Древесина является одним из основных материалов, применяемых для изготовления модельных комплектов. Она отличается малой плотностью, хорошей обрабатываемостью режущими инструментами, невысокой стоимостью.
Дерево состоит из тесно сросшихся между собой клеток, разнообразных по своей форме и величине. Клетки образуют волокна, представляющие собой трубки — сосуды, по которым протекают питательные соки. Ствол дерева состоит из конусообразных оболочек неправильной формы, сросшихся между собой и нарастающих каждый год снаружи. Схема строения дерева представлена на рис. 1, а, б.
Кора 1 предохраняет дерево от внешних климатических воздействий. Внутренняя часть коры 2 называется лубом, проводящим питательные вещества. Между корой 1 и древесиной 4 находится камбий 3 — тонкий слой ткани, он служит для питания древесины и образования (отложения) годичного слоя ее.
Древесина состоит из концентрических (иногда извилистых) годичных колец (это ткань, находящаяся между камбием и сердцевиной). Древесина некоторых пород не имеет равномерной окраски: во внутренней части ствола она имеет более темный цвет, чем в периферической. В этих случаях темноокрашенная часть древесины называется ядром, а периферическая, более светлая — заболонью. Такие породы называются ядровыми. К ним принадлежат сосна, лиственница, ясень, дуб и др. Например, у сосны и лиственницы ядро образуется лишь в возрасте 25—30 лет. Некоторые породы не имеют ядра (например, ель, пихта, береза, осина, липа и др.). Они состоят только из заболони.
Низкокачественной частью дерева является сердцевина 5, б, у одних пород она выгнивает (липа, береза), а у других отделяется в виде стержня (ель). Для ответственных частей модели сердцевину удаляют при раскрое пиломатериала.
На торцовом разрезе ствола хорошо видны узкие радиальные полоски — сердцевинные лучи, проводящие питательные вещества.
Представление о строении древесины дает микроструктура. При рассматривании тонких срезов древесины под микроскопом оказывается, что она состоит из разнообразного рода клеток, образованных отложениями камбиального слоя. Живые клетки камбия состоят из нежной оболочки, наполненной жидким веществом — протоплазмой (жидкое прозрачное вещество, содержащее кислоты, неорганические соли, воду, белки и др.). По достижении определенной зрелости протоплазма высыхает, клетка умирает и сохраняется лишь отвердевшая оболочка ее — годичный слой. Из таких мертвых клеток разнообразной величины и формы и состоит вся древесина, формирующаяся из годовых колец. Группа клеток, имеющих одинаковое назначение, называется тканью. Ткани древесины подразделяются на три вида: запасающую, проводящую (сосудистую) и опорную (механическую).
Рис. 1. Схема строения дерева:
а — годичные нарастания на стволе, показанные в долевом разрезе ствола дерева по оси; б — разрезы ствола: П — поперечный (торцовый), Р — радиальный, Т — тангенциальный
Запасающая ткань состоит из коротких запасающих клеток и служит для накопления и хранения питательных веществ (рис. 2, а, б).
Проводящая ткань состоит из вытянутых тонкостенных клеток с широкими внутренними просветами. Длина сосудов в зависимости от породы дерева в среднем составляет от 100 мм и более, а диаметр до 0,5 мм (рис. 2,в).
Опорная ткань состоит из длинных толстостенных клеток с малыми внутренними просветами и заостренными концами. Чем больше этой ткани, тем древесина плотней (рис. 2, г). Длина таких клеток составляет более 1 мм, ширина до 0,2 мм. Концы опорных клеток прочно соединяются друг с другом и оказывают надлежащее сопротивление разрыву, сжатию и изгибу. В лиственных деревьях они довольно равномерно распределены по годичному слою. В хвойных они заменяются толстостенными подводящими клетками.
Читайте также: Ткань однотонная с цветами
Чем уже годовые слои у хвойных пород, тем древесина плотнее. У лиственных пород, наоборот: чем шире годовые слои, тем древесина плотнее, тверже (ясень, дуб и др.).
В хвойных породах главную роль играют правильно расположенные вдоль ствола древесины радиальными рядами замкнутые удлиненные клетки (волокна), служащие для проведения воды и растворенных в ней неорганических солей (рис. 2, д, е). Такие клетки называются трахеидами, их находится в хвойных породах до 95% объема древесины. Длина трахеид до 10 мм, толщина — до 0,05 мм.
Тонкостенные трахеиды заменяют собой сосуд, а толстостенные— волокна опорной (механической) ткани. У ряда деревьев хвойных пород имеются смоляные ходы, в которых накапливается смола, увеличивающая стойкость древесины против загнивания. Диаметр смоляных ходов в среднем 0,1 мм, которые составляют около 1% объема древесины.
Строение лиственных пород более сложное, чем у хвойных. Сердцевинные лучи развиты больше и достигают 160 мм в высоту, а ширина лучей изменяется от 0,015 до 0,6 мм. Микроструктура древесных пород показана на рис. 3, а — в.
Рис. 2. Микроэлементы древесины:
а — волокно из коротких запасающих клеток, б — запасающие клетки, в — членик сосуда, г — клетка механической ткани, д — тонкостенная трахеида, е — толстостенная трахеида
Рис. 3. Микроструктура древесных пород:
а — лиственных пород, б— хвойная древесина в поперечном разрезе, в — хвойная древесина в долевом разрезе; разрезы: H — поперечный, Р — радиальный, Т — тангенциальный, 1 — сердцевинный луч, 1 — мелкие сосуды, 3 — крупные сосуды, 4 — годичный слой, 5 — смоляной ход
Микроскопическое строение
В сложно организованном теле высших растений, к которым относятся древесные породы, составляющие их клетки имеют разнообразную форму и величину. Однако все виды клеток можно разделить на две основные группы: паренхимные— округлой или многогранной формы, в большинстве случаев с тонкими стенками и примерно одинаковыми размерами по трем направлениям (от 0,01 до 0,1 мм); прозенхимные, главные признаки которых — вытянутая, напоминающая волокно форма и, часто, утолщенные в той или иной мере оболочки (диаметр 0,01—0,05 мм, длина 0,5—3 мм, иногда до 8 мм). Совокупность клеток одинакового строения, выполняющих одни и те же функции, образуют ткани, которые также могут быть разделены на паренхимные и прозенхимные. Более детальная классификация тканей растения основана на их функциях.
По этому признаку ткани делят на покровные, расположенные на самой поверхности растения и непосредственно подверженные воздействию внешней среды (кожица, пробка); механические, придающие растению способность сопротивляться механическим воздействиям (либриформ); проводящие, служащие для проведения воды с растворенными питательными веществами (например, сосуды); запасающие, являющиеся хранилищами запасных питательных веществ (древесная паренхима); ассимиляционные, главная функция которых — усвоение углерода. В строении древесины принимают участие механическая, проводящая и запасающая ткани; в коре к ним присоединяется покровная ткань, а ассимиляционная наибольшего развития достигает в листьях.
Виды растительных тканей: образовательная, покровная, основная механическая проводящая
В многоклеточном организме клетки со сходными функциональными возможностями и строением объединены в группы и образуют растительные ткани.