Організми багатьох представників живої природи мають складну будову. Структурною одиницею у всіх видів, що належать до флори та фауни, є клітина. Вона являє собою матеріал, з якого складаються механічні тканини.
У рослин вони утворюють органи, а ті, в свою чергу, формують системи. Щоб розуміти, яким чином все це пов’язано між собою, варто докладніше ознайомитися з різновидами структур.
Різновиди тканин рослини
Основні групи тканинних структур:
- Утворююча. Вона підрозділяється на наступні типи: вставні, верхівкові, бічні і ранові. Функція механічних тканин цієї групи полягає в утворенні нових і зростанні існуючих клітин, відновленні пошкодженої структури. Освітня тканинна речовина сконцентрована в верхівковій частині стебла, на кінчиках кореня, в черешках листя і міжвузлях.
- Основна. Вона включає в себе фотосинтезуючу частину, а також паренхіму, яка ділиться на водоносні, губчасті, стовпчасті, запасають і повітроносні види. Основна структура виконує кілька функцій: бере участь в газообміні і фотосинтезі, відповідає за накопичення поживних речовин і запасання води. Частини рослини, де локалізується паренхіма і фотосинтезуюча речовина, — плоди, стебла і листя.
- Провідна. Група включає флоему і ксилему, які доставляють воду і поживні речовини до стебла і листя. Від цих ділянок з’єднання транспортуються в плоди. Провідна тканина має високу пружність, вона знаходиться в клітинах лубу і судинах, розташованих в деревині.
- Покривна. Основні види – епідерма, Кірка і пробка. В організмі рослини вони беруть участь в газообміні, а також відповідають за транспірацію і виконують захисну функцію. Місця локалізації покривної структури – коріння, кореневища, кора і листя.
- Видільна. Розподіл на різновиди відсутня. Функції видільної тканини: виділення вологи, продуктів переробки поживних речовин, соку, нектарів. Частини рослини, де локалізується тканинна речовина, — волоски, молочні судини, нектарники.
Загальна характеристика
Щоб було простіше зрозуміти, яке місце займають механічні тканини в житті рослин і що вони роблять, варто згадати, як багато несприятливих факторів впливає на організми. Кліматичні катаклізми, спека, холод, недолік і надлишок вологи, сонячні промені, загроза стати їжею Тварин — все це рослини відчувають на собі щомиті.
Завдяки тканині, включеній в структуру організму, дикорослі та культурні види рослин переносять землетруси, сильні вітри, снігопади, зливи та інші явища природи. Кожна рослина пристосовується до навколишнього середовища по-різному.
У всіх випадках функціональна значимість обумовлена необхідністю захисту від зовнішніх загроз. Крім того, з її участю протікають процеси життєдіяльності.
На думку ботаніків, механічну тканину можна порівняти з остовом або скелетом. Подібно арматурі вона забезпечує міцність і стійкість живого організму, його здатність виживати в мінливих умовах. Роль механічної тканини в рослині полягає в тому, що вона допомагає зберігати цілісність.
Будова клітинних структур допомагає при катаклізмах не тільки великим деревам, а й чагарникам, напівчагарникам, травам. Ступінь захисту у всіх випадках різна, але в цілому саме така будова механічної тканини забезпечує хорошу пристосовність до негативних факторів.
Класифікація за типом будови
Структура шарів різниться, в залежності від цього їх ділять на кілька видів. Всі вони формуються з меристеми, яка буває первинною і вторинною.
Меристематична тканина – це узагальнююча назва для частин рослини, що складаються з клітин, що зберігають життєздатність і інтенсивно діляться протягом усього життя.
Типи структур:
- склеренхіма;
- коленхіма;
- склереїда.
Клітини цих структур влаштовані особливим чином: вони мають досить товсті стінки, які надають стійкість живому організму. Завдяки такій структурі рослина має можливість протистояти факторам, описаним вище. Всередині клітин є вміст, який буває мертвим або живим. Структурні елементи склереїди розглядаються деякими вченими як частина склеренхіми.
Особливості колленхіми
В процесі еволюції колленхіма утворилася з основної тканини. У ній може міститися деяка кількість хлорофілу, тоді за участю цієї структури здійснюється фотосинтез. Колленхіма є тільки у молодих рослин.
Вона знаходиться відразу за покривною тканиною, вистилаючи окремі органи, але іноді може розташовуватися глибше. Ця тканина здатна виконувати свою функцію тільки тоді, коли клітини зберігають тургор.
У них потовщені оболонки, завдяки яким тканинна структура виконує опорну функцію. Вода проникає всередину через пори в захисному шарі. Клітини вбирають рівно стільки вологи, скільки потрібно для підтримки тургору. Коли досягається певний тиск, всмоктування вологи припиняється.
Залежно від того, яке зчленування мають клітини, в біології є 3 види колленхіми:
- Пластинчаста. Стінки клітин досить щільні, з рівномірним потовщенням, розташовуються впритул одна до іншої, а по відношенню до стебла — паралельно. Приклад рослини, що має пластинчасту тканину, — соняшник.
- Кутникова. Клітинні оболонки найбільш товсті посередині і в кутах. Примикання утворюється саме в цих місцях. Така тканина у щавлю, гречки, гарбуза.
- Пухка. Клітини відстоять один від одного, тому утворюється міжклітинний простір. Потовщення рівномірні, середні за величиною. Пухка тканина У мати-й-мачухи, беладони. Ця структура здатна виконувати фотосинтезуючу функцію.
У тілі рослини колленхімою багаті листя і черешки. Також вона присутня в стеблі, оточуючи його на зразок циліндра. Всі клітини тканини живі і недеревовидні, тому вони не створюють перешкод для росту пагонів, листя і квіток.
Колленхіма дуже міцна. Якщо внести результати дослідів з вимірами в таблицю, стане видно, що по міцності на розрив тканина не поступається свинцю, алюмінію і деяким іншим металам. У старих органах вона може утворювати здеревілі оболонки.
Опис і функції склеренхіми
Клітини цього типу відрізняються тим, що їх оболонки зазвичай здерев’янілі. Вони сильно потовщені з усіх боків. Жива речовина-протопласт. У міру дорослішання клітини воно відмирає. Підвищену міцність клітина набуває завдяки тому, що її речовина просочується лігніном.
Це складне полімерне з’єднання, що входить до складу майже всіх видів рослин. Склеренхіма відрізняється високою міцністю на злам. За цим параметром вона не поступається сталі.
Структуру тканини утворює кілька типів клітин:
- либроформа;
- склереїда;
- волокно;
- структури в складі флоеми, ксилеми і провідних тканин.
Будова і розташування кожного типу розрізняються. Волокна – це прозенхімні структури з невеликою кількістю пір і здеревілими оболонками. На малюнках в книгах з біології видно, що ці клітини витягнуті в довжину і мають загострені кінці. Частини рослини, де сконцентровані волокна:
- черешок;
- серединна частина кореня;
- стебло;
- міжвузля.
Всі ці ділянки характеризуються тим, що в них закінчуються ростові процеси. Ліброформа та інші типи клітин відіграють важливу роль, оскільки вони оточують провідні тканини.
Особливість склеренхіми в тому, що всі її клітини не містять живої речовини і оточені міцною здеревілої оболонкою. Завдяки цій тканині рослини набувають стійкості, не ламаються під сильними поривами вітру і вагою снігового покриву.
Склеренхіма утворюється з прокамбія, камбію і меристеми. У рослинному організмі вона знаходиться в:
- листі;
- плодоніжках;
- квітколожі;
- коренях;
- черешках;
- квітконіжках;
- стовбуровій частині.
Функція тканини полягає в тому, щоб утворювати міцний і цілісний каркас, який служить скелетом. Він допомагає рослинам переносити динамічні навантаження, що виникають у зв’язку з природними катаклізмами. Завдяки здеревілим тканинам дерева витримують масу крони. У процесі фотосинтезу склеренхіма не бере участі, оскільки в її структурі немає живих клітин.
Утворення, розташування і властивості склереїд
Склереїди формуються зі звичайних клітин. Це відбувається так: протопласт поступово відмирає, а оболонки товщають, при цьому відбувається їх одревеснение. Склереїди утворюються з паренхіми і первинної меристеми. Місця, де вони локалізуються, дозволяють зрозуміти, наскільки висока міцність таких структур.
Частини рослини, в яких присутні склереїди:
- кісточки плодів;
- кістянки ягід;
- горіхова шкаралупа.
Деякі види формують плоди, в структуру яких також включена тканина цього виду. Завдяки такій будові речовина стає непривабливим для тварин.
Варіанти форми клітин:
- Остеосклереїди. Схожі на гомілкові кістки людини, звідси і назва.
- Поздовжні. Структура нагадує волокна.
- Брахісклереїди. Клітини короткі, округлі, за формою схожі на паренхімні.
Завдяки склереїдам рослинні організми добре переносять температурні перепади, протистоять бактеріям і грибам, відновлюються після пошкодження тваринами. У комплексі з іншими видами тканинних структур склереїди формують механічний каркас, що відрізняється високою стійкістю.
У різних видів тканину цього типу розподіляється неоднаково. Так, у водоростей, що відносяться до нижчих рослин, вона розташована по всьому організму, але присутня в мінімальній кількості. Види, що ростуть у воді, практично не потребують опори, тому склеренхіма їм майже не потрібна.
Зате у тих видів, що виростають в посушливих регіонах, спостерігається максимальне одревеснение і потовщення клітинних оболонок.
Екологи називають такі рослини склерофитами. За рахунок сильного розвитку механічних тканин рослинні організми відмінно пристосовані до життєдіяльності в посушливих умовах.
Перші схильні формувати велику кількість склеренхіми. Це особливість:
- дерев;
- чагарників;
- багаторічних трав.
Для дводольних однорічних видів більше характерне утворення колленхіми.
