Стебель вырастает из зачаточного стебля почки. Если это главный стебель растения, то он развивается из зародышевой почечки семени.
После того, как почки набухают и у них раздвигаются защитные чешуйки, начинает расти стебель и разворачиваться листочки. У растущего из почки стебля постепенно увеличивается длина междоузлий.
На самом верху побега находится так называемая верхушечная почка. В ней есть конус нарастания. Деление клеток конуса нарастания приводит к росту стебля в длину.
Конус нарастания состоит из образовательной ткани. Ее клетки способны к постоянному делению.
На более нижних клетках конуса нарастания появляются зачаточные листья, клетки стебля перестают делится и начинают расти. В результате растет сам стебель, и получается что он растет своей верхней частью. Так если нанести на всю длину стебля метки, то через некоторое время расстояние между метками на его верхушке увеличится, так как здесь клетки продолжают расти в длину. В то время как ниже по стеблю расстояние между метками может не измениться.
Однако стебли растут в длину не всегда только за счет конуса нарастания. У многих растений наблюдается вставочный рост, при котором удлиняются междоузлия побега. Обычно при этом делятся и растут клетки оснований междоузлий.
Если у стебля удалить его верхушку вместе с конусом нарастания, то прекратится его рост в длину. Но при этом стебель начнет ветвится, т. е. начнут вырастать боковые побеги.
Рост стебля в толщину
Рост стебля в толщину обеспечивается за счет деления клеток камбия. Рост в толщину наблюдается у деревьев и кустарников, а также у многолетних трав. У деревьев камбий находится под корой. Камбий состоит из образовательной ткани.
Рост стебля в толщину происходит в благоприятный период года. В умеренных широтах это происходит в теплый период. В это время клетки камбия активно делятся.
У деревьев те клетки камбия, которые находятся ближе к коре, становятся клетками луба. Те, что ближе к древесине, становятся древесиной. При этом за вегетационный сезон у дерева клеток древесины образуется больше, чем клеток луба.
В древесине, которая нарастает весной, развиваются достаточно толстые сосуды с тонкими стенками. Сосуды же осенней древесины, наоборот, тонкие с более толстыми оболочками.
Поскольку зимой стебель в толщину не растет, а весной начинают образовываться снова крупные клетки, то на спиле ствола видны отчетливые переходы от мелких клеток к крупным. Клетки древесины одного года называются годичным кольцом. По количеству годовых колец можно определить возраст дерева.
Годичные кольца разных лет могут отличаться между собой. Одни могут быть более узкие, другие — более широкие. Такое различие обусловлено разными погодными условиями. Если год был хороший, дерево получало достаточно влаги и света, то годовое кольцо будет широким. Также ширина каждого отдельно взятого годового кольца не одинакова. С южной стороны кольца обычно шире, чем с северной. Это связано с тем, что с северной стороны камбий обычно меньше прогревается, и поэтому хуже делятся его клетки.
Побег
Стебель — вегетативный орган растения, обладающий отрицательным геотропизмом (растет в обратном направлении силы притяжения), представляющий ось побега, несущий листья, почки, органы размножения. Его основные функции:
- Опорная — за счет механических тканей (древесинные волокна в ксилеме) выносит листья к свету
- Проводящая — благодаря проводящим тканям — ксилеме (восходящий ток) и флоэме (нисходящий ток) — осуществляет транспорт веществ между корнем и листьями
- Запасающая — в центре стебля находится сердцевина, где складируется запасное питательное вещество растений — крахмал
- Вегетативное размножение — здесь возможны разные варианты и способы, к примеру: черенками, отводками
- Фотосинтез — в ряде случаем сами стебли фотосинтезируют (алоэ, хвощ)
Побег
Запомните «формулу»! Побег = стебель + листья + почки. Как видно из формулы, побег состоит из стебля и расположенных на нем листьев и почек, сам побег развивается из почки или семени. От побега могут отходить только придаточные корни. Растет вверх за счет постоянного деления митозом клеток конуса нарастания, расположенного на верхушке стебля и защищенного почечными чешуевидными листьями. В конусе нарастания закладываются все элементы побега — стебель, листья, соцветия, почки, цветы. Боковые почки обеспечивают ветвление побега. В толщину стебель растет за счет феллогена и камбия.
Читайте также: Одежда из натуральных тканей с мехом
Участок стебля, на котором расположен лист или листья называется узел. Расстояние между двумя соседними узлами — междоузлие. Пазуха листа — участок между основанием листа и стеблем, в пазухе листа находится пазушная почка. В целом побег имеет членистое (метамерное) строение, метамер — каждый повторяющийся узел. Побеги, у которых междоузлия хорошо выражены, а соседние листья удалены друг от друга, называются удлиненными. Если же междоузлия на побеге почти отсутствуют, а узлы сильно сближены — такие побеги называются укороченными.
Выделяют следующие структуры стебля: первичная и вторичная.
- Первичная — формируется в результате деятельности апикальной (верхушечной) меристемы
- Вторичная — формируется благодаря активности камбия
У однодольных растений на начальных этапах развития побега формируется первичная структура стебля, сохраняющаяся в течение всей жизни. У многолетних двудольных растений и голосеменных эта структура претерпевает ряд изменений, так что постепенно из первичной структуры стебля формируется вторичная.
Срез стебля
Стебли различных растений имеют разную анатомическую организацию, но строение стебля семенных растений необходимо запомнить. Оно приведено ниже.
Следует выстроить четкое понимание расположения тканей в стебле, а также их функции. Наиболее поверхностно располагаются покровные ткани, защищающие растение от неблагоприятных факторов внешней среды: эпидермис, пробка, корка. Глубже лежит луб (флоэма) — проводящая ткань, по которой осуществляется нисходящий ток органических веществ. Далее идет слой камбия, образовательной ткани, за счет которой стебель растет в толщину. Еще глубже залегает древесина (ксилема) — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток к листьям воды и минеральных солей.
В промежутках между проводящими тканями расположена паренхимная ткань — сердцевинные лучи. В толще проводящих тканей имеются ткани механические, придающие опору растению. Механические ткани представлены в ксилеме древесинными волокнами, а во флоэме — склеренхимными элементами. В центре стебля лежит сердцевина, принадлежащая к группе основных тканей растения. Сердцевина — запасающая ткань, здесь складируется крахмал, запасное питательное вещество растений.
В результате активности клеток камбия закладываются вторичные ксилема и флоэма, постепенно стебель утолщается. Вторичной ксилемы всегда больше, чем вторичной флоэмы. В дальнейшем первичный покров (эпидерма) сменяется пробкой, образуемой феллогеном (пробковым камбием), откладывающим кнаружи феллему (или пробку), а внутрь — феллодерму (пробковую кожицу). Напомню, что перидерма представляет собой совокупность тканей: пробковая кожица, пробка и пробковый камбий.
Характер ветвления побега
Происходит по мере роста побега. Ветвление побега необходимо для увеличения площади соприкосновения со средой обитания. Различают 4 типа ветвления:
- Дихотомическое (вильчатое) — из конуса нарастания верхушечной почки развиваются две одинаковые ветви, то есть конус нарастания делится надвое (у плаунов, многоклеточных водорослей, мхов).
- Моноподиальное — побег долго растет за счет верхушечной почки. Характерно для голосеменных растений — сосны, ели.
- Cимподиальное — верхушечная меристема (почка) функционирует определенный промежуток времени (сезон), после чего отмирает, и ее функцию перенимает боковая почка, рост продолжается. Присутствует у черемухи.
- Ложнодихотомическое — верхушечная почка отмирает, а две супротивно расположенные боковые почки образуют два верхушечных побега. У сирени, конского каштана.
Способ расположения побега в пространстве
По расположению в пространстве побег может быть:
- Прямостоячим — постоянно растет вверх
- Приподнимающимся — некоторая часть стебля развивается на поверхности субстрата, затем растет вверх как прямостоячий стебель
- Ползучий — растет горизонтально, укореняется в узлах
- Стелющийся — растет горизонтально, без укоренения узлов
- Обвивающимся вокруг опоры — из-за плохого развития механических тканей стебель вынужден создавать себе дополнительную опору
- Цепляющимся за опору — та же ситуация, что и у обвивающегося стебля, но цепляется за опору с помощью усиков