Co łączy źdźbło trawy, pień sekwoi, bulwę ziemniaka i cierń robinii? Wszystkie są łodygami, które w wyniku adaptacji do środowiska przybrały formy najlepiej służące przetrwaniu.
RAyMU1BnYWz3Z
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
Budowę tkankową roślin.
Funkcje korzenia w roślinie.
Twoje cele
Przedstawisz podstawowe funkcje łodygi.
Omówisz budowę zewnętrzną i wewnętrzną łodygi.
Rozpoznasz poszczególne elementy łodygi na przekrojach.
Przedstawisz różne rodzaje i modyfikacje łodyg oraz powiążesz ich budowę z pełnioną przez nie funkcją.
iI9bZ4pDMQ_d5e200
1. Funkcje łodygi
ŁodygałodygaŁodyga jest elementem pędu, nadziemnego organu rośliny. Łączy korzenie z liśćmi, kwiatami i owocami. W łodygach odbywa się transport wody i soli mineralnych pobieranych przez korzenie oraz substancji odżywczych wyprodukowanych w liściach podczas fotosyntezyfotosyntezafotosyntezy. Substancje te docierają do wszystkich części rośliny za pośrednictwem tkanek przewodzących znajdujących się w łodydze i jej rozgałęzieniach. Łodyga utrzymuje w odpowiednim położeniu liście, kwiaty i owoce. Liście na łodygach są rozmieszczone w taki sposób, by pochłaniać jak najwięcej światła potrzebnego do fotosyntezy. Kwiaty i owoce powstają często na szczytach łodyg, dzięki czemu nasiona roślin rozsiewanych przez wiatr mogą być przenoszone na większe odległości niż w przypadku, gdyby były wytwarzane tuż przy ziemi. U wielu roślin okrytonasiennych łodyga służy do rozmnażania bezpłciowego (wegetatywnego). Oznacza to, że (w odpowiednich warunkach) jej fragment może wytworzyć korzenie i przekształcić się w niezależną roślinę. Łodygi pełnią również rolę organów spichrzowych, czyli takich, w których rośliny gromadzą substancje odżywcze lub wodę, umożliwiające przetrwanie w trudnych warunkach.
W poniższej galerii zdjęć przedstawiono łodygi spichrzowe kaktusa i kapusty
RKKdUr3dEitwr
R1BygeZKgE1ji
1
Obserwacja 1
Problem badawczy: Wykazanie przepływu wody w roślinie.
Hipoteza 1
Hipoteza 1
Rośliny mają tkanki umożliwiające transportowanie wody w górę rośliny.
Hipoteza 2
Hipoteza 2
Rośliny nie mogą transportować wody przeciwnie do grawitacji.
Co będzie potrzebne
trzy szklanki,
woda,
nożyczki,
kilka białych kwiatów tego samego gatunku (goździki, margerytki, róże lub frezje),
barwniki spożywcze.
Instrukcja
Szklanki napełnij do połowy wodą.
Do jednej dodaj barwnik niebieski, do drugiej czerwony, a do trzeciej zielony w takiej ilości, aby ich barwa była intensywna.
W każdej ze szklanek umieść po kilka kwiatów.
Łodygi kwiatów przytnij ukośnie, trzymając pod wodą tak, aby nie dostało się do nich powietrze.
Pozostaw kwiaty w zabarwionej wodzie przez dwa dni.
RUepmLqFDhpTv
Rj6XGKOOkZsnR
Wyniki: Opisz jakie zmiany zaszły w roślinach, zwróć uwagę na kolor kwiatów.
Wnioski: Wskaż jaka jest przyczyna zaobserwowanych zmian, odnosząc się do hipotezy.
Wyniki: Pod wpływem wody z barwnikiem kwiaty roślin zmieniły kolor.
Wnioski: W roślinach istnieją tkanki wyspecjalizowane w przewodzeniu wody, które transportują wodę w górę rośliny. Hipoteza 1 jest prawdziwa, a hipoteza 2 nieprawdziwa.
1
Ćwiczenie 1
R1ZnesLuiCJ84
Zwróć uwagę, że transport wody wbrew siłom grawitacji wymaga obecności wyspecjalizowanej tkanki.
Woda jest transportowana w górę rośliny, do kwiatów i liści przez tkanki przewodzące obecne w łodydze.
iI9bZ4pDMQ_d5e311
2. Budowa zewnętrzna łodygi
Łodygi mogą przybierać różne formy, od potężnych pni drzew, przez cienkie łodygi pnączy, po podziemne bulwy. Wynika to ze zróżnicowania warunków, w jakich żyją rośliny, oraz od długości ich życia. Niezależnie od kształtu i funkcji łodygi odnajdziemy w niej węzły, międzywęźla i pąkipąkpąki. Na szczycie łodygi znajduje się pąk wierzchołkowy, w którym ukryty jest otoczony zawiązkami liści stożek wzrostu. Dzięki obecnej w nim tkance twórczej roślina przyrasta na długość. Poniżej pąka wierzchołkowego z kątów liści wyrastają pąki boczne. Pąki, prócz zawiązków liści, mogą zawierać zawiązki pędów lub kwiatów. W miarę wzrostu pędu głównego z pąków liściowych rozwijają się liście, z zawiązków pędów – pędy boczne, a z pąków kwiatowych – kwiaty. Miejsca osadzenia pąków nazywane są węzłamiwęzływęzłami. Bezlistne odcinki pomiędzy nimi to międzywęźlamiędzywęźlamiędzywęźla. Liczba i długość międzywęźli decyduje o wysokości rośliny.
R1Jvq0z8KM9cl
1
Obserwacja 2
Problem badawczy: Porównanie długości międzywęźli.
Hipoteza 1
Hipoteza 1
Wszystkie międzywęźla na jednej roślinie są tej samej długości.
Hipoteza 2
Hipoteza 2
Międzywęźla jednej rośliny różnią się długością.
Co będzie potrzebne
goździk na długiej łodydze.
Instrukcja
Zaobserwuj, skąd na łodydze wyrastają liście.
Ustal, skąd na łodydze wyrasta kwiat.
Policz międzywęźla, wskaż najmłodsze z nich, zmierz i porównaj długość międzywęźli na dole i na górze rośliny.
Wykonaj schematyczny rysunek pędu uwzględniający wszystkie obserwowane elementy.
Wyniki: Wskaż czy i w jaki sposób zmieniają się międzywęźla na łodydze.
Wnioski: Zastanów się od czego zależy długość międzywęźli.
Wyniki: Międzywęźla w dolnej części łodygi są dłuższe niż te bliżej szczytu.
Wnioski: Długość międzywęźli tej samej rośliny jest różna i zależy od ich wieku. Hipoteza 2 jest prawdziwa, a hipoteza 1 nieprawdziwa.
1
Ćwiczenie 2
RVrP1clGb4cmA
RbeoOufwXrgzx
Przyjrzyj się ilustracji „Budowa zewnętrzna łodygi” i porównaj z nią zdjęcie.
Na zdjęciu widoczne są pąki wierzchołkowe, węzły oraz międzywęźla.
Ciekawostka
Łodygi traw (np. zbóż, trzciny, bambusów, kukurydzy) mają postać źdźbła. Charakterystyczna dla niego jest obecność zgrubiałych węzłów, pomiędzy którymi zazwyczaj znajdują się rurkowate międzywęźla. Pomimo delikatnej i lekkiej budowy źdźbła cechują się dużą wytrzymałością. Ciekawymi roślinami są bambusy słynące z bardzo dużego tempa wzrostu. Ich łodygi mogą się wydłużyć w ciągu doby nawet o jeden metr.
W poniższej galerii zdjęć przedstawiono łodygi trzciny cukrowej i łodygi bambusa
R19MSzPw2zvgb
R11jHLeIwmL81
iI9bZ4pDMQ_d5e402
Dla zainteresowanych
Rozmieszczenie tkanek w łodydze umożliwia uzyskanie dużej odporności na złamanie i rozerwanie przy stosunkowo lekkiej budowie. W przekroju poprzecznym łodygi możemy wyróżnić następujące warstwy ułożone koncentrycznie:
skórkę, czyli pojedynczą warstwę żywych komórek tworzącą okrywę młodych łodyg; jej komórki pokryte są z zewnątrz warstwą substancji, która ogranicza parowanie wody z powierzchni łodygi; aparaty szparkoweaparat szparkowyaparaty szparkowe umożliwiają wymianę gazową;
korę pierwotną, czyli środkową warstwę zbudowaną głównie z tkanki miękiszowej; jej komórki są ułożone blisko powierzchni i zawierają chloroplasty, co umożliwia im prowadzenie fotosyntezy; w korze pierwotnej mogą występować pasma tkanki wzmacniającej, które usztywniają łodygę i chronią ją przed złamaniem;
walec osiowy zajmujący centralną część łodygi; wypełnia go tkanka miękiszowa, w której rozmieszczone są tkanki przewodzące; tworzą one długie pasma łykałykołyka i drewnadrewnodrewna, biegnące przez całą długość łodygi i sięgające do pozostałych organów; niektóre rośliny pomiędzy łykiem a drewnem posiadają tkankę twórczą; jej nieustannie dzielące się komórki powodują rozrastanie się warstwy drewna i łyka, dzięki czemu łodyga przyrasta na grubość;
rdzeń utworzony z luźno ułożonych komórek miękiszu, położonych w samym centrum łodygi; u niektórych roślin podczas wzrostu tkanka rdzenia ulega rozerwaniu, przez co łodyga jest pusta w środku.
R1AvBVzOKSyPc
iI9bZ4pDMQ_d5e513
3. Rodzaje łodyg
Duża różnorodność budowy pędów i łodyg u roślin nasiennych wynika z rozmaitych funkcji, jakie pełnią te organy. Ze względu na strukturę i trwałość łodyg wyodrębnia się łodygi zielne i łodygi zdrewniałe.
Łodygi zielne są delikatne i wiotkie, gdyż zawierają mało tkanek wzmacniających. Pod ich cienką skórką znajduje się tkanka miękiszowa z chloroplastami nadającymi im zieloną barwę. Łodygi te rosną głównie na długość, ich przyrost na grubość jest nieznaczny. Są nietrwałe i zamierają na zimę. Spotykamy je u wielu roślin, np. maku polnego, pszenicy, fasoli, astra, stokrotki.
Drzewa i krzewy mają łodygi zdrewniałe. Dzięki przyrostowi na grubość z roku na rok łodygi te zwiększają swój obwód i przybierają postać masywnych pni. Mają one silnie rozbudowane drewno – część tkanki przewodzącej. Z zewnątrz pokryte są korą. Taka budowa zapewnia roślinom długowieczność i odporność na niekorzystne warunki środowiska.
RGP13AqxFiQyt
Rośliny najczęściej posiadają łodygi wzniesione, które wzrastają prosto do góry. Pozwala im na to obecność tkanki wzmacniającej oraz elementów drewna tkanki przewodzącej.
Niektóre rośliny wytwarzają wiotkie i długie łodygi płożące się po ziemi. Z takich łodyg oprócz liści mogą wyrastać także dodatkowe korzenie, którymi roślina przymocowuje się do podłoża.
Inne rośliny mają łodygi wijące, które wspinają się w stronę światła, owijając się wokół podpór albo przyczepiając się do nich za pomocą specjalnych wytworów – wąsów lub przylg.
W poniższej galerii zdjęć przedstawiono różne rodzaje łodyg
R1CQqxF9PesCd
R64vl68mALPol
R4OELPHf8E4Al
RmXN3KcYfpls3
Obserwacja 3
Problem badawczy: Rozpoznawanie przystosowań łodyg do pełnienia funkcji życiowych.
Hipoteza 1
Hipoteza 1
Wszystkie łodygi mają tę samą budowę i pełnią te same funkcje.
Hipoteza 2
Hipoteza 2
Łodygi różnych roślin różnią się budową w zależności od pełnionych funkcji.
Co będzie potrzebne
łodygi łubinu lub pomidora,
łodygi trawy lub bambusa,
łodygi powoju lub bluszczu,
bulwy ziemniaka lub kalarepy,
kłącze perzu lub kosaćca,
gałązki robinii (akacji), bzu lilaka lub jaśminu, forsycji lub innego krzewu liściastego.
Instrukcja
Obejrzyj przygotowane łodygi roślin; zwróć uwagę na ich zabarwienie, kształt oraz grubość i długość.
Zaobserwuj, jak wygląda powierzchnia łodyg.
Podziel łodygi na zielne i zdrewniałe.
Wskaż, które z łodyg pełnią funkcję spichrzową.
Wyróżnij rośliny, których łodygi są długie i wijące.
Wyróżnij łodygi podziemne i nadziemne.
Wskaż te cechy budowy obserwowanych łodyg, które pozwalają im pełnić inne funkcje niż mechaniczną i przewodzącą.
Wyniki: Opisz budowę łodyg.
Wnioski: Wskaż skąd wynikają różnice w budowie łodyg.
Wyniki:
Łodygi pomidora i łubinu są długie, zielone, nadziemne.
Łodygi trawy i bambusa są złożone z pustych w środku międzywęźli, nadziemne, u trawy łodyga jest zielona, a u bambusa zdrewniała.
Łodygi powoju i bluszczu są zielone, pnące się po podporach.
Bulwy ziemniaka i kalarepy są grube i ciężkie, pełnią funkcję spichrzową. Łodyga ziemniaka jest podziemna, a kalarepy nadziemna.
Kłącza perzu i kosaćca są podziemne, zdrewniałe, służą rozmnażaniu przez podział.
Gałązki krzewów liściastych są zdrewniałe.
Wnioski: Zróżnicowanie budowy łodyg różnych roślin wskazuje, że są one przystosowane do pełnienia różnych funkcji na wiele sposobów.
1
Ćwiczenie 3
Łodygi, pełniąc rolę rusztowania dla liści, kwiatów i owoców, muszą być odporne na złamania. Zastanów się, którą łodygę łatwiej jest złamać: bzu czy trawy. Załóż, że mają one taki sam obwód.
R1SEYz35elJt5
Przypomnij sobie, które elementy budowy nadają łodygom wytrzymałość na złamanie.
Łatwiej jest złamać łodygę trawy niż bzu, ponieważ bez ma łodygi zdrewniałe, które zawierają dużo tkanek wzmacniających, a trawa ma łodygi zielne, które są wiotkie i giętkie.
Ciekawostka
Drzewa i krzewy występujące w klimacie umiarkowanym przyrastają na grubość tylko wiosną i latem. Powstające w okresie wiosennym elementy tkanki przewodzącej – naczynia są szersze i tworzą jasną warstwę przyrostu. Drewno letnie tworzy warstwę ciemną, ponieważ jest zbudowane z naczyń o mniejszej średnicy. Obie warstwy widoczne na przekroju poprzecznym pnia drzewa stanowią słój przyrostu rocznego. Liczba słojów może być wykorzystana do określenia wieku drzewa.
RLHkMLQxjYqKu
iI9bZ4pDMQ_d5e644
4. Modyfikacje łodyg
Łodygi, a często i całe pędy, mogą mieć nietypowe kształty. Jest to wynik przystosowania do pełnienia przez nie różnych funkcji zależnych od warunków środowiska, w którym żyją.
W poniższej galerii zdjęć przedstawiono modyfikacje łodyg
Rr3GYrJPcqMOS
RfXwBxpzwdUyI
RyO1DjJ5KWeRy
RrJ3tNBDTbIoG
RU3qBYagOeKzm
R1D5wJlWAMGBh
RNS55Mx6a2mov
Zmodyfikowanymi łodygami są na przykład:
bulwy, mocno skrócone i zgrubiałe podziemne pędy, wypełnione głównie spichrzową tkanką miękiszową; służą również do rozmnażania bezpłciowego; na bulwach znajdują się pąki, z których w korzystnych warunkach wyrastają pędy nadziemne; do roślin wytwarzających bulwy należą bylinybylinabyliny: ziemniak, topinambur – słonecznik bulwiasty;
kłącza, podziemne łodygi, z których mogą wyrastać dodatkowe korzenie, a także liście; są organami spichrzowymi magazynującymi substancje zapasowe na czas zamierania części nadziemnej; służą także do rozmnażania bezpłciowego; z fragmentu kłącza zawierającego pąk może rozwinąć się młoda roślina; taki rodzaj łodyg wytwarza wiele roślin lądowych i wodnych, między innymi byliny: konwalia, perz, tatarak, imbir, rabarbar;
rozłogi, wydłużone pędy roślin płożących się po powierzchni ziemi; po obumarciu rośliny macierzystej lub oddzieleniu się od niej stają się samodzielnymi roślinami; główną funkcją rozłogów jest zatem rozmnażanie bezpłciowe; przykładem roślin wytwarzających rozłogi są: truskawki, poziomki, dąbrówka rozłogowa;
ciernie pędowe, krótkie, ostro zakończone i silnie zdrewniałe wyrostki będące pędami bocznymi rośliny; mają własną tkankę przewodzącą, która łączy je z pędem głównym – z tego powodu trudno je odłamać od rośliny; ciernie chronią rośliny przed zjedzeniem przez zwierzęta roślinożerne, są charakterystyczne dla roślin zasiedlających typowo suche środowiska, występują u tarniny, grochodrzewu;
wąsy pędowe, łodygi, na których mogą występować szczątkowe liście oraz kwiaty; te cienkie i wiotkie organy czepne, które po dotknięciu owijają się wokół podpory, spotykane są na przykład u winorośli;
gałęziaki, zielone, płaskie łodygi roślin sucholubnych, które przejęły funkcje asymilacyjne, gdyż ich liście zanikły lub zostały zredukowane; u kaktusów, np. u opuncji, łodygi upodobniły się do liści, a te przekształciły się w ciernie; zielona łodyga pełni podwójną rolę: prowadzi fotosyntezę i gromadzi wodę w miękiszu wodonośnym.
1
Ćwiczenie 4
Wyszukaj w swoim otoczeniu jak najwięcej przykładów roślin, które mają zmodyfikowane łodygi. Ustal rodzaje tych modyfikacji.
R13Kow8TUihD7
Zadanie możesz wykonać w szkole, w domu, w warzywniaku lub podczas zajęć terenowych czy wycieczki do ogrodu botanicznego.
Przykładowe rośliny wraz z modyfikacjami:
rzodkiewka – bulwy;
trzcina – kłącza;
mięta – rozłogi;
głóg – ciernie pędowe;
szparagi – gałęziaki.
Ciekawostka
Topinambur, czyli słonecznik bulwiasty, pochodzi z Ameryki Północnej. Nazwa rośliny wywodzi się od plemienia Indian Tupinambá. Jej jadalną częścią są bulwy podziemne o wiele bogatsze w witaminę C i sole mineralne niż bulwy ziemniaków. W przeciwieństwie do ziemniaków, które składają się głównie ze skrobi, słonecznik bulwiasty zawiera inulinę – cukier wykorzystywany w diecie osób chorych na cukrzycę. Jego spożywanie pomaga w regulacji trawienia i leczeniu chorób układu pokarmowego. W Polsce uprawiany jest już od 1730 roku; najbardziej popularny był na Śląsku.
W poniższej galerii zdjęć przedstawiono kwiatostany i bulwy topinamburu
RDnUqiAoEuAAn
RhvvL2O5u34UV
iI9bZ4pDMQ_d5e750
Podsumowanie
Łodyga wraz z liśćmi tworzy nadziemną część rośliny zwaną pędem.
Łodyga utrzymuje liście, kwiaty i owoce, odpowiada za transport substancji i rozmnażanie bezpłciowe. Może pełnić również funkcję spichrzową i asymilacyjną.
Różnice w budowie łodyg roślin mają związek z funkcjami pełnionymi przez te organy.
Praca domowa
11
Ćwiczenie 1
Wymień podstawowe funkcje łodygi.
RbjX6cPghkZeA
Zwróć uwagę jakie miejsce zajmuje łodyga w roślinie i z jakich tkanek jest zbudowana.
Łodyga łączy pozostałe organy roślinne (korzenie, liście i kwiaty) i umożliwia transportowanie wody, soli mineralnych i substancji odżywczych po całej roślinie.
1
Ćwiczenie 2
Opisz, jakie funkcje u roślin mogą pełnić przekształcone łodygi. Podaj przykłady takich roślin.
RIW95tcIX7LeM
Przypomnij sobie, jakie znasz modyfikacje łodyg i u jakich gatunków one występują.
Przekształcone łodygi mogą pełnić funkcje:
rozmnażania, np. rozłogi truskawki, kłącza bambusa
spichrzowe, np. bulwy ziemniaka, bulwy kalarepy
ochrony przed roślinożercami np. ciernie tarniny
czepne, np. wąsy winorośli
asymilacyjne, np. gałęziaki opuncji
iI9bZ4pDMQ_d5e785
Słownik
aparat szparkowy
aparat szparkowy
kilkukomórkowa struktura służąca do regulacji wymiany gazowej
bylina
bylina
roślina zielna, która żyje dłużej niż dwa sezony wegetacyjne; posiada zwykle spichrzowe podziemne pędy, w postaci których spędza zimę
drewno
drewno
roślinna tkanka przewodząca wodę i sole mineralne
fotosynteza
fotosynteza
proces wytwarzania substancji odżywczych przez rośliny zachodzący przy udziale światła słonecznego
łodyga
łodyga
organ rośliny, na którym znajdują się liście, kwiaty i owoce; przewodzi wodę z solami mineralnymi z korzeni do liści i substancje pokarmowe z liści do korzeni; pełni rolę spichrzową; służy do rozmnażania wegetatywnego
łyko
łyko
roślinna tkanka przewodząca substancje odżywcze
międzywęźla
międzywęźla
długie odcinki pędu między jego węzłami
pąk
pąk
zawiązek pędu, liścia lub kwiatu zlokalizowany na szczycie pędu lub w kątach liści
węzły
węzły
miejsca pędu, z których wyrastają liście
iI9bZ4pDMQ_d5e904
Zadania
1
Pokaż ćwiczenia:
11
Ćwiczenie 1
R11ofxWQgqz02
1
Ćwiczenie 2
R6lyk2RL4Qxmx
R1b6JIl7t3MeI
R1bXc2jGYwYF51
Ćwiczenie 2
2
Ćwiczenie 3
RykIi8xGNpnAS
zadanie interaktywne
zadanie interaktywne
Podanym rodzajom łodyg przyporządkuj odpowiadające im opisy.
przyrastają na grubość, są trwałe<br/> i długowieczne, pokrywa je korowina, są delikatne<br/> i wiotkie, rosną tylko na długość, pokrywa je cienka skórka, są nietrwałe<br/> i obumierają na zimę, są grube<br/> i masywne