Особенности строения стебля в связи с выполняемыми функциями

Стебель — осевая часть побега растений, состоящая из узлов и междоузлий. Он выполняет главным образом опорную (механическую) и проводящую функции, обеспечивая наиболее благоприятное для фотосинтеза расположение листьев и передвижение веществ. В многолетних стеблях могут откладываться запасные питательные вещества. Молодые стебли активно участвуют в фотосинтезе. По характеру и направлению роста стебли бывают прямостоячие (сосна, ель, береза, пшеница и др.), стелющиеся (клюква, горец птичий), лазящие (горошек мышиный, плющ обыкновенный), вьющиеся (хмель, фасоль многоцветная и др.).

Стебель растет в высоту (длину) за счет деления и роста клеток конуса нарастания верхушечной почки.

Анатомическое строение стебля соответствует его главным функциям. В нем развита система проводящих тканей, которая связывает воедино все органы растения. С помощью механических тканей стебель поддерживает все надземные органы и выносит листья в благоприятные условия освещения. В стебле имеется система меристем, поддерживающих нарастание тканей в длину и толщину. Нарастание стебля в толщину обеспечивается вторичной образовательной тканью — камбием. У древесных семенных растений камбиальное утолщение может продолжаться долгие годы. Гигантская секвойя образует ствол толщиной свыше 10 м. Кроме того, камбий, расположенный в стебле в виде кольца, обеспечивает определенное постоянство в расположении и составе откладываемых им элементов разных тканей.

Стебель липы имеет типичное для древесных растений строение. В центре расположен небольшой участок живых тонкостенных клеток сердцевины, в которых накапливаются запасные питательные вещества. Сердцевина окружена толстым слоем древесины (вторичной ксилемы), составляющей около 90 % всего объема стебля. В состав древесины входят водопроводящие элементы (сосуды), механическая ткань (склеренхима), паренхима.

В древесине видны разной ширины годичные кольца, или кольца прироста. Каждое такое кольцо образуется за счет развития камбия в течение одного вегетационного периода. Работа камбия периодична. Наивысшей активностью он обладает весной, когда в большом количестве образуются сосуды большого диаметра и крупные клетки паренхимы. К осени сосудов образуется меньше и они более узкие, клетки паренхимы становятся меньших размеров. Помимо этого, осенью формируется много древесинных волокон. В осенне-зимний период деятельность камбия прекращается, а весной вновь возобновляется. Наличие различных клеток в раннем и более позднем приростах позволяет обнаружить границу между годичными кольцами. Этим пользуются для установления возраста стебля по поперечным срезам (спилам), подсчитывая число годичных колец. По их ширине можно судить о погодных условиях в разные годы. У тропических растений, которые растут непрерывно в течение года, годичные кольца практически незаметны.

Снаружи от камбия расположена сложная ткань — вторичная кора. В ее состав входят вторичная флоэма (луб), остатки первичной флоэмы и первичной коры, а также вторичная покровная ткань — перидерма, образованная на поверхности ствола на смену эпидерме. Позднее первичная кора становится неразличимой, а из наружных слоев вторичной коры на третий-пятый год у большинства древесных растений формируется третичная покровная ткань — корка.

Луб состоит из ситовидных трубок с клетками-спутницами, вертикальных тяжей лубяной паренхимы и лубяных волокон. По ситовидным трубкам осуществляется передвижение со скоростью 1 м/ч органических веществ (растворов сахара, аминокислот, нуклеотидов, органических кислот и др.), синтезированных в листьях, к другим органам растeния.

Лубяные волокна чаще всего залегают в виде прослоек так называемого твердого луба, между которыми и пса их защитой находятся живые тонкостенные элементы мягкого луба — лубяная паренхима, играющая роль запасающей ткани. С возрастом живые элементы луба и древесины отмирают, в результате чего луб обычно через год теряет способность к массовому транспорту веществ; в древесине этот процесс идет медленнее.