Дихотомическое ветвление стебля характерно для плаунов мхов покрытосеменных голосеменных

Обновлено: 07.07.2024

У большинства растений побеги способны ветвиться. Ветвление способствует увеличению ассимиляционной поверхности растения.

Различают дихотомическое, моноподиальное и симподиальное ветвление (рис. 29).

Дихотомическое ветвление

Дихотомическое ветвление — это наиболее древний тип ветвления, оно свойственно низшим растениям, а среди высших растений встречается у мхов, плаунов. При дихотомическом ветвлении верхушечная почка главного побега разделяется в процессе формирования на две почки, которые и дают два новых побега следующего порядка, те, в свою очередь, таким же путем дают побеги третьего порядка и т.д.

ГОСТ

Ветвление – это способ увеличения надземной массы растительного организма, а также площади его поверхности.

Функции и строение побегов

Побег – это надземная часть растения.

В филогенезе побег возник как приспособление к наземному образу жизни в результате видоизменения талломов риниофитов. Возникновение побегов стало одним из крупнейших ароморфозов в истории развития растительного мира. Благодаря плоской форме листьев резко возрастает поверхность фотосинтеза и увеличивается поверхность транспирации. Все это способствовало развитию настоящих корней, как совершенных органов поглощения воды и минеральных солей.

На побеге выделяют несколько составных частей:

почку (зачаточный побег),
лист (плоский фотосинтетический орган, а также орган газообмена),
пазухи листа (углы между стеблем и листом),
междоузлье (или участок стебля между двумя листами),
корневую шейку или место перехода корня в стебель.

В зависимости от исполняемых функций выделяют вегетативные и генеративные побеги. Вегетативные побеги отвечают за процесс бесполого размножения, генеративные побеги несут на себе цветы и плоды, которые являются органами полового размножения. Также вегетативные побеги осуществляют функцию воздушного питания растительного организма.

К другим функциям побега относят фотосинтез. Для поглощения углекислого газа (его концентрация в воздухе составляет не более 0,03 %) и для того, чтобы обеспечить процесс улавливания лучей растительному организму необходима большая поверхность, которая обеспечивается сложным растением побега.

Побеги способны образовывать придаточные корни, с помощью которых растения могут размножаться. На некоторых побегах появляются цветки, семена.

Готовые работы на аналогичную тему

По степени развития междоузльев выделяют удлиненные и укороченные побеги. Междоузлья у укороченных побегов почти не вырастают. У травянистых растений листья сидят очень близко, образуют розетку. К таким растениям относят примулу, подорожник, одуванчик и сенполию. Древесные растения, имеющие такие побеги часто несут цветки и плоды.

Удлиненные побеги в свою очередь характеризуются тем, что при развитии почки у них очень быстро развиваются междоузлья.

Ветвление стеблей и его типы

Ветвление растительного организма достигается с помощью следующих процессов:

из верхушечной почки зародышевого стебля развивается главный стебель;
он является осью первого порядка;
из боковых почек главного стебля образуются оси второго порядка;
затем образуются оси третьего порядка и пр.

Рисунок 1. Типы ветвления стеблей. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Стебель – это прямостоячая часть побега.

Данное определение побега носит условный характер, так как он может иметь разную форму, в зависимости от места обитания.

У древесных растений главный стебель начинает ветвиться на определённой высоте. Та часть растения, что не ветвится называется стволом. В результате ветвления древесные растения образуют крону. В кроне могут находиться ветви разных возрастов. Существуют растения, которые не имеют ветвления. К ним относят пальмы. Кустарники начинают ветвиться с самой земли, поэтому ствол у них не выделяется.

В зависимости от расположения побега в пространстве выделяют несколько видов побегов: прямостоячие (прямой стебель), вьющиеся, цепляющиеся, стелющиеся, ползучие, побеги в виде усов.

В процессе эволюции выработались основные типы ветвления:

дихотомическое;
моноподиальное;
симподиальное;
ложнодихотомическое.

Специализированным типом ветвления называют кущение – приводящее к образованию куста формирование большого числа надземных боковых побегов из узла, расположенного у основания главного побега, оно характерно для растений семейства Злаки и некоторых других растений.

Дихотомическое или вильчатое ветвление является самым примитивным типом ветвления растительных организмов. Оно в данном случае образуется за счет раздвоения апикальной меристемы, которая дает две боковые ветви. Такие типы ветвления характерны для водорослей (например, фукуса), многих мхов (например, маршанции), нескольких плаунов и различных голосеменных и папоротников.

Моноподиальное ветвление происходит за счет нарастания побега в высоту по одной главной оси – моноподии. Эта ось дает боковые ветви, которые также могут ветвиться, но по длине никогда не бывают выше основной оси. Такой тип ветвления характерен для хвощей, голосеменных, многих хвойных растительных организмов.

Симподиальное ветвление отличается тем, что верхушечная почка главного и бокового побега отстает в росте, отсыхает спустя некоторое время продолжает расти за счет пазушной почки. Эта почка ближайшая к верхушке, и она растет в направлении главной оси. Такой тип ветвления. Такой тип ветвления характерен для липы, вяза, ивы.

Симподиальное ветвление дает кроне большое количество осей различных порядков, что способствует развитию большого количества листьев.

Симподиальные растение — это термин, наиболее часто используемый в описании растений тропической и субтропической флоры, а также в научно-популярной литературе по комнатному и оранжерейному цветоводству.

Каждый тип ветвления является элементом эволюционного процесса и способствует адаптации растительного организма к тому или иному комплексу условий обитания. При этом все типы ветвления определяются характером становления меристием (образовательных тканей) и расположением сильных ветвей на материнском побеге.

Что касается ложнодихотомического ветвления, то оно наблюдается у тех деревьев и кустарников, которые обладают супротивными листьями. После отмирания верхушки годичного побега вырастает не один побег замещения, а два супротивных побега. Такой тип ветвления характерен для сирени или клена.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что ветвление является прогрессивным типом адаптации растительного организма к различным условиям обитания и путь к использованию собственных резервов организма.

Дихотомическое, или вильчатое ветвление. При этом типе ветвления рост побега обеспечивается двумя инициалями верхушечной меристемы, растущими в одинаковом темпе под углом в разные стороны. В результате верхушка вильчато раздваивается, образуя две одинаковые оси второго порядка. В свою очередь эти оси раздваиваются, образуя оси третьего порядка и т.д. Это наиболее древний, исходный тип ветвления. Встречается у водорослей, мхов, плаунов, многих папоротников и у некоторых голосеменных (гинкго двулопастный).

Моноподиалъное ветвление. При этом способе верхушечная почка главной оси растет из года в год, иногда в течение всей жизни. От главной оси – моноподия (результат работы одной меристемы), имеющего неограниченный верхушечный рост, благодаря деятельности пазушных почек отходят боковые оси второго порядка которые никогда не обгоняют ось первого порядка, дающие оси третьего порядка и т.д., которые также являются моноподиями. Моноподиально ветвятся многие голосеменные (ель, лиственница, сосна, пихта), хвощи, некоторые пальмы, некоторые покрытосеменные (дуб, бук, ясень, ольха, осина, подорожник, вербейник обыкновенный, колокольчики и др.).

Иногда, например, при отмирании верхушечной почки у голосеменных растений (при спиливании, поломки верхушки), моноподиальное ветвление нарушается (часто наблюдается у елей), в результате чего у них образуется несколько верхушек.

Симподиалъное ветвление. Возникает из моноподиалъного, при этом верхушечная почка главной оси на определенном этапе отмирает, но начинается усиленное развитие ближайшей боковой почки, в результате чего образуется боковой побег, который замещает побег, прекративший рост (т.е. принимает его направление и внешний вид). Затем верхушечный рост этого побега останавливается и он замещается побегом следующего порядка возникшего из ближайшей боковой почки (которая становится верхушечной). Возникающая при этом ось представляет собой симподий, т.е. результат работы ряда меристем. Встречается у большинства покрытосеменных, как древесных (груша, липа, береза, ива, черемуха, орешник и др.), так и травянистых (купена, медуница, земляника, копытень, живучка и др.) растений.

У большинства покрытосеменных растений моноподиалъный и симподиальный типы ветвления комбинируются. Моноподиально ветвящиеся побеги обеспечивают рост, а симподиально ветвящиеся дают цветки и плоды (яблоня, картофель, баклажан и др.).

Ложнодихотомическое ветвление. Является частным случаем симподиалъного. У деревьев и кустарников с супротивными листьями и почками (сирень, бузина, конский каштан, свидина и др.) часто после отмирания верхушки годичного побега вырастают два супротивных побега замещения из нижележащих боковых почек. Они образуют развилку над отмершей верхушкой, создавая впечатление дихотомического ветвления.

Posted in Биология Tags: Ботаника

Ветвление — образование и характер взаимного расположения новых побегов на стебле, многолетней ветви или корневище. Ветвление, а точнее, его степень, направление роста ветвей и их размеры определяют внешний вид растений, т.е. их габитус.

Типы ветвления

Ветвление растений бывает двух типов: верхушечное и боковое.

При верхушечном ветвлении происходит разделение конуса нарастания на две части, каждая из этих частей дает свой побег. Подобное ветвление называют вильчатым или дихотомическим (при этом конус нарастания побега делится на две точки роста и образуются одинаковые, либо практически одинаковые ветви).

Наиболее часто дихотомическое ветвление можно встретить у некоторых моховидных и плауновидных растений. Затем в процессе эволюции происходит неравномерный рост дочерних ветвей. Какая-то из этих ветвей может заметно перерасти другую.

При боковом ветвлении развитие побегов происходит из пазушных почек. Такое ветвление характерно для большинства современных семенных растений, в том числе и цветковых.
Нарастание таких побегов бывает моноподиальным или симподиальным.

При моноподиальном нарастании конус нарастания главного побега функционирует в течение многих лет. За счет этого происходит надстраивание стебля и увеличения длины оси первого порядка. Оси второго порядка образуются из пазушных почек.

Моноподиальное нарастание побегов

Каждая ось — это результат работы одной верхушечной меристемы.

Моноподиальное ветвление характерно для голосеменных (сосна, лиственница, ель), многим древесным покрытосеменным растениям (клен, дуб, бук, черемуха) и многим травянистым розеточным (клевер, подорожник, одуванчик).

При симподиальном нарастании происходит отмирание верхней части побега и развитие вегетативного побега из верхней пазушной почки, который, как правило, продолжает главную ось (брусника, злаки, осоки, тополь, берёза, ива, багульник и т.д.).

Симподиальное нарастание побегов

Оси, которые возникают при данном типе ветвления, являются результатом деятельности нескольких меристем.

С направлением роста побегов и их ориентацией связан внешний вид растений. Главным образом, такое разнообразие зависит от особенностей строения стебля.

Побеги разделяют на три категории по направлению роста.

Ортотропные побеги растут вертикально вверх. Эти побеги могут быть прямостоячими, вьющимися (вокруг какой-то опоры), цепляющимися (с помощью усиков) или лазащими (при помощи присосок).

Плагиотропные побеги растут в горизонтальном направлении. Среди них могут встречаться ползучие (укореняющиеся в узлах) и стелющиеся (лежачие не укореняющиеся).

Анизотропные побеги могут менять направление роста. К ним относятся восходящие (приподнимающиеся надземные побеги), а также побеги корневищных трав, у которых верхушечная почка горизонтально нарастающего корневища образует надземный побег.

Растения делятся на травянистые и древесные по своему строению и продолжительности жизни побегов.

Травянистые растения по продолжительности жизни бывают однолетними, двулетними и многолетними:

однолетние растения живут менее года;
у двулетних растений в 1-ый год жизни образуются вегетативные органы и в корнях накапливаются запасные питательные вещества; на 2-ом году жизни они цветут, а затем после плодоношения отмирают (свекла, морковь, редька и т.д.);
многолетние травянистые растения живут более двух лет. Каждый год у них из почек развиваются надземные побеги. Эти почки называются почками возобновления. Как правило, они находятся под землей на видоизменённых побегах: клубнях, корневищах, луковица.

К многолетним относятся все древесные растения. Их подразделяют на деревья, кустарники и кустарнички (голубика, брусника, клюква, багульник, и т.д.), и также полукустарники и полукустарнички (к ним относятся некоторые виды полыни, сабельник). Помимо разной степени одревеснения стеблей и продолжительности жизни различие между деревьями, кустарниками, кустарничками, полукустарниками, полукустарничками и травянистыми растениями состоит в характере смены скелетных побегов в общей побеговой системе.
У деревьев главной отличительной чертой является образование одного единственного ствола. Ствол — главная ось, которая растет и в длину, и в толщину интенсивнее остальных побегов. Ствол всегда стремится сохранить вертикальное направление роста. В верхней части ствола у деревьев формируется крона. За счет того, что крона располагается высоко над землей дерево может по максимуму улавливать свет.

Сколько живет дерево, столько живет и его ствол. Срок жизни деревьев от нескольких десятков до нескольких сотен, а иногда даже и тысяч лет (мамонтово дерево).

Ось побега называется стеблем. Как правило, стебель имеет форму похожую на цилиндрическую, хотя, например, у травянистых в поперечном сечении он может быть округлым (1), сплюснутым (2), трехгранным (3), четырехранным (4), многогранным (5), ребристым (6), крылатым (7) и т.п. (как показано на рисунке ниже).

Читайте также: