Какие типы ветвлений бывают кратко охарактеризуйте

Обновлено: 29.06.2024

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.

В процессе формирования тела растений сформировалось ветвление, т. е. возникла определенная система разветвленных осей. Благодаря ему, у живого организма существенно увеличивается общая площадь соприкосновения с землей, водой и воздушной средой. У низших растений в результате этого процесса формируется система слоевищ или талломов. У высших – корни и побеги. Механизмы ветвления у каждой группы растений существенно отличаются друг от друга.

Общая информация

Главный стебель – это стержень (ось) верхнего порядка, оси второго – это боковые стебли, образованные из боковых почек. Они продолжают также разветвляться и образовывать стержни третьего, четвертого порядка и так далее. Если вершина главной оси ветвится вилкообразно и дает начало двум или большему числу осей следующего порядка, то это дихотомическое ветвление, или верхушечное. Такой тип присущ многоклеточным растениям, обитающим в воде и некоторым теломным растительным организмам. Для других более характерно боковое разветвление, при этом на главном стержне образуются так называемые боковые выросты, дающие начало боковым стержням. В итоге появляется система корней, побегов или талломов.

Разновидности ветвления

Вам будет интересно: Уинстон Черчилль, "Вторая мировая война": отзывы

Вам будет интересно: Что значит "универсальный"? Смысл слова, синонимы

У живых растительных организмов имеются следующие типы ветвления, которые определяют их внешний вид:

Симподиальное – в этом случае основной стержень прекращает рост или отмирает. Растение продолжает расти за счет боковых осей, одной или двух. При таком виде ветвления они не вырастают очень высокими. Однако множество боковых побегов провоцирует огромное образование семян. Ярко выражено такое ветвление у липы и березы.
Ложнодихотомическое – развитие главной оси останавливается. Две оси, образовавшиеся ниже, становятся основными и развиваются примерно одинаково. Далее они прекращают рост и их сменяют другие, т. е. оси следующего порядка. Такое ветвление присутствует у конского каштана, сирени и в соцветиях некоторых цветковых растений.
Вильчатое (дихотомическое) ветвление считается самым примитивным или исходным. Процесс выглядит следующим образом: верхушечная (апикальная) меристема раздваивается, образуя две боковые ветви, также дающие по две таких же, и так далее. Характерно такое ветвление для мхов, плаунов, водорослей, некоторых папоротников и голосеменных растений.
Моноподиальное – побег нарастает в высоту за счет главного стержня, получившего название моноподии. От него отходят боковые побеги, которые также способны ветвиться. Однако они не превосходят в высоту главную ось никогда. Встречается такое ветвление у хвойных пород растений, а также у хвощей.
Кущение – в этом случае ветвление осуществляется в узле кущения, т. е. в одном узле у поверхности земли. Наблюдать его можно у злаковых культур. Плотные многолетние кусты получили название дерновины.

Сравнительная характеристика видов ветвления

Рассмотрим краткую характеристику различных видов ветвления:

Дихотомическое – две ветви вырастают из верхушки конуса, а далее из верхушечного конуса нарастания каждой образовавшейся ветки вновь вырастают две. Наблюдается у водорослей, мохообразных и плаунов.
Моноподиальное – рост и увеличение в объеме главного стебля длятся в течение всей жизни за счет верхушечной почки. Боковые ветки менее развиты. Характерно такое ветвление для бука, ели, сосны.
Симподиальное – верхушка главного стебля не имеет развития. А вот самая ближняя от нее боковая почка формирует побег, и уже он продолжает рост стебля. В качестве примера – грецкий орех, яблоня, липа.

Ветвление у высших растений

У теломных растений различают такие типы ветвления, как:

Симподиальное – в определенный период отмирает (исчезает) верхушечная почка побега и осуществляется развитие боковых, которых может быть одна или несколько. Из них вырастают побеги, заменяющие те, которые прекратили свой рост. Возникающие симподии в исходе этого процесса являются осевым органом растения. Возможность побега к симподиальному нарастанию – это очень важно, так как при различных повреждениях верхней почки наращивание оси осуществляется боковыми побегами. Благодаря такому ветвлению довольно легко формировать листву у кустарников и деревьев.
Моноподиальное – это итог работы одной верхушечной меристемы (образовательной ткани), т. е. когда каждая ось в системе ветвления является моноподием. Такое разветвление встречается как у голосеменных, так и у покрытосеменных.

Моноподиальное ветвление

При этом виде ветвления существует главная ось, которая идет вверх от основания тела растения к его верхушке, образуя за счет пазушных почек оси второго порядка. Затем последние в своем развитии также повторяют основную ось, т. е. на осях второго порядка образуются оси третьего, и так продолжается далее.

При этом в течение всей жизни растения главный стебель увеличивается в размерах и растет благодаря верхушечной почке. Увидеть такое ветвление можно у сухопутных растений – пихты, ели, ясеня, дуба, одуванчика, клевера.

Ветвление побегов

Побегом называют вегетативный орган растения, снабженный стеблем, почками и листьями.

Ветвление – это такое действие, в результате которого происходит образование новых (других) побегов. Это осевой орган, поэтому у него есть группа образовательных клеток (апикальная меристема), благодаря которой он растет в длину. Вследствие роста осуществляется постоянное его ветвление. У высших растений в итоге появляются системы корней и побегов, а у низших – разветвленное слоевище. Ветвление побегов дает возможность лучше снабжать растение питательными веществами органической природы и значительно увеличить фотосинтетическую поверхность.

Вильчатое ветвление

Ветвление обуславливает строение надземной части растения. Вильчатое – это особый порядок ветвления, при котором на пике основная ось разделяется на две. Последние развиваются почти одинаково, а главная свой рост прекращает. Вариант дихотомического ветвления встречается у корня, побега или жилковании листа. В последнем случае жилки в листовой пластине ветвятся вильчато. Например, у папоротников или гинкго двулопастного. Верхушечное ветвление присуще грибам, многим водорослям, плауновидным и папоротниковидным и иным живым формам, у которых нет побегов.

В результате процесса ветвления происходит возникновение однотипных элементов растения, которые в той или иной степени воссоздают друг друга и соединены между собой. У высших растений ветвление вильчатое встречается крайне редко.

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).

В процессе эволюции у растений выработались такие типы ветвления как дихотомическое, моноподиальное, симподиальное и ложнодихотомическое. Кроме того, к специализированным типам ветвления относится кущение.

Дихотомическое ветвление, или вильчатое,- самый примитивный тип ветвления. Ветвление побега в данном случае осуществляется за счет раздвоения его апикальной меристемы, в результате чего образуются две боковые ветви, которые, в свою очередь дают по две боковых и т.д. Этот тип ветвления встречается у водорослей (фукус), некоторых мхов (маршанция), плаунов, некоторых голосеменных и папоротников.

При моноподиальном ветвлении нарастание побега в высоту происходит за счет одной главной оси – моноподия. От этой оси отходят боковые, которые могут ветвиться, но никогда не бывают выше основной оси. Моноподиально ветвятся хвощи и некоторые голосеменные (хвойные). Растения с таким типом ветвления могут достигать очень большой высоты (секвойядендрон, 120 м).

Phalaenopsis braceana – Фаленопсис брейса.

Phalaenopsis amabilis – Фаленопсис приятный.

Vanda cristata – Ванда гребенчатая.

Симподиальное ветвление характерно для покрытосеменных растений. Здесь главная ось либо отмирает, либо прекращает рост, тогда рост растения продолжает одна или две боковых оси. Во втором случае ветвление называют ложнодихотомическим. При симподиальном ветвлении рост растения в длину непродолжительный из - за усиленного образования боковых побегов, поэтому эти растения, никогда не бывают очень высокими. С другой стороны, большое количество боковых побегов способствует большому образованию побегов и семян.

Bulbophyllum grandiflorum – Бульбофиллюм крупноцветковый. Oncidium dasystyle - Онцидиум

Эволюционное значение симподиального ветвления побегов.

Симподиальное ветвление в эволюции растительного мира появился значительно позже. Симподиальное ветвление могут возникать от дихотомического и моноподиального ветвления. При переходе дихотомического ветвления в симподиальное происходит сдвиг одного конуса нарастания в сторону или верхушечная почка главного побега отмирает. При этом этот конус нарастания прекращает рост, а другой конус успешно растет, как бы продолжая рост первого конуса, т.е. один из побегов второго порядка растет сильнее других и становится побегом замещения. В свою очередь, этот побег тоже перевертывается в сторону. Так многократно повторяясь и образуя симподиальную систему побегов.

При замене моноподиального способа ветвления на симподиальный, активируются боковые почки, расположенные в непосредственном соседстве с верхушечной почкой и подавляет своим ростом. Например, у сеянцев березы главная ось в течение нескольких лет может нарастать моноподиально за счет верхушечной почки. Одновременно со второго и третьего года жизни сеянцы могут ветвиться и образовывать моноподиальную систему побегов. Однако на третий и пятый год жизни растения, верхушечная почка главного побега отмирает. Тем не менее, формирование вертикального стволика, самого сильного в системе продолжается, но теперь за счет боковой почки. Так происходит перевершинивание.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Типы ветвления побегов. Приведите рисунки. Опишите эволюционное значение симподиального ветвления побегов.

Читайте также: