|
В процессе эволюции
сформировались различные группы растений, стоящие на разном уровне
организации. У одноклеточных (хламидомонады, диатомовые водоросли) все
процессы жизнедеятельности осуществляются одной клеткой.
У низших многоклеточных растений (например, у нитчатой
водоросли спирогиры) все клетки выполняют одинаковые жизненные функции, а
потому имеют сходное строение.
У высших растений совершенствование организации
сопровождалось усложнением внутреннего строения — появлением органов и
тканей.
Ткань — это совокупность клеток, сходных по
морфологическим и физиологическим признакам и выполняющих определенные
функции. Орган состоит обычно из нескольких тканей. В процессе
эволюции наиболее совершенные ткани сформировались у цветковых растений ().
Различают образовательные, покровные, проводящие,
механические, основные и выделительные (секреторные) ткани. Тело растений
формируется и растет в результате деятельности образовательной ткани
(камбия). Клетки этой ткани долго сохраняют способность к деле нию. Образовательная
ткань входит в состав кончика корня и конуса нарастания стеблей, что делает
возможным их нарастание в длину. В толщину корень и стебель растут за счет
деления клеток камбия, который тоже представляет собой образовательную ткань.
Клетки прочих тканей к делению неспособны, и их
число увеличивается за счет деятельности образова тельной ткани: размножения
ее клеток и последующей дифференцировки.
Кроме верхушечной почки стебля и концевых отделов корня
эта ткань располагается параллельно боковым поверхностям осевых органов,
образуя цилиндры, на срезах имеющие вид колец. Образовательная ткань
сохраняется в виде отдельных участков в зонах активного роста (у оснований
междоузлий, в основаниях череш ков листьев).
Покровные ткани растений находятся на границе с
внешней средой и защищают их от высыхания, механического повреждения,
действия высоких и низких температур, чрезмерного испарения воды,
проникновения микроорганизмов. Они состоят из плотно сомкнутых живых или,
реже, мертвых клеток В ряде случаев пок ровные ткани принимают участие и в
регуляции газообмена.
Покровные ткани — эволюционно очень древние образования,
они возникли при выходе растений из водной среды на сушу. К покровным тканям
относятся эпидерма (кожица), пробка и корка. Эпидерма в виде однорядного слоя
клеток покрывает листья и молодые зеленые побеги. Наружная поверхность клеток
этой ткани часто одета кутикулой или восковым налетом, особенно развитых у
растений засушливых местообитаний.
Основные функции эпидермы — защитная и
регуляция газообмена и испарения воды (через устьица).
Под эпидермой стеблей и корней располагается пробка. Она
возникает из мертвых клеток основной паренхимы и постепенно сменяет эпидерму,
вследствие чего к осени зеленый цвет побегов переходит в бурый. Клетки пробки
пропитаны жироподобным веществом, непроницаемым для воды и газов.
Многослойная пробка образует вокруг стебля своеобразный чехол, предохраняющий
живые ткани от иссушения, резких температурных колебаний, проникновения
микроорганизмов, спор грибов. На некоторых деревьях (пробковый дуб) слой
пробки достигает нескольких сантиметров в толщину.
В то же время живые ткани, лежащие под пробкой, нуждаются
в газообмене и удалении избытка влаги Эту функцию выполняют разрывы в пробке,
заполненные рыхло расположенными клетками — так называемые чечевички (). Их
много на дыхательных корнях тропических деревьев, растущих на болотах.
Пробка вместе со слоями отмерших клеток других тканей
входит в состав корки. Толстая корка предохраняет стволы деревьев от
механических повреждений, лесных пожаров, резкой смены температур и т. п.
Корка ежегодно наращивается за сче-^ клеток находящегося под ней камбия.
Проводящие ткани служат для распространения по всему растению веществ,
всасываемых корнями, и веществ, образующихся в листьях и молодых стеблях.
Различают дальний, или осевой, транспорт веществ (от листьев к корням и от
корней к листьям) и ближний, или радиальный.
Проводящая система растений состоит из двух частей. Одна
часть (ксилема, или древесина) обеспечивает восходящий ток воды и минеральных
солей, другая, располагающаяся кнаружи от древесины (флоэма), служит для
проведения (нисходящий ток) продуктов фотосинтеза к местам их использования
или отложения в запас (подземные органы, созревающие плоды и семена и др.) и
входит в состав луба.
Дальний, или осевой, восходящий ток осуществляется по
трахеидам и сосудам. Трахеиды — мертвые вытянутые клетки, лишенные
цитоплазмы, имеющие одревесневшие стенки, в которых находятся поры —
углубления, затянутые поровой мембраной. Через поровую мембрану происходит
фильтрация растворов. Ток жидкости по трахеидам медленный, так как поровая
мембрана препятствует движению воды. Трахеиды встречаются у всех высших
растений, а у большинства хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных служат
единственными проводящими элементами ксилемы.
Из трахеид возникла более современная проводящая система —
сосудистая, наибольшего развития достигшая у покрытосеменных. Сосуды
представляют собой полые трубки, состоящие из отдельных члеников,
расположенных друг над другом. В члениках имеются сквозные отверстия —
перфорации, благодаря которым быстрота тока растворов многократно
увеличивается. Наиболее совершенный тип членика сосуда тот, у которого
поперечные стенки клеток разрушены. Оболочки сосудов пропитываются лигнином и
придают стеблю дополнительную прочность.
Нисходящий ток органических веществ осуществляется по
ситовидным трубкам входящим в состав проводящей ткани — флоэмы (луба). Помимо
ситовидных трубок, флоэма содержит элементы механической ткани, паренхимные
клетки и др. Ситовидные трубки состоят из члеников, поперечные перегородки
которых пронизаны мелкими отверстиями, образующими как бы сито Клетки
ситовидных трубок лишены ядер, но содержат живую цитоплазму, посредством
выростов составляющую единое целое с цитоплазмой соседних клеток. Скорость
движения по ситовидным трубкам меньше, чем скорость движения по сосудам.
Ситовидные трубки функционируют 3—4 года, затем отмирают и замещаются новыми
живыми клетками — производными камбия.
Элементы проводящей системы вместе с волокнами
механической ткани образуют пучки. Сосудисто-волокнистые пучки хорошо видны в
листьях в виде жилок, они распространены в стебле, корнях, плодах и
объединяют растение в единое целое.
|
