От клеток к тканям: гистология и лист как карта растительных тканей Гистология изучает ткани растений и животных, и в данном случае основное внимание уделяется тканям растений. Ткань - это группа клеток с общим происхождением, структурой и функциями, расположенных в межклеточном веществе с возможными заполненными воздухом межклеточными пространствами. На листьях можно увидеть эту мозаику: прозрачный эпидермис сверху и снизу, богатую хлоропластами мякоть и жилки, состоящие из различных тканей. По всему телу растения ткани делятся на пять типов: покровные, проводящие, механические, основные и меристематические.
Почему наземные растения нуждаются в тканях: поддержка, транспортировка и защита На суше растениям требовались ткани, без которых обитавшие в воде предки могли обойтись. Плавучесть больше не поддерживала побеги, поэтому механические ткани должны были удерживать тела в вертикальном положении против силы тяжести. Вода теперь скапливалась в почве, и для подъема ее вверх требовались проводящие ткани, а солнечный свет способствовал испарению, поэтому появились защитные покрытия, предотвращающие высыхание и перегрев, обеспечивая при этом газообмен.
Покровные ткани: Эпидермис, пробка и кора Защищают растение Покровные ткани защищают органы от повреждений, высокой температуры, иссушения и микробов, а также способствуют газообмену. Тончайший покров, эпидермис, представляет собой прозрачный слой на листьях, молодых стеблях и корнях, который пропускает свет к фотосинтезирующим частям. Более толстые покровы — пробка и кора — представляют собой отмершие, толстостенные слои, которые заменяют эпидермис на многолетних стеблях; сама кора не растет, поэтому трескается по мере утолщения стебля. Из пробкового дуба изготавливают большие листы пробки, которые используются для изготовления натуральных пробок, досок и подставок.
Проводящие Ткани: Ксилема поднимает Воду, Флоэма распределяет Пищу. Проводящие ткани переносят растворенные вещества по растению и делятся на две группы: ксилему и флоэму. Ксилема - это древесина, состоящая из крупных отмерших сосудов; флоэма - это луб, образованный живыми решетчатыми трубками, поддерживаемыми клетками-компаньонами, которые питают их, потому что решетчатые элементы теряют большинство органелл. Флоэма переносит органические питательные вещества, вырабатываемые растением, в то время как ксилема переносит воду и минеральные (неорганические) вещества, поглощенные из почвы.
Проходит через растение: Вверх по ксилеме, вниз и поперек по флоэме В ксилеме поток идет вверх от корней к листьям, поскольку корни поглощают воду и минералы из почвы. Во флоэме поток идет вниз от листьев, доставляя питательные вещества к корням, а также в стороны или вверх к плодам, чтобы они накапливали запасы и созревали. По сравнению с единой кровеносной системой человека, которая транспортирует оба вида грузов, растения используют два отдельных трубопровода: один для неорганических веществ, другой для органических питательных веществ.
Механические ткани формируют скелет и прочность растения Механические ткани образуют скелет растения, придавая ему силу и поддержку, благодаря чему побеги могут расти, а не стелиться по земле. Они в изобилии присутствуют на стеблях и в жилках листьев, поэтому листья с наибольшей неохотой разрываются на самых крупных жилках. Зернистые вкрапления в мякоти груши являются механическими клетками, а высокая твердость бамбука, получаемого из этих тканей, позволяет ему служить прочными лесами, которые могут выдержать несколько человек.
Наземные ткани: Фотосинтез, хранение, запасы воды и воздуха Наземные ткани выполняют множество функций: они производят органику путем фотосинтеза и запасают питательные вещества, воду или воздух. Фотосинтезирующая наземная ткань заполняет зеленые органы, в то время как запасающая ткань преобладает в семенах, фруктах, луковицах и клубнях. Влагонакопляющая ткань характерна для растений засушливых местообитаний, а воздухонакопляющая ткань помогает водным растениям сохранять плавучесть. Примерами могут служить воздушные и фотосинтетические ткани в зеленом органе, влагозапасающие и фотосинтетические ткани с большим количеством жидкости в центре, а также запасающие ткани корнеплода моркови, которые накапливают запасы для цветения в следующем году.
Рост стимулируют меристемы: Апикальный, вставочный, раневой и латеральный камбий Меристематическая ткань стимулирует рост и заживление; ее маленькие, активно делящиеся клетки с крупными ядрами поддерживают рост растения. Апикальные меристемы на верхушках побегов и корней увеличивают длину органов, а вставочные меристемы в узлах побегов — как у бамбука — обеспечивают особенно быстрое удлинение. В местах повреждения образуется раневая меристема, которая восстанавливает повреждения. Боковая меристема, камбий, утолщает стебли; там, где камбий отсутствует, даже многолетние стебли остаются неизменной толщины.