С латинского «cambium» переводится как «смена» или «обмен». Из статьи вы узнаете, что такое камбий, какие функции он выполняет. В биологии так называется тонкий слой образовательной ткани, обеспечивающей рост корней и стволов растений.
Камбий – что это за ткань, где расположена?
У растений выделяют две группы тканей: образовательные (меристема) и постоянные. Сколько лет живет растение, столько времени клетки меристемы сохраняют способность к делению. Часть из них не выходит за пределы эмбриональной фазы. Их непрерывное деление обеспечивает растению постоянное нарастание слоев. Камбий – тонкая активная прослойка образовательной ткани (мембрана), расположенная в стеблях (корнях) между лубом и древесным пластом.
Из камбия образуются клетки коры и древесины.
Новые клетки откладываются от мембраны в обе стороны для оформления тканей. Корка, или корковый слой, растущий внутрь, образует вторичную водопроводящую (ксилему или древесину). Сосудистый, растущий наружу, служит основой для формирования вторичной проводящей (флоэмы или луба). Из отмерших клеток флоэмы состоит кора деревьев. Благодаря этому процессу у голосеменных и большей части покрытосеменных двудольных растений формируется прирост в толщину всего комплекса осевых органов.
Возникновение, строение и функции камбия в жизни растений
Камбий возникает из прокамбия или первичной меристемы. Она состоит из тонкостенных клеток, из которых образуются флоэма и ксилема. У класса покрытосеменных двудольных, а также голосеменных, из среднего слоя прокамбия формируется камбий. Сначала образуется в открытых сосудистых пучках. Затем между ними возникает прослойка межпучкового или лучевого.
По мере роста полосы камбиальных пучков соединяются – создается сплошное кольцо. Межпучковый камбий продолжает образовывать новые сосудистые пучки, поэтому кольцо ежегодно дает прирост.
Деление слоя можно описать схематически:
- Первый этап – деление клетки на две. Одна идет внутрь на формирование ксилемы, вторая – наружу.
- Наружная растет до первоначального размера, затем снова делится на две.
- Из них новая наружная идет на формирование флоэмы, внутренняя повторяет процесс деления.
- В результате последнего деления нижняя становится элементом ксилемы. Верхняя сохраняет характеристики меристемы и продолжает деление.
В разрезе заметно, как из камбия образуются остальные клетки ствола дерева.
Клетки камбия отличаются вытянутой формой. Они одноядерные, с тонкой целлюлозной мягкой оболочкой. Слой играет важную роль, он выполняет такие функции:
- формирующую – образует вторичные проводящие ткани;
- ростовую – увеличивает диаметр стебля;
- проводящую – принимает на себя роль отмерших клеток.
Активность прослойки меняется в зависимости от сезона. В периоды понижения температуры деятельность прекращается, прирост останавливается. Это как раз и является причиной запуска роста нового годичного кольца. Наиболее ярко это явление выражено у древесных культур.
Какие растения не имеют камбиальных клеток?
Отсутствуют у однодольных, однолетних, а также однодневных растений. Однодневные просто не успеют сформировать нужное количество клеток, поэтому необходимость отпала. Класс однодольные в течение жизни сохраняет первичную анатомическую структуру. Их первичные проводящие ткани (метаксилема и метафлоэма) образуются из прокамбия.
У травянистых видов камбий почти не активен. К тому же формировать кору у них нет необходимости.
Камбий — разновидность образовательных тканей растений. Характеристика и функции камбия
Все растительные ткани подразделяют на две большие группы: образовательные (или меристематические) и постоянные. Последние представляют собой уже дифференцированные группы клеток, выполняющие определенные функции (проводящую, механическую и т. д.). Постоянные ткани составляют основу растения, однако все они формируются из меристематических клеток, без которых ни эмбриональное развитие, ни рост невозможны. Одной из таких меристем является камбий.
Читайте также: Стул дублин бежево серая ткань массив бука цвет орех
Общая характеристика камбия
Так как главная функция камбия — это формирование проводящих растительных тканей, его наряду с прокамбием относят к васкулярным меристемам (от лат. vascularis — сосудистый). Камбий имеет вторичное происхождение и присутствует в осевых органах растений (стебли, корни). По месту локализации эту ткань относят к латеральным (боковым) меристемам.
Клетки камбия живые, сильно вакуолизированные и тонкостенные. Они обладают способностью активно делиться, не истрачивая слой меристемы, в отличие от прокамбия, который со временем полностью дифференцируется в сосудистую ткань. Они имеют прозенхимную форму с заостренными концами и вытянуты вдоль поверхности осевого органа. Плоские и широкие стороны клеток обращены к проводящим тканям, а остальные стенки соприкасаются друг с другом.
При делении камбия образуются 2 типа клеток:
- инициальные — сохраняют способность к делению, полностью идентичны материнским камбиальным клеткам;
- дифференцирующиеся — способны делиться ограниченное количество (обычно 2-3) с формированием производных в виде клеток.
Инициальный слой камбия сохраняется на протяжении всей жизни растения, служа источником для образования проводящей системы. Меристема формируется непосредственно из прокамбия либо из вторичных постоянных тканей.
В составе камбия имеются не только веретеновидные, но и короткие лучевые клетки, дающие начало радиальным проводящим элементам — сердцевидным лучам, которые иначе называются лубодревесинными. Они обеспечивают движение веществ в горизонтальном направлении.
Функции камбия
В отличие от своего предшественника (прокамбия), камбий дает начало вторичным проводящим тканям (ксилеме и флоэме) и потому характерен преимущественно для голосеменных и двудольных покрытосеменных (как травянистых, так и древесных форм). У однодольных присутствуют только первичные проводящие ткани (метаксилема и метафлоэма), которые образуются из прокамбия. Увеличение диаметра стебля растения за счет формирование ксилемы и флоэмы из камбия называют вторичным утолщением. Таким образом меристема способствует боковому росту осевого органа.
В итоге можно выделить 4 основных функции камбия:
- формирование вторичной проводящей системы;
- увеличение количества сосудистых структур по мере развития растения;
- вторичное утолщение стебля;
- увеличение диаметра осевых органов.
У растений с отмирающими побегами камбий функционирует в течение одного года, а у многолетних — на протяжении всей жизни. Прирост стебля в толщину имеет сезонный характер, так как в холодные месяцы деление клеток меристемы замирает. В стволах деревьев это приводит к формированию так называемых годичных колец.
Функции камбия в стеблях травянистых и древесных растений отличаются только в количестве и характере производных. В обоих случаях работа инициального слоя приводит к откладыванию флоэмы (луба) к периферии, а ксилемы — внутрь. Разница заключается в том, что в древесном стволе элементы сосудистых тканей более жесткие, мощные и расположены компактней, чем у травянистых растений.
Как происходит вторичное утолщение?
Вторичному утолщению предшествует образование камбия, которое может происходить по трем сценариям:
- Формирование непрерывного камбиального кольца из сплошного прокамбия, которое производит непрерывные слои сосудистых тканей.
- Появление пучкового (образуется из прокамбия внутри первичных проводящих пучков) и межпучкового видов камбия, которые соединяются в сплошное кольцо и начинают откладывать ксилему и флоэму.
- Закладка меристемы происходит аналогично второму типу, но межпучковый камбий не формирует проводящие ткани, в результате чего рост ксилемы и флоэмы ограничен зоной пучков.
Читайте также: Что можно сшить из ткани без машинки своими руками
В последнем случае функция камбия, образующего перемычки между пучками, заключается в образовании механических элементов или паренхимы, а вторичные проводящие ткани не образуют сплошного кольца. Такая конструкция характерна для недолговечных растений с ограниченным утолщением.
Камбий в стволе древесного растения
Основной функцией камбия в дереве является формирование вторичных проводящих тканей ствола — древесины и луба. Меристема закладывается еще до окончания дифференциации первичной сосудистой системы. Возникший из ткани-предшественника камбий образует инициальный слой, дающий начало материнским клеткам древесины и луба, расположенным в пределах камбиальной зоны. Последние разрастаются в радиальном направлении, дифференцируясь в элементы сосудистой системы.
Так как клетки ксилемы и флоэмы древесных растений со временем отмирают, функция камбия заключается в поддержании проводящей системы ствола. Рабочая сосудистая зона находится вблизи васкулярной меристемы, а старые слои древесины и луба выполняют опорно-механическую и защитную роль.
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
Стебель
Стебель
Стебель — это каркас, центральная опора растения, соединяющая его подземные и надземные части. Основные функции стебля:
1) опорная — поддерживает листья, цветки, плоды, почки и развивающиеся из них боковые побеги;
2) проводящая — осуществляет транспортировку веществ между листом и корнем;
На самой верхушке стебля имеется точка роста, которая представлена образовательной тканью. Стебель и каждый его боковой побег имеют конусы нарастания. В точке роста клетки постоянно делятся, образуя новые. Благодаря верхушечной почке растение растет вверх, а боковые почки формируют крону.
По направлению роста стебли бывают прямостоячими (тополь, сосна, береза, пшеница и др.), стелющимися (вербейник монетчатый), лазящими (лианы), ползучими (живучка ползучая, земляника), вьющимися (вьюнок, хмель) (рис.1).
Внутреннее строение стебля
На продольном срезе ствола дерева можно рассмотреть его внутреннее строение. Он состоит из 4 слоев: коры, камбия, древесины и сердцевины (рис.2).
Рис.2 Внутреннее строение стебля
Кора — самый наружный слой ствола. Она состоит из слоев кожицы, пробки и луба.
Молодые побеги снаружи покрыты тонкой прозрачной кожицей (эпидермис). С возрастом кожицу заменит пробка. Клетки пробки мертвые, с толстыми оболочками. Они заполнены воздухом. Это надежно защищает растения от неблагоприятных условий окружающей среды. В коре расположены чечевички. Они хорошо заметны на молодых побегах деревьев как черточки или небольшие бугорки. Через межклетники в чечевичках осуществляется газообмен. Под пробкой находится лубяной слой. Лубяные волокна придают стеблям гибкость и прочность. По ситовидным трубкам луба идет передача растворов органических веществ от листьев ко всем частям растения.
Камбий
Камбий — это слой, расположенный под корой, между лубом и древесиной. Если снять кору с молодого побега, повреждаются оболочки клеток камбия. Потрогав рукой поврежденное место, можно ощутить липкую влагу. Клетки образовательной ткани камбия делятся и откладываются в сторону древесины (больше) и луба (меньше). Прирост древесины за год по толщине стебля называют годичным кольцом (рис.3). В период листопада деление и рост клеток камбия прекращаются. Весной с появлением листьев функции камбия возобновляются. Камбиальное кольцо образуется у деревьев в самом начале формирования стебля. Следовательно, рост стебля в толщину связан с делением клеток камбия.
Читайте также: Как украсить косметичку из ткани
Рис.3 Образование годовых колец
Древесина (ксилема)
Древесина (ксилема) залегает под камбием к центру от луба (флоэма). Она занимает большую часть побега. Проводящую функцию в древесине выполняют сосуды и трахеиды. По ним в восходящем потоке — от подземных органов к надземным — идет передача воды и растворенных в ней питательных веществ (минеральных и органических). Узкие длинные клетки, соединяясь, образуют сосуд. Оболочки между члениками сосуда разрушаются, и он становится похож на трубку, по которой движется вода. То есть в сосудах древесины нет перегородок, как в ситовидных трубках луба.
Древесина состоит из сосудов, волокон и живых клеток.
Ежегодно из камбия откладывается новый слой древесины. На поперечном спиле дерева видны чередующиеся кольца более светлой и темной древесины. Подсчитав их число, можно определить возраст дерева. На процесс образования и толщину годовых колец влияют условия окружающей среды (рельеф местности, количество влаги, ветер, лесные пожары и др). Узкие годовые кольца свидетельствуют о засушливом лете, а широкие о дождливом (рис.4).
Рис.4 Влияние условий окружающей среды на образование годовых колец
Сердцевина
Сердцевина — центральная часть стебля. Она образована рыхлой паренхимной запасающей тканью. У некоторых видов растений она содержит млечники, смоляные и эфиромасляные ходы. Паренхимные клетки сердцевины запасают питательные вещества. Лубяные и древесные волокна усиливают опорные качества стебля.
Проводящие ткани луба и древесины пересекаются лубо-древесными лучами. Они соединяют все слои стебля друг с другом. По ним питательные вещества доставляются из луба в древесину, из древесины — в луб. В клетках лучей откладываются запасные вещества.
Передвижение (транспорт) веществ по стеблю
Передача веществ по стеблю осуществляется по проводящей системе, состоящей из ксилемы и флоэмы. Ксилема транспортирует жидкость из корней к листьям, а флоэма доставляет питательные вещества, образованные в листьях, в корни и другие части растения. Вода и растворенные в ней минеральные соли, поглощенные корневой системой, поднимаются в надземные органы по сосудам древесины (ксилемы). В процессе фотосинтеза в листьях растений вырабатываются питательные вещества. Растворяясь в воде, они переносятся от листьев во все части растения по ситовидным трубкам луба (флоэма) (рис.5).
Рис.5 Проводящая система стебля
Стебель — осевая часть растения, ее каркас. Он выполняет опорную и проводниковую функции. Стебли деревьев состоят из 3 слоев: кора (защита и проведение органических веществ по лубу вниз), древесина (прочность и проведение воды от корня вверх) и сердцевина (запас питательных веществ). Рост стебля в длину происходит за счет почки роста на верхушке, у боковых побегов — конуса нарастания; а в толщину за счет камбия — образовательной ткани между корой и древесиной.
Многообразие и видоизменения побегов
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом