Стебло — внутрішня і зовнішня будова, значення

Стебло є віссю рослини та виконує функцію опори та провідника речовин. Також, в залежності від виду рослини, стебло може виконувати запасну функцію, захисну, функцію кріплення до опори, бути самостійним фотосинтезуючим органом.

Анатомія стебла

Попри величезну різноманітність форм рослин, будова стебел і їх розвиток подібні у різних видів. Головною складовою частиною стебла є апекс, який доповнюється меристемою (апікальна меристема).

Меристема, своєю чергою, складається клітин-ініціалів, які діляться в різні боки та від яких утворюються всі інші клітини пагонів і похідних (листя, гілок і так далі).

У спорових рослин у верхньому шарі апекса знаходиться одна клітина-ініціаль або їх порівняно маленьке скупчення. У насіннєвих спостерігається великий масив ініціальних клітин, які розташовані як в поверхневих, так і в поглиблених шарах.

У більшості випадків апекс складається з туніки та корпусу, які подібні за будовою, але розрізняються площинами, в яких діляться їх клітини. Туніка включає до 4 (найчастіше 2) шарів клітин, які збільшують площу апекса. Корпус лежить під тунікою і росте на всі боки, збільшуючи обсяг апекса.

Похідні туніки та апекса

Клітини корпусу і різних шарів туніки згодом дають початок наступним верствам клітин стебла:

• Протодерма. Згодом з неї утворюється шар епідерми, що покриває стебло і листя. Бере початок з клітин першого шару туніки.
• Меристема очікування. Характеризується зростанням клітин шляхом вакуолей і рідкісним поділом. Утворюється з верхівки туніки та корпусу.
• Ініціальне кільце. Являє собою скупчення дрібних клітин, що швидко діляться, розташованих рядами по периферії апекса. Від нього ведуть похідні тканини, пов’язані з майбутнім листом. Нижче формується меристема очікування.
• Медіанна меристема. Є основою для формування інших підгруп меристем. Бере свій початок з ініціального кільця.
• Прокамбій і основна меристема. Перший – формує провідну систему, друга – первинну кору. Причому перший закладається в листовому зачатку, і тільки потім, розростаючись, пронизує все стебло. Походять вони з медіанної меристеми.
• Ксилема і флоема. Перша – проводить воду і розчинені в ній речовини вгору від коренів. Друга – доставляє продукти фотосинтезу в місця запасання. Є похідними прокамбію.
• Паренхіма. З’єднує первинну кору і серцевину. Формується з клітин, розташованих між тяжами прокамбію.

Забезпечення росту стебла

Стебла рослин ростуть в довжину і ширину. Ці процеси забезпечуються різними механізмами:

• Зростання в довжину забезпечується завдяки меристемам апекса і міжвузіллю;
• Зростання в ширину забезпечується процесами первинного (поділ клітин апекса) і вторинного потовщення (поділ камбію).

Первинна анатомічна будова стебла

Результатом описаних процесів є формування трьох зон стебла:

• Покривної тканини (епідерми);
• Первинної кори;
• Центрального циліндра (стели)

Первинна кора містить:

• Екзодерму, що виконує функції фотосинтезу і дихання рослини;
• Ендодерму, що виконує запасну функцію.

Центральний циліндр складається з:

• Паренхіми перициклу, також іменованої склеренхімою;
• Флоеми та ксилеми первинного походження;
• Камбій;
• Паренхіми серцевини. Часто ці клітини гинуть і наповнюються повітрям, або розриваються, що призводить до формування порожнистого стебла (соломина).

У різних видів рослин стела стебла влаштована по-різному. Виділяють наступні типи будови стели:

• Протостела. Найпримітивніша форма. Складена суцільним тяжем ксилеми, оточеним флоемою.
• Актиностела. Ксилема утворює форму, що нагадує зірку.
• Сифоностела. Характеризується утворенням серцевини.
• Диктиостела. Складається з сітчастого циліндра, зв’язку паренхіми перициклу та серцевини.
• Еустела. Притаманна насіннєвим рослинам. Утворена системою паралельних пучків ксилеми та флоеми, між якими іноді розташований камбій.
• Атакостела. Характерна для однодольних. Відмінною рисою є численні пучки листя, що входять в стелу. Провідних пучків багато, вони об’єднані в сітку.

Важливо! Однодольні рослини характеризуються збереженням подібної будови в ході всього життя, тоді як голонасінні та дводольні продовжують свій розвиток, утворюючи вторинну будова стебла.

Вторинна анатомічна будова стебла

Вторинна будова формується наступним чином: клітини прокамбія утворюють камбій, який, своєю чергою, утворює вторинні ксилему і флоему. Утворення вторинних елементів і називається утворенням вторинної будови.

Так само, як і при первинній будові, у різних видів рослин можуть спостерігатися різні типи провідних систем:

• Пучкова. Є окремі провідні пучки, розташовані по колу
• Перехідна. Пучки з’єднуються між собою. У деяких рослин в процесі розвитку пучковий тип змінюється перехідним, а перехідний – суцільним
• Суцільна. Окремі пучки настільки зближуються, що утворюють суцільний провідний циліндр.

Будова деревних рослин

Будова стебел деревних рослин представляє особливий інтерес. Їх відмінною рисою є довічне функціонування камбію. Луб і деревина, спочатку беруть участь в транспорті речовин, але з часом втрачають цю здатність. В ході їх старіння камбій формує нові шари провідних тканин.

Таким чином, основна маса деревного стовбура представлена мертвими клітинами, які, однак, виконують важливі функції, підтримуючи дерево і забезпечуючи захист провідних тканин (кірка).

У хвойних дерев подібна будова доповнюється наявністю великої кількості смоляних ходів в стеблі. З огляду на більш просту будову провідної системи, вода по стовбуру хвойного дерева підіймається повільніше, ніж по стовбуру дводольної рослини.

Кірка дерева формується наступним чином: в корі виникає багато шарів так званого фелогена. Кожен з цих шарів один за одним утворює шар пробки. Згодом, шари клітин, розташовані між корковими шарами відмирають, в результаті чого формується суцільний корковий шар. При розтріскуванні кірки живі клітини фелогену формують чечевички, що забезпечують газообмін.

Значення рослинних стебел для діяльності людини

Необхідно згадати застосування стебел льону, конопель і бамбука для виготовлення одягу і мотузок. Крім цього, стебла багатьох рослин:

• вживаються людиною в їжу;
• служать кормом для домашніх тварин;
• використовуються при виготовленні ліків.

Широко застосовуються і деревні стебла для виготовлення різних предметів побуту (меблі, зброя, господарські та музичні інструменти).

Таким чином, стебло є основною частиною вищої рослини, що виконує функції:

• опори;
• транспорту речовин;
• (побічно) розмноження.

З цієї причини внутрішня і зовнішня будова стебла завжди викликає великий інтерес дослідників.