Morfologia funkcjonalna roślin

Transkrypt

1 Morfologia funkcjonalna roślin Pęd 1. Budowa morfologiczna, zróżnicowanie, rozgałęzienia 2. Pączki i ich rodzaje 3. Budowa pierwotna i wtórna łodyg roślin zielnych 4. Budowa wieloletniej łodygi zdrewniałej 5. Pędy roślin jednoliściennych 6. Przystosowania pędów do funkcjonowania w różnych warunkach środowiska (modyfikacje funkcjonale pędów) Pęd: łodyga oś pędu liście kwiaty, nasiona, owoce 1

2 Rodzaje pączków na pędach ze względu na położenie wierzchołkowe boczne ze względu na aktywność rozwojową (wzrostową) spoczynkowe (śpiące) aktywne auksyny ze względu na budowę (zawartość) co z nich powstaje liściowe mieszane kwiatowe ze względu na pochodzenie pierwotne wtórne pędy przybyszowe pączki rośliny zdrewniałej pączek rośliny zielnej 2

3 Schemat przedstawiający budowę pączków WIERZCHOŁEK WZROSTU PĘDU STREFY MERYSTEMU WIERZCHOŁKOWEGO: 1) PROTOMERYSTEM 2) STREFA ORGANOGENICZNA; 3) STREFA PRATKANEK 4) STREFA TKANEK STAŁYCH (STREFA RÓŻNICOWANIA) 3

4 TUNIKA praskórka KORPUS MERYSTEM WIERZCHOŁKOWY PĘDU zróżnicowanie promerystemu na tunikę i korpus Krótkopędy i długopędy 4

5 Pęd wydłużony i skrócony u jabłoni domowej ) Krótkopęd jabłoni w różnych fazach rozwoju Drzewa owocowe krótkopędy owocujące i wegetatywne, długopędy wyłącznie wegetatywne i tworzące koronę krótkopędy 5

6 Długo- Krótkopędy i krótkopędy i długopędy modrzewia Larix (Laris decidua sp.) Morfologia pędu kasztanowca 6

7 Sposoby rozgałęziania się pędów związane są z pąkami i ich aktywnością (lub nie) Fraxinus jesion Ulmus wiąz Viburnum kalina monopodialny sympodialny pseudodychotomiczny Typy rozgałęzień 1) monopodialne (= jednoosiowe) 1 7

8 Typy rozgałęzień 1) monopodialne (= jednoosiowe) wszystkie drzewa iglaste drzewa liściaste np. jesion, dąb Typy rozgałęzień 2) Sympodialne (= wieloosiowe)

9 Typy rozgałęzień 2) Sympodialne (= wieloosiowe) np.: wierzba, lipa, leszczyna, grab, wiąz Fagus sylvatica buk pospolity Carpinus betulus grab pospolity Populus nigra topola czarna 9

10 Typy rozgałęzień 3) Pseudodychotomiczne (= pozornie widlaste) np. : jemioła, bez lilak, klon Ślad po kwiatowym pąku szczytowym Rozgałęzienie pseudodychotomiczne c.d. Ślad po kwiatowym pąku szczytowym Cornus - dereń Aesculus hippocastanum kasztanowiec 10

11 BUDOWA ANATOMICZNA ŁODYG Budowa pierwotna i wtórna łodyg roślin dwuliściennych: łodygi zielne i zdrewniałe Budowa anatomiczna pierwotna łodyg roślin jednoliściennych 11

12 PODSTAWOWE REJONY BUDOWY PIERWOTNEJ ŁODYGI ROŚLIN DWULIŚCIENNYCH - schemat 1. skórka 2. kora pierwotna ENDODERMA 3. walec osiowy: PERYCYKL (OKOLNICA) wiązka przewodząca kolateralna otwarta pierwotny promień łykodrzewny (promień rdzeniowy) rdzeń 12

13 UKŁAD TKANEK W TYPOWEJ ŁODYDZE ROŚLIN DWULIŚCIENNYCH O BUDOWIE PIERWOTNEJ epiderma kolenchyma chlorenchyma pochwa skrobiowa (ENDODERMA) miękisz lub sklerenchyma (PERYCYKL) floem pierwotny kambium wiązkowe ksylem pierwotny miękisz miękisz Przekrój poprzeczny przez łodygę ziemniaka skórka kolenchyma kątowa miękisz kora pierwotna endoderma łyko zewnętrzne drewno kambium łyko wewnętrzne 13

14 BUDOWA PIERWOTNA ŁODYGI KOKORNAKU 1. PRZEWODZĄCA 2. MECHANICZNA 3. SPICHRZOWA FUNKCJE ŁODYG ROŚLIN DWULIŚCIENNYCH O BUDOWIE PIERWOTNEJ 4. ASYMILUJĄCA = FOTOSYNTETYZUJĄCA 5. ODBIÓR BODŹCA GRAWITROPICZNEGO JAKIE TKANKI ZA TE FUNKCJE ODPOWIADAJĄ? 14

15 floem pierwotny wiązka przewodząca ksylem pierwotny KAMBIUM WIĄZKOWE - z prokambium miękisz promienia łykodrzewnego z odróżnicowania miękiszu KAMBIUM MIĘDZYWIĄZKOWE KAMBIUM WIĄZKOWE ROZWÓJ BUDOWY WTÓRNEJ W ŁODYDZE - ROZWÓJ KAMBIUM KAMBIUM WIĄZKOWE I ZAKŁADAJĄCE SIĘ MIĘDZYWIĄZKOWE 15

16 FUNKCJE ŁODYG ROŚLIN DWULIŚCIENNYCH ZIELNYCH O BUDOWIE WTÓRNEJ 1. PRZEWODZĄCA - usprawniona 2. MECHANICZNA - usprawniona 3. SPICHRZOWA 4. ASYMILUJĄCA 5. ODBIÓR BODŹCA GRAWITROPICZNEGO KAMBIUM WIĄZKOWE MIĘDZYWIĄZKOWE JAKIE TKANKI ZA TE FUNKCJE ODPOWIADAJĄ? DREWNO WTÓRNE ŁYKO WTÓRNE Drzewo z Tule (Santa Maria del Tule, Meksyk) Cypryśnik meksykański 16

17 1891 Mark Twain Budowa pierwotna Budowa wtórna Drzewo z Tule (Meksyk) Cyprysik meksykański 17

18 Typ Aristolochia (kokornak pnącze) TYPY PRZYROSTU WTÓRNEGO U ROŚLIN DWULIŚCIENNYCH B Typ Tilia (lipa zdrewniała) PORÓWNAJ szerokość miękiszu promieni rdzeniowych GŁÓWNE RÓŻNICE W ROZWOJU BUDOWY WTÓRNEJ ŁODYG ZIELNYCH I ZDREWNIAŁYCH KAMBIUM u roślin zielnych i zdrewniałych FELLOGEN tylko u roślin zdrewniałych 18

19 ROZWÓJ FELLOGENU W ŁODYDZE - U ROŚLIN ZDREWNIAŁYCH KAMBIUM ksylem wtórny floem wtórny WAŻ NE! FELLOGEN powstaje blisko powierzchni łodygi, z odróżnicowania się: epidermy kolenchymy miękiszu łyka wtórnego FELLOGEN fellem i felloderma PONOWNE powstanie FELLOGENU rozwój MARTWICY KORKOWEJ P K E O R R Y K D = O E W R I M C A A KORA WTÓRNA SCHEMAT BUDOWY WTÓRNEJ KILKULETNIEJ ŁODYGI ZDREWNIAŁEJ fellem PERYDERMA FELLOGEN = felloderma KORKOWICA floem wtórny KAMBIUM ksylem wtórny miękisz promieni łykodrzewnych pozostałości kory pierwotnej ksylem pierwotny floem pierwotny miękisz rdzenia 19

20 ksylem pierwotny KORA WTÓRNA miękisz rdzenia KAMBIUM ksylem wtórny peryderma m.in. FELLOGEN tkanki kory pierwotnej floem wtórny floem pierwotny BUDOWY WTÓRNA MŁODEJ ŁODYGI ZDREWNIAŁEJ miękisz promienia 1 Łodyga roczna Łodyga dwuletnia 4 Łodyga trzyletnia drewno wtórne PRZEKROJE POPRZECZNE ŁODYGI LIPY sezonowość działania kambium słoje przyrostów rocznych 20

21 21

22 22

23 SEZONOWE RÓŻNICE BUDOWY KSYLEMU WTÓRNEGO W ŁODYGACH DRZEW duże średnice mała liczba NACZYNIA lub CEWKI WŁÓKNA DRZEWNE mniejsze średnice duża liczba drewno drewno WIOSENNE LETNIE - lepiej - lepiej przewodzi wzmacnia Wycinek przekroju poprzecznego z łodygi lipy 23

24 SCHEMAT BUDOWY ANATOMICZNEJ WIELOLETNIEJ ŁODYGI ZDREWNIAŁEJ ksylem wtórny Kora wtórna pierścienie przyrostu rocznego twardziel biel KAMBIUM floem wtórny peryderma albo felloderma, FELLOGEN i martwica korkowa Jasna (nie zabarwiona) twardziel: lipa, świerk Brak twardzieli: olsza, kasztanowiec, osika, brzoza, buk Ciemna (zabarwiona) twardziel: dąb, modrzew, sosna, cis cis dąb 24

25 BIEL komórki miękiszu są żywe! Funkcje bielu: przewodzenie spichrzowa mechaniczna TWARDZIEL komórki miękiszu obumarły! Funkcja twardzieli: mechaniczna Twardziel nie pełni funkcji: przewodzącej spichrzowej WCISTKI w naczyniu W komórkach twardzieli gromadzą się oleje, gumy, żywice, garbniki, substancje aromatyczne i barwiące 25

26 peryderma kolejne pokłady fellemu MARTWICA KORKOWA aktualnie działający FELLOGEN floem wtórny ROZWÓJ MARTWICY KORKOWEJ - SCHEMAT FELLEM MARTWICA KORKOWA Sosna zwyczajna 26

27 Czy odróżniasz? KOREK KORA PIERWOTNA KORA WTÓRNA KORKOWICA MARTWICA KORKOWA? FUNKCJE WIELOLETNICH ŁODYG ZDREWNIAŁYCH 1. PRZEWODZĄCA - usprawniona! 2. MECHANICZNA - usprawniona! 3. SPICHRZOWA - usprawniona! JAKIE TKANKI ZAPEWNIAJĄ TE FUNKCJE? 27

28 Rozłogi nadziemne Rozogi podziemne Pędy traw ROZŁOGI mają długie międzywęźla (= długopędy) - bl. liściowa pochwa liściowa Pęd trawy (źdźbło) kolanko (sklerenchymatyczny pierścień chroniący merystem interkalarny) 28

29 BUDOWA ANATOMICZNA PIERWOTNA ŁODYG ROŚLIN JEDNOLIŚCIENNYCH - SCHEMAT wiązka przewodząca KOLATERALNA ZAMKNIĘTA sklerenchyma epiderma floem pierwotny ksylem pierwotny miękisz asymilacyjny miękisz zasadniczy lub spichrzowy BRAK WYRAŹNYCH: 1. KORY PIERWOTNEJ 2. RDZENIA 3. PROMIENI ŁYKO- DRZEWNYCH Łodyga kukurydzy przekrój poprzeczny w międzywęźlu 29

30 BUDOWA ANATOMICZNA PIERWOTNA ŁODYG ROŚLIN JEDNOLIŚCIENNYCH - SCHEMAT wiązka przewodząca KOLATERALNA ZAMKNIĘTA sklerenchyma epiderma floem pierwotny ksylem pierwotny miękisz asymilacyjny miękisz zasadniczy lub spichrzowy np. u pszenicy wiązki przewodzące kolateralne zamknięte KANAŁ POWIETRZNY Pszenica przekrój poprzeczny przez łodygę (źdźbło) 30

31 wiązka przewodząca kukurydza łodyga pełna kanał powietrzny pszenica ŹDŹBŁO FRAGMENTY PRZEKROJU POPRZECZNEGO ŁODYG TRAW W MIĘDZYWĘŹLU EUSTELA ATAKTOSTELA DWULIŚCIENNE JEDNOLIŚCIENNE 31

32 Nietypowy przyrost wtórny łodyg roślin jednoliściennych Dracena właściwa Aloe arborescens Aloes drzewiasty Yukka 32

33 NIETYPOWY PRZYROST WTÓRNY U JEDNOLIŚCIENNYCH KAMBIUM wiązka leptocentryczna miękisz Modyfikacje pędów Pędy roślin mogą ulegać różnym przekształceniom pełnią nietypowe dla nich funkcje. umożliwia to roślinom wyższym przystosowanie się do bytowania w różnych warunkach środowiskach możliwość rozmnażania wegetatywnego 33

34 Modyfikacje funkcjonalne pędu i jego części Nadziemne Gałęziaki Opuntia» Ruscus» Asparagus Liściaki Podziemne Rozłogi podziemne Kłącza Bulwy: typowe, hypokotylowe, mieszane Cebule, bulwocebule» redukcja blaszki liściowej, ogonek liścia spłaszczony Rozłogi nadziemne Ciernie pędy kłujące (obronne)» przekształcone liście berberys, kaktusy» przekształcone pędy boczne głóg, śliwa tarnina» przekształcone przylistki robinia akacjowa Wąsy pędy pnące Pędy spichrzowe Pędy bezzieleniowe Pędy epifitów, liany, pnącza Pędy pułapkowe (liście) Rozłogi (ang. stolons) podziemne lub nadziemne płożące długopędy Rozłogi podziemne Jasnoty białej Lamium album Rozłogi nadziemne Pięciornika gęsiego Potentilla anserina 34

35 WĘZEŁ z łuskowatym liściem i pączkiem bocznym DŁUGIE MIĘDZYWĘŹLE CECHY CHARAKTERYSTYCZNE: Wydłużone międzywęźla Łuskowate liście w węzłach ROZŁÓG ( STOLON ) nadziemny Poziomka pospolita Bluszczyk kurdybanek Glechoma hederacea 35

36 Perz zwyczajny Agropyron repens Kłącza podziemne krótkopędy spichrzowe ang. rhizome; łac. rhizoma kłącze kosaćca niemieckiego Iris germanica kłącze zawilca gajowego Anemone nemorosa A Kłącze kokoryczki 36

37 Morfologia kłącza kokoryczki wielokwiatowej Polygonatum multiflorum wzrost kłącza sympodialny czworolist kłącza kokoryczka konwalia tatarak 37

38 Bulwy pędowe bulwy epikotylowe (nadziemne pędy magazynujące bulwy typowe (ziemniak, topinambur) bulwy hypokotylowe bulwy mieszanego pochodzenia (bulwocebule) resztka stolonu liścioślad pąk boczny BULWY PĘDOWE na końcach podziemnych STOLONÓW Słonecznik bulwiasty Helianthus tuberosus pąk wierzchołkowy 38

39 Roślina ziemniaka Solanum tuberosum Trzy rodzaje łodyg r o z ł o g i + b u l w y p ę d o w e BULWY na końcach podziemnych ROZŁOGÓW ( STOLONÓW ) Psianka ziemniak ( Ziemniak ) Solanum tuberosum 39

40 Pędowe pochodzenie bulwy ziemniaka młode pędy nadziemne Bulwy nietypowe: epikotylowe, hypokotylowe i mieszanego pochodzenia 40

41 BULWA PĘDOWA nadziemna (bulwa epikotylowa) kalarepa Begonia bulwiasta Rzodkiewka Karpiel (brukiew) BULWY HYPOKOTYLOWE 41

42 łodyżka z owocem pąk bulwa korzeń przybyszowy BULWA HYPOKOTYLOWA Cyklamen perski epikotyl BULWY MIESZANE Seler hypokotyl korzeń główny 42

43 Begonia bulwiasta rzodkiewka brukiew BULWY HYPOKOTYLOWE Cebula krótkopęd ang. bulb, łac. bulbus Czosnek cebula Allium cepa 43

44 Przekrój podłużny cebuli cebuli (Allium cepa) Przekrój poprzeczny CEBULE fenkuł cebula czosnek czosnek fenkuł por 44

45 Przekrój podłużny cebuli pora (Allium porrum) w kątach liści u lilii bulwkowatej w kwiatostanie u czosnku CEBULE na pędach nadziemnych 45

46 MIECZYK BULWOCEBULA BULWOCEBULA bulwocebula okryta łuskami bez łusek Zimowit jesienny Krokusy BULWOCEBULE 46

47 Pędy spichrzowe nadziemne Kapusta warzywna głowiasta Brassica oleraceae var. capitata nadziemny pęd spichrzowy przekrój podłużny pąk wierzchołkowy nasada liścia spichrzowego pąk boczny w pachwinie liścia skrócona łodyga (tzw. głąb) 47

48 Kapusta warzywna brukselka Kapusta warzywna głowiasta Kapusta kalafior, k-brokuł Kapusta pastewna Kaktusy sukulenty łodygowe: Łodyga żeberkowana Miękisz wodny Liście zamienione w ciernie 48

49 Zmodyfikowane łodygi magazynujące wodę Kaktus Carnegia sp. areole Łodygi zmodyfikowane, spichrzowe Fot. Cz. Hołdyński Wilczomlecze Euphorbia sp. Wilczomlecze Euphorbia sp. 49

50 Sukulenty łodygowe Baobaby Cucumber tree Socotra islands Rose bottle tree Socotra desert 50

51 Napęczniałe łodygi magazynujące wodę u Pachypodium (rodzina Toinowate) Sukulenty łodygowe i liściowe aloesu Aloe sp. 51

52 Fot. Fot. Cz. Cz. Hołdyński Fot. Cz. Hołdyński 52

53 cierń przylistkowy Cierń pochodzenia pędowego CIERNIE robinia akacjowa tarnina berberys Cierń pochodzenia liściowego grusza głóg Długopędy czy krótkopędy? śliwa tarnina szakłak pospolity 53

54 Fot. Cz. Hołdyński 54

55 Pędy obronne Chorisia speciosa 55

56 Pędy pnące, czepne korzenie przybyszowe wąsy pochodzenia liściowego wąsy pochodzenie pędowego wąsy z przylgami pędy z włoskami czepnymi Wąsy pochodzenie pędowego winorośli Vitis. sp. 56

57 Męczennica Passiflora wąsy pędowe przekształcone pędy boczne WĄSY PĘDOWE z przylgami Winobluszcz 57

58 Distictis buccinatoria - Bignoniaceae Groch siewny Pisum sativum groch winorośl Pędy czepne, pnące pochodzenia pochodzenie liściowego pędowe 58

59 Pędy czepne z haczykowatymi włoskami Przytulia czepna Galium aparine Bluszcz pospolity Pędy czepne z korzeniami przybyszowymi Bluszcz zwyczajny Hedera helix 59

60 Gałęziaki Spłaszczone zielone łodygi (główne lub boczne), które przejmują funkcje liścia liście silnie zredukowane nitkowate, łuskowate szybko odpadają lub igły Platykladium (opuncja, fyllokaktus) fyllokladium (myszopłoch) kladokladium (szparag) Gałęziaki typu PLATYKLADIUM spłaszczone pędy o nieograniczonym wzroście opuncji Opuncja sp. 60

61 GAŁĘZIAKI typu PLATYKLADIUM (liście silnie zredukowane) Homalocladium platycladium 61

62 Gałęziaki typu PLATYKLADIUM zygokaktus kaktus bożonarodzeniowy Gałęziaki typu FYLLOKLADIUM (spłaszczony, podobny do liścia pęd boczny o ograniczonym wzroście) myszopłocha Ruscus asculeatus 62

63 Gałęziaki typu KLADOKLADIUM spłaszczone pędy boczne podobne do igieł gałęziaki Szaraga lekarskiego Asparagus officinalis LIŚCIAKI spłaszczone ogonki liściowe Pełnią funkcje blaszek liści u wielu gatunków akacji 63

64 Liściaki Acacia verticillata Inne modyfikacje pędów pędy bezzieleniowe roślin pasożytniczych pędy/liście pułapkowe r. owadożernych (mięsożernych) pędy epifitów, pnącza, liany 64

65 Pędy bezzieleniowe Rośliny myko-heterotroficzne Neottia nidus-avis Gnieźnik leśny Łuskiewnik różowy Lathera squamaria pasożyt korzeni drzew i krzewów Pędy bezzieleniowe łuskiewnika różowego Lathera squamaria 65

66 Corallorhiza sp. Żłobik Epipogium sp. storzan 66

67 Zaraza Orobanche sp.- pasożyty r. zielnych i drzew blaszka liściowa PUŁAPKA nasada liścia LIŚCIAK ogonek liścia funkcja CZEPNA Dzbanecznik Pędy - LIŚCIE PUŁAPKOWE ROŚLIN MIĘSOŻERNYCH 67

68 Dziękuję 68