Рис. 14. Усики различного происхождения: 1 - горох, 2 - чина, 3 - смилакс, 4 - пассифлора, 5 - виноград.
- листовые - горох и горошки (верхняя часть листьев), чина (целиком листовая пластинка), род смилакс (прилистники), тыквенные;
- побеговые - виноград, пассифлора.
Ловчие аппараты, характерные насекомоядным растениям (рис. 15.):
- росянка (мелкое растение торфяных болот; в Республике Беларусь - 3 вида, росянка промежуточная занесена в Красную книгу республики; округлые листья в прикорневой розетке, усажены волосками-щупальцами с красноватой железистой головкой выделяющей тягучую липкую слизь, благодаря которой и прилипают к листу мелкие мухи и муравьи; волоски листа изгибаются и обволакивают жертву слизью, которая содержит пищеварительные ферменты; за несколько дней насекомые перевариваются, волоски расправляются и лист-ловушка вновь готов ловить добычу);
Рис. 15. Ловчие аппараты насекомоядных растений: А - росянка круглолистная: а - общий вид, б - лист-ловушка, в - лист-ло¬вушка с добычей; Б - альдрованда пузырчатая: а - общий вид, б - ловчий лист; В - венерина мухоловка: а - общий вид, б - полузакрытый лист с добычей, в - закрытый лист; Г - пузырчатка обыкновенная: а - часть растения, б - пузырек с добычей, в - продольный разрез пузырька (1 - антенны, 2 - щетинки, 3 - клапан, 4 - верхний край, 5 - нижний край, 6 - железистые волоски и железки); Д - жирянка обыкновенная; Е - непентес гибридный.
- алъдрованда пузырчатая (встречается в Республике Беларусь в озерах и старицах; занесена в Красную книгу республики; ловчие листья состоят из двух полукруглых, ложечковидных половинок, покрытых воспринимающими раздражение щетинками и волосками; при прикосновении мелких водных животных половинки листа довольно быстро складываются вдоль средней жилки; многие листья, переварив свой первый улов, вскоре отмирают, им на замену быстро образуются новые листья);
- венерина мухоловка (американский эндемик; листья собраны в розетку вокруг длинного цветоноса; черешок листа плоский и широкий, а пластинка превратилась в две округлые створки, лежащие под углом друг к другу снабженные по краям длинными крепкими зубцами; при соприкосновении насекомого с чувствительными волосками, находящимися на верхней стороне листа, створки быстро захлопываются, при этом зубцы их заходят друг за друга, образуя подобие решетки; внутренняя поверхность ловушки усеяна мелкими красными железками, содержащими пищеварительные ферменты и муравьиную кислоту);
- пузырчатка (в стоячих водоемах Республики Беларусь 3 вида пузырчатки; не имеет корней - плавающее; листья рассечены на узкие нитевидные дольки, на концах которых, реже на стеблях, находятся ловчие пузырьки с отверстием с клапаном; на наружной поверхности клапана находятся железки, выделяющие клейкое вещество и сахар, которые служат для привлечения мелких водных животных; клапан открывается только внутрь, попавшие животные перевариваются и всасываются находящимися в пузырьках особыми клетками);
- жирянка обыкновенная (на заболоченных местах, занесена в Красную книгу республики; листья цельные, мясистые, в прикорневой розетке; на верхней стороне листа имеются многочисленные железки на ножках, выделяющие сахаристую жидкость, и сидячие железки, выделяющие пищеварительные ферменты; привлекаемые блестящими капельками слизи, насекомые прилипают к листу, который медленно скручивается);
- непентесы (лазящие растения прибрежных тропических зарослей Индо-Малайской области; ловушки представлены кувшинчатыми листьями, у которых нижняя часть черешка, ближе к стеблю, плоская, широкая и зеленая - выполняет функцию фотосинтеза; далее черешок видоизменяется в тонкий длинный усик, обвивающий ветку дерева-хозяина; на конце усика висит кувшинчик для ловли насекомых (видоизмененная листовая пластинка), напоминающий необычный яркий цветок; верхняя лопасть листовой пластинки превращена в крышечку-зонтик, предохраняющую кувшинчик от попадания воды; по краю кувшинчика выделяется сахаристая жидкость, привлекающая насекомых, которые, попав в ловушку, соскальзывают по гладкой внутренней стенке на дно, где находится переваривающая жидкость).
Надземные столоны - недолговечные ползучие побеги, служащие для захвата территории и вегетативного размножения (рис. 16.):
Рис. 16. Надземные столоны: А - усы у земляники: а - общий вид растения, б - дочерняя розетка; Б - плети костяники; В - плети зеленчука.
- усы - выполняют функцию вегетативного размножения, на них не развиваются листья, стебли их хрупкие, тонкие, с длинными междоузлиями, после укоренения верхушечной почки разрушаются (лесная и садовая земляника, клубника);
- плети - выполняют функции вегетативного размножения и расселения; часто олиственены, укореняется в нескольких узлах, функционируют недолго, затем рзрушаются (ястребинка волосистая, лютик ползучий, клевер ползучий, живучка ползучая, костяника, зеленчук желтый).
Подземные побеги
Видоизменение типичного побега в подземный орган связано с перенесением неблагоприятных для растений погодных условий и накоплением питательных веществ, необходимых для последующего возобновления.
Корневище - подземный более или менее долговечный побег многолетних трав, а также кустарников и кустарничков, служащий для отложения запасных веществ (ирис, кувшинка, кубышка) и вегетативного размножения (пырей ползучий, вороний глаз, вероника). Внешне напоминает корень, но в отличие от него имеет чешуевидные листья, верхушечную и пазушные почки, узлы и междоузлия, придаточные корни, и не имеет корневого чехлика (рис. 17.).
Рис. 17. Корневища: А - вороньего глаза четырехлистного; Б - вероники длиннолистной; В - кувшинки чисто-белой.
лист побег фотосинтез старение
Клубень - видоизмененный побег, стебель которого, включающий одно или несколько междоузлий, сильно разрастается и накапливает питательные вещества (крахмал, реже масла). Подземные клубни часто возникают на столонах - недолговечных тонких подземные побегах служащие главным образом для размножения растений (рис. 18.). Верхушечные почки столонов нередко разрастаются, утолщаются и превращаются в клубни (картофель, седмичник европейский, стрелолист обыкновенный, топинамбур). Листья-чешуйки столонов видоизменяются в бровки (листовой рубец), в их пазухах закладываются одна-три почки - глазки, из которых образуются надземные олиственные и цветущие побеги. В пазухах чешуевидных листьев, расположенных на подземных частях сформировавшихся побегов, летом вырастают хрупкие белые столоны с недоразвитыми листочками.
Рис. 18. Картофель: а - нижняя часть растения (1 - надземный побег, 2 - столон, 3 - клубень); б - поперечный срез клубня (1 - пробка, 2 - кора, 3 - проводящие пучки, 4 - паренхима, 5 - сердцевина); в - внешний вид клубня (1 - бровки с глазками, 2 - молодой этиолированный побег).
Луковица - это резко метаморфизированный подземный, реже надземный побег с коротким и плоским стеблем - донцем, мясистыми сближенными чешуевидными листьями, запасающими воду и растворимые питательные вещества (в основном сахара) (рис. 19.). На донце находится верхушечная почка, из которой вырастает надземный побег, а в пазухах сочных чешуй - боковые, которые дают начало дочерним луковицам - деткам. От донца в почву отходят придаточные корни. Внешние чешуи у некоторых луковиц (лук) - сухие и выполняют функцию защиты внутренних чешуй и почек, а у некоторых они мясистые и мельче внутренних, и не образуют общего покрова (лилия). Луковицы обычны для ряда однодольных (сем. Лилейные, Амариллисовые): лук репчатый, нарцисс, тюльпан, чеснок, лилия. В виде луковицы такие растения перезимовывают или переживают сезон засухи.
Рис. 19. Луковицы. А - пленчатая лука репчатого: а - внешний вид, б - разрез (1 - донце, 2 - придаточные корни, 3 - верхушечная почка, 4 - мясистые чешуи, 5 - сухие чешуи). Б - черепитчатая у лилии.
Клубнелуковица - внешне напоминает луковицу, но накапливает питательные вещества в разросшемся мясистом стебле, подобно клубню. На его поверхности находятся сухие, пленчатые чешуевидные листья, представляющие собой остатки влагалищ отмерших листьев и выполняющие только защитную функцию. На верхушке клубнелуковицы находится почка, из которой вырастает надземный побег (рис. 20.).
Рис. 20. Клубнелуковицы: А - шафрана посевного: а - общий вид, б - поперечный срез (1 - стебель, 2 - отмершие листья (чешуи), 3 - будущие молодые листья, 4 - зачаток цветка, 5 - почки, 6 - придаточные корни). Б - гладиолуса.
В основании чешуек формируются пазушные почки, из которых образуются детки (гладиолус, шафран).
Каудекс (стеблекорень) - своеобразный многолетний орган стеблекорневого происхождения многолетних трав и полукустарников с хорошо развитым, сохраняющимся всю жизнь стержневым корнем (свербига восточная, клевер горный, люпин многолистный, люцерны, полыни, одуванчик и др.) (рис. 21.). Выполняет функцию запаса питательных веществ и образует большое количество почек возобновления. Напоминая внешне короткие толстые корневища, он отличается от них способом отмирания - от центра к периферии. В центральной части каудекса образуется полость, а затем каудекс вместе с корнем часто делится на отдельные участки - партикулы. Отделившиеся части растения представляют собой старческие (сенильные) особи, не способные цвести и плодоносить.
Рис. 21. Каудекс василька шероховатого
7. Вегетативное размножение растений
Различают два основных типа размножения: половое и бесполое.
Половое размножение - это такой тип размножения, при котором новые особи образуются из зиготы, образующейся в результате полового процесса (слияния женской и мужской половых клеток).
Бесполое размножение характеризуется отсутствием полового процесса и осуществляется без участия половых гамет. Представлено двумя формами: размножение спорами и вегетативное размножение.
Вегетативное размножение - увеличение числа особей данного вида посредством отделения жизнеспособных частей вегетативного тела организма, которые образуют недостающие органы и развиваются как самостоятельные организмы.
В основе вегетативного размножения растений лежит способность к регенерации, т.е. возобновлении утраченных органов, частей или развитие из отдельных участков тела вновь всего растения.
Вегетативное размножение осуществляется различными способами:
- частями тела (ряски, элодея, ивы);
- выводковыми почками (специализированные придаточные почки) - папоротник асплениум, чистяк, бриофиллум; иногда выводковые почки могут быть видоизменены в луковички - у зубянки, некоторых лилий или стеблевые клубеньки - у горца живородящего):
- зимующими почками - турионами (образуются на вершинах стеблей или на особых боковых побегах у многих водных, главным образом плавающих растений - телорез, водокрас, некоторые рдесты, пузырчатка, сальвиния);
- при помощи надземных ползучих побегов - плети, усы, столоны (земляника, костяника, лапчатка ползучая, живучка ползучая, будра);
- корневищами (удлиненными, у большинства многолетних трав - ветреницы, тысячелистник, хвощ, пырей ползучий, иван-чай, злаки, осоки, брусника, черника, ландыш);
- луковицами (луки, чеснок, тюльпаны, гиацинт, лилии, нарцисс);
- клубнями (картофель, земляная груша, чистяк, орхидные);
- корневыми отпрысками (терн, роза, сирень, осина, боярышник, осот);
- отводками (пихта, липа, крыжовник, клен, граб, калина, лещина).
Человек размножает многие культурные растения вегетативным путем выше перечисленными способами, а также при помощи черенков (стеблевые, листовые, корневые), прививок (трансплонтации), клональным размножением (из одной клетки или группы клеток - картофель, сахарная свекла, виноград).