Побег и почка

Побег – это надземная часть растения. Побег входит в число главных вегетативных органов растения. Он состоит из стебля и расположенных на нём уплощённых боковых органов (листьев) и почек.

Почка – это зачаток молодого побега. Побег – это осевой орган, а это значит, что он имеет апикальную меристему, которая обеспечивает неограниченный рост в длину. Место, где лист прикрепляется к стеблю, называется узлом. Участок между двумя соседними узлами – междоузлием. Угол между стеблем и листом называется пазухой листа.

Узлы бывают открытые и закрытые. Если основание листа полностью окружает стебель, узел называется закрытым, если нет – открытым. Вспомним, что тело низших растений не разделено на органы и называется слоевищем. Для побега высших растений характерно метамерное строение, т. е. чередование одинаковых частей – метамеров. У высших растений примерами метамеров являются узлы и междоузлия в стебле, а также расположенные на этом участке листья и почки.

Многие растения (например, осина) обладают побегами двух типов. У таких растений одни побеги имеют длинные междоузлия и, соответственно, далеко отходящие друг от друга узлы. На этих побегах развиваются другие, с короткими междоузлиями. Побеги с длинными и короткими междоузлиями характерны и для яблони.

Рассмотрим, какие существуют типы побегов. В зависимости от выполняемой функции различают вегетативные и генеративные побеги. Вегетативные побеги осуществляют питание (синтез органических веществ из неорганических в результате фотосинтеза) и обмен веществ с окружающей средой. Они не имеют цветков. Генеративные побеги имеют цветки и обеспечивают размножение.

Побег растёт, и происходит его ветвление. Это приводит к формированию системы побегов. В результате ветвления фотосинтезирующая площадь растения увеличивается во много раз. Соответственно, растение образует больше органических веществ, необходимых для жизнедеятельности. У древесных растений образуется крона. Для разных видов растений характерны разные типы ветвления: дихотомическое, моноподиальное и симподиальное. Рассмотрим их.

При дихотомическом (или вильчатом) ветвлении верхушка главной оси побега делится на две точки роста, образуя два побега, каждый из которых, в свою очередь, образует ещё два побега. Если каждый из них развивается одинаково, такую дихотомию называют равной (изотомия). Если в большей степени развивается один из побегов, дихотомия называется неравной (анизотомией). При крайней выраженности анизотомии разница между дочерними побегами сильно заметна, прослеживается ось, которая находится не в выпрямленном, а в зигзагообразном положении. Этот тип ветвления называется дихоподием, он встречается у многих папоротникообразных. Дихотомическое ветвление – это самый примитивный тип ветвления, характерный для вымерших растений. Сейчас встречается у многих многоклеточных водорослей, плаунов и некоторых папоротников.

Моноподиальное ветвление (или моноподий) характеризуется длительным (часто в течение многих лет) верхушечным ростом оси первого порядка (моноподия), от которого отходят боковые оси второго порядка. У растений с моноподиальным типом строения побега верхушечная почка сохраняется на протяжении всей жизни побега. Боковые побеги закладываются под апексом. У них также происходит непрерывный верхушечный рост и моноподиальное ветвление, при котором последовательно образуются боковые ветви третьего, четвёртого и последующих порядков. Но скорость роста отходящих ветвей заметно меньше, чем рост моноподия. Моноподиальное ветвление широко распространено среди хвойных (ель и сосна), также встречается у древесных и травянистых покрытосеменных растений (например, клён, дуб, клевер и колокольчик).

Симподиальное ветвление (или симподий) происходит от моноподиального. При симподиальном ветвлении главная ось развивается недолго, а затем прекращает свой рост, но под её верхушкой трогается в рост боковая почка. Побег, который из неё вырастает, перерастает главную ось, сдвигает её в сторону и принимает её направление и внешний вид. Вскоре верхушечный рост этого побега также прекращается, и под конусом нарастания боковой почки развивается новый побег третьего порядка. Такое ветвление встречается у большинства покрытосеменных растений и особенно чётко выражено у древесных форм.

Существуют растения, которые не ветвятся (например, пальмы). Но при этом они сохраняют верхушечный рост.

Особой формой ветвления является кущение. Из почек, которые находятся на очень близко расположенных узлах у основания побега, формируются надземные боковые побеги. Кущение характерно для злаков.

В зависимости от механических свойств стебля, характера роста и расположения в пространстве выделяют несколько морфологических типов побегов. Прямостоячие побеги характерны, например, для берёзы, подсолнечника однолетнего и василька синего.

У приподнимающихся (восходящих) побегов нижняя часть стебля лежит на поверхности почвы, а верхняя поднимается вертикально (например, клевер луговой и сабельник болотный).

У стелющихся (лежачих) побегов стебли лежат на поверхности почвы, не образуя корней (лапчатка гусиная и клюква обыкновенная).

У ползучих побегов стебли стелются по земле и укореняются благодаря образованию в узлах придаточных корней (земляника, клевер белый, плаун и плющ). Плющ – это ползучий кустарник, цепляющийся своими придаточными корнями за стены и стволы деревьев.

 Цепляющиеся (лазящие) побеги прикрепляются к опоре с помощью усиков (например, горох и огурец обыкновенный).

У вьющихся побегов тонкие стебли обвивают опору (вьюнок полевой и лианы).

Побег развивается из почки. Почка – это зачаточный побег с укороченными междоузлиями. Она обеспечивает верхушечный рост побега и его ветвление.

В зависимости от строения различают вегетативные и генеративные (цветочные) почки. Рассмотрим их продольный разрез. В обеих почках расположены зачаточный стебель и зачаточные листья. В их пазухах уже находятся зачатки пазушных почек следующего поколения. В генеративных почках, кроме стебля и листьев, находятся зачаточные цветки или соцветия. В вегетативной почке на верхушке зачаточного стебля находится конус нарастания, представляющий собой образовательную ткань. В генеративной почке конус нарастания отсутствует. Снаружи почки покрыты почечными чешуями. Они защищают зачаточные листья и конус нарастания от неблагоприятных условий окружающей среды (высоких и низких температур). Открытые почки лишены защитных чешуй. Почечные чешуи часто покрыты густым опушением и смолистыми веществами. Вегетативные и генеративные почки отличаются по внешнему виду. Генеративные почки имеют более крупные размеры, и они более округлы.

По расположению на стебле почки бывают боковые и верхушечные. Верхушечные почки находятся на верхушке побега и обеспечивают апикальный рост побега (рост в длину). Самую первую верхушечную почку можно обнаружить ещё в зародыше. Из боковых почек развиваются боковые побеги. Боковые почки бывают пазушными и придаточными. Если почки находятся в пазухах листьев, это пазушные почки. Их положение на стебле напрямую зависит от листорасположения. Если боковые почки закладываются вне пазухи на междоузлиях, а также на листьях и корнях, то это придаточные почки.

Рассмотрим несколько растений, у которых придаточные почки образуются на листьях. Такими почками размножается комнатное растение бриофиллюм. У бегоний придаточные почки развиваются из эпидермальных клеток, расположенных поблизости от перерезанных жилок листа. У некоторых растений (например, осины и малины) придаточные почки образуются на корнях. Из них развиваются надземные побеги, которые называются корневыми отпрысками. Они играют важную роль в вегетативном размножении растений.

Многие многолетние растения образуют спящие почки. Они могут оставаться нераскрытыми определённый промежуток времени, т. е. находиться в состоянии покоя. Спящие почки возникают как пазушные или придаточные почки, но не развиваются в побег. Сигналом для выхода спящей почки из состояния покоя является повреждение или снижение активности нормальных почек. Хорошо известно появление молодой поросли на пнях или на стволах деревьев после обрезки ветвей. У хвойных растений спящие почки образуются редко, поэтому на пнях ели или сосны не образуется молодая поросль.

По расположению почек на побегах, по их форме, величине и окраске, опушению можно даже зимой определить, какое дерево или кустарник перед нами. Вы уже знаете, что почки располагаются на стебле. Исключение составляет ольха: у неё почки сидят на ножках. По этому признаку, а также по серёжкам и шишечкам ольху легко отличить от других деревьев, даже до распускания листьев.

Тополь узнают по его клейким смолистым заострённым почкам, обладающим своеобразным приятным запахом. Почка ивы покрыта только одной чешуёй, которая напоминает колпачок. Продолговатые крупные почки рябины опушены и поэтому хорошо различимы от почек других деревьев. Почки черёмухи имеют приятный запах, а почки бузины, наоборот, имеют неприятный запах.

Весной почки растений набухают, образовательные клетки конуса нарастания начинают активно делиться, стебель трогается в рост, почечные чешуи раздвигаются и между ними появляются зелёные свёрнутые листочки молодого побега. Происходит рост листьев, в результате этого формируется побег. Из генеративных почек развиваются побеги с бутонами. Если побег развивается из почки в течение одного вегетационного периода, то его называют годичным побегом.

Побеги растут верхушкой, поэтому можно управлять их ростом и развитием. Если срезать верхушку молодого побега, то побег перестанет расти в длину, но у него начнут развиваться боковые побеги. В садах и парках каждый год подрезают деревья и кустарники, управляя их ростом. Подрезая побеги, садоводы придают деревьям и кустарникам необычные, красивые формы. Установлено, что от формы кроны зависят долголетие деревьев, урожайность и качество плодов.