Полная версия

Главная arrow Экология arrow Анатомия растений

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Механическая ткань

Механическая, или арматурная, ткань - это «скелет» растительного организма, обеспечивающий его опорные качества, повышающий сопротивление на изгиб, перелом, разрыв, продольное и поперечное сжатие. Для клеток этой ткани свойственны утолщенные оболочки и прочность материала, входящего в их состав. Большое значение имеет объединение их в группы, а также характер распределения этих групп в пределах органа. Начало основной механической ткани, первичной по происхождению, дает основная меристема.

Помимо основной механической ткани, а также опорных клеток, входящих в состав луба и древесины, прочность растения определяется и другими клеточными элементами при одревеснении их оболочек. Большая роль отводится и тонкостенным клеткам, напряженному состоянию их оболочек при повышенном тургорном давлении.

Классификация механических тканей

Механические ткани разнообразны; предложен ряд их классификаций. Многие анатомы прежде всего склонны выделять две группы:

колленхиму (от греч. «колла» - клей) и склеренхиму (от греч. «скле- рос» - твердый, жесткий). По происхождению они первичные; начало им дает основная меристема.

Колленхима - это типичная опорная ткань растущих органов; ее клетки начинают дифференцироваться очень рано, но благодаря сохранению способности к росту и растяжению они не препятствуют формированию органа в целом, обеспечивая при этом его прочность. Не исключено деление клеток колленхимы. Эта ткань характерна для надземных органов двудольных растений; редко встречается у однодольных. Она размещается по периферии первичной коры сплошным слоем или группами в ребристых стеблях; между этими группами формируется основная паренхима. Обычна эта ткань в листе: в черешке, в пластинке по ее краю, а также в области расположения главной жилки.

Клетки колленхимы живые, вакуолизированные, нередко содержат хлоропласты, которых, однако, меньше, чем в хлорофиллоносной паренхиме. Их мало, они вовсе отсутствуют в клетках наиболее специализированной ткани. Клетки более или менее вытянуты по продольной оси органа, а на поперечном сечении они многоугольные или в очертании приближаются к прямоугольнику. Целлюлозные оболочки богаты пектином, притягивающим воду, на которую может приходиться 60 (70)% от общего веса. По характеру утолщения оболочки различают колленхиму пластинчатую, когда наибольшая толщина у тангентальных (параллельных поверхности органа) стенок (липа, подсолнечник), и колленхиму уголковую в случае наличия утолщенных участков по уголкам клетки (бегония, крапива, щавель). Клетки пластинчатой и уголковой колленхимы располагаются плотно, без образования межклетников (рис. 30). При рыхлом расположении клеток утолщается оболочка, обращенная в сторону межклетника. Такую колленхиму так и называют -рыхлая (горец земноводный, белокопытень). Она свойственна видам, обитающим в условиях недостаточного снабжения их кислородом, следовательно, выполняет опорную и воздухоносную функции. Прочность колленхимы определяется не только компактным расположением клеток и утолщением оболочки, но и прежде всего тургорным их состоянием.

Колленхима выдерживает нагрузку до 10-12 кг/мм2. Но при этом наблюдается одна ее примечательная особенность: под влиянием нагрузок она растягивается, и процесс этот необратим. Колленхима остается в растянутом состоянии даже после нагрузки 1,5-2 кг/мм2. Приведенные данные свидетельствуют о пластичности ткани, что в сочетании с ее гибкостью (при наличии целлюлозной оболочки) и большой прочностью характеризуют ее как опорную ткань, не препятствующую росту побега.

Пластичность колленхимы снижается в органах, закончивших рост, но ее опорная функция сохраняется и у взрослых растений, у которых сформированы и другие механические ткани.

Колленхима

Рис. 30. Колленхима: А - уголковая, Б - пластинчатая, В - рыхлая. 1 - утолщенная оболочка,

2 - межклетник

Склеренхима растений может быть представлена вытянутыми (про- зенхимными) клетками с заостренными концами. Это склеренхимные волокна. Склереиды, или каменистые клетки, - это другой тип склеренхимы; их клетки или паренхимной формы (изодиаметричные), или несколько удлинены (волокнистые трахеиды), нередко они ветвистые, когда находятся в составе другой ткани в качестве идиобластов (рис. 31).

Первичные склеренхимные волокна, начало которым дает основная меристема, обычны для твердого перицикла (стебли тыквы, герани), они могут участвовать в образовании обкладки у проводящих пучков стебля и листьев, занимать субэпидермальное положение в листовых пластинках. Обычно это мертвые клетки с толстостенной одревесневшей оболочкой, как правило, с немногочисленными, часто щелевидными, порами. Ориентация последних совпадает с ходом спирально расположенных макрофибрилл целлюлозы; направление последних меняется в чередующихся слоях вторичной оболочки. Спиральное расположение фибрилл, щелевидные поры - все это повышает эластичность клетки и ее прочность.

Склеренхима. А - волокно стебля льна

Рис. 31. Склеренхима. А - волокно стебля льна: 1 - общий вид, 2, 3 - часть волокна (вид сверху и на разрезе), 4 - волокно на поперечном срезе (а - первичная оболочка, б - вторичная оболочка, в - полость клетки, г - пора); Б - каменистые клетки плода груши:

д - ветвистая пора

У некоторых растений, например, кирказона, перициклические волокна имеют поперечные перегородки, или септы (от лат. «септум» - перегородка), и их в этом случае называют септированными или перегородчатыми.

Широко в органах растений представлены склереиды - в стебле, кожуре семян, в составе околоплодника. Эти клетки мертвые, с утолщенными одревесневшими оболочками, обычно пронизанными многочисленными порами. Наличие последних помогает отличить склереиду от волокна на поперечном срезе стебля. У склереид, кроме того, часто хорошо выражена слоистость оболочки.

Помимо указанных собственно механических тканей, важное значение в качестве опорных образований имеют склеренхимные волокна (реже склереиды), входящие в состав луба (лубяные волокна) и древесины (древесные волокна: либриформ и волокнистые трахеиды). Именно эти волокна, особенно древесные, а среди них наиболее совершенные, как либриформ, обеспечивают прочность многолетних ветвей, стволов и корней. По происхождению они будут или первичными (в случае их дифференциации из прокамбия), или вторичными (когда они образуются из производных камбия). Только первичные лубяные волокна в стебле клевера, чины, подсолнечника, льна и многих других растений. Первичные и вторичные лубяные волокна в стебле липы и других деревьев и кустарников. Первичные прозенхимные клетки луба появляются еще в период вытягивания стебля и растут вместе с ним. Длина их увеличивается благодаря росту и внедрению их заостренных концов между соседними клетками (рост внедрением, или интрузивный рост). Первичные волокна достигают более значительной длины по сравнению со вторичными.

Оболочки древесных волокон лигнифицированы, длина их клеток (до 2-3 мм) обычно короче лубяных. Волокна либриформа могут быть септиро- ванными (лоза винограда). Лубяные волокна обеспечивают сопротивление стебля на излом и изгиб. Древесные волокна повышают общую прочность органа, а также сопротивление ствола на сжатие под тяжестью кроны. В корнях, проявляющих сопротивление на разрыв от натяжения, волокна размещаются ближе к центру органа. Большую практическую ценность представляют лубяные волокна с неодревесневающей оболочкой и большим содержанием (до 75-90%) целлюлозы, например у льна (средняя их длина до 4-7 мм, но может быть и больше), конопли (средняя длина волокон до 5 мм); возможна слабая лигнификация; ранее широко использовали для получения пеньки, которая шла для изготовления веревки, шпагата, парусины и других «грубых» тканей. Самые длинные волокна в стебле рами (до 500 мм); их используют в производстве канатов и «грубых» тканей.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>