55. Понятие «метаморфоз». Метаморфозы корня и побега.
Метаморфоз — глубокое преобразование строения организма (или отдельных его органов), происходящее в ходе индивидуального развития (онтогенеза).
Выражается в видоизменениях основных органов, происходящих в онтогенезе и связанных со сменой выполняемых ими функций или условий функционирования. Истинный метаморфоз — превращение одного органа в другой с полной сменой формы и функции, происходит у многих травянистых растений (постепенное отмирание надземного побега и переход в корневище, луковицу, клубнелуковицу на время неблагоприятного периода). В большинстве же случаев метаморфозу подвергаются не дифференцированные органы взрослого растения, а их зачатки, например, при превращении части побегов и листьев в колючки, усики. Детерминация зачатка органа, определяющая его окончательный облик и происходящая на разных этапах его развития, связана с накоплением определенных физиологически активных веществ и зависит от внешних и внутренних факторов.
Видоизменения надземных побегов. Столоны — удлиненные ползучие побеги, часто с чешуевидными листьями, живущие не более года и дающие начало новым особям. У земляники в быту такие побеги называют «усами». Колючка — видоизмененный побег (боярышник, облепиха) или его часть, обычно верхушка (облепиха) или только лист (барбарис), которые выполняют защитную функцию. Усик — видоизмененный побег (виноград, тыква) или лист (горох, горошек), выполняющий опорную (цепляющуюся) функцию. У водозапасающих побегов функцию запаса воды выполняют ткани стебля (кактус) или ткани листьев (молодило).
Видоизменения подземных побегов: Побеги сохраняются меньше года; их верхушка видоизменяется или в клубень (картофель, седмичник европейский), или в луковицу (пролеска двулистная, тюльпан шренка). Возможно выполнение запасающей функции листьями столона — утолщенными чешуевидными или основаниями зеленых (адокса мускусная). У столона ярко выражена функция расселения растений по территории и размножения.
Корневище — многолетний подземный побег, удлиненный (пырей ползучий, горошек мышиный) или укороченный (чина весенняя, купена), с чешуевидными или зелеными листьями (или с теми и другими). Он выполняет функцию запаса питательных веществ, расселения и размножения растения, переживания неблагоприятного периода в году.
Клубень — побег с утолщенным стеблем и чешуевидными листьями. Выполняет функцию размножения, запаса питательных веществ, переживания неблагоприятного периода. Клубни свойственны картофелю, топинамбуру.
Луковица — побег с чрезвычайно укороченным стеблем — донцем, сочными листьями, выполняющими запасающую функцию; пазушные почки, видоизменяясь, превращаются в дочерние луковицы — детки; они обеспечивают размножение растения. В состоянии луковицы растение переживает неблагоприятный для вегетации период (лилия, гиацинт).
Видоизменения корней: Корнеплод — сложный видоизмененный орган; в его образовании участвуют основание главного корня и основание стебля главного побега. Доля корня и стебля у корнеплодов разных растений неодинаковая: у моркови значительно преобладает корень, у столовой свеклы — стебель. Корнеплод выполняет запасающую функцию.
Корневые клубни — утолщенные придаточные корни (весь корень — у чистяка лютичного или его часть — у любки двулистной). Они выполняют запасающую функцию и нередко — функцию размножения. В последнем случае корневой клубень, отходящий от стебля, обычно его узла, связан с пазушной почкой, с которой и отделяется от материнского растения.
Корни опорные (столбовидные) — придаточные корни, образующиеся на ветвях дерева. Они растут вниз, а достигнув почвы, углубляются в нее (фикус бенгальский). Корни опорные — ходульные, отходят от нижней части стебля и служат дополнительной опорой (панданус, кукуруза). Корни опорные — досковидные, образуются в нижней части ствола и служат дополнительной опорой для дерева (фикус каучуконосный). Корни опорные — прицепки (например, у плюща), обеспечивающие удержание побега на вертикальной поверхности: стене, заборе, стволе другого растения.
Воздушные корни эпифитов (растений, которые поселяются на других растениях и используют их как опору) впитывают влагу и растворенные в ней вещества из воздуха (представители семейства орхидных, ананасовых).
Корни-присоски, поглощающие питательные вещества из тканей другого растения. Такие корни свойственны растениям-паразитам, живущим за счет других растений, на которых паразитируют (заразиха). Такие корни есть и у полупаразитов (погремок, марьянник). Полупаразиты имеют зеленые побеги и способны к фотосинтезу, однако при этом паразитируют на корнях другого растения.
Надземные видоизменения побегов: 1 – стеблевой суккулент; 2 – колючка; 3 – филлокладий иглицы; 4 – кладодий спаржи; 5 – почка капусты; 6 – столоны земляники; 7 – ус винограда; 8 – укороченный побег вишни; 9 – цветочная стрелка одуванчика.