ТКАНИ РАСТЕНИЙ - Ткани растений и животных - Жизнь и жизнедеятельность

Клетки многоклеточных организмов образуют ткани — системы сходных по строению и функциям клеток и связанных с ними межклеточных веществ. Ткани интегрируются в более крупные функциональные единицы, называемые органами. Внутренние органы характерны для животных; здесь они входят в состав систем органов (дыхательной, нервной и пр.). Подобная специализация, с одной стороны, улучшает работу организма в целом, а с другой требует повышения степени координации и интеграции различных тканей и органов.

Наука, изучающая ткани, называется гистологией. Обычно она оперирует с тонкими срезами тканей, иногда окрашенных, изучая их при помощи светового микроскопа.

Ткань — система клеток и межклеточного вещества, объединённых общим происхождением, строением и выполняемыми функциями.

§ 1. ТКАНИ РАСТЕНИЙ.

Растительные ткани можно условно разделить на структурные ткани, состоящие из клеток одного вида, и проводящие ткани, состоящие из клеток разных видов. К первым относятся паренхима, колленхима и склеренхима, ко вторым — ксилема и флоэма.

Клетки паренхимы заполняют пространство между более специализированными тканями. Они составляют основную массу стеблей и корней. Осмотическое давление дает возможность паренхиме служить опорой тем органам, в которых она находится; в засушливые периоды эти клетки теряют воду, и растение увядает. По стенкам клеток паренхимы перемещаются вода и соли; в некоторых органах эти клетки запасают питательные вещества.

В некоторых частях растения паренхима видоизменяется, становясь более специализированной. Так, эпидерма — это тонкая покровная ткань, состоящая из одного слоя клеток, покрывающая целиком всё первичное тело растения. Её основная функция — защита растения от высыхания и проникновения микроорганизмов; этому помогает кутикула — плёнка из воскообразного вещества кутина, покрывающая внешнюю поверхность эпидермы.

Как правило, эпидерму составляют уплощённые тонкие клетки, плотно прилегающие друг к другу, но среди них на определённом расстоянии друг от друга встречаются особые — замыкающие — клетки. Они всегда располагаются парами, и между ними имеется небольшое отверстие, называемое устьицем, которое играет важную роль в газообмене. Иногда клетки эпидермы образуют волоски и жгутики, которые создают дополнительную поверхность для всасывания питательных веществ, служат опорой, отпугивают животных (напри мер, у крапивы) или наоборот при помощи специальных клейких веществ ловят насекомых.

Мезофилл — ещё один тип паренхиматозной ткани, располагающийся между двумя слоями эпидермиса листа и осуществляющий фотосинтез. Эндодерма окружает проводящую ткань растений. Её можно рассматривать как самый внутренний слой коры. Наконец, клетки перицикла, находящиеся между эндодермой и проводящей тканью, участвуют в процессе роста растений.

Колленхиму составляют вытянутые в направлении длинной оси органа клетки, в которых содержится большое количество целлюлозы. Эта ткань играет важную роль, обеспечивая органам дополнительную опору; при этом клетки колленхимы, оставаясь живыми, способны растягиваться, не мешая расти другим клеткам.

Склеренхима находится, в основном, в коре, сердцевине и плодах. Её мёртвые клетки окружены лигнином — веществом с повышенной прочностью на растяжение и изгиб. Переплетающиеся волокна, которые образует склеренхима, ещё более усиливают опору. Склеренхима — важная опорная ткань деревьев и кустарников; она образуется уже после того, как заканчивается вытягивание живых клеток, которые она окружает.

Ксилема и флоэма — это проводящие ткани, состоящие из нескольких типов клеток. Они имеются только у папоротникообразных и семенных растений. В проводящей ткани имеются как мёртвые, так и живые клетки.

Ксилема выполняет в растении как опорную, так и проводящую функцию — по ней движутся вверх по растению вода и минеральные соли. В состав ксилемы входят элементы четырех типов: трахеиды, сосуды, паренхимные клетки и волокна. Трахеиды — мёртвые одиночные клетки веретеновидной формы. Их концы перекрываются, придавая растению необходимую прочность. Вода движется по пустым просветам трахеид, не встречая на своём пути помех в виде клеточного содержимого; от одной трахеиды к другой она передается через поры.

У покрытосеменных трахеиды развились в сосуды. Это очень длинные трубки, образовавшиеся в результате “состыковки” ряда клеток; остатки торцевых перегородок всё ещё сохраняются в сосудах в виде ободков. Размеры сосудов варьируют от нескольких сантиметров до нескольких метров. В первых по времени образования сосудах протоксилемы лигнин накапливается кольцами или по спирали. Это даёт возможность сосуду продолжать растягиваться во время роста. В сосудах метаксилемы лигнин сосредоточен более плотно — это идеальный “водопровод”, действующий на большие расстояния.

Паренхимные клетки ксилемы образуют своеобразные лучи, соединяющие сердцевину с корой. Они проводят воду в радиальном направлении, запасают питательные вещества. Из других клеток паренхимы развиваются новые сосуды ксилемы. Наконец, древесинные волокна похожи на трахеиды. Они не проводят воду, но придают дополнительную прочность.

Во флоэме, как и в ксилеме, имеются трубчатые структуры, образованные, однако, живыми клетками. Основой этих структур являются ситовидные трубки, образующиеся в результате соединения ряда клеток. Ядра таких клеток после созревания отмирают, а цитоплазма прижимается к стенкам, освобождая путь для органических веществ. Торцевые стенки клеток ситовидных трубок постепенно покрываются порами и начинают напоминать сито — это ситовидные пластинки. Во флоэме имеются клетки и других видов: лубяные волокна, лубяная паренхима, склереиды.