Видоизменения корней

Урок 9 · Биология · 6 класс

Полный текст темы: определения, примеры, типичные ошибки и заметки для учителя.

1. 1. Что делают обычные корни?
2. 2. Почему корни растут по-разному?
3. 3. Что называют видоизменением корня?
4. 4. Корнеплод: главный корень и часть стебля
5. 5. Корневые клубни георгина
6. 6. Воздушные корни орхидеи
7. 7. Корни для прикрепления и поддержки
8. 8. Дыхательные корни: доступ к воздуху
9. 9. Паразиты и водные растения: важные уточнения
10. 10. Два сезона жизни моркови
11. 11. Как объяснить незнакомый корень?
12. 12. Заметки для учителя

1. Что делают обычные корни?

Корень — орган растения, который обычно закрепляет его в почве и поглощает воду с растворёнными минеральными веществами. По корням эти вещества поступают в другие органы. Живые клетки корня, как и другие клетки растения, дышат: им нужен кислород, чтобы получать энергию из органических веществ. В рыхлой почве воздух находится между её частицами.

Корни бывают главными, боковыми и придаточными. Главный корень развивается из корешка зародыша семени. Боковые корни отходят от других корней. Придаточные возникают на стебле или других органах. Это названия по происхождению. Они не сообщают, какую дополнительную функцию выполняет корень. Например, придаточный корень может прикреплять побег к стене или помогать удерживать высокий стебель.

На этой странице мы сравниваем корни по двум признакам: откуда они выросли и для чего нужно их особое строение. Эти вопросы помогают отличить похожие снаружи органы.

2. Почему корни растут по-разному?

Размещение корней связано с видом растения и условиями его жизни. Важны расположение воды, количество воздуха, плотность почвы и наличие мёрзлого слоя. Если пригодная для роста почва находится близко к поверхности, многие корни растут в этом слое. Если вода доступна глубже, корни некоторых растений могут достигать её. Поэтому нельзя назначить одну глубину корней всем растениям.

У растения есть наследственные особенности строения, но условия влияют на рост его корневой системы. Недостаток воды, например, меняет доступность воды в разных слоях почвы. Корни распределяются иначе в разных условиях. Это не означает, что растение сознательно выбирает форму корней.

Во влажной почве воды может быть достаточно, а воздуха — мало. Корни поглощают воду, но одновременно нуждаются в кислороде для дыхания. Поэтому избыток воды не всегда улучшает условия для растения. В природе существуют корни с особым строением, помогающим жить в таких местах.

3. Что называют видоизменением корня?

Видоизменённый корень — корень с особым строением, связанным с дополнительной функцией. Корни могут запасать вещества, прикреплять побег к опоре, поддерживать ветви или обеспечивать доступ воздуха к подземным частям. При этом корень остаётся органом растения, связанным с его остальными частями.

Рассмотрим два примера. У георгина несколько корней утолщаются и накапливают запасы. У плюща короткие корешки на стебле удерживают побег на поверхности. Оба случая связаны с придаточными корнями, однако задачи и внешний вид различаются. Одного слова «придаточный» недостаточно для объяснения.

Чтобы обосновать функцию по рисунку, назови наблюдение. Например: «Корни баньяна соединяют ветвь с почвой и становятся толстыми; они поддерживают ветвь». В таком ответе есть видимый признак и объяснение. Одно название растения ещё не показывает, что ты понял его строение.

4. Корнеплод: главный корень и часть стебля

Морковь, свёкла, репа и редис образуют корнеплоды. Это утолщённые запасающие органы, в образовании которых участвуют главный корень и нижняя часть стебля. Доля каждой части зависит от растения. По одному цвету или округлой форме нельзя точно провести между ними границу.

Запасаются органические вещества, которые растение образует, используя свет, воду и углекислый газ. Из листьев вещества перемещаются к запасающим органам. Накопление запасов связано с увеличением корнеплода. В первый сезон морковь образует листья и корнеплод; позже эти запасы могут использоваться для роста и цветения.

Слово «корнеплод» не означает плод с семенами. Плод развивается из цветка. Корнеплод моркови формируется из главного корня и части стебля. На рисунке можно увидеть листья в верхней части и тонкие боковые корни на нижней. Для точного определения происхождения органа важны такие связи, а не только его сходство с привычным овощем.

5. Корневые клубни георгина

Корневые клубни — утолщённые боковые или придаточные корни, в которых запасаются вещества. У георгина они образуются из придаточных корней. Посмотри на рисунок: несколько утолщённых корней отходят от основания стебля. Каждый соединён с растением, а на его конце и по бокам видны более тонкие корни.

Корнеплод и корневые клубни выполняют сходную запасающую функцию, но имеют разное происхождение. У моркови утолщённый орган включает главный корень и часть стебля. У георгина утолщается несколько корней. Поэтому ответ «они толстые и содержат запасы» верно описывает общую функцию, но ещё не различает эти органы.

Клубень картофеля — видоизменённый стебель. У георгина клубни корневые. При размножении георгина важна часть основания побега с почкой: сами утолщённые корни не имеют распределённых по поверхности «глазков», как картофель. Поэтому нельзя переносить приёмы размножения одного растения на другое только из-за слова «клубень».

University of Idaho: происхождение и размножение корневых клубней

6. Воздушные корни орхидеи

На рисунке орхидея растёт на ветке дерева. Такие растения называют эпифитами: они используют другое растение как место для жизни и опору. Корни этой орхидеи лежат на коре или свисают в воздух. Они помогают удерживаться и поглощают дождевую воду.

У воздушных корней многих орхидей есть наружный губчатый слой — веламен. Он может впитывать воду после намокания. На иллюстрации взрослые участки корней светлые, а небольшие растущие кончики зеленоватые. Такой рисунок помогает рассмотреть форму, но не заменяет наблюдение живого растения.

Эпифитную орхидею не следует путать с паразитом. Дерево служит ей опорой; показанные корни не всасывают его сок. Орхидеи разнообразны: среди них есть и растения, растущие в почве. Поэтому свойства показанного эпифита нельзя автоматически приписывать всем орхидеям.

American Orchid Society: воздушные корни и веламен

7. Корни для прикрепления и поддержки

Плющ поднимается по стене или стволу дерева. На его стебле образуются короткие придаточные корни-прицепки. Они удерживают побег на поверхности. На рисунке показаны небольшие пучки корешков между листьями. Это корни на стебле; их не следует путать с черешками листьев.

У баньяна корни спускаются с крупных ветвей. Достигнув почвы, они укореняются и постепенно утолщаются. Эти корни-подпорки помогают поддерживать ветви. Внешне старый корень может стать похожим на ствол. Чтобы понять его происхождение, проследи его вверх до ветви.

У кукурузы придаточные опорные корни выходят из нижних узлов стебля над почвой и входят в неё под углом. Они укрепляют основание стебля. Когда такой корень находится в почве, он также может поглощать воду и вещества. Дополнительная опорная функция не исключает других функций корня.

NParks: баньян · University of Minnesota: опорные корни кукурузы

8. Дыхательные корни: доступ к воздуху

Авиценния растёт на прибрежных участках, где почва мокрая и бедна воздухом. У неё есть корни, растущие вверх из подземной корневой системы. Над почвой они выглядят как множество тонких выступов. Это дыхательные корни, или пневматофоры. Во время отлива их надводные части обеспечивают доступ воздуха к корневой системе.

Изменяя уровень воды в схеме, можно увидеть, какие концы остаются открытыми. При приливе показанные концы могут оказаться под водой, при отливе они открываются. Схема объясняет расположение частей. Она не рассчитывает дыхание растения и не показывает, как быстро меняется запас кислорода.

У разных болотных деревьев надземные корни устроены по-разному. У болотного кипариса есть корневые «колени», но их функцию продолжают обсуждать. Нельзя считать любое выступающее утолщение доказанным органом дыхания. Поэтому для ясного примера газообмена здесь выбрана авиценния.

NParks: дыхательные корни авиценнии · US Forest Service: болотный кипарис

9. Паразиты и водные растения: важные уточнения

Растения-паразиты, например повилика и омела, получают вещества из тканей другого растения. Для этого служат особые органы-присоски — гаустории. У повилики они образуются на стебле, который обвивает растение-хозяина. Поэтому её присоски не следует изображать как обычные корни, выросшие из почвы. При изучении паразитов важно уточнять, из какого органа возникла присоска.

Корни многих водных растений живут в условиях, отличающихся от почвы на суше. Их строение, в том числе развитие корневых волосков, может различаться у разных видов и зависеть от условий. Не все водные растения устроены одинаково. У некоторых корневая система слабо развита, а некоторые вообще не имеют настоящих корней.

Сравнивай конкретные растения и конкретные части. Фраза «у всех растений в воде нет корневых волосков» слишком широкая: по одному примеру нельзя сделать вывод обо всех водных растениях.

University of California: образование гаусторий повилики

10. Два сезона жизни моркови

Морковь обычно завершает жизненный цикл за два сезона. Такие растения называют двулетними. В первый год развиваются листья и корнеплод, в котором накапливаются запасы. Если растение сохраняется до следующего сезона, во второй год оно образует цветущий побег. После цветения и опыления формируются плоды с семенами.

Запасённые вещества используются при росте нового побега. Поэтому корнеплод второго года не обязан быть крупнее осеннего корнеплода первого года. Мы обычно выращиваем морковь для еды и собираем урожай в первый сезон. Это не делает её жизненный цикл однолетним.

На странице показаны три разных растения на разных стадиях, а не документальная история одного образца. Для собственных наблюдений записывай настоящие даты, сравнивай фотографии с похожим ракурсом и отмечай только видимые изменения. Можно наблюдать листья, размеры корнеплода и появление цветущего побега. Не добавляй выдуманные измерения или готовый результат вместо наблюдения.

University of Maryland: двулетний цикл моркови

11. Как объяснить незнакомый корень?

Сначала найди, к чему присоединён корень. Затем рассмотри его направление, толщину и связь с почвой, воздухом или опорой. Сопоставь эти признаки с условиями жизни растения. После этого предложи объяснение функции. Условия и форма должны поддерживать вывод вместе.

Пример ответа о кукурузе: «Корни выходят из нижней части стебля, поэтому они придаточные. Они направлены под углом и входят в почву по сторонам от стебля. Такое расположение помогает удерживать высокий стебель». В ответе названы происхождение, два наблюдения и функция.

Типичные ошибки: считать любой подземный орган корнем; путать корневой клубень со стеблевым; объяснять функцию только названием растения; считать все воздушные корни одинаковыми; называть корнеплод плодом. Исправляй ошибку через связь органа с растением: где он возник и что позволяет делать его строение.

12. Заметки для учителя

Для одного занятия подходят сравнение четырёх растений, различение корнеплода и корневых клубней и итоговое объяснение кукурузы. При нехватке времени последовательность моркови и проверку ошибочных фраз можно дать для самостоятельной работы. Схема прилива и журнал реальных наблюдений — дополнительные задания.

Перед работой полезно вспомнить главный, боковые и придаточные корни. Просите учеников показывать место соединения органа с растением, а затем называть функцию. В задачах с одинаковой функцией сравнивайте происхождение; в задачах с одинаковым происхождением сравнивайте функцию. Рисунки помогают увидеть строение, но не задают точных размеров или скорости процессов.

При обсуждении болотного кипариса и повилики разделяйте школьное обобщение и особенности конкретного растения. Для уверенного примера дыхательных корней используется авиценния. Гаустории повилики имеют стеблевое происхождение. Свободный итоговый текст оценивает учитель: ученик должен связать наблюдаемые признаки с выводом. Просмотр иллюстраций сам по себе не увеличивает счёт выполненных заданий.

Вопросы для самопроверки

Почему корнеплод моркови не является плодом?

Плод развивается из цветка и содержит семена. Корнеплод развивается из главного корня и нижней части стебля.

Что объединяет морковь и корневые клубни георгина? Что различается?

Оба органа запасают вещества. Различается происхождение: главный корень с частью стебля у моркови и утолщённые придаточные корни у георгина.

Почему вода вокруг корня не заменяет доступ воздуха?

Живым клеткам корней нужен кислород для дыхания. В почве, заполненной водой, воздуха мало.

Какие два наблюдения объясняют опорные корни кукурузы?

Они выходят из нижней части стебля и наклонно входят в почву по сторонам от него. Это придаточные корни, укрепляющие основание стебля.