Распределение механических тканей в теле растения

В 1874 году немецкий ботаник Швенденер подробно охарактеризовал распределение механических тканей в разных органах растения. При этом он исходил из сопромата. Швендерен впервые показал, что в листьях растений механические ткани по расположению часто напоминают двутавровые балки. Вертикально стоящий стебель подвергается изгибам в разных направлениях. Поэтому Швендерен сравнивает его с такой конструкцией, как вертикальная труба. В этой конструкции наиболее экономно и прочно будет распределение механических элементов в виде комплекса двутавровых балок. стеблях махиначеские ткани располагаются близко к поверхности.

В корнях механические элементы располагаются иначе: они сосредоточены в центре органа. Это связано с тем, что корню в почве не грозит опасность изгиба или излома. Они заякоривает растения в почве. Поэтому корень противостоит напряжениям, стремящимся выдернуть его из почвы. Т.к. он противоедйствует разрыву. Так что ткань располагается в центре.

Существенный вклад в эту проблему внес также советский ботаник В.Ф.Раздорский. ОН указал, что механические ткани нельзя рассматривать изолированно от других тканей растения.Разработал теория строительно-механических принципов строения растений. Железобетон.В теле растения тяжи механических тканей играют роль арматуры. Они погружены в упругую массу живых клеток. Это и обеспечивает прочность.Растения непрерывно подвергается нагрузкам. Органы растений должны возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузки.

25 Проводящие ткани Проводящие ткани

Общие черты ксилемы и флоэмы:

1) Ксилема и флоэма образуют в теле растения непрерывную разветвленную систему, соединяющие все органы.

2) Ксилема и флоэма представляют собой сложные ткани. В их состав входят проводящие, механические, запасающие, выделительные элементы.

3) Проводящие элементы ксилемы и флоэмы вытянуты по направлению тока веществ.

4) Стенки проводящих элементов ксилемы и флоэмы содержат поры и перфорации, облегчающие прохождение веществ.

Иногда по ксилеме могут передвигаться и другие вещества. Например, березовый сок. Весной запасные вещества мобилизуются и бегут вверх.

Поры – тонкие участки оболочки, через которые осуществляется ток веществ.

Ксилема – древесина. Комплекс тканей, основной частью которой являются проводящие элементы. Кроме того, в ее состав входят механические волокна и живые паренхимные клетки. Проводящие элементы называется трахеитами или членики-сосуды.И трахеиды и членики-сосуды вытянуты и лишены живых протопластов.

Трахеиды – замкнутые удлиненные клетки с вытянутыми концами. Трахеиды в длину имеют несколько миллиметров, а в поперечнике не превышают десятых долей миллиметра. Характерно местное утолщение вторичной оболочки.

Трахеиды в зрелом состоянии - это мертвые прозенхимные клетки, суженные на концах и лишенные протопласта . Длина трахеид в среднем составляет 1-4 мм, поперечник же не превышает десятых и даже сотых долей миллиметра. Стенки трахеид одревесневают, утолщаются и несут простые или окаймленные поры , через которые происходит фильтрация растворов. Большая часть окаймленных пор находится около окончаний клеток, т.е. там, где растворы просачиваются из одной трахеиды в другую. Трахеиды есть у спорофитов всех высших растений , а у большинства хвощевидных , плауновидных , папоротниковидных и голосеменных они являются единственными проводящими элементами ксилемы .

Вторичная роль утолщений – обеспечивать прочность. Выполняют также механическую функцию.

Сосуды – длинные полые трубки длиной в несколько сантиметров. Иногда длина может достигать двух или пяти метров. Сосуды состоят из отдельных члеников. Членики располагаются вертикальными рядами друг на друге. Торцовая или поперечная стенка имеет перфорации.

В онтогенезе сосуды образуются из вертикальных рядов паренхимных клеток.

Присутствуют разные типы перфорации: простая, множественная (лестничная и сетчатая)

Среди указанных типов перфораций наиболее примитивная и древняя – лестничная, а наиболее продвинутая – простая. Самые примитивные сосуды с лестничной перфорацией насчитывают более ста перекладин. Между этими признаками существует корреляция – чем длиннее членики сосуда, тем более наклонна поперечная стенка, тем многочисленнее и мельче перфорация.

Сосуды с узкими длинными члениками характерны для древесных растений. А более продвинутая трава имеет короткие членики с простой перфорацией.Типы сосудов и трахеид определяются по характеру утолщений на их боковых стенках. По характеру утолщений на боковых стенках различают следующие типы:

1) Кольчатые;

2) Спиральные;

3) Сетчатые;

4) Лестничные;

5) Точечные.

Кольчатые способны вытягиваться в длину. Располагаются в интенсивно растущих молодых органах. На стенках сосудов между кольчатыми и спиральными утолщениями могут располагаться разные типы пор. Эти сосуды сравнительно мелкие и тонкостенные, их стенки одревесневают лишь частично. Более эффективно проводят воду, чем трахеиды.При движении через трахеиды, воде надо преодолевать замыкающую пленку пор. Поэтому сосуды более продвинуты, чем трахеиды. Сосуды передают раствор не только в продольном направлении, но и в поперечном.Второй компонент ксилемы – механическая ткань (склеренхима). В составе ксилемы – либриформ.Паренхимные клетки, составляют древесинную паренхиму. Древесинная паренхима обычно образует вертикальные ряды. Кроме того, во вторичной ксилеме она находится в сердцевинах луча. Они в основном выполняют запасающую функцию. Иногда оболочки отдельных паренхимных клеток утолщаются и одревесневают. В этом случае паренхимные клетки превращаются в склереиды. Первичная ксилема возникает при формировании первичных структур в теле растения из прокамбия, а вторичная ксилема возникает из камбия.Самые первые элементы первичной ксилемы – мелкие слабо одревесневшие спиральные и кольчатые сосуды и трахеиды образуют протоксилему. Развивающиеся несколько позднее элементы более крупные и составляют метаксилему.

Протоксилема возникает в первую очередь, обычно ее составляют кольчатые и спиральные сосуды и трахеиды. Метаксилема возникает из прокамбия, когда органы прекратили свой рост и не способны вытягиваться в длину.

Вторичная ксилема образуется гораздо позже из камбия и характеризуется наличием крупных сосудов.