Видоизменение корней и листа

Если корни помимо главных функций выполняют какие-либо добавочные, то они претерпевают соответствующие изменения во внешнем и внутреннем строении.

Корни могут служить органом, запасающим питательные вещества. Такие корни сильно утолщаются. Если вещества запаса накапливаются в главном корне, то образуются корнеплоды, например, такие как у моркови и свеклы.
Если же утолщения возникают в придаточных корнях, то их называют корневыми шишками, или корнеклубнями. Корнеклубни образуются у георгина, топинамбура, таволги.

Для растений-паразитов и полупаразитов наиболее характерны корни-присоски, или гаустории, с помощью которых они проникают в ткани растения-хозяина и высасывают из него питательные вещества (заразиха, погремок).

В результате симбиоза азотфиксирующих бактерий и высших растений на корнях образуются клубеньки, разрастания коровой паренхимы. Бактерии снабжают растения азотом, а взамен получают органические вещества. При определенных условиях, например, при недостатке бора в почве, бактерии могут выступать как паразиты. В симбиоз могут вступать бобовые, ольха, лох и другие растения.

Корни высших растений также ступают в симбиоз с грибами и образуют так называемую микоризу. Микориза бывает эктотрофная и эндотрофная. В первом случае гриб только охватывает корень снаружи, заменяя ему корневые волоски. При эндотрофной микоризе гифы проникают внутрь клеток корня (у орхидей). Предполагается, что грибы вырабатывают ферменты, которые растворяют запасные продукты клеток и органические вещества почвы.

Видоизменения корня. Вследствие обретения новых функций органы способны видоизменяться.

Корнеплод — утолщение главного корня, связанное с отложением в нем запаса питательных веществ (морковь, свекла, редис и т. п.).
Корневые клубни (корнеклубни) — утолщение боковых или дополнительных корней, связанное с отложением запаса питательных веществ (батат, георгин и т. п.).

Клубень. Фото: Ton Rulkens

Корни-присоски. Характерны для растений паразитов или полупаразитов. Такие корни проникают в толщу стебля других растений и потребляют их соки. Повилика — это бесхлорофилльное растение-паразит, которое питается благодаря сокам растения хозяина. Омела — полупаразит. Это зеленое растение, способное к самостоятельному питанию (фотосинтезу), но водные растворы солей она образует от растения, на котором живет.

Дыхательные корни (пневматофоры). Это боковые корни, которые растут вверх и поднимаются над поверхностью воды, почвы. Формируются у растений (мангровые деревья), которые растут на чрезмерно увлажненных почвах, болотах, с низким содержанием кислорода. Поэтому растения с помощью таких корней получают кислород непосредственно из воздуха. Дыхательные корни богаты аэренхимой.

Корни-прицепки. Это дополнительные короткие корни, которые развиваются на растениях с вьющимся стеблем (плющ, фикус цепкий и т. п. - прим. biofile.ru), которые плетутся вверх. Корни растут на стебле. С их помощью растение цепляется за трещины, опоры и поднимается выше.

Ходульные корни. Образуются на надземных побегах. Они закрепляются в почве и помогают растению (баньян, кукуруза и т. п.) удерживаться.
Воздушные корни. Развиваются у растений (орхидея), которые поселяются на деревьях, но не паразитируют. Воду и минеральные соли они получают из воздуха с помощью корней, которые свисают в воздухе.

Опорные корни. Встречаются у больших деревьев (вяз, бук, тополь, тропические и т. п.). Представляют собой боковые корни. На боковых корнях, которые проходят возле поверхности почвы, развиваются плоские треугольные и прилегающие к стволу вертикальные надземные отростки, которые напоминают доски, прислоненные к деревьям.

Втяжные, или контрактильные корни. У некоторых растений происходит резкое сокращение корня в продольном направлении у его основания (например, у растений, которые имеют луковицы). Втяжные корни распространены у покрытосеменных растений. Они обусловливают плотное приляганиек земле розеток (например, у подорожника, одуванчика и т. п.), подземное положение корневой шейки и вертикального корневища, обеспечивают некоторое углубление клубней. Таким образом, втяжные корни помогают побегам находить наилучшую глубину залегания в почве. Втяжные корни в Арктике обеспечивают переживание неблагоприятного зимнего периода цветочными почками.

Листья разных растений очень разнообразны по своей структуре и функциям.

Причины, приводящие к появлению видоизменений листьев, могут быть различными. Главной из них являются условия произрастания. Так, растения влажных тропических лесов (например, фикус, бегония, филодентрон) имеют крупные листья, испаряющие много воды. Листья же растений большинства засушливых мест обитания приспособлены к уменьшению испарения. Например, у кактуса листья превратились в колючки, а у побегов начинает преобладать функция запаса воды. Растения с такими побегами называют суккулентами (лат. суккус - сок, сочный). У суккулентов вода может запасаться в стеблях (стеблевые суккуленты) или в листьях (листовые суккуленты). У некоторых растений (сельдерей, ревень) видоизменяются черешки листьев, которые становятся толстыми и мясистыми; в них запасаются питательные вещества.

Функции видоизмененных листьев

Улавливание и переваривание насекомых

Росянка, непентес, венерина мухоловка

У тех растений, которые растут у водоемов, к примеру, у натурции, тростника обыкновенного, наблюдается так называемый «эффект лотоса». Это проявляется как крайне низкая смачиваемость поверхности листьев этих растений. При попадании воды на листья или лепестки данных растений формируются шарообразные капли, которые стекая с листа, увлекают за собой грязь и пыль, тем самым очищая поверхность листовой пластинки. Появление этого эффекта обусловлено особенностями микроскопического строения листа растений рода Лотоса.

Многие лиственные деревья имеют сильно изрезанные листья, например, клен. Это приспособление позволяет противостоять сильным порывам ветра.
Растения, произрастающие в засушливом климате, имеют множество приспособлений для выживания в неблагоприятных условиях. Это волосяной покров на листьях, который способен удерживать влагу и препятствовать ее испарению. Такую же функцию выполняет восковой налет на листовой пластинке некоторых видов растений. Блестящая поверхность крупных уплощенных листьев фикуса из семейства Тутовых имеет свойство отражать солнечный свет. Это растения родом из Юго-Восточной Азии, где климат засушливый и жаркий.

Кактус. Фото: Holger Zscheyge

Также практически все виды кактусов приспособлены к длительным засушливым периодам. Поэтому эти растения имеют листья, преобразованные в колючки, для уменьшения испарения воды и защиты от вредителей. У кактусов функция фотосинтеза переходит от листа к стеблю, что вместе с уменьшением размеров листа предотвращает потерю влаги. У тех растений, которые в природных условиях растут на хорошо освещенных местах, выработалось такое приспособление на листьях, как полупрозрачные окна, исполняющие роль фильтра света до того, как он достигнет внутренних слоев листа. Так происходит у фенестрарии. В мясистых сочных листьях алоэ, очитка накапливается вода, которую организм растения расходует при недостатке влаги во внешней среде. Таким же образом листья лука трансформировались в луковицу, что помогает растению удерживать воду и питательные вещества.

Листья некоторых растений имеют зубчики по краям. Это приспособление необходимо, так как повышает выраженность протекания процессов фотосинтеза и транспирации (в ходе чего понижается температура в этих отделах - прим. biofile.ru). Это приводит к конденсации влаги на заострениях листьев и образованию капель росы.
Листья многих растений преобразованы в ходе эволюции с целью защиты растения от уничтожения другими живыми организмами. Так, в листьях могут вырабатываться феромоны, яды, ароматические масла, к примеру, у эвкалипта. А в листья других растений включены кристаллизированные минералы, что отпугивает травоядных животных.

У гороха, чины, некоторых видов горошка появились усики из преобразованных в процессе эволюции листьев. Такое приспособление служит для усиления опорной функции стебля растения. Растение, цепляясь усиками за опоры, поднимается вверх, вынося листья к свету.

Видоизмененные листья некоторых растений трансформировались в лепестки для лучшего осуществления опыления с помощью насекомых, которых привлекают эти части тела растения. А преобразование листьев в ложные цветки и кроющий лист позволяет заменить недостающие органы у молочая.
Растения-хищники обитают на почвах, бедных минеральными солями. Всего насчитывается около 500 видов. Наиболее известны растения: росянка, жирянка, росолист, венерина мухоловка, непентис.

Последнее растение, обитающее в тропических лесах, способно ловить не только насекомых, но даже мелких животных – мышей, лягушек, пресмыкающихся.

Росянка и пузырчатка превратились в растения-хищники, благодаря трансформации листьев, которые стали ловчими аппаратами для насекомых, которыми растения питаются.

У хищных растений (росянка (Drosera), жирянка, росолист и др.) листья покрыты многочисленными желёзками, выделяющими липкую прозрачную жидкость, привлекающую насекомых и приклеивающую их к листу. При попадании насекомого на ловушку у растения усиливаются выделения из желёзок; при этом железистые волоски изгибаются по направлению к телу насекомого (росянка) или заворачиваются края ловчего листа, на котором оно находится (жирянка). У других растений ловчий аппарат представлен или пассивно улавливающими насекомых урнами (непентес (Nepenthes), саррацения, дарлингтония и др.) или активно действующими ловушками (дионея, альдрованда, пузырчатка и др.).

Таким образом, благодаря видоизменению листьев, растения приспосабливаются к существованию в неблагоприятных условиях внешней среды.

Видоизменение корней и листа

Меню