Ветвление растений
Ветвление — образование и характер взаимного расположения новых побегов на стебле, многолетней ветви или корневище. Ветвление, а точнее, его степень, направление роста ветвей и их размеры определяют внешний вид растений, т.е. их габитус.
Типы ветвления
Ветвление растений бывает двух типов: верхушечное и боковое.
При верхушечном ветвлении происходит разделение конуса нарастания на две части, каждая из этих частей дает свой побег. Подобное ветвление называют вильчатым или дихотомическим (при этом конус нарастания побега делится на две точки роста и образуются одинаковые, либо практически одинаковые ветви).
Наиболее часто дихотомическое ветвление можно встретить у некоторых моховидных и плауновидных растений. Затем в процессе эволюции происходит неравномерный рост дочерних ветвей. Какая-то из этих ветвей может заметно перерасти другую.
При боковом ветвлении развитие побегов происходит из пазушных почек. Такое ветвление характерно для большинства современных семенных растений, в том числе и цветковых.
Нарастание таких побегов бывает моноподиальным или симподиальным.
При моноподиальном нарастании конус нарастания главного побега функционирует в течение многих лет. За счет этого происходит надстраивание стебля и увеличения длины оси первого порядка. Оси второго порядка образуются из пазушных почек.
Моноподиальное нарастание побегов
Каждая ось — это результат работы одной верхушечной меристемы.
Моноподиальное ветвление характерно для голосеменных (сосна, лиственница, ель), многим древесным покрытосеменным растениям (клен, дуб, бук, черемуха) и многим травянистым розеточным (клевер, подорожник, одуванчик).
При симподиальном нарастании происходит отмирание верхней части побега и развитие вегетативного побега из верхней пазушной почки, который, как правило, продолжает главную ось (брусника, злаки, осоки, тополь, берёза, ива, багульник и т.д.).
Симподиальное нарастание побегов
Оси, которые возникают при данном типе ветвления, являются результатом деятельности нескольких меристем.
В случае любого повреждения верхушечной почки «эстафета роста» легко подхватывается боковыми побегами и нарастание оси продолжается. Подобные побеги называются побегами замещения.
С направлением роста побегов и их ориентацией связан внешний вид растений. Главным образом, такое разнообразие зависит от особенностей строения стебля.
Побеги разделяют на три категории по направлению роста.
Ортотропные побеги растут вертикально вверх. Эти побеги могут быть прямостоячими, вьющимися (вокруг какой-то опоры), цепляющимися (с помощью усиков) или лазащими (при помощи присосок).
Плагиотропные побеги растут в горизонтальном направлении. Среди них могут встречаться ползучие (укореняющиеся в узлах) и стелющиеся (лежачие не укореняющиеся).
Анизотропные побеги могут менять направление роста. К ним относятся восходящие (приподнимающиеся надземные побеги), а также побеги корневищных трав, у которых верхушечная почка горизонтально нарастающего корневища образует надземный побег.
Растения делятся на травянистые и древесные по своему строению и продолжительности жизни побегов.
Травянистые растения по продолжительности жизни бывают однолетними, двулетними и многолетними:
- однолетние растения живут менее года;
- у двулетних растений в 1-ый год жизни образуются вегетативные органы и в корнях накапливаются запасные питательные вещества; на 2-ом году жизни они цветут, а затем после плодоношения отмирают (свекла, морковь, редька и т.д.);
- многолетние травянистые растения живут более двух лет. Каждый год у них из почек развиваются надземные побеги. Эти почки называются почками возобновления. Как правило, они находятся под землей на видоизменённых побегах: клубнях, корневищах, луковица.
К многолетним относятся все древесные растения. Их подразделяют на деревья, кустарники и кустарнички (голубика, брусника, клюква, багульник, и т.д.), и также полукустарники и полукустарнички (к ним относятся некоторые виды полыни, сабельник). Помимо разной степени одревеснения стеблей и продолжительности жизни различие между деревьями, кустарниками, кустарничками, полукустарниками, полукустарничками и травянистыми растениями состоит в характере смены скелетных побегов в общей побеговой системе.
У деревьев главной отличительной чертой является образование одного единственного ствола. Ствол — главная ось, которая растет и в длину, и в толщину интенсивнее остальных побегов. Ствол всегда стремится сохранить вертикальное направление роста. В верхней части ствола у деревьев формируется крона. За счет того, что крона располагается высоко над землей дерево может по максимуму улавливать свет.
Сколько живет дерево, столько живет и его ствол. Срок жизни деревьев от нескольких десятков до нескольких сотен, а иногда даже и тысяч лет (мамонтово дерево).
Ось побега называется стеблем. Как правило, стебель имеет форму похожую на цилиндрическую, хотя, например, у травянистых в поперечном сечении он может быть округлым (1), сплюснутым (2), трехгранным (3), четырехранным (4), многогранным (5), ребристым (6), крылатым (7) и т.п. (как показано на рисунке ниже).
Источник
Побег
Строение побега
Организм цветкового растения — это система корней и побегов. Главная функция надземных побегов — создание органических веществ из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии. Этот процесс называют воздушным питание растений.
Побег — сложный орган, состоящий из стебля, листьев, почек образовавшийся в течение одного лета.
Главный побег — побег, развившийся из почки зародыша семени.
Боковой побег — побег, появившийся из боковой пазушной почки, за счёт которого происходит ветвление стебля.
Удлинённый побег — побег, с удлинёнными междоузлиями.
Укороченный побег — побег, с укороченными междоузлиями.
Вегетативный побег — побег, несущий листья и почки.
Генеративный побег — побег, несущий репродуктивные органы — цветки, затем плоды и семена.
Ветвление и кущение побегов
Ветвление — это образование боковых побегов из пазушных почек. Сильно разветвлённая система побегов получается, когда на одном («материнском») побеге вырастают боковые, а на них, следующие боковые и так далее. Таким способом захватывается как можно больше среды для воздушного питания. Разветвлённая крона дерева создаёт громадную листовую поверхность.
Кущение — это ветвление, при котором крупные боковые побеги вырастают из самых нижних почек, находящихся у поверхности земли или даже под землёй. В результате кущения формируется куст. Очень плотные многолетние кусты называют дерновинами.
Типы ветвления побега
В ходе эволюции ветвление появилось у талломных (низших) растений; у этих растений точки роста просто раздваиваются. Такое ветвление называется дихотомическим, оно свойственно допобеговым формам — водорослям, лишайникам, печёночникам и антоцеротовым мхам, а также заросткам хвощей и папоротников.
С появлением развитых побегов и почек возникает моноподиальное ветвление, при котором одна верхушечная почка сохраняет своё господствующее положение на протяжении всей жизни растения. Такие побеги упорядочены, а кроны стройны (кипарис, ель). Но при повреждении верхушечной почки этот тип ветвления не восстанавливается, и дерево теряет свой типичный внешний вид (габитус).
Наиболее поздний по времени возникновения тип ветвления — симподиальный, при котором любая ближайшая почка может развиться в побег и заменить предыдущую. Деревья и кустарники с таким типом ветвления легко поддаются обрезке, формированию кроны и через несколько лет обрастают новыми побегами, не теряя своего габитуса (липа, яблоня, тополь).
Разновидность симподиального ветвления ложнодихотомическое, которое свойственно побегам с супротивным расположением листьев и почек, поэтому взамен предыдущего побега вырастают сразу два (сирень, клён, чебушник).
Строение почек
Почка — зачаточный, ещё не развернувшийся побег, на верхушке которого находится конус нарастания.
Вегетативная (листовая почка) — почка, состоящая из укороченного стебля с зачаточными листьями и конуса нарастания.
Генеративная (цветочная) почка — почка, представленная укороченным стеблем с зачатками цветка или соцветия. Цветочная почка, заключающая 1 цветок, называется бутоном.
Верхушечная почка — почка, расположенная на верхушке стебля, прикрытая молодыми зачатками листьев, налегающими друг на друга. За счёт верхушечной почки побег нарастает в длину. Она оказывает тормозящее действие на пазушные почки; удаление её приводит к активности спящих почек. Тормозные реакции нарушаются, и почки распускаются.
На верхушке зачаточного стебля находится ростовая часть побега — конус нарастания. Это верхушечная часть стебля или корня, состоящая из образовательной ткани, клетки которой постоянно делятся путём митоза и дают прирост органу в длину. На верхушке стебля конус нарастания защищён почечными чешуевидными листьями, в нём закладываются все элементы побега — стебель, листья, почки, соцветия, цветки. Конус нарастания корня защищён корневым чехликом.
Боковая пазушная почка — почка, возникающая в пазухе листа, из которой образуется боковой побег ветвления. Пазушные почки имеют такое же строение, как и верхушечная. Боковые ветви, следовательно, также растут своими верхушками, и на каждой боковой ветви конечная почка также является верхушечной.
На вершине побега обычно располагается верхушечная почка, а в пазухах листьев — пазушные почки.
Кроме верхушечных и пазушных почек, у растений часто образуются так называемые придаточные почки. Эти почки не имеют определенной правильности в расположении и возникают из внутренних тканей. Источником их образования могут быть перицикл, камбий, паренхима сердцевинных лучей. Придаточные почки могут образовываться и на стеблях, и на листьях, и даже на корнях. Однако по строению эти почки ничем не отличаются от обычных верхушечных и пазушных. Они обеспечивают интенсивное вегетативное возобновление и размножение и имеют большое биологическое значение. В частности, при помощи придаточных почек размножаются корнеотпрысковые растения.
Спящие почки. Не все почки реализуют свою возможность вырасти в длинный или короткий годичный побег. Некоторые почки не развёртываются в побеги в течение многих лет. При этом они остаются живыми, способными при определённых условиях развиться в листовой или цветоносный побег.
Они словно спят, поэтому их и назвали спящими почками. Когда главный ствол замедляет свой рост или его спиливают, спящие почки трогаются в рост, и из них вырастают облиственные побеги. Таким образом, спящие почки — это очень важный резерв для отрастания побегов. И даже без внешних повреждений старые деревья за счёт них могут «омолаживаться».
Спящие почки, очень характерные для лиственных деревьев, кустарников и ряда многолетних трав. Эти почки не превращаются в нормальные побеги в течение многих лет, нередко они спят в течение всей жизни растения. Обычно спящие почки ежегодно нарастают, ровно настолько, насколько утолщается стебель, именно поэтому они не погребаются нарастающими тканями. Стимулом для пробуждения спящих почек служит обычно гибель ствола. При порубке березы, например, из таких спящих почек образуется пневая поросль. Особую роль спящие почки играют в жизни кустарников. От дерева кустарник отличается своей многоствольностью. Обычно у кустарников главный материнский стволик функционирует недолго несколько лет. При затухании роста главного стволика пробуждаются спящие почки и из них формируются дочерние стволики, которые в росте обгоняют материнский. Таким образом, сама кустарниковая форма возникает в результате деятельности спящих почек.
Смешанная почка — почка, состоящая из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветков.
Почка возобновления — зимующая почка многолетнего растения, из которой развивается побег.
Вегетативное размножение растений
| Способ | Рисунок | Описание | Пример | ||||||||
 |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
