Стволовые являются одним из двух основных структурных осей сосудистого растения , другие являющийся корень . Он поддерживает листья, цветы и плоды, переносит воду и растворенные вещества между корнями и побегами ксилемы и флоэмы, накапливает питательные вещества и производит новую живую ткань.
Стебель обычно делится на узлы и междоузлия:
- Узлы содержат один или несколько листьев, а также бутоны, которые могут превращаться в ветви (с листьями , шишками или соцветиями (цветами)). Придаточные корни также могут образовываться из узлов.
- Междоузлия отделяют один узел от другого.
Термин « побеги » часто путают с «стеблями»; «побеги» обычно относятся к новым свежим растениям, включая стебли и другие структуры, такие как листья или цветы. У большинства растений стебли расположены над поверхностью почвы, но у некоторых растений есть подземные стебли .
Стебли выполняют четыре основные функции: [1]
- Поддержка и возвышение листьев, цветов и плодов . Стебли удерживают листья на свету и предоставляют растению место для цветов и плодов.
- Транспорт жидкости между корнями и побегами в ксилеме и флоэме (см. Ниже)
- Хранение питательных веществ
- Производство новой живой ткани. Нормальная продолжительность жизни растительных клеток составляет от одного до трех лет. В стеблях есть клетки, называемые меристемами, которые ежегодно производят новую живую ткань.
Стебли имеют две трубчатые ткани, называемые ксилемой и флоэмой . Ткань ксилемы переносит воду за счет транспирационного притяжения , капиллярного действия и корневого давления . Ткань флоэмы состоит из ситовидных трубок и соответствующих им клеток. Эти две ткани разделены камбием, который представляет собой ткань, которая делится с образованием клеток ксилемы или флоэмы.
Специализированные термины [ править ]
Стебли часто предназначены для хранения, бесполого размножения, защиты или фотосинтеза, в том числе для следующих целей:
- Acaulescent : используется для описания стеблей растений, которые кажутся бесстебельными. На самом деле эти стебли очень короткие, листья кажутся растущими прямо из земли, например, у некоторых видов Viola .
- Древовидное: дерево с деревянистыми стеблями, обычно с одним стволом.
- Пазушная почка : почка, которая растет в месте прикрепления более старого листа к стеблю. Это потенциально дает повод для побега.
- Ветвистый : надземные стебли описываются как разветвленные или неразветвленные.
- Бутон : зародышевый побег с незрелой верхушкой стебля.
- Луковица : короткий вертикальный подземный стебель с прикрепленными мясистыми листьями для хранения, например лука , нарцисса , тюльпана . Луковицы часто функционируют в процессе воспроизводства, расщепляясь с образованием новых луковиц или производя новые маленькие луковицы, называемые луковицами. Луковицы представляют собой комбинацию стебля и листьев, поэтому их лучше рассматривать как листья, потому что листья составляют большую часть.
- Цеспитоза: когда стебли растут в виде спутанной массы или комка или в низкорастущих матах.
- Кладода (включая филлокладу ): уплощенный стебель, который выглядит более или менее листоподобным и специализируется на фотосинтезе [2], например подушечки кактуса .
- Восхождение : стебли, которые цепляются или обвиваются вокруг других растений или структур.
- Клубнелуковица : короткое увеличенное подполье, накопительный стержень, например таро , крокус , гладиолус .
- Полегающие: стебли, которые лежат на земле и загнуты вверх на концах.
- Fruticose: стебли, которые разрастаются как кусты с древесным габитусом.
- Травянистые : недревесные, погибают в конце вегетационного периода.
- Междоузлия: интервал между двумя последовательными узлами. Он обладает способностью удлиняться либо от основания, либо от конца, в зависимости от вида.
- Узел: точка прикрепления листа или веточки к стеблю семенных растений. Узел - это очень маленькая зона роста.
- Цветоножка : стебли, служащие стеблем отдельного цветка в соцветии или соцветии .
- Цветонос : стебель, поддерживающий соцветие .
- Колючка : заостренное продолжение внешних слоев стебля, например, розы .
- Псевдостебель: ложный стебель, сделанный из скрученных оснований листьев, который может быть от 2 до 3 м (от 6 футов 7 дюймов до 9 футов 10 дюймов) в высоту, как у банана .
- Корневище : горизонтальный подземный стебель, который используется в основном для размножения, но также и для хранения, например, большинство папоротников , ирис .
- Бегунок (часть растения) : разновидность столона, растущего горизонтально на поверхности земли и укореняющегося в узлах, способствует размножению. например, земляника садовая , Chlorophytum comosum .
- Scape : стебель, на котором находятся цветы, выходящие из земли и не имеющие нормальных листьев. Хоста , лилия , ирис , чеснок .
- Столон : горизонтальный стебель, на узлах и концах которого образуются укоренившиеся ростки, образующиеся у поверхности земли.
- Шип : модифицированный стержень с заостренным концом.
- Клубень : набухший подземный стебель для хранения, приспособленный для хранения и воспроизводства, например, картофеля .
- Древесный : стебли с твердой текстурой и вторичной ксилемой.
Структура стержня [ править ]
Стебель обычно состоит из трех тканей: кожной ткани , основной ткани и сосудистой ткани . Кожная ткань покрывает внешнюю поверхность ножки и обычно обеспечивает водонепроницаемость, защиту и контроль газообмена. Основная ткань обычно состоит в основном из клеток паренхимы и заполняет сосудистую ткань. Иногда он участвует в фотосинтезе. Сосудистая ткань обеспечивает транспортировку на большие расстояния и структурную поддержку. Большая часть или вся наземная ткань может быть потеряна в древесных стеблях. Кожной ткани стеблей водных растений может не хватать гидроизоляции, присущей воздушным стеблям. Расположение сосудистых тканей широко варьируется у разных видов растений.
Стебли двудольных [ править ]
Стебли двудольных растений с первичным ростом имеют сердцевину в центре, а сосудистые пучки образуют отчетливое кольцо, видимое при рассмотрении ствола в поперечном сечении. Снаружи стебель покрыт эпидермисом, который покрыт водонепроницаемой кутикулой. Эпидермис также может содержать устьица для газообмена и многоклеточные стебли-волоски, называемые трихомами . Кора, состоящая из гиподермы (клеток колленхимы) и энтодермы (клеток, содержащих крахмал), находится над перициклом и сосудистыми пучками.
Древесные двудольные и многие недревесные двудольные имеют вторичный рост, происходящий из их боковых или вторичных меристем: сосудистого камбия и пробкового камбия или феллогена. Сосудистый камбий образуется между ксилемой и флоэмой в сосудистых пучках и соединяется, образуя непрерывный цилиндр. Сосудистые клетки камбия делятся, образуя вторичную ксилему внутрь и вторичную флоэму.наружу. По мере увеличения диаметра стебля из-за образования вторичной ксилемы и вторичной флоэмы кора и эпидермис в конечном итоге разрушаются. Прежде чем кора головного мозга разрушена, там образуется пробковый камбий. Камбий пробки делится, образуя водонепроницаемые клетки пробки снаружи и иногда клетки феллодермы внутри. Эти три ткани образуют перидерму , которая функционально заменяет эпидермис. Области неплотно упакованных клеток в перидерме, которые участвуют в газообмене, называются чечевицами.
Вторичная ксилема важна с коммерческой точки зрения как древесина . Сезонные колебания роста сосудистого камбия - это то, что создает годовые кольца деревьев в умеренном климате. Годовые кольца являются основой дендрохронологии , которая датирует деревянные предметы и связанные с ними артефакты. Дендроклиматология - это использование годичных колец для регистрации климата прошлого. Надземный ствол взрослого дерева называют стволом . Мертвая, обычно более темная внутренняя древесина ствола большого диаметра называется сердцевиной и является результатом тилоза . Внешняя живая древесина называется заболонью.
Стебли однодольных [ править ]
Сосудистые пучки присутствуют по всему стеблю однодольного , хотя и сконцентрированы снаружи. Это отличается от стебля двудольного дерева, у которого есть кольцо из сосудистых пучков, которое часто отсутствует в центре. Вершина побега у однодольных стеблей более удлиненная. Вокруг него вырастают листовые ножны, защищающие его. В некоторой степени это верно почти для всех однодольных. Однодольные редко дают вторичный рост и поэтому редко бывают древесными, за исключением пальм и бамбука . Однако многие однодольные стебли увеличиваются в диаметре из-за аномального вторичного роста.
Стебли голосеменных [ править ]
Все голосеменные растения древесные. Их стебли похожи по структуре на древесные двудольные, за исключением того, что большинство голосеменных растений производят в своей ксилеме только трахеиды , а не сосуды двудольных растений. Древесина голосеменных растений также часто содержит смоляные протоки. Древесные двудольные деревья называются твердыми породами, например дубом , кленом и орехом . Напротив, мягкая древесина - это голосеменные растения, такие как сосна , ель и пихта .
Ствол этого красного дерева и есть его стебель.
Тасманский древовидный папоротник
Стебли папоротника [ править ]
Большинство папоротников имеют корневище без вертикального ствола. Исключение составляют древовидные папоротники с вертикальными стеблями примерно до 20 метров. Анатомия стебля папоротников сложнее, чем у двудольных, потому что стебли папоротников часто имеют в поперечном сечении один или несколько листовых промежутков. Листная щель - это место, где сосудистая ткань разветвляется на вайю . В поперечном сечении сосудистая ткань не образует полный цилиндр в месте разрыва листа. Папоротник стебли могут иметь solenosteles или dictyosteles или вариации из них. Многие стебли папоротников имеют ткань флоэмы по обе стороны от ксилемы в поперечном сечении.
Отношение к ксенобиотикам [ править ]
Посторонние химические вещества, такие как загрязнители воздуха, [3] гербициды и пестициды, могут повредить структуры стебля.
Экономическое значение [ править ]
Существуют тысячи видов, стебли которых используются в хозяйственных целях. Стебли служат источником некоторых основных сельскохозяйственных культур, таких как картофель и таро . Стебли сахарного тростника - основной источник сахара. Кленовый сахар получают из стволов кленов . Овощи из стеблей - это спаржа , побеги бамбука , подушечки кактуса или нопалитос , кольраби и водяной каштан . Пряность корица - это кора ствола дерева. Гуммиарабик - важная пищевая добавка, получаемая из стволов сенегальской акации .Чикл , основной ингредиент жевательной резинки , получают из стволов чиклового дерева.
Лекарства, полученные из стеблей, включают хинин из коры хинного дерева, камфору, дистиллированную из древесины дерева того же рода, что и корицу, и миорелаксант кураре из коры тропических виноградных лоз.
Дерево используется тысячами способов, например , зданий , мебели , лодок , самолетов , вагонов , автомобильных деталей, музыкальных инструментов , спортивного инвентаря , шпалы , столбы , столбы, сваи , зубочистки , спички , фанера , гробы , опоясывающий лишай , ствол посохи, игрушки , ручки для инструментов , рамы для картин , шпон, древесный уголь и дрова . Древесная масса широко используется для производства бумаги , картона , целлюлозных губок, целлофана и некоторых важных пластиков и текстильных материалов , таких как ацетат целлюлозы и вискоза . У бамбуковых стеблей есть сотни применений, включая бумагу, здания, мебель, лодки, музыкальные инструменты, удочки , водопроводные трубы , колья для растений и строительные леса . Стволы пальм и древовидных папоротниковчасто используются для строительства. Стебли тростника - важный строительный материал для использования в некоторых областях при укладке соломы .
Дубильные вещества, используемые для дубления кожи , получают из древесины некоторых деревьев, например квебрахо . Пробку получают из коры пробкового дуба . Каучук получают из стволов Hevea brasiliensis . Ротанг , используемый для изготовления мебели и корзин, делают из стеблей тропических пальм. Лубяные волокна для текстиля и веревки получают из стеблей льна , конопли , джута и рами . Самая ранняя бумага была получена из стеблей папируса древними египтянами.
Янтарь - это окаменевший сок стволов деревьев; он используется для украшений и может содержать древних животных. Смолы из древесины хвойных пород используются для производства скипидара и канифоли . Кора дерева часто используется в качестве мульчи и в среде для выращивания контейнерных растений. Она также может стать естественной средой обитания из лишайников .
Некоторые декоративные растения выращивают в основном из-за их привлекательных стеблей, например:
- Белая кора бумажной березы
- Витая ветви штопор ивы и трости Гарри Лаудера ( лещина обыкновенная «Contorta»)
- Красная, шелушащаяся кора клена бумажно-коры
Ссылки [ править ]
- ^ Рэйвен, Питер Х., Рэй Франклин Эверт и Хелена Кертис (1981). Биология растений . Нью-Йорк: Издательство Worth. ISBN 0-87901-132-7 .
- ^ Goebel, KEv (1969) [1905]. Органография растений, особенно Archegoniatae и Spermaphyta . Нью-Йорк: издательская компания Hofner.
- ^ С. Майкл Хоган. 2010. «Абиотический фактор» . Энциклопедия Земли . Эмили Моноссон и К. Кливленд, ред. Национальный совет по науке и окружающей среде. Архивировано 8 июня 2013 г. в Wayback Machine . Вашингтон
Дальнейшее чтение [ править ]
- Speck, T .; Бургерт И. (2011). «Стебли растений: функциональный дизайн и механика». Ежегодный обзор исследований материалов . 41 : 169–193. Bibcode : 2011AnRMS..41..169S . DOI : 10,1146 / annurev-matsci-062910-100425 .
Внешние ссылки [ править ]
- СМИ, связанные со стеблями растений, на Викискладе?