Тема 1: Вегетативные органы растений Общие закономерности строения

Орган – часть организма, имеющая определенное строение и выполняющая определенные функции. Органы, составляющие тело растения и обеспечивающие его индивидуальную жизнь, называют вегетативными. Для воспроизведения особи в ряду последующих поколений служат органы генеративные (репродуктивные).

У низших растений – водорослей – вегетативных органов нет. Их тело представляет собой таллом, или слоевище.

Органы возникли у высших растений в связи с освоением суши. Жизнь растения в двух средах – воздушной, где происходит фотосинтез, и в почве, откуда растение получает воду и минеральные вещества, – привела к появлению сначала тканей (у древнейших наземных растений – проптеридофитов), а затем и органов.

Вегетативные органы высшего растения – это побег и корень. В зачаточном виде они имеются у зародыша. Вегетативный побег состоит из стебля и листьев. Обязательная принадлежность побега – почки. Стебель и лист часто понимают как отдельные вегетативные органы. Это традиционное деление тела растения на стебель, листья и корень введено Теофрастом (IV в. до н. э.).

При формировании органов проявляются некоторые общие закономерности: полярность, симметрия, метаморфоз.

Полярность – это морфологические и физиологические различия между противоположными полюсами клеток, тканей, органов и организма в целом. У семенных растений она обнаруживается уже в зиготе и развивающемся зародыше, где формируются побег и корень.

Расчленение тела растения на побег и корень – проявление полярности, связанное с приспособлением к существованию на суше. Морфологическая верхушка формирует побег, основание – корень. Полярность сохраняется и у отдельных частей органов.

Полярность обусловлена распределением фитогормонов. Полярность проявляется в физиологических функциях (например, в передвижении веществ) или явлениях тропизма.

Тропизмы – направленные ростовые движения органов растений, вызванные односторонним воздействием факторов среды (света, гравитации и др.).

Тропизмы возникают в растущих частях растения вследствие более быстрого роста клеток на одной стороне органа, что вызывает изменение его положения в пространстве.

Например, поворот листа к свету – проявление фототропизма. Зависимость направления роста от всемирного тяготения – геотропизм. Благодаря геотропизму происходит ориентация органов в пространстве.

В каком бы положении ни лежало семя в почве, корень растет вниз под действием земного притяжения (положительный геотропизм), а побег – вверх (отрицательный геотропизм). Вертикально ориентированные органы называются ортотропными; органы, расположенные под углом к горизонту, – плагиотропными.

Симметрия – такое расположение частей предмета в пространстве, при котором плоскость симметрии рассекает предмет на две зеркально подобные половины.

Если можно провести три плоскости симметрии или более, строение органа называют полисимметричным, или радиальным (корень, стебель); если две – бисимметричным, или билатеральным (стебель кактуса опунции, мечевидный лист ириса); если одну – моносимметричным (листья многих растений). Если нельзя провести ни одной плоскости симметрии, то строение асимметричное, например у листа бегонии или вяза.

Органы могут быть подразделены на аналогичные и гомологичные. Аналогичные органы выполняют одинаковые функции и имеют сходное строение, но отличаются по происхождению. Например, колючки, защищающие растения, могут быть или видоизмененными побегами, или листьями, или выростами эпидермы. Это приспособления к сходным условиям среды. Такое сходство, не основанное на родстве, называется конвергентным.

Гомологичные органы – это органы, имеющие одинаковое происхождение, но разное строение и функции. Например, лист березы, колючка кактуса, усик гороха или луковичная чешуя. Возникновение гомологичных органов – результат приспособительной эволюции.

Метаморфоз – наследственное видоизменение строения органа в связи с переменой его функций. Например, клубень картофеля и луковица – метаморфозы побега.