Механічна тканина рослин: особливості будови і функції

Так само, як і у тварин, в тілах рослин є різні тканини. З них побудовані органи, які, в свою чергу, формують системи. Структурна одиниця в цілому все та ж - клітина.

Однак тканини рослин і тварин різняться між собою і за будовою, і по виконуваних функцій. Тому спробуємо розібратися, що собою являють ці структури у представників флори. Більш докладно розглянемо, що таке механічна тканина рослин.

Тканини рослин

Всього можна виділити 6 груп тканин в рослинному організмі.

1. Освітня включає в себе ранові, верхівкові, бічні і вставні типи. Призначена для відновлення структури рослин, різного виду росту, бере участь у формуванні інших тканин, утворює нові клітини. Залежно від виконуваної функції стає зрозуміло, де будуть локалізовані ділянки з освітньої тканиною: черешки листя, міжвузля, кінчик кореня, верхня частина стебла.
2. Основна складається з різних видів паренхіми (столбчатая, воздухоносной, губчаста, запасающая, водоносна), а також фотосинтезуючої частини. Функція відповідає назві: запасання води, накопичення запасних поживних речовин, фотосинтез, газообмін. Локалізація в листі, стеблах, плодах.
3. Провідні тканини - ксилема і флоема. Основне призначення - транспортування мінеральних речовин і води до листя і стебла і зворотна доставка поживних сполук до місць накопичення. Розташовуються в судинах деревини, спеціалізованих клітинах лубу.
4. Покривні тканини включають в свій склад три основні різновиди: це пробка, кірка, епідерма. Роль їх у першу чергу - захисна, а також транспірація і газообмін. Розташування в тілі рослини: поверхня листя, кори, кореня.
5. Видільні тканини здійснюють вироблення соку, нектарів, продуктів метаболізму, вологи. Розташовуються в спеціалізованих структурах (нектарниками, молочні судини, волосках).
6. Механічна тканина рослин, її будову і функції будуть розглянуті нижче докладніше.

Механічні тканини: загальна характеристика

Складні і неоднорідні погодні умови, кліматичний катарсис, не завжди м`які перепади природи - від усього цього людини захищає житло. І часто таким притулком для тварин стають саме рослини. А хто ж врятує їх самих? Завдяки чому вони здатні витримувати і шквальний вітер, і землетруси, виверження вулканів і град, снігопади і тропічні зливи? Виявляється, вистояти їм допомагає включена до складу структура - механічна тканина.

Така структура не завжди рівномірно розподілена у одного і того ж рослини. Також неоднаково її зміст і у різних представників. Але в тій чи іншій мірі вона є у всіх. Механічна тканина рослин має своє особливе будова, класифікацію та виконувані функції.

Функціональна значимість

Одна назва цієї структури каже про роль і значення, яке вона має для рослин, - механічна міцність, захист, опора. Часто механічна тканина прирівнюється до арматури. Тобто це своєрідний скелет, остов, що надає опору і міцність всьому рослинному організму.

Дані функції механічної тканини надзвичайно важливі. Завдяки їх наявності рослина здатна переносити найсильніші погодні негоди, при цьому зберігаючи цілісність всіх частин. Часто можна бачити, як дерева розгойдуються від сильних поривів вітру. Однак не ламаються, виявляючи чудеса пластичності і міцності. Це відбувається завдяки тому, що працюють механічні властивості тканин. Також можна бачити і стійкість чагарників, високих трав, напівчагарників, невеликих дерев. Всі вони утримуються в нормальному стані, немов стійкі олов`яні солдатики.

Звичайно, це пояснюють особливості будови клітинних структур і різновиди механічних тканин. Можна розділити їх на групи.

Класифікація

Розрізняють три основних типи таких структур, кожна з яких має свої особливості будови механічної тканини.

1. Коленхіма.
2. Склеренхіма.
3. Склереїди (часто розглядається як частина склеренхіми).

Кожна з перерахованих тканин може формуватися як з первинної, так і з вторинної меристеми. Всі клітини механічної тканини мають товсті міцні клітинні стінки, що багато в чому й пояснює здатність виконувати перераховані функції. Вміст кожної клітини може бути як живим, так і мертвим.

Коленхіма і її будова

Еволюція даного типу структури йде від основних тканин рослин. Тому найчастіше колленхіма містить пігмент хлорофіл і здатна до здійснення фотосинтезу. Формується дана тканина тільки в молодих рослинах, вистілая їх органи відразу під покривною, іноді трохи глибше.

Обов`язкова умова для коленхіми - тургор клітин, тільки в цьому випадку вона здатна виконувати покладені на неї функції арматури, опори. Такий стан можливо, так як всі клітини даної тканини - живі, ростуть та діляться. Оболонки дуже потовщені, проте зберігаються пори, через які і відбувається забір вологи і установка певного тургорного тиску.

Також будова механічних тканин даного типу увазі кілька типів зчленування клітин. За цією ознакою прийнято виділяти три види коленхіми.

1. Пластинчаста. Клітинні стінки потовщені досить рівномірно, розташовуються щільно один до одного, паралельно стеблу. Витягнуті по формі (приклад рослини, що містить цей тип тканини, - соняшник).
2. Уголковая колленхіма - оболонки потовщені нерівномірно, в кутах і середині. Змикаються між собою саме цими частинами, утворюючи невеликі простору (гречка, гарбуз, щавель).
3. Пухка - назва говорить за себе. Клітинні стінки потовщені, але з`єднання їх - з великими міжклітинними просторами. Часто виконує фотосинтезуючу функцію (беладона, мати-й-мачуха).

Ще раз слід вказати на те, що колленхіма - це тканина тільки молодих, однорічних рослин та їх пагонів. Основні місця локалізації в тілі рослини - черешки і головні жилки, в стеблі з боків у формі циліндра. Дана механічна тканина містить тільки живі, неодревесневшіе клітини, що не перешкоджають росту рослин і їх органів.

Їх функції

Крім фотосинтезуючої, можна назвати також функцію опори як основний. Однак вона грає не таку велику роль в цьому, як склеренхіма. Проте міцність коленхіми на розрив порівнянна з міцністю металів (алюмінію, наприклад, і свинцю).

Крім того, функції механічної тканини даного типу пояснюються також здатністю формувати вторинні одревесневающие оболонки в старих органах рослин.

Склеренхіма, типи клітин

На відміну від коленхіми, клітини даної тканини мають найчастіше одревесневшие оболонки, сильно потовщені. Живе вміст (протопласт) з часом відмирає. Часто клітинні структури склеренхіми просочуються особливою речовиною - лігніном, що підвищує їх міцність у багато разів. Міцність на злам у склеренхіми порівнянна з параметрами будівельної сталі.

Основні типи клітин, що входять до складу такої тканини, такі:

• волокна;
• склереіди;
• структури, що входять до складу провідних тканин, ксилеми і флоеми - луб`яні волокна і деревинні (лібриформу).

Волокна являють собою подовжені і загострені догори прозенхімних структури з сильно потовщеними і здеревілими оболонками, пір дуже мало. Локалізуються в місцях закінчення ростових процесів рослини: междоузлиях, стеблі, центральної частини кореня, черешках.

Луб`яні і деревинні волокна мають велике значення як супроводжуючі провідних тканин, що оточують їх.

Особливості будови механічної тканини склеренхіми полягають у тому, що всі клітини мертві, з міцно сформувалася деревної оболонкою. Всі разом вони дають колосальну стійкість рослинам. Формується склеренхіма з первинної меристеми, камбію і прокамбію. Локалізується в стовбурах (стеблах), черешках, коренях, квітконіжках, квітколоже, плодоніжках і листі.

Роль у рослинному організмі

Виконувана функція механічної тканини склеренхіми очевидна - забезпечення цілісного міцного каркаса, що володіє достатньою міцністю, еластичністю і силою, щоб витримувати динамічні і статичні впливу з боку маси крони (у дерев) і природних катаклізмів (у всіх рослин).

Функція фотосинтезу для склеренхімних клітин нехарактерна внаслідок відмирання їх живого вмісту.

Склереїди

Дані структурні елементи механічної тканини утворюються із звичайних тонкостінних клітин шляхом поетапного відмирання протопласта, склеріфікаціі (одревеснения) оболонок і їх багаторазового потовщення. Розвиваються такі клітини двома способами:

• з основної мерістеми;
• з паренхіми.

Переконатися в міцності і жорсткості склереїд можна, позначивши місця їх локалізації в рослинах. З них складається шкаралупа горіхів, кісточки плодів.

За формою ці структури можуть бути дуже різні. Так, виділяють:

• короткі округлі кам`янисті клітини (брахісклереіди) ;
• разветвленние;
• сильно подовжені - волокністие;
• остеосклереіди - за формою нагадують людські гомілкові кістки.

  

Часто такі структури зустрічаються навіть в м`якоті плодів, що захищає їх від поїдання різними птахами і тваринами. Склереїди всіх типів складають особливості механічних тканин, допомагають їм виконувати опорні функції.

Значення для рослин

Роль таких клітин полягає не тільки в арматурних функціях. Також склереїди допомагають рослинам:

• захищати насіння від перепадів температур;
• не допускати поразки плодів бактеріями і грибами, а також укусами тварин;
• формувати в комплексі з іншими механічними тканинами повноцінний стійкий механічний каркас.

Присутність механічних тканин у різних рослин

Розподіл таких типів тканин неоднаково в різних представників флори. Так, наприклад, найменше склеренхіми містять нижчі водні рослини - водорості. Адже для них функцію опори грає вода, її тиск.

Також не дуже дерев`яніють і запасаються лигнином тропічні рослини, всі представники вологих місць проживання. А ось мешканці посушливих умов механічними тканинами обзаводяться по максимуму. Це відбивається і в їх екологічному назві - Склерофіти.

Коленхіма більше характерна для однорічних дводольних представників. Склеренхіма ж, навпаки, здебільшого формується в однодольних багаторічних травах, чагарниках і деревах.