Анатомія рослин, енциклопедія Навколосвіт

АНАТОМІЯ РОСЛИН

АНАТОМІЯ РОСЛИН, розділ ботаніки, присвячений вивченню зовнішньої та внутрішньої будови рослин. Основний об'єкт цієї науки - т.з. судинні рослини, що володіють спеціалізованої водопроводящей тканиною - ксилемою. До них відносяться плауни, хвощі, папороті. голонасінні і покритонасінні (квіткові) рослини.

Історичний аспект.

При надзвичайному зовнішньому різноманітності рослин їхні клітини мають схожу пристрій. Щоб зрозуміти внутрішню будову організму, необхідно познайомитися із загальною організацією його клітин і з особливостями різних їх типів.

Рослинна клітина складається з драглистої протоплазми, оточеній жорсткою оболонкою (клітинною стінкою), а остання - головним чином з секретується протоплазми целюлози і пектинових речовин. У багатьох клітинах після завершення їх зростання на внутрішній стороні вихідної (первинної) клітинної стінки відкладається т.зв. вторинна. Протоплазма - це суміш води, білків, цукрів, жирів, кислот, солей і багатьох інших речовин. Розподілені в правильних співвідношеннях по різних частинах клітини, вони забезпечують протікання біохімічних процесів, тобто життєвих функцій. Під мікроскопом видно, що протоплазма підрозділяється на ядро ​​і цитоплазму, в якій знаходяться пластиди. Ядро - це більш-менш сферичне тільце, оточене подвійною мембраною. Воно координує хімічні процеси в клітці і містить її спадковий матеріал. Цитоплазма - в'язке речовина, що містить складну мережу структур і більші освіти, в т.ч. властиві тільки рослинам пластиди. У безбарвних пластидах (лейкопластах) запасаються поживні речовини, в зелених (хлоропластах) йде фотосинтез цукрів. У старих клітинах центральну частину займає вакуоль - оточене мембраною скупчення водянистої рідини, в якій розчинені різні речовини. При цьому протоплазма відтіснена на периферію у вигляді тонкого шару, що примикає до клітинної стінки. Від клітин з описаним вище будовою ведуть своє походження всі інші їх типи, що зустрічаються в рослинах.

Рослинний організм підрозділяється на спеціалізовані зони, або частини, особливості яких визначаються типами і взаиморасположением клітин, що входять до їх складу. Такі ділянки називаються тканинами. Згідно з класичним визначенням, тканини різняться походженням, структурою і функціями. Однак вони не завжди чітко відмежовані одна від одної, не обов'язково однорідні, а їх функції можуть частково збігатися. Це надзвичайно ускладнює класифікацію тканин, тому в наш час все частіше говорять просто про різних зонах рослини. В такому топографічному сенсі на поперечному зрізі стебла і кореня судинного рослини від периферії до центру зазвичай можна розрізнити наступні концентричні зони: епідерміс (епідерму), кору, який проводить циліндр і (часто) центральну серцевину.

- це безлистому частина рослини, що поглинає з грунту (або інший середовища) воду з розчиненими в ній поживними речовинами, утримує його в субстраті, а іноді служить головним запасаються органом, наприклад у моркви або буряка. Топографічно в ньому чітко видно епідерміс, кора і стела (осьовий, або центральний, циліндр); вони ростуть в результаті поділу та диференціювання клітин апікальної (верхівкової) меристеми. Меристема називають групи клітин, що зберігають здатність до поділу і утворення спеціалізованих клітин (вже не діляться). Апікальна меристема відокремлює з поверхні кореневої чохлик, що оберігає її від механічних пошкоджень в ході просування кінчика кореня крізь грунт. Розподіл, зростання і диференціювання клітин - це послідовні процеси, які дозволяють розрізняти по вертикалі наступні зони: кореневої чохлик, апікальної меристем, зону розтягування і зону дозрівання. У них простежуються різні стадії формування епідермісу, кори і стели. Безпосередньо над зоною розтягування епідермальні клітини утворюють довгі циліндричні вирости - кореневі волоски. Вони збільшують всмоктувальну поверхню кореня.

складається з первинної ксилеми і первинної флоеми, початок яким дає апикальная меристема. Ксилема знаходиться ближче до центру і утворює радіально сплощені промені, які чергуються з тяжами флоеми. Серцевина в корінні здебільшого відсутня, але у однодольних зустрічається частіше, ніж у дводольних. Бічні корені закладаються в шарі меристематичних клітин (періцікле) на поверхні стели і пробивають собі шлях назовні через кору. У коренях, здатних рости в товщину (вдруге товщати), між ксилемою і флоемой розвивається шар вторинної меристеми - камбію. Розподіл і диференціювання його клітин дають вторинну ксиліт (з внутрішньої сторони) і вторинну флоему (з зовнішньої). При посиленому зростанні в товщину епідерміс і кора розриваються і відмирають. До цього моменту у внутрішній частині первинної кори, перецікле або вторинної флоеме закладається корковий камбій (феллоген), який утворює навколо кореня захисний шар пробки.

- це осьова частина рослини, яка несе листя і репродуктивні органи. Він служить опорою надземним органам, забезпечує надходження в них води, а також транспорт синтезованих поживних речовин до коріння і в інші місця, де використовуються ці сполуки. Стебла можуть бути зеленими, як у кактусів, тобто здатними до фотосинтезу. Важливу роль вони відіграють і в запасанні поживних речовин, а нерідко служать для вегетативного розмноження, наприклад у цукрового очерету або картоплі.

Апікальна меристема.

Верхівка стебла прикрита, як ковпачком, масою діляться недиференційованих клітин - апікальної меристеми, що утворює конус наростання. Тут виникають зачатки листя, які спочатку черепицеподібно налягають один на одного. Поступово проміжки між послідовно з'являються листям, розтягуючись, перетворюються в міжвузля, а ті місця, де листя відходять від зрілого стебла, стають вузлами.

вивчена краще, ніж будь-яка інша частина рослини. Розрізняють два основних її типу. Протостела складається з суцільного тяжа ксілеми, оточеного флоемой; сифоностела відрізняється тим, що ксилема утворює порожній циліндр, що оточує центральну серцевину. З еволюційної точки зору, протостела примітивніше. Вона характерна для стебел і коренів плаунів, деяких папоротей, перших наземних рослин (судячи по викопних залишках) і коріння насіннєвих видів. У всіх інших випадках зустрічається сифоностела (з тими чи іншими модифікаціями).

Від стели в листя йдуть судинні пучки, звані листовими слідами. Над листовим слідом первинні ксилема і флоема не розвиваються. Тут в центральному циліндрі знаходяться т.зв. листові прориви (листові щілини), заповнені паренхімою. В еволюції судинних рослин простежується тенденція до збільшення висоти листових проривів, в результаті чого стела набуває вигляду ажурного циліндра з окремих судинних пучків. Це т.зв. діктіостела. Вона часто зустрічається у трав'янистих насінних рослин. Подальша спеціалізація простежується у однодольних: судинні пучки такі численні, що вже не розташовуються циліндром навколо серцевини, а розсіяні по всій товщі стебла.