Я познаю мир. Живой мир
Шрифт:
И два последних типа ткани – ксилема и флоэма. Это проводящие ткани, и ткани сложные. По ксилеме идет транспорт воды и растворенных в ней минеральных веществ. В состав ксилемы входят клетки паренхимы и склеренхимы (в основном волокна), но основные её элементы – трахеиды и сосуды, или трахеи.
image l:href="#"
Трахеиды:А – трахеиды различной формы; Б – проводящая ткань из трахеид с окаймлёнными порами; I – тонкая целлюлозная оболочка; 2 – утолщения с лигнином; 3 – поры
Разница между теми и другими, в сущности, невелика. Трахеиды –
Клетки трахеид и сосудов быстро отмирают, и их оболочки превращаются в секции единой «водопроводной трубы», разделенной перфорированными перегородками на отсеки. Стенки этих клеток очень прочны, они состоят из целлюлозы, пропитанной лигнином, часто стенки имеют ещё кольчатые или спиральные утолщения, повышающие прочность. Проникающие во все части растения пучки «водопроводных труб» служат одновременно, главным опорным элементом, «скелетом» любого растения. То, что мы с вами называем древесиной, это и есть ксилема. Трахеиды – более примитивный тип проводящих клеток, чем членики сосудов. У большинства папоротников, хвощей и голосеменных «водопровод» построен только из трахеид, а у большинства цветковых преобладают сосуды. Но множество видов и групп имеет смешанную водопроводящую систему.
Если ксилема – это водопровод, то флоэма предназначена для транспортировки органических веществ, прежде всего углеводов, от места их производства к месту потребления или к месту, где откладываются запасы. Принцип устройства флоэмы абсолютно такой же, как ксилемы: её основные элементы – это цепочки вытянутых клеток с пористыми оболочками, из которых слагаются разделенные на секции сосуды. Точно так же существует два типа этих клеток – более примитивные ситовидные клетки и продвинутые «членики ситовидной трубки», из которых складываются, соответственно, два типа сосудов.
image l:href="#"
Сосуды: 1 – тонкая целлюлозная оболочка; 2 – утолщения с лигнином; 3 – поры
Принципиальная разница между флоэмой и ксилемой, помимо деталей строения самих клеток и их оболочек, в том, что клетки флоэмных сосудов остаются живыми и в зрелом состоянии. Правда, они теряют ядра, рибосомы и многие другие органеллы. От клетки остаются цитоплазматическая мембрана и тонкий слой цитоплазмы, покрывающие изнутри стенки «секции» сосуда. Цитоплазма содержит немного митохондрий и лишенных хлорофилла пластид. Клетка без ядра и рибосом мало на что способна самостоятельно, поэтому в каждой «секции» есть ещё одна плоская клетка, прилегающая к «членику ситовидной трубки» (называется клетка–спутник) или к ситовидной клетке (альбуминовая клетка). Клетка–спутник – двойник членика, они обе возникают в результате деления одной материнской клетки при формировании ситовидной трубки. Альбуминовые клетки своим ситовидным напарницам не родственники. Но и те и другие обеспечивают жизнедеятельность ущербной проводящей клетки и, когда проводящая клетка отмирает, гибнут вместе с ней.
image l:href="#"
Флоэма:А – поперечный срез стебля льна; Б – ситовидная трубка, продольный срез; В – то же, поперечный срез; 1 – эпидермис; 2 – первичная кора; 3 – флоэмные волокна; 4 – флоэма; 5 – камбий; 6 – ксилема; 7 – клетка–спутник; 8 – поры между двумя клетками ситовидной трубки
Клетка, которая приобрела узкую специальность и стала клеткой какой–либо ткани, часто, хотя и не обязательно, теряет способность к делению. И уж во всяком случае она теряет способность менять специальность. Есть, однако, в растительном организме группы клеток, которые сохраняют не только способность делиться, но их отпрыски способны к тому же приобретать различные специальности. Эти
группы клеток называются меристемами. По месту расположения их разделяют на две главные категории: апикальные (верхушечные) меристемы, расположенные на кончиках корней и побегов, и латеральные (боковые) меристемы, залегающие сплошными продольными полосами или единым цилиндром по всей длине корней и стеблей. Латеральные меристемы называют ещё камбием, и бывает камбий двух типов: сосудистый, образующий элементы проводящей системы, и пробковый, о котором мы уже говорили. За счет меристем и происходит рост: верхушечные меристемы обеспечивают рост в длину (высоту), а боковые – в толщину.Вид растения снаружи
Ткань – это система из специализированных клеток, выполняющая определенную работу. Орган – часть тела, выполняющая определенную работу и состоящая из взаимодействующих тканей. То есть орган – это система из тканей. Поэтому даже если тело разделяется на разные рабочие части, но настоящие ткани у организма не сформированы, то и эти части органами называть не принято. Например, ножку с отростками на конце, которая удерживает на дне слоевище бурой водоросли, ботаники обычно называют не органом прикрепления, а прикрепительной структурой.
Основные органы растения – это корень, стебель и лист. Корень удерживает растение в почве и обеспечивает минеральное питание. Первый корешок, который закладывается у зародыша, у голосеменных растений и у двудольных становится главным корнем, от которого отходят боковые. У однодольных, в частности у злаков, первичный корень живет недолго и корневая система у них состоит из придаточных корней, которые отходят от нижней части стебля. В любом случае кончик корня прикрыт особым «наконечником» из довольно крупных клеток – корневым чехликом. Этот чехлик защищает апикальную меристему, когда кончик корня протискивается в толще почвы. Внешние клетки чехлика слущиваются, давая слизь, которая «намыливает» кончик корня, облегчая ему передвижение. За корневым чехликом идет молодая часть корня, длиной в несколько сантиметров, покрытая первичной корой – эпидермой. Как вы, наверное, помните, эпидерма, и только она, образует длинные тонкие выросты – корневые волоски. На более старой части корня эпидерма замещается вторичной корой, и здесь уже всасывания не происходит. Обычно корни растут непрерывно, делая перерыв только в случае сильной засухи или понижения температуры.
Кончик корня, покрытый корневыми волосками, довольно быстро высасывает из окружающей почвы воду, и движение корня вперед – это, по сути, поиск воды и пищи. Нормальная скорость роста корней у деревьев может достигать пары сантиметров за сутки, а у некоторых трав – пяти–шести сантиметров. У растения ржи к моменту созревания семян общая площадь корневых волосков достигает десяти тысяч километров, а общая площадь поглощающей воду и минеральные вещества поверхности составляет около четырех соток! Часть корня, состоящая из вторичных тканей, во–первых, удерживает растение в земле, а во–вторых, в паренхиме корней многие растения откладывают основную массу запасных веществ.
image l:href="#"
Строение корня: 1 – корневой чехлик; 2 – эпидерма корня; 3 – конус нарастания; 4 – корневые волоски; 5 – проводящий пучок
Стебель, как и корень, выполняет несколько функций. У большинства современных растений основная задача стебля – поднять к солнцу листья, основные органы фотосинтеза.
Соответственно, стебель обязан выполнять также роль связующего звена между двумя системами питания, и его проводящая система обеспечивает транспорт органических веществ от листа ко всем другим частям растения и воды и минеральных веществ от корня к листьям. Паренхима стебля часто служит местом, где концентрируются запасы питательных веществ и воды. Кактусы, стебель которых служит настоящей водяной цистерной, известны каждому. В тропиках широко распространены саговники (растения, напоминающие пальму, но относящиеся к голосеменным – родственники сосны и елки) и саговые пальмы (настоящие пальмы из покрытосеменных однодольных – родственники овса и пшеницы). В сердцевине ствола этих растений содержится крахмал, причем в таком количестве, что зерна этого крахмала (саго) в некоторых местах служат основной пищей аборигенов. Впрочем, за примерами не обязательно ехать в тропики. Клубни картофеля – это тоже утолщенные стебли (побеги), служащие для хранения запасов.