Отдел покрытосеменных (цветковых): Механические ткани

Механические ткани — это опор­ные ткани, придающие прочность органам растений. Они обеспечива­ют сопротивление статическим (сила тяжести) и динамическим (порывы ветра и т. п.) нагрузкам. Этим объяс­няется расположение данных тканей в органах растений, их тип и осо­бенности клеток. В самых молодых участках растущих органов механи­ческих тканей нет, так как живые клетки в состоянии высокого турго-ра обусловливают их форму благо­даря своим упругим стенкам. По мере увеличения размеров организ­ма и развития органов в них появля­ются специализированные механи­ческие ткани. Сочетаясь с другими тканями, они образуют как бы арма­туру органа, поэтому их иногда назы­вают арматурными. Иногда всю сис­тему механических тканей называют стереомом (от греч. стереос — твер­дый, прочный), а составляющие ее клетки — стереидами.Механические ткани — это опор­ные ткани, придающие прочность органам растений. Они обеспечива­ют сопротивление статическим (сила тяжести) и динамическим (порывы ветра и т. п.) нагрузкам. Этим объяс­няется расположение данных тканей в органах растений, их тип и осо­бенности клеток. В самых молодых участках растущих органов механи­ческих тканей нет, так как живые клетки в состоянии высокого турго-ра обусловливают их форму благо­даря своим упругим стенкам. По мере увеличения размеров организ­ма и развития органов в них появля­ются специализированные механи­ческие ткани. Сочетаясь с другими тканями, они образуют как бы арма­туру органа, поэтому их иногда назы­вают арматурными. Иногда всю сис­тему механических тканей называют стереомом (от греч. стереос — твер­дый, прочный), а составляющие ее клетки — стереидами. Степень развития механических тканей во многом зависит от условий обитания. Она невелика у растений гигрофитов и значительна у расте­ний засушливых местообитаний — склерофитов (засухоустойчивые ксе-рофильные растений с жесткими по­бегами и листьями). Механические ткани наиболее развиты в осевой части побега — стебле. Здесь они чаще располага­ются по его периферии: либо от­дельными участками в гранях стебля, либо сплошным кольцом. Тем самым достигается наилучшее использова­ние механических свойств ткани при изгибе органа. Напротив, в корне, который выдерживает главным обра­зом сопротивление на разрыв, меха­ническая ткань сосредоточена обыч­но в центре. В листьях механические ткани располагаются в соответствии с принципом устройства двутавро­вой балки. Механические ткани мо­гут формироваться как из первич­ных, так и из вторичных меристем. 

Наиболее заметная особенность клеток механических тканей — их значительно утолщенные оболочки, которые продолжают выполнять опорную функцию даже после отми­рания их живого содержимого. Раз­личают три основных типа механи­ческих тканей — колленхиму, скле­ренхиму и склереиды.

{mospagebreak} Колленхима (от греч. kolla — клей и enchyma — букв.: налитое;здесь: ткань) — это простая первич­ная опорная ткань, состоящая из бо­лее или менее вытянутых вдоль оси органа клеток с утолщенными слои­стыми неодревесневшими первич­ными оболочками (рис. 46). В зави­симости от характера утолщений стенок и соединения клеток между собой различают уголковую, плас­тинчатую и рыхлую колленхиму. В уголковой — на поперечном срезе утолщенные части оболочек сосед­них клеток зрительно сливаются между собой, образуя трех-, четы рех- или пятиугольники. В пластин­чатой — клеточная оболочка утол­щена равномерно. Рыхлая колленхи­ма отличается от уголковой и плас­тинчатой наличием видимых меж­клетников.Колленхима формируется из ос­новной меристемы и обычно распо­лагается непосредственно под эпи­дермой либо на расстоянии одного или нескольких слоев клеток от нее. В молодых стеблях она часто образу­ет сплошной цилиндр по периферии. Иногда колленхима встречается в форме продольных тяжей в выступа­ющих ребрах стеблей травянистых и тех частей древесных растений, ко­торые еще не вступили в стадию вто­ричного роста. Обычна колленхима в черешках и по обеим сторонам круп­ных жилок. Корни содержат коллен­химу редко. Клетки колленхимы, будучи живыми с неодревесневшими стенками, способны к росту в длину и не препятствуют росту органов, в которых они расположены. Иногда колленхима содержит хлоропласты.К колленхиме часто причисляют гиподерму листа (субэпидермаль-ный слой клеток), выполняющую на­ряду с механической функцией функ­цию защиты листа от излишнего ис­парения (например,у ряда хвойных).Функции арматурной ткани кол­ленхима может выполнять только в состоянии тургора. Эволюционно колленхима возникла из паренхимы основной ткани и близка к ней. Склеренхимой (от греч. skle-ros — твердый) называется механи­ческая ткань, состоящая из прозенхимных клеток с одревесневшими, или реже неодревесневающими и равномерно утолщенными оболочка­ми. Склеренхимные клетки, часто на­зываемые волокнами, на определен­ном этапе дифференциации лишают­ся протопласта и выполняют опор­ную функцию, будучи мертвыми. Оболочки склеренхимных клеток об­ладают прочностью, близкой к проч­ности стали. Оболочки их толсты, а полость клетки мала и узка. Отложе­ние лигнина повышает прочность склеренхимы. Лишь в редких случаях клетки склеренхимы не одревесневают (например, лубяные волокна льна). Поры в оболочках склеренхи­мы немногочисленные, простые. По сравнению с колленхимой склеренхимные волокна отличаются большей упругостью, равной 15-20 кг/мм², тогда как у колленхимы она составляет не более 10-12 кг/мм². Наличие склеренхимы дает возмож­ность осевым органам растения про­тивостоять нагрузкам на изгиб и удерживать кроны самих растений. По происхождению различают первичную и вторичную склеренхиму. Первичная склеренхима возника­ет из клеток основной меристемы, прокамбия или перицикла, вторич­ная — из клеток камбия. Сами волокна — сильно вытяну­тые прозенхимные клетки с заост­ренными концами, в исключительных случаях достигают нескольких десят­ков сантиметров длины (например, у рами). Волокна, входящие в состав флоэмы (луба), носят название лубя­ных. Помимо луба, они встречаются также в листовых черешках и плас­тинках, в цветоножках, плодоножках, реже в плодах. Волокна ксилемы (древесины) называются древесин­ными, или волокнами либриформа. Они короче лубяных (не более 2 мм), и их стенки всегда одревесневают (рис. 47). Эволюционно волокна либ­риформа образовались из трахеид. У многих растений, обычно у одно­дольных, волокна составляют меха­ническую обкладку проводящих пуч­ков. В стеблях двудольных волокна часто располагаются на месте пери-цикла и в первичной флоэме. В стеб­лях и листьях однодольных они обра­зуют субэпидермальные тяжи, а в корнях сосредоточены главным об­разом в центральной части. Склереиды — структурные эле­менты механической ткани, обычно возникают из клеток основной па­ренхимы в результате утолщения и лигнификации их оболочек. Зрелые склереиды сильно варьируют по форме. Склереиды мо­гут встречаться в виде скоплений либо располагаются поодиночке (клетки идиобласты). По происхож­дению они чаще первичные, т. е. про­исходят из различных первичных ме­ристем. Клетки типа склереид нахо­дятся в стеблях (хинное дерево), ли­стьях (камелия), плодах (груша, твердый эндокарпий плодов грецко­го ореха), семенах (многие бобо­вые). Считается, что функция скле­реид— противостоять сдавливанию, но иногда они защищают части рас­тений от поедания животными. Промышленное значение имеют главным образом лубяные волокна стеблей двудольных и листовые во­локна крупных однодольных. Лубя­ные волокна некоторых двудольных в технике называются мягкими и ис­пользуются преимущественно для изготовления различных тканей (во­локна льна, рами, кенафа), реже ве-ревочно-канатных изделий (пенька, получаемая из конопли), а твердые волокна однодольных— почти ис ключительно для изготовления вере­вок и канатов (новозеландский лен, волокна сизаля и др.). 

 

29.06.2015