Le modifiche comuni dei germogli di angiosperme sono rizomi, bulbi e tuberi. Si formano solitamente nelle piante erbacee perenni come organi in cui si depositano le sostanze nutritive di riserva. In tali piante, le parti verdi fuori terra muoiono durante l'inverno, ma i germogli modificati rimangono nel terreno. In primavera, a causa delle sostanze nutritive che contengono, le piante sviluppano nuovamente normali germogli fuori terra.

Oltre a immagazzinare sostanze nutritive, i germogli modificati svolgono anche un’altra funzione. Con il loro aiuto, le piante possono riprodursi vegetativamente.

Rizoma

Fuga modificata rizoma presente in molte piante perenni (ortica, mughetto, erba di grano, ecc.). Il rizoma si trova negli strati superiori del terreno, ricorda una radice, ma si diffonde orizzontalmente.

Il rizoma è un germoglio, poiché presenta gemme apicali e ascellari, oltre a foglie modificate in scaglie. La somiglianza con una radice è data al rizoma dalle radici avventizie che si sviluppano da esso per tutta la sua lunghezza.

Durante la stagione di crescita, la pianta deposita le sostanze nutritive di riserva nel rizoma. A causa loro, l'anno prossimo crescono nuovi giovani germogli dai germogli del rizoma.

Con l'aiuto di parti del rizoma contenenti germogli e radici è possibile la propagazione vegetativa delle piante.

Lampadina

Fuga modificata lampadina caratteristico di cipolle, tulipani, gigli e altre piante. Nella parte inferiore del bulbo è presente un gambo appiattito chiamato metter il fondo a. Dal basso crescono due tipi di foglie, modificate in scaglie. Le foglie esterne si trasformano in scaglie secche, che svolgono una funzione protettiva. Le scaglie interne, spesse e succose, contengono sostanze nutritive di riserva (i bulbi contengono, tra le altre sostanze, molti zuccheri diversi) e acqua. I bulbi sviluppano anche boccioli dal basso.

In condizioni favorevoli, le radici avventizie crescono da sotto il fondo del bulbo, dando luogo alla formazione di un apparato radicale fibroso. I germogli possono crescere dai germogli, ma possono anche svilupparsi nei cosiddetti bulbi. Ciascuno di questi bulbi può dare origine a una nuova pianta separata. Pertanto, la propagazione vegetativa viene effettuata utilizzando bulbi.

Tubero

Fuga modificata tubero può essere osservato in piante come patate e topinambur, così come in alcune altre.

Il tubero si forma all'apice di un altro germoglio modificato - stolone. Gli stoloni crescono dalle parti inferiori dei germogli fuori terra e vanno nel terreno. Le sostanze organiche sintetizzate dalle parti verdi della pianta durante la fotosintesi si muovono lungo gli stoloni fino alle loro sommità, e qui si formano i tuberi. Nei tuberi si accumula molto amido.

Un tubero è, sebbene modificato, un germoglio. Ha internodi corti ma spessi e molte gemme, che vengono chiamate occhi. Le foglie dei tuberi sono ridotte. Gli occhi si trovano nei recessi del tubero e in ciascuno di questi recessi possono esserci diverse gemme oculari.

La parte del tubero collegata allo stolone è chiamata base del tubero. Sul lato opposto della base c'è la parte superiore del tubero. Ci sono più occhi più vicini alla cima. Molto spesso, la gemma oculare apicale si sviluppa in un giovane germoglio verde.

Organi vegetali: loro funzioni, struttura e metamorfosi.

1. Radici e sistemi radicali. Metamorfosi delle radici.

2. Stelo e spara. Metamorfosi di fuga.

3. La foglia e le sue metamorfosi.

1.Radice e apparati radicali. Metamorfosi delle radici.

Gli organi vegetali che servono a mantenere la vita individuale della pianta (radice, fusto, foglia) sono chiamati vegetativi. Sono nella loro infanzia in ogni seme.

Gli organi generativi assicurano il processo di riproduzione sessuale. Un fiore è un germoglio modificato non ramificato con crescita limitata, adatto alla riproduzione sessuale con successiva formazione di semi e frutti. Gli organi floreali sono foglie modificate: le foglie tegumentarie formano sepali e petali, mentre le foglie sporigene danno origine a stami e pistilli. Le caratteristiche strutturali del fiore sono legate ai metodi di impollinazione.

Metamorfosi degli organi vegetativi.

I principali organi vegetativi di una pianta sono la radice, il fusto e la foglia. Oltre ai tipici organi vegetativi, spesso vi sono delle modificazioni sorte durante il lungo processo di evoluzione. Questi fenomeni sono altrimenti chiamati metamorfosi, che significa trasformazione. Gli organi modificati a volte sono così unici che la loro origine non può essere determinata immediatamente.

A volte la forma di un particolare organo vegetale (ad esempio la radice di barbabietola) cambia a causa dell'attività umana.

Morfologia radicale e apparati radicali.

La radice è un organo specializzato nella nutrizione del suolo. Esegue le seguenti funzioni:

assorbe acqua ed elementi minerali

serve per il fissaggio nel terreno;

ha attività motoria (zona di allungamento);

possono avere anche funzioni di riserva, assumendo la forma di tuberi radicali (dalie);

l'adempimento di nuove funzioni porta all'emergere di: a) radici respiratorie nelle piante palustri;

b) radici - rimorchi (edera); c) radici aeree di orchidee e altre modificazioni.

Ma la funzione principale della radice è la nutrizione del suolo. Questa funzione determina la peculiarità della struttura. In primo luogo, la radice deve avere la massima superficie di contatto con le particelle del terreno e crescere strettamente insieme ad esse. In secondo luogo, le aree di aspirazione della radice non possono rimanere al loro posto: devono spostarsi, esplorando nuovi spazi e superando la resistenza del terreno denso.

Il movimento nel terreno denso è reso possibile dalla crescita delle radici apicali e da dispositivi protettivi che consentono al delicato meristema apicale di spingersi tra le particelle del terreno.

Il tessuto aspirante svolge la funzione più importante della radice: nutrimento del terreno. È costituito da un singolo strato di cellule situate sulla superficie della radice giovane. L'intero strato esterno di cellule che ricopre la giovane radice è chiamato rizoderma.

Le cellule dello strato di aspirazione hanno membrane sottili e si adattano perfettamente alle particelle di terreno. Influenzano attivamente il suolo e assorbono le sostanze necessarie. Questa attività richiede un notevole dispendio energetico, assicurato, in primo luogo, da un costante afflusso di sostanze organiche e, in secondo luogo, dall'intensa ossidazione di tali sostanze, cioè. respirazione con consumo di ossigeno. Pertanto, il sistema degli spazi intercellulari pieni di gas e che facilitano lo scambio gassoso è fondamentalmente ben sviluppato.

Le cellule dello strato di aspirazione formano lunghe escrescenze: peli radicali, che aumentano più volte la superficie della radice.

I peli radicali compaiono solo ad una certa distanza dalla radice. Ciò è spiegato dal fatto che l'area della radice tra i peli e la guaina subisce un forte allungamento e scivola tra le particelle di terreno. Eventuali irregolarità e sporgenze in questa zona della radice renderebbero difficile la penetrazione nel terreno.

La prima radice che appare quando un seme germina è la radice principale, che si sviluppa dalla radice embrionale. La radice principale è un asse del primo ordine. Da esso si estendono le radici laterali, questi sono assi del secondo ordine, da essi provengono le radici del terzo ordine, ecc. Di conseguenza, si forma un sistema di root.

Poiché lo stelo è più spesso della radice, il confine tra loro è solitamente evidente. La giunzione dello stelo e della radice è chiamata colletto della radice, e la sezione dello stelo situata tra il colletto della radice e i cotiledoni è chiamata ipocotilo o sottocotiledone. Da esso spesso nascono radici avventizie. La loro formazione è facilitata dall'hilling delle piante. A causa delle radici avventizie, l'apparato radicale aumenta, il che migliora la nutrizione della pianta e la rende più stabile.

L'apparato radicale può essere a fittone se la radice principale risalta tra le altre radici per le sue dimensioni, e fibroso se la radice principale è poco sviluppata e non si differenzia dalle altre radici.

La forma delle radici a fittone è: conica (prezzemolo); rape (rape, barbabietole); filamentosi (germogli di lino); fusiforme (alcune varietà di carote).

La lunghezza delle radici varia ampiamente. Nei cereali coltivati, la massa principale si sviluppa nell'orizzonte arabile, ma le singole radici cadranno a una profondità di 1,5 - 2 m.

La lunghezza totale delle radici di una pianta di segale o di grano (senza peli radicali), coltivata sul campo, è di 600 m - 70 km.

Ci sono radici che crescono e succhiano. Il primo cresce velocemente, presto si ricopre con un tappo e non assorbe acqua. Le piante succhiatrici crescono lentamente, rimangono tenere a lungo e assorbono bene le soluzioni del terreno. Sono le desinenze delle radici di ordini superiori.

Metamorfosi delle radici.

Il raccolto di radici si forma dalla radice principale a causa della deposizione di una grande quantità di sostanze nutritive in essa. I raccolti di radice si formano principalmente in condizioni di coltivazione culturale delle piante.

Si trovano nelle barbabietole, nelle carote, nei ravanelli, ecc. In una radice si distinguono: a) una testa portante una rosetta di foglie; b) collo – parte centrale; c) la radice stessa, da cui si dipartono le radici laterali.

I tuberi radicali, o coni radicali, sono condensazioni carnose di radici laterali e avventizie. Talvolta raggiungono dimensioni molto grandi e costituiscono un ricettacolo di sostanze di riserva, principalmente carboidrati. Nei tuberi radicali di chistyacha, orchidee, l'amido funge da sostanza di riserva. L'inulina si accumula nelle radici avventizie delle dalie, che si sono trasformate in tuberi radicali.

Le radici aeree si formano in alcune piante tropicali. Si sviluppano come steli avventizi, sono di colore marrone e pendono liberamente nell'aria. Caratterizzato dalla capacità di assorbire l'umidità atmosferica. Possono essere visti nelle orchidee.

Radici aggrappate, con l'aiuto delle quali deboli steli di vite si innalzano sui tronchi degli alberi, lungo i muri, i pendii. Tali radici avventizie, crescendo nelle fessure, fissano bene la pianta e le danno l'opportunità di raggiungere grandi altezze. Questo gruppo di viti comprende l'edera, diffusa in Crimea e nel Caucaso.

Radici che respirano.

Le piante palustri, per le quali l'accesso dell'aria alle radici ordinarie è molto difficile, sviluppano radici speciali dirette verso l'alto da terra. Si trovano sopra l'acqua e ricevono aria dall'atmosfera.

Il cipresso di palude ha radici che respirano. (Caucaso, Florida).

Gli organi sono simili e omologhi.

Charles Darwin introdusse il concetto di organi analoghi e omologhi.

Organi simili svolgono le stesse funzioni, ma hanno origini diverse (spine di biancospino e spine di cactus).

Organi omologhi: hanno la stessa origine, ma svolgono funzioni diverse. (Spina di pera, rizoma di kupena). Oltre ai tipici germogli, in cui le foglie svolgono la fotosintesi e gli steli forniscono il posizionamento più appropriato delle foglie nello spazio, le piante spesso sviluppano germogli modificati. Gli organi modificati sono simili metropolitana, così e

fuori terra.- germogli sotterranei di erbe perenni, arbusti nani e arbusti. Esternamente, il rizoma è simile a una radice, ma solitamente differisce dalla radice vera e propria per la sua posizione orizzontale nel terreno, la presenza di foglie squamose, cicatrici di foglie cadute, germogli e radici avventizie e l'assenza di una cappa radicale . Una gemma apicale si sviluppa nella parte superiore del rizoma e gemme ascellari si sviluppano nelle ascelle delle squame. Dai germogli del rizoma si sviluppano annualmente germogli fuori terra, che muoiono in autunno. Anche le parti vecchie del rizoma muoiono, la connessione tra i gruppi frammentari di germogli viene interrotta, a seguito della quale, nel tempo, da una pianta con un rizoma ramificato si sviluppano diverse piante figlie (erba di grano strisciante, mughetto, uva spina, lupena, ecc.). Tipica del fusto è anche la struttura interna del rizoma. Pertanto, i rizomi sono principalmente organi di propagazione vegetativa e in alcune piante (ninfea, mughetto, calamo, rosmarino) una grande quantità di nutrienti di riserva si accumula nei rizomi ispessiti.

Tubero- un germoglio modificato con un fusto molto ispessito in cui si accumulano sostanze nutritive di riserva.

I tuberi sono sotterranei o fuori terra. I tuberi sotterranei appaiono come ispessimenti su un sottile germoglio sotterraneo senza foglie: lo stolone (patata, topinambur). Il punto in cui il tubero si attacca allo stolone è la sua base. Sul tubero si sviluppano le gemme apicali e laterali - occhi. L'area del tubero tra le gemme (occhi) è internodo. Alla base di ciascun rene si trova bordo- luogo di attacco dell'anta ridotta. Come sui normali germogli, i germogli sui tuberi sono disposti a spirale. Dagli occhi del tubero si sviluppano germogli fogliari e fioriti fuori terra. Di conseguenza, oltre alla funzione di stoccaggio, i tuberi svolgono anche la funzione di propagazione vegetativa.

Figura 8.14. Modifiche della ripresa o di sue singole parti: a —baffi alla fragola; b - stoloni e tuberi di patata; c-bulbo di giacinto (vista generale e sezione longitudinale); G — bulbo di giglio; D — breve rizoma di kupena; e — spina di crespino (foglie modificate); g - spine di acacia bianca (stipole modificate); h, l: spine di biancospino e di robinia (germogli modificati); E — spine rosa canina; k—viticcio di pisello (parte modificata della foglia); M—viticci d'uva (germogli modificati); 1 — gambo (in basso); 2 —foglie; 3—primordio dell'infiorescenza; 4—radici avventizie; 5 —cicatrici da steli morti fuori terra.

Lampadina- un germoglio sotterraneo accorciato con foglie succulente attaccate a un gambo corto chiamato metter il fondo a. Nella parte superiore del fondo è presente un germoglio apicale, nelle ascelle delle squame succose sono presenti germogli laterali che danno origine a giovani bulbi (aglio). I nutrienti di riserva si accumulano nelle squame succose. L'esterno del bulbo di molte piante è ricoperto da scaglie secche che svolgono una funzione protettiva. I bulbi possono anche apparire come modifiche dei germogli fuori terra. Ad esempio, piccoli bulbi (bulbi) si sviluppano nelle ascelle delle foglie (in alcuni tipi di cipolle).

Cormo esteriormente simile a una cipolla, ma differisce da essa per il fondo molto ricoperto di vegetazione, che funge da organo per immagazzinare sostanze nutritive di riserva. All'esterno è ricoperto di foglie secche e lanuginose. Il cormo ha gemme apicali e ascellari ben sviluppate, che danno origine a un germoglio fiorito e a un club di bulbi. I cormi si formano nel colchico, nel gladiolo e nello zafferano.

I germogli fuori terra modificati sono caratteristici di molte piante. In questo caso vengono modificate sia le singole parti del germoglio (gambo, foglie, germogli) sia il germoglio nel suo insieme. Ad esempio, produce ordinario o cavolo testa di cavolo, costituito da un corto fusto con numerose foglie spesse, sovrapposte, quasi prive di cloroplasti. La testa del cavolo è essenzialmente una gemma gigante metamorfizzata, cioè un germoglio rudimentale.

Le piante con germogli modificati si trovano più spesso in zone aride dove manca l'umidità, e quindi la funzione di immagazzinare l'acqua inizia a predominare negli organi vegetativi delle piante. Vengono chiamate le piante con tali germogli succulente(vedi § 14.4).

Sono modifiche abbastanza comuni di parti delle riprese spine. In alcune piante, le foglie (crespino, cactus), le stipole (acacia bianca) o il picciolo fogliare si trasformano in spine dopo la caduta della lamina fogliare (astragalo). Nel biancospino, nel joster, nel melo selvatico e nel pero selvatico, il gambo di alcuni germogli laterali si trasforma in una spina. Nei piselli, nei piselli e in altre piante rampicanti, la parte superiore della foglia composta si trasforma in viticci e nell'uva - in germogli.

Per colmare la mancanza di nutrienti nel terreno e, soprattutto, la mancanza di azoto, le piante insettivore (drosera rotundifolia, vescica, nepenthes ibrida, ecc.) formano foglie modificate - dispositivi di cattura.

Fonte : N / A. Lemeza L.V.Kamlyuk N.D. Lisov "Un manuale di biologia per chi entra nelle università"

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Diapositiva 3

Zone radicali

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La profondità di penetrazione delle radici delle piante nel terreno dipende dalle condizioni in cui crescono

• Patata
• 1,6 m
• Piselli
• 1,7 m
• 2,25 m
• Girasole
• 2,8 metri
• Zucchero
• barbabietola
• 3,2 milioni

Diapositiva 5

• A causa del permafrost nella tundra, le radici delle piante si trovano vicino alla superficie e le piante stesse sono basse. Pertanto, le radici della betulla nana penetrano nel terreno fino a una profondità non superiore a 20 cm. Le piante del deserto hanno radici molto lunghe, perché le acque sotterranee scorrono in profondità.
• Tundra

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• Nel processo di adattamento alle condizioni di vita, le radici di alcune piante sono cambiate e hanno iniziato a svolgere funzioni aggiuntive

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• Radici del nodulo. Ricordi che esistono batteri che fissano l'azoto. Si depositano sulle radici delle piante leguminose e di conseguenza le radici sono ricoperte di noduli. Questa è una simbiosi di batteri e piante.

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• I raccolti di radice sono formati sia dalla radice principale che dalle sezioni inferiori dello stelo. In queste parti si accumula una grande quantità di materia organica. Le colture di radici di carote, barbabietole, ravanelli, ravanelli e rape sono importanti colture orticole.

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• I tuberi radicali si formano sulle radici laterali e avventizie.
• Dalia
• Patata dolce

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• Le radici possono anche servire a immagazzinare acqua. Questa funzione è particolarmente ben espressa in alcune orchidee epifite tropicali (che crescono sugli alberi). La corteccia esterna delle radici aeree avventizie pendenti di queste piante è costituita da cellule grandi e vuote che possono assorbire l'acqua come una spugna. Quando piove, queste celle si riempiono d'acqua, che viene poi utilizzata per il fabbisogno della pianta.
• In un certo numero di orchidee epifite, le radici piatte, verdi e molto lunghe sono i principali organi fotosintetici.

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• L'edera e alcune altre piante rampicanti hanno radici avventizie - mollette - che si formano sul lato dello stelo. Di fronte a un albero, una roccia o un altro supporto. Penetra nelle fessure. Si addensano, tappando i fori, come un tappo di sughero ben aderente, e quindi tengono saldamente la pianta sul supporto. Se le radici dell'edera incontrano una superficie completamente liscia, l'estremità della radice si espande e da essa viene rilasciato un succo appiccicoso, con l'aiuto del quale la radice è attaccata il più saldamente possibile alla superficie. Le radici nella parte inferiore dello stelo crescono saldamente fino al muro, e i giovani formati sui germogli in crescita cercano un nuovo sostegno.

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• Le piante che vivono come le orchidee sui tronchi e sui rami degli alberi nelle foreste pluviali tropicali formano radici aeree che pendono liberamente. Tali radici assorbono l'acqua piovana e aiutano le piante a vivere in queste condizioni peculiari.

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• La formazione di un albero di banyan inizia con la formazione di radici aeree su grandi rami orizzontali di un albero adulto, che di solito non portano peli radicali. In certi momenti della vita di un albero ne compaiono molti e pendono in ghirlande dai rami orizzontali. Le radici aeree crescono molto lentamente e dopo un po' la maggior parte di esse secca senza mai raggiungere il suolo. Le singole radici aeree crescono fino al terreno e mettono radici, dopo di che la loro parte fuori terra si ispessisce intensamente, acquisendo l'aspetto e la funzione conduttiva dei tronchi.
• È noto che il sacro albero di banyan, che cresce nello Sri Lanka nella città di Aluradhanur, fu portato qui dall'India come un giovane albero nel 288 a.C. Si tratta dell'albero più antico piantato dall'uomo, di cui è documentata l'età.

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• Gli strangolatori sono inizialmente ficus epifiti, le cui radici aeree crescono fino al suolo e mettono radici, quindi, ramificandosi sempre di più, intrecciano gradualmente il tronco dell'albero ospite, utilizzandolo come supporto. Le radici si addensano, si intrecciano e crescono insieme. Si verifica una compressione meccanica dell'albero ospite che ne impedisce lo sviluppo e la crescita e ne provoca la morte dopo alcuni decenni. Di conseguenza, rimane una struttura di tronco densa e cava di radici di ficus.
• In alcune zone, i ficus strangolatori sono un vero disastro, poiché "attaccano" preziose piante coltivate (palme, agrumi). Nelle fasi successive del loro sviluppo, i ficus strangolatori possono diventare alberi di banyan.

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• Le radici su palafitte delle piante sono molto particolari. Si trovano più spesso nelle specie del genere Pandanus e rappresentano un importante adattamento alla vita in condizioni di venti forti e talvolta uragani sulle isole oceaniche tropicali. Le radici dei trampolieri si trovano spesso anche nelle piante tropicali che crescono in terreni morbidi, come gli alberi di mangrovie, alcune palme e persino le erbe della foresta pluviale tropicale.

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Pandano

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• Molto impressionanti sono le radici a forma di tavola, caratteristiche soprattutto dei grandi alberi della foresta pluviale tropicale. Queste formazioni sono radici laterali che sporgono sopra la superficie del suolo. Inizialmente hanno una sezione trasversale rotonda, ma col tempo si verifica una forte crescita secondaria unilaterale sul lato superiore e alla fine le radici iniziano ad assomigliare a tavole piatte appoggiate all'albero. A volte le radici a forma di tavola debolmente espresse si trovano nelle piante della zona temperata, ad esempio nel faggio, nell'olmo e nel pioppo.

Diapositiva 23

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