Побег – надземный, вегетативный орган, возникший как приспособленное к жизни в воздушной среде суши, – у цветочных достигает высокого совершенства.

СТРОЕНИЕ

Побег состоит из оси-стебеля, листьев и почек (зачатки новых побегов). Основную функцию вегетативного побега – фотосинтез – осуществляют листья; стебли выполняют механическую, ведущую иногда запасающую функцию. Главная черта побега, отличающая его от корня – наличие листьев, следовательно наличие узлов. Узлом называют участок стебля, несущий листок. У одних растений (злаковые) узлы резко обозначены в виде утолщения на стебле, у других граница узла – условная. Участки стебля между узлами называют междоузлиями. Обычно на побеге несколько, иногда много узлов и междоузлия, они повторяются вдоль оси побега. Междуузлия могут быть длинными и тогда побег называется – удлиненным (ростовым), укороченный побег имеет короткий междоузлий.Плодовые деревья и кусты образуют оба типа побегов: укороченные, на которых формируются цветки и плоды, удлиненные.

Воображаемый угол между стеблем и листом называется листовой пазухой. На верхушке стебля и в листовых пазухах находятся почки. Почки бывают верхушечными и боковыми (пазушными). За счет верхушечной почки побег растет в высоту, а за счет боковых – ветвится. Таким образом почка это зачаток побега.

Различают почки по функциональному назначению: вегететивные и генеративные почки.

1.   Вегетативные (ростовые) с зачатками листьев и стебли.

2. Генеративные (цветочные) с зачатками цветков или соцветий. Их можно различить по форме: ростовые – удлиненные с заостренной верхушкой, а цветочные округлые и крупные.

Некоторые пазушные почки могут оставаться в покое неопределенно долго – это спящие почки. Они развиваются и дают побеги при повреждении (обмерзании) верхушечных почек, взломе стебля над ними.

Большое значение имеет формирование дополнительных почек, закладываемых на стеблях, листьях, корнях и обеспечивающих активное вегетативное восстановление и вегетативное размножение.

Развитие побега из почки

На продольном разрезе почки можно увидеть ее внутреннее строение. Осевой частью почки служит зачаточный стебель. В его нижней части можно увидеть зачаточные листья. Зачаточный стебель, листья и почки вместе составляют зачаточный побег. Его верхушку называют конусом нарастания. Клетки конуса нарастания (образующая ткань – меристема) делятся, обеспечивая рост побега в длину, после деления клетки растут, что ведет к удлинению междоузлий и всего стебля. По мере удаления от конуса нарастание, способность клеток к разделению уменьшается и начинается дифференциация их с образованием основных тканей.

Почка на зиму всегда покрывается чешуйками, которые зимой предохраняют ее от повреждения морозами.

Возможен и другой путь роста стебля: вставной или интеркалярный. В таких случаях образующая ткань разделена участками клеток, не обладающих способностью к разделению. Располагается, как правило, участок разделения в базе междоузлия. Такой рост характерен для злаковых.

 По расположению в пространстве побеги могут быть прямостоячими (например, в щавеле конского), ползучими (клевер ползучий), лежачими, вьющимися (березка полевая), цепкими (горох посевной).

ФУНКЦИИ СТЕБЛЯ

Стебель – осевая часть побега – выполняет ряд функций. Опорная функция – это опора для листьев, почек, генеративных органов; проводная — поступление растворов питательных веществ по ведущим тканям стебля от листьев ко всем органам и из корней в надземные органы; фотосинтезирующая – участие зеленых стеблей в образовании органических веществ из неорганических при использовании энергии солнечного света; запасающая – накопление запасных веществ в тканях стебля; функция газообмена осуществляется через специальные образования покровной ткани — устьица в кожуре и чечевички — в пробке.

Строение стебля

Рассмотрим внутреннее строение стебля на примере трехлетнего побега древесного растения. Вы, вероятно, неоднократно видели срезанный ствол дерева и замечали, что он имеет неоднородные участки. Эти участки стебля состоят из разных тканей. В стебле древесного растения различают последовательные слои: кору, камбий, древесину и сердцевину.

Кора – наружная часть стебля и корня (1). На поперечном разрезе хорошо заметно, что стебель снаружи покрыт пробкой, состоящей из слоев отмерших клеток (2). Пробка защищает растение от чрезмерного испарения воды и механических повреждений. У некоторых растений (пробковый дуб) пробка формирует плотный слой, используемый для промышленного изготовления пробок. Молодые побеги древесных растений покрыты кожицей (3), которую в конце первого года жизни заслоняет пробка. На поверхности коры видны небольшие бугорки – чечевички, заполненные внутри рыхло расположенными клетками (4). Их размеры варьируют от частиц миллиметра до 1 см. Свое название чечевички получили потому, что снаружи напоминают зернышки растения – чечевицы. Чечевички обеспечивают газообмен и испарение воды. Под пробкой расположены клетки основной ткани (5). Внутреннюю часть коры называют луб (6).

Внутреннее строение стебля: 1 – кора; 2 – пробка; 3 – кожура; 4 – чечевички; 5 – основная ткань; 6 – луб; 7 – камбий; 8 – древесина; 9 – сосуды; 10 – сердцевина

Это совокупность разных типов тканей: проводящей (ситовидные трубки), механической (лубяные волокна) и основной. Луб обеспечивает нисходящий поток органических веществ. Лубяные волокна придают стеблю прочности и повышают его сопротивление к слому. Между корой и древесиной по всей длине стебля расположен слой клеток камбия (7). Это образующая ткань, за счет деятельности которой утолщается стебель. На поперечном срезе камбий стебля имеет вид узкого кольца. В результате разделения клеток камбия с его внешней стороны формируется луб, а с внутренней – древесина (8).

Древесина, как и луб, состоит из проводящей, основной и механической тканей, расположенных между камбием и серцевиной. Проводящая ткань образована сосудами – мертвыми клетками с утолщенными одревесневшими стенками (9).  Мертвые, удлиненные клетки механической ткани образуют древесные волокна. Опорную функцию выполняют и сами сосуды.

Сердцевина – центральная часть стебля, которая не содержит проводящих тканей и состоит из крупных тонкостенных, рыхло расположенных клеток основной ткани (10). В этих клетках запасаются питательные вещества (крахмал, жиры и т.п.). От сердцевины начинаются ряды клеток основной ткани, которые посредством лучей пересекают слой древесины и доходят до коры. Поэтому их называют сердцевинными лучами. Они обеспечивают перемещение разных веществ в горизонтальном направлении между разными слоями стебля.

Утолщение стебля, образование годовых колец

Годовые кольца связаны с сезонностью. В области древесины можно увидеть светлые и темные концентрические кольца. Их называют годовыми, поскольку ежегодно появляется одно такое кольцо, имеющее светлый и темный участки. Это обусловлено сезонной активностью камбия. Весной клетки камбия активно делятся и образуют клетки древесины больших размеров с тонкими стенками. На поперечном разрезе они выглядят светлой частью годового.

Интересно знать, что, подсчитав количество годовых колец ствола, можно определить возраст побега. Они могут также рассказать об условиях жизни растения. Да, отдельные кольца могут быть разной ширины, ведь больший прирост происходит в годы, когда погодные условия более благоприятны. У тропических растений, произрастающих непрерывно в течение года, годовые кольца незаметны.

Передвижение по стеблю неорганических и органических соединений

Одна из важнейших функций стебля – передвижение веществ из одних органов в другие. В стебле есть два противоположных течения жидкостей – восходящее и нисходящее.

Вода и всасываемые корнями минеральные соли передвигаются по стеблю к листьям, цветкам, плодам. Это – восходящий поток, он осуществляется по древесине, основными ведущими элементами которой являются сосуды. Образовавшиеся в листьях органические вещества поступают во все органы растения. Это нисходящий поток, он осуществляется по лубу, главными ведущими элементами которого являются ситовидные трубки.

У древесных растений передвижение питательных веществ в радиальном направлении происходит с помощью сердцевинных лучей.

ВИДОИЗМЕНЕНИЯ ПОБЕГА

Различают подземные и надземные видоизменения побегов. Среди подземных видоизменений наиболее распространены корневища, клубни, луковицы.

Корневище – видоизмененный подземный побег. Своим внешним видом несколько напоминает корень, от которого отличается наличием узлов, междоузлий, пазушных и верхушечных почек. Отсутствие корневого чехлика. Вместо листьев на нем есть чешуи, в пазухах которых почки могут дать начало побегам. Под почками образуются дополнительные корни. Образование корневищ присуще многолетним травянистым растениям разных семейств однодольных и двудольных. Из однодольных корневища чаще всего встречаются у многолетних злаков (пырей, мятлик). Корневище участвует в почвенном питании, запасе питательных веществ, вегетативном размножении, образует наземные побеги. В виде корневища растение после отмирания наземных частей перезимовывает. Использование: в пищу – хрен; изготовление лекарств – валериана; изготовление технического сырья – красителей – герань грузинский; эфирных масел, дубильных веществ.

Некоторые растения с длинными корневищами используются для закрепления песков.

Клубень стеблевой. Клубни бывают подземные (картофель) и надземные (кольраби). Картофель – это утолщенные подземные части стебля. Эти утолщения образуются на видоизмененных подземных стеблях – столонах. У клубня есть основание и верхушка. Основанием клубень прикрепляется к столону. Хлорофилла клубни не содержат, но на солнце зеленеют. Картофеля картофеля имеют сильно укороченные междоузлия. Листья на подземных клубнях редуцируют к очень мелким, малозаметным чешуйкам, в пазухах которых содержатся почки – глазки. Картофеля служат для размножения растений и накопления питательных веществ и пребывания неблагоприятных времен года. При благоприятных условиях клубни легко прорастают и благодаря запасным веществам дают начало самостоятельным растениям. Картофеля картофеля и других растений широко используются в пищевой и химической промышленности.

Луковица

Луковица – подземный, реже надземный побег с очень коротким плоским стеблем (донышком) и мясистыми, сочными листьями (чешуйками), запасающими воду и питательные вещества. Из верхушечных и пазушных почек луковицы вырастают надземные побеги, а на донышке образуются дополнительные корни. Наружные лучки луковицы в большинстве своем сухие, пленчатые и играют только защитную роль.

луковица-видоизмененный побег

клубнелуковица
В пазухе некоторых чешуй луковицы есть почки, из которых могут развиваться дочерние луковицы – так называемые детки. Луковицы формируются у многих лилейных растений: лука, лилии, тюльпана. У некоторых лилейных могут быть надземные луковицы. Обычно они образуются в соцветиях (у дикого лука, чеснока). Луковицы помогают растению выжить в неблагоприятных условиях и являются органом вегетативного размножения. Среди луковых много декоративных растений. Чеснок и лук используются в медицине и пищевой промышленности.

КОЛЮЧКИ

боярышник, облепиха, терн
Измененными надземными побегами являются колючки (дикая груша, терн, боярышник, облепиха). Они расположены в пазухах листьев и защищают растение от поедания животными.

Усики

виноград, тыква, огурец
Побеги могут видоизменяться на усики (виноград, огурец, тыква). Это вьющиеся побеги, обкручивающиеся вокруг разных опор поддерживают стебель в определенном положении.

Усы или столы

Усы или столоны – очень тонкие, с удлиненными междоузлиями, ползучие стебли. Они укореняются в узлах и дают начало новым растениям.

усы земляники и столоны картофеля

Ветви первого, второго и каждого последующего порядка вместе с листьями, цветками и плодами составляют общую крону растения. Кроны бывают: шаровидные, пирамидальные, яйцевидные, колоновидные. Все ветви в кроне дерева разновозрастны. Самые молодые из них – ветви последнего порядка.

КАЧАН КАПУСТЫ-ВЫЗРАЧЕННАЯ ВЕРХИКОВНАЯ БРУНЬКА
Кочан – это укороченный стебель с листьями, которые почти лишены хлоропластов. Это разросшаяся почка, то есть зачаточный побег. Формирование кроны зависит не только от способа ветвления, но и от воздействия внешних факторов. Например крона гуще всегда с той стороны где лучше условия освещения. Человек может искусственно формировать кроны деревьев и кустов для эстетических нужд.

Иглица
Фидокладии (от греч. phyllon – лист и klados – ветка, побег) – видоизмененные побеги растений, в которых стебли приобретают плоскую листовидную форму и выполняют функцию фотосинтеза, а листья редуцированы и представлены чешуйками, расположенными по краям или на поверхности филокладия.

кактус Опунция
Кладодий – видоизмененный стебель у некоторых высших растений, который имеет плоскую листовидную форму и выполняет функции ластка. Настоящие листья на кладодищах в основном редуцированы или видоизменены в колючки, чешуйки или волоски. На кладодии преобразуется часть ветвей, только у неких растений (к примеру, у кактуса опунции) — весь ствол. Кладодии свойственны растениям засушливых районов и являются одним из их приспособлений для уменьшения транспирации.

Кладодий – видоизмененный стебель у некоторых высших растений, который имеет плоскую листовидную форму и выполняет функции ластка. Настоящие листья на кладодищах в основном редуцированы или видоизменены в колючки, чешуйки или волоски. В кладодице превращается часть ветвей,