Побег - надземная часть любого растения. Состоит он из осевой части - стебля, и боковой - листа. Именно стебель выполняет функции расположения организма в пространстве и транспортировки веществ. Какие же особенности строения позволяют этому органу обеспечивать жизнеспособность растений?
Что такое стебель?
Стебель - это ось побега, его центральная и основная часть. В процессе эволюции он возник как фактор приспособления растений к наземной среде обитания. Благодаря появлению механических тканей растительные организмы получили возможность располагаться в пространстве вертикально. Развитая система проводящих тканей обусловила процесс беспрерывного поступления воды из почвы и органических веществ из фотосинтезирующих органов.
Функции стебля
Но стебель - это не только орган, являющийся осевым скелетом растений и обеспечивающий восходящий и нисходящий ток необходимых питательных веществ. Например, у высших споровых растений, хвощей, он является хлорофиллоносным. А у кактусов значительно увеличивается в размерах, запасая воду. Процесс фотосинтеза также осуществляет этот орган, поскольку листья данного растения превратились в иголки, чтобы терять меньше влаги.
На каждом стебле располагаются не только листья, но и почки. Это будущие органы, которые находятся в зачаточном состоянии. Они бывают вегетативными и генеративными. Первые дают начало вегетативным органам растений - листьям и побегам. Вторые содержат зачатки генеративного органа, который обеспечивает половое размножение, - цветка.
Внешнее строение стебля
На стебле невооруженным взглядом легко заметить места прикрепления листьев или рубцы, которые они оставили. Они называются узлами. А расстояния между ними - междоузлиями. Стебель и листовая пластинка образуют угол - пазуху листа. В ней располагаются пазушные (боковые) почки. За счет них побег ветвится. Рост в высоту обеспечивают верхушечные почки растения.
В природе часто встречаются видоизменения стебля. Они содержат те же элементы строения, но визуально выглядят по-другому. Например, корневище перечной мяты имеет достаточно удлиненные междоузлия и, находясь под землей, дольше сохраняет растение жизнеспособным.
Внутреннее строение
Функции стебля обусловлены особенностями его внутреннего строения. Снаружи орган покрывают клетки покровной ткани. Они могут быть живыми (кожица) или мертвыми (пробка). Они защищают содержимое стебля от механических повреждений.
Кожица существует у молодых растений, возраст которых не превышает одного года. В ней находятся специальные структуры - устьица, за счет которых происходит газообмен.
Позже эта живая ткань заменяется на многослойную пробку, а устьица - на небольшие бугорки чечевички. По мере роста растения увеличивается и ее толщина. Она эффективнее обеспечивает защитную функцию, поскольку ее мертвые клетки пусты, в них находится лишь воздух. Плотно прилегая друг к другу, они создают серьезный барьер для негативных факторов окружающей среды: опасных микроорганизмов, пыли. чрезмерной транспирации.
Следующий слой представлен корой. Она состоит из ситовидных клеток и клеток-спутниц, обеспечивающих передвижение и запасание веществ. В этом же слое находятся лубяные волокна - элементы механической ткани, делающие стебель прочным. Именно благодаря им во время сильнейших ураганов стволы деревьев остаются целыми и невредимыми.
Далее находится боковая образовательная ткань стебля - камбий, за счет которой стебель растет в толщину, иногда достигая значительных размеров. Особенно активизируется их работа в весенний и летний период.
Самую большую часть стебля занимает древесина. Проводящие элементы этой части транспортируют вещества, механические - обеспечивают прочность, а основные - запасают необходимые вещества. Этот слой самый широкий, плотный и наиболее ценный для использования человеком в его хозяйственной деятельности.
В центре располагается сердцевина, крупные и рыхлые клетки которой выполняют запасающую функцию.
Разнообразие
Форма оси побега и его расположение в пространстве могут быть очень разнообразными. Большинство растений имеют прямостоячие стебли. Тянуться к солнцу им позволяют хорошо развитые механические ткани и корневая система, которая прочно удерживает растение в почве. Подобные стебли могут одревесневать или оставаться травянистыми.
Ползучие и цепляющиеся стебли позволяют своим обладателям быстро осваивать новые территории, вытесняя другие растения. У них имеются специальные приспособления для вегетативного размножения, например, усы земляники. А вот плющ при помощи специальных прицепок может расти даже на вертикальной и каменистой поверхности. Вьющийся стебель хмеля обвивает любую опору, осваивая приличную площадь для фотосинтеза.
Форма стебля представителей растительного мира может варьироваться. Так, у злаковых она округлая, а у осоковых - трехгранная. Представители семейств Зонтичные и Тыквенные имеют полый стебель.
Что такое ствол?
Существует несколько жизненных форм растений: травы, кустарники и деревья. Последние отличаются наличием одного хорошо развитого стебля. Интенсивное деление клеток боковой образовательной ткани - камбия - приводят к утолщению оси побега и образованию ствола.
Клетки камбия делятся ежегодно, образуя слой определенной толщины - годовые кольца. По их количеству можно определить возраст растения.
Самые-самые
На расположенном ниже фото - стебель самого большого дерева в мире - секвойи. Ствол этого представителя растительного мира может достигать в высоту больше 80 м.
Секвойя Генерал Шерман является еще и долгожителем. Предположительно ее возраст - около 2500 лет.
Больше всех воды запасает ствол баобаба. Это дерево также является самым большим в мире по обхвату ствола. А вот стебель орхидеи имеет длину 0,5 мм, являясь самым маленьким.
Видоизменения
В зависимости от того, какие функции выполняет стебель, он может приобретить новые черты строения, образуя видоизменения стебля. К ним относится клубень картофеля. Он состоит из утолщенного стебля с вегетативными почками, которые называют глазками. Кстати, клубни бывают не только подземными, как у вышеупомянутого картофеля и земляной груши - топинамбура. Капуста кольраби образует надземный клубень, богатый ценными минеральными веществами.
Видоизменения стебля имеют пырей, физалис и ландыш. Называются они корневищами. На их длинных междоузлиях находятся зачатки листьев и почки, из которых развиваются придаточные корни и зеленые листья побегов.
Стебель - это также и луковицы чеснока, лилии и тюльпана. Их плоский и недоразвитый стебель называется донцем. Корневая система таких растений является мочковатой, представлена пучком придаточных корней. Из почек, расположенных на донце, развиваются листья. Они могут быть нескольких видов. Так, у лука сочные и мясистые листья защищают сухие и пленчатые. А при наступлении благоприятных условий из почек вырастает молодая зеленая поросль.
Видоизменения служат и для вегетативного размножения растений. Примером этого являются усы клубники. Усики огурца помогают этому растению цепляться за опору, позволяя занять наиболее выгодное положение в пространстве по отношению к солнцу.
Средством защиты являются колючки терна, дикой груши, барбариса и боярышника. Эти деревья славятся сочными плодами с яркой окраской, которыми так любят лакомиться многие животные. Острые колючки не позволяют им этого сделать, и плоды остаются дозревать на ветвях.
Стебель - это орган, имеющий важнейшее значение для жизни растений. Человек использует его в хозяйственной деятельности, из древесины изготавливает предметы быта. Многие видоизменения побега употребляются в пищу, служат для вегетативного размножения, обеспечивая повышение жизнеспособности многих растений.
