БОТАНІКА З ОСНОВАМИ ГІДРОБОТАНІКИ (ВОДНІ РОСЛИНИ УКРАЇНИ) - Б.Є. Якубенко - 2011

VІІІ. ОСНОВИ МОРФОЛОГІЇ І АНАТОМІЇ РОСЛИН

Вегетативні органи рослин

У результаті еволюції тіло рослин поступово ускладнюється і в рослин з’являються вегетативні органи. Органом називають частину організму, яка має свою будову і походження, спеціалізується на виконанні певних функцій. їхнє виникнення та поступове вдосконалення тісно пов’язано з виходом рослин на сушу та пристосуванням до наземних умов існування. Органи поділяються на вегетативні і генеративні. До вегетативних органів належать корінь, стебло та листок. Стебло і листок тісно пов’язані між собою за будовою та функціями і розглядаються як комплексний орган - пагін. Вегетативні органи забезпечують життєдіяльність рослинного організму.

У нижчих рослин вегетативні органи відсутні. їхнє тіло являє собою талом або слань. Первісні організми знаходилися у водному середовищі поглинали воду та мінеральні речовини всією поверхнею тіла і не мали почленування на вегетативні органи. їхнє тіло мало однорідний талом. З виходом рослин на сушу поступово формується два полюси живлення - грунтовий та повітряний, що зумовлює диференціацію вегетативного тіла. Першим з’являється корінь, що взяв на себе функції закріплення рослин у ґрунті і забезпечення водою та мінеральними речовинами. Повітряне живлення (фотосинтез) спочатку здійснювався зеленим стеблом, пізніше з’явились листки. Поява листків та галуження стебла багаторазово збільшили продуктивну фотосинтезуючу поверхню, що мало винятково важливе значення для подальшої еволюції. Уперше справжні вегетативні органи з’являються у вищих рослин.

Рослинам притаманна полярність - тобто відмінність між морфологічно верхньою та морфологічно нижньою частинами клітини, органа або рослини.

Удосконалення вегетативних органів пов’язано з явищем симетрії. Це положення тіла у просторі, за якого лінія або площина ділить його на дві або кілька подібних частини. Якщо через тіло рослини можна провести тільки одну вісь симетрії, тобто поділити його на дві однакові частини (праву і ліву), такий тип симетрії називається білатеральним, а орган - зигоморфним. Листки багатьох рослин є зигоморфними, якщо центральна жилка поділяє їх на дві однакові половинки. Якщо через орган рослини не можна провести жодної осі симетрії - його називають ассиметричним. Асиметрична будова відома у листків в’язу, квіток канн. Коли через тіло рослини можна провести дві або більше осей симетрії - таку будову називають полісиметричною, а тип симетрії - радіальний. Вона характерна для стебел багатьох рослин. Полісиметричні квітки називають актиноморфними.

У подальшому вегетативні органи вдосконалювались їхня кількість багаторазово збільшувалась, стебло почало галузитися і утворювали велику кількість однойменних органів. Завдяки їхньому сумарному зростанню збільшувалась площа живлення. Явище утворення органів та ділянок, що повторюються вздовж повздовжньої осі (метамерів) називається матамерією. Метамерію можна розглядати як особливий тип симетрії. Типову метамерну будову має пагін.

Спостерігався і зворотній процес поступового зникнення органів, що втратили свою функцію. Такий процес називається редукція.

За вивчення вегетативних органів важливі поняття гомологічних та аналогічних органів. Гомологічні органи мають однакове походження (тобто виникли з однотипних зачатків). Функції цих органів можуть бути однаковими, або зовсім різними. Значні видозміни гомологічних органів у морфології називають метаморфозами.

На відміну від них, аналогічні органи завжди виконують схожі функції і мають подібну будову, але еволюційно виникають із різних структур.

Тропізми - це зміна в орієнтації органу у відповідь на дію одностороннього фактора зовнішнього середовища. У залежності від природи цього фактора виділяють кілька груп тропізмів. Фототропізм пов’язаний з дією світла, хімічні подразники породжують хемотропізм, сили гравітації - геотропізм. Вважають, що під впливом цих факторів у тканинах рослин виникає електрофізіологічна, а потім і гормональна реакція, що зумовлює зміну в напрямку росту органа. Розрізняють позитивний тропізм, коли орган росте в напрямку дії фактора або негативний - у зворотній бік. Наприклад, пагін має позитивний фототропізм, він завжди росте в сторону світла і негативний геотропізм, росте проти сил гравітації, вверх.

Рослини, що ростуть в умовах достатнього зволоження мають певні особливості, що зумовлені специфічними екологічними умовами. Для водних рослин характерно значний розвиток поверхні тіла і його ослизненість. Коренева система втратила функцію поглинання води та поживних речовин. Спостерігається слабкий розвиток механічних тканин та провідної системи і значний розвиток аеренхіми - основної паренхіми, пристосованої для утримування великої кількості повітря. Ці рослини не мають пристосувань, що зменшують випаровування води, а листки і стебла, що занурені у воду не мають кутикули та придатків епідермісу у вигляді волосків, щетинок, тощо. Клітини епідермісу часто містять хлоропласти і здатні до фотосинтезу.