Ткани растений

Введение

Одиночная клетка может жить самостоятельно — как, например, одноклеточная водоросль. Но многоклеточный организм устроен иначе: разные клетки специализируются на разных задачах и объединяются в группы. Такие группы — ткани. Именно появление тканей стало одним из ключевых эволюционных шагов, который позволил растениям выйти на сушу и достигать высоты в десятки метров.

Ткань — группа клеток, имеющих сходное строение, общее происхождение и выполняющих одну или несколько связанных функций.

У растений выделяют несколько основных типов тканей. Каждая возникла потому, что растению на суше нужно было решить конкретную задачу: защититься от потери воды, транспортировать вещества на большие расстояния, выдержать нагрузку ветра и собственного веса.

Образовательная ткань (меристема)

Это ткань, из которой образуются все остальные. Клетки меристемы мелкие, с тонкими стенками, крупным ядром и почти без вакуолей. Главное их свойство — постоянное деление. Пока клетка делится, она не специализируется; как только деление прекращается, клетка «решает», кем стать.

Меристема (образовательная ткань) — ткань, клетки которой сохраняют способность к делению на протяжении всей жизни растения. Расположена на кончиках корней, в точках роста побегов и в камбии.

Почему растение растёт не везде, а только на концах побегов и кончиках корней? Потому что там находятся апикальные (верхушечные) меристемы. Если срезать верхушку побега, боковые почки начинают развиваться — это принцип кустообразования, который садоводы используют для формирования кроны.

Газон косят каждую неделю, но он отрастает снова. Почему? Потому что у злаков меристема находится в основании листа (интеркалярная), а не на верхушке. Коса срезает лист, но меристема остаётся нетронутой и запускает рост заново.

Покровная ткань

Покровная ткань отделяет внутреннее содержимое растения от внешней среды. Она выполняет три функции: защита от механических повреждений, предотвращение испарения воды, регуляция газообмена.

object: Поперечный срез кожицы листа magnification: 200× visible:

• Клетки эпидермиса (плотно прилегают, без хлоропластов)
• Устьица (пара замыкающих клеток с хлоропластами и щелью между ними)
• Кутикула (блестящий слой воска на внешней стороне) note: Замыкающие клетки устьиц содержат хлоропласты, тогда как соседние клетки эпидермиса — нет. Это важно для понимания движения устьиц.

У молодых побегов покровная ткань — эпидермис (кожица). У старых деревьев он заменяется перидермой (пробкой): мёртвые клетки, пропитанные суберином, образуют слои, которые не пропускают воду и не гниют. Именно поэтому кора пробкового дуба используется для изоляции.

Устьица — не просто дырочки. Это живые клетки, которые открываются при избытке воды и закрываются при её нехватке. Если облить растение горячей водой или залить удобрениями, устьица заблокируются, газообмен нарушится — и растение может погибнуть не от самого воздействия, а от удушья.

Механическая и проводящая ткани

Эти два типа тканей обеспечивают «технические» задачи растения.

Механическая ткань даёт опору. Её клетки имеют утолщённые или одревесневшие стенки. Два главных типа:

• Колленхима — живые клетки с неравномерно утолщёнными стенками; встречается в молодых стеблях и черешках листьев.
• Склеренхима — мёртвые клетки с равномерно утолщёнными стенками (волокна и каменистые клетки); даёт жёсткость древесине.

Проводящая ткань — система трубок, по которым движутся вещества. Существует два типа проводящих элементов:

• Ксилема (древесина) — проводит воду и минеральные соли снизу вверх (от корня к листьям). Клетки мёртвые, трубчатые.
• Флоэма (луб) — проводит органические вещества (сахара) сверху вниз и во все стороны. Клетки живые — ситовидные трубки.

Ксилема — проводящая ткань растений, транспортирующая воду и минеральные соли от корней к листьям. Состоит из мёртвых клеток — сосудов и трахеид.

Флоэма — проводящая ткань растений, транспортирующая органические вещества (продукты фотосинтеза) от листьев к другим органам. Состоит из живых ситовидных трубок.

Вместе ксилема и флоэма образуют проводящий пучок — «кабель», который проходит через корень, стебель и входит в каждый лист. Именно поэтому в листьях видны жилки.

Основная ткань

Основная ткань (паренхима) занимает всё пространство между другими тканями. Её клетки живые, с тонкими стенками и крупными вакуолями. В зависимости от специализации выделяют несколько видов:

• Хлоренхима (ассимиляционная паренхима) — содержит хлоропласты, осуществляет фотосинтез. Находится в листьях и зелёных стеблях.
• Запасающая паренхима — хранит крахмал, белки, жиры. Находится в семенах, плодах, корнеплодах.
• Воздухоносная паренхима (аэренхима) — имеет большие межклеточные пространства, заполненные воздухом. Обеспечивает газообмен и плавучесть у водных растений.

title: Транспорт веществ по проводящим тканям stages:

• name: Поглощение воды location: Корневые волоски input: Вода, минеральные соли из почвы output: Поток воды в корень
• name: Восходящий ток location: Ксилема (от корня к листьям) input: Вода + минеральные соли output: Испарение воды через устьица (транспирация)
• name: Фотосинтез location: Хлоренхима листа input: CO₂, H₂O, свет output: Сахара (глюкоза)
• name: Нисходящий ток location: Флоэма (от листьев к корням и плодам) input: Раствор сахаров output: Питание всех органов, запас крахмала significance: Слаженная работа ксилемы и флоэмы обеспечивает единство организма растения.

Заключение

Ткани растений — результат миллионов лет эволюции. Каждый тип решает конкретную задачу, и ни одна ткань не работает в изоляции. Меристема создаёт новые клетки, покровная ткань защищает их, механическая — удерживает форму, проводящая — соединяет все части организма, основная — производит и хранит вещества. Понимание тканей — ключ к пониманию того, как растение реагирует на засуху, как заживает срез и почему дерево не ломается под снегом.