Развитие механической ткани зверобой

«В природе все мудро продумано и устроено, всяк должен заниматься своим делом, и в этой мудрости — высшая справедливость жизни» — Леонардо да Винчи.

Механические ткани это опора и каркас растения, как скелет у человека. Они пронизывают все части растения, для того чтобы растение было способно противостоять смещению центра тяжести: нагрузкам на сжатие, изгиб и растяжение.

Отметьте, что механические ткани возникли у первых наземных растений — риниофитов (устар. — псилофитов) — называемых «пионеры суши». Именно они, покинув водную среду, первыми ощутили всю силу земного притяжения и смогли противостоять ей с помощью механических тканей.

Классифицируют механические ткани на основе микроскопической картины: выделяют ткани с равномерно утолщенными клеточными стенками и неравномерно утолщенными.

Колленхима имеет неравномерно утолщенные клеточные стенки, в основе которых находятся полисахариды: целлюлоза, гемицеллюлозы. Важно отметить, что клетки колленхимы являются хлорофиллоносными, то есть способны к фотосинтезу, так что в подземных частях растения колленхима не встречается. Эта ткань подразделяется на следующие составляющие:

Клетки в виде шестиугольников, клеточная стенка их утолщена в углах, а между углами стенки тоньше, поэтому данная ткань относится к неравномерно утолщенным. Встречается в стеблях щавеля, гречихи, тыквы — двудольных растений, в крупных жилках листа, черешках листьев.

Характерна для молодых стеблей многих деревьев. В отличие от уголковой колленхимы клетки имеют форму параллелепипеда, вытянуты параллельно поверхности стебля, их наружные и внутренние стенки утолщены.

На раннем этапе развития клетки данной ткани разъединяются в углах с последующим образованием межклетников (пространства в тканях растения), имеются в стеблях красавки, мать-и-мачехи, горца земноводного.

Это мертвые клетки, их живое содержимое чаще всего отмирает. Склеренхима встречается в органах высших растений, по сравнению с колленхимой прочнее, выдерживает большие нагрузки. Ядро и цитоплазма клеток разрушаются, особое вещество пропитывает клеточную стенку этой ткани — лигнин, по химическому строению это смесь ароматических полимеров. Склеренхима представлена двумя типами тканей:

Представлены вытянутыми и заостренными клетками, форма которых называется «прозенхимная». Клетки плотно прилежат друг к другу, их оболочка очень прочная, клеточные стенки утолщены равномерно. Волокна встречаются во всех органах растения в виде тяжей, могут быть рассеянны в проводящей ткани, собираться в группы или идти сплошным цилиндрическим кольцом.

Касательно нахождения их в проводящей ткани имеется момент, требующий внимания. В зависимости от того, где можно их найти названия разные: в ксилеме (древесине) — древесинные волокна (либриформ), в флоэме (луб) — лубяные волокна (камбиформ). В случае возникновения волокон на месте перицикла, название они получают соответствующее — перициклические волокна.

В текстильной промышленности широко используются не одревесневшие лубяные волокна, к примеру — льна. Из них получают разные ткани, широко применяемые в быту. Так что обязательно отметьте их хозяйственное значение.

Стенки этих клеток сильно одревесневшие, могут быть пропитаны кремнеземом, известью, кутином. В случае, если диаметр клеток одинаковый (плоды груши) их также называют каменистые клетки (брахисклереиды). Палочковидные склереиды встречаются в семенах бобовых. Остеосклереиды имеют расширение на обоих концах клетки, встречаются в листьях чая. В листьях камелии cклереиды приобретают удивительную форму, напоминающую звезду, они называются астросклереидами.

Как вы уже убедились, склереиды представляют собой мертвые клетки самых различных форм, обнаруживаются во многих органах растения.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: Какие ткани используют для пошива нижнего белья

Особенности строения и функции механической ткани растений

Клетки животных и растений состоят из разных волокон. Они различаются по строению и выполняемым функциям. Из 6 групп наиболее важной считается механическая ткань растений. Она помогает им выстоять в ветреную погоду. Названия других волокон: образовательные, проводящие, выделительные.

Описание волокон

Растения являются многоклеточными организмами, представленными в виде мхов, папоротников, цветков, водорослей. Их клетки имеют плотные оболочки и хлоропласты (пластиды зеленого цвета), обеспечивающие фотосинтез (процесс получения энергии из неорганических веществ). На рисунках со строением растительных клеток выделяются следующие группы волокон:

Образовательные. В группу могут входить верхушечные, раневые, вставочные типы. С их помощью восстанавливается структура растения, образуются новые клетки. Они образуют листья, стебель, плод. Функции образовательной ткани: запас воды, накопление питательных веществ, газообмен, фотосинтез.
Проводящие. Волокна транспортируют минеральные вещества и воду к листьям, стеблю. Они могут находиться в сосудах древесины.
Покровные. К ним относятся пробка, кора, эпидерма. Их роль в жизнедеятельности растений: защита, газообмен и транспирация (движение воды по клеткам с последующим испарением). Расположение покровных волокон: корень, кора, листья.
Выделительные. Ткани участвуют в выработке сока, нектара, продуктов метаболизма. Находятся в особых структурах, включая волоски.
Механические. Волокна распределены у растений неравномерно. Для них характерно особое строение, классификация.

Функциональные особенности

Механическая ткань похожа на скелет, который придает опору и прочность растению. Подобные функциональные возможности позволяют живому организму переносить погодные ненастья, сохраняя свою целостность, поэтому основная функция, какую выполняет механическая ткань — защитная.

Состоит она из следующих разновидностей волокон:

В состав входят первичные или вторичные меристемы (образовательная ткань). Механические волокна любого вида могут выглядеть как прочные и толстые стенки с живым либо мертвым содержимым.

Строение колленхимы

В результате эволюции из основных тканей образовались колленхимы. Они содержат в себе хлорофилл. Особенность ткани — наличие только у молодых растений. Она выстилает органы под покровом. Чтобы колленхима выполняла свои функции, оболочки живых клеток должны находиться в напряжении (тургор). Подобное состояние возможно, так как клетки ткани растут, живут и делятся.

Они имеют утолщенную оболочку и поры, через которые осуществляется забор влаги, устанавливается определенное тургорное давление. С учетом типа сочленения выделяются 3 вида колленхимы:

пластинчатая — стенки утолщены равномерно и имеют вытянутую форму (растение, где наблюдается подобное строение — подсолнечник);
уголковая — оболочки утолщены неравномерно, а при смыкании образуют маленькие пространства (тыква, щавель);
рыхлая — стенки толстые и участвуют в фотосинтезе (красавка).

Колленхимы локализуются в черешках, по бокам стебля, жилки. Они представлены только в виде живых и неодревесневших клеток, которые способствуют росту растения и его органов. Кроме фотосинтезирующей, колленхимы выполняют функцию опоры.

По прочности волокна схожи с металлом. Дополнительно они формируют вторичные одревесневающие оболочки в старых органах.

Структура склеренхимы

У клеток присутствует одревесневшая и утолщенная оболочка. Внутри находится живое содержимое, которому свойственно со временем отмирать. Клеточные структуры могут пропитываться лигнином, который повышает прочность склеренхим. Значение показателя совпадает с параметром строительной стали.

Клетки, входящие в состав склеренхимы:

волокна;
склереиды (клетки проводящей ткани);
ксилема (лубяные волокна);
флоэма (древесинные волокна).

Читайте также: Чем обусловлен цвет некротизированной ткани при гангрене

По структуре клетки похожи на удлиненные и заостренные оболочки с незначительным количеством пор. Склеренхимы локализуются в стебле, черешках, в центре корня. Особенность их строения заключается в том, что они мертвые (склереиды), но имеют прочную древесную оболочку. В комплексе склеренхимы делают растение устойчивым по отношению к сильным ветрам, непогоде.

Подобная функция важна для сохранения целостности кроны у деревьев (груша, яблоко, черешня, вишня). С ее помощью ветки и ствол выдерживает динамические и статические воздействия со стороны массы кроны.

Функции склереиды

Механическая ткань склереида имеет тонкие стенки и образуется за счет постепенно отмирания протопласта (содержимое растительной клетки) с последующим одревеснением оболочки и многократного ее утолщения. Существует 2 способа развития клеток:

Из склереид формируется скорлупа орехов и косточки разных плодов. Они могут быть короткими, каменистыми, разветвленными, удлиненными. Подобные структуры могут присутствовать в мякоти плодов с целью их защиты от поедания животными и птицами. Склереиды любого типа помогают механической ткани выполнять опорную функцию.

Они защищают семена от температурных перепадов, предупреждая поражение плода грибком и бактериями. Кроме защитной функции, механические ткани формируют устойчивый и полноценный каркас.

По количеству склеренхим меньше всего в водорослях, так как вода выполняет для них функцию опоры. Незначительной степени одревесневания подвергаются тропические растения и представители влажного места обитания. Растения, которые обитают в засушливых зонах, состоят из большого количества механической ткани. Колленхима больше присутствует у однолетних двудольных представителей. Однодольные многолетние травы, кустарники и деревья больше состоят из склеренхимы.

Прочнейший скелет растения, или механическая ткань

Механическая ткань растений является их незаменимой частью. Она обеспечивает защиту растения от различных негативных воздействий: сильного ветра, дождя, неосторожного соприкосновения с животными или людьми. Эта ткань оберегает от окружающей среды даже хрупкие цветки и травы.

Недаром эта ткань носит другое название — арматурная. Внутри растения она образует некое подобие скелета, позволяя растительному организму сохранять упругость и прочность одновременно.

Что такое механическая ткань

Если рассматривать сущность растительных тканей в широком смысле, то они представляют собой совокупность клеток, имеющих схожие характеристики и функции.

В биологии принято выделять шесть разновидностей тканей:

покровные — обеспечивает наружную защиту, к ним относятся пробка, кожица и корка древесных растений;
образовательные ткани (меристемы) — находятся в зоне роста (верхушках побегов или окончаний корней)
проводящие ткани — способствуют передвижению питательных веществ по растительному организму с помощью ситовидных трубок;
основные ткани (паренхима) — выполняют функцию фотосинтеза, обеспечивают воздухообмен с окружающей средой;
механические — делают растение устойчивым и прочным;
выделительные — выводят из растения ненужные вещества (воду, соли, эфирное масло, смолу, нектар цветков).

Основной признак клеток механического типа — толстые и плотные оболочки. На них возложена задача обеспечивать растению гибкость и сопротивляемость.

Расположение

Каждый орган растения включает в себя некоторую долю арматурной ткани. Однако самое большое ее количество сосредоточено в стебле, который играет роль оси. Здесь ткань находится в отдалении от центра стебля, разбиваясь на части или образуя сплошной покров. В корне, который окружен почвой и не может сломаться, совокупность механических клеток приходится на центральную часть корневой системы.

Наиболее хорошо механический тип развит у тех растений, которые произрастают в засушливых местах. Напротив, очень небольшое его количество имеют обитатели влажных лесов или растущие по берегам рек, озер или морей.

Читайте также: Разделительный профиль для ткани

Арматурная ткань имеет первичное происхождение и делится на несколько разновидностей в зависимости от нескольких факторов: состава, формы клеток, а также способа утолщения клеточных оболочек.

Колленхима

Относится к первичному типу ткани. Свойственна молодым растущим побегам, так как состоит из живых, постепенно увеличивающихся клеток, которые сильно вытянуты вдоль органа.

Эти клетки имеют неравномерно утолщенною оболочку и в зависимости от нее делятся на три вида:

уголковая — оболочка утолщается в тех местах, где соединяются несколько клеток (от трех др пяти), встречается в стеблях тыквы, свеклы, георгина;
пластинчатая — имеет клетки, которые вытянуты параллельно линии стебля (у подсолнечника и баклажана);
рыхлая — оболочки клеток утолщаются между промежутками (лопух, крапива, мать-и-мачеха, марь белая).

Колленхима иногда может содержать в себе хлоропласты, поэтому способна играть и фотосинтезирующую роль.

Склеренхима

Самый распространенный и наиболее прочный тип растительного скелета. Клетки склеренхимы мертвые, с равномерно утолщенными одревесневшими оболочками очень высокой прочности. Они имеют вытянутую форму с заостренными концами (прозенхиму).

В отличии от колленхимы особенность склеренхимы заключается в большей упругости. Также она дает возможность растениям избегать чрезмерных изгибов из-за собственной массы. Склеренхима состоит из волокон и склереидов.

Волокна

Как и у всей склеренхимы, клетки волокон имеют узкое длинное строение с толстыми клеточными стенками. Имеют немногочисленные поры простой формы. Волокна могут располагаться как отдельными участками, так и группой. Они образуют отдельный слой под эпидермисом стеблей, коры или корней.

Волокна не уступают по прочности стали, однако менее упругие и пластичные. Когда органы растения прекращают свой рост, волокна также перестают дифференцироваться.

Склереиды

Представляют собой омертвевшие паренхимные клетки, имеющие одревесневшие оболочки большой толщины.

Склереиды весьма разнообразны по форме. Ниже приведена таблица, основанная на их классификации.

Форма склереидов	Описание
Брахисклереиды	Короткая форма, напоминающая шар, самый распространенный тип склереидов
Остеосклереиды	Имеют вытянутую цилиндрическую форму
Трихосклереиды	Очень тонкие ветвящиеся клетки, отростки которых могут проникать в межклетники
Астросклереиды	Также имеют несколько ответвлений, по форме схожи со звездами
Макросклереиды	Длинные клетки в форме палочки
Нитевидные склереиды	Тонкие длинные тела делают их похожими на волокна
Идиобласты	Расположены одиночно, выполняют опорную функцию, наиболее часто встречаются у вечнозеленых представителей

Склереиды находятся практически во всех растительных органах: в плодах, листьях или стеблях. Формируются они на протяжении всей жизни организма.

Использование

Материалы, получаемые из механического типа, широко используются в текстильной промышленности и сельском хозяйстве. В частности, особую ценность представляют собой лубяные волокна, входящие в состав склеренхимы однолетних или многолетних растений.

В промышленности

Из мягких лубяных волокон, получаемых из льна или рами, изготавливают ткань для одежды и пряжу. Лен-долгунец обладает высокими тонкими стеблями, а волокна составляют примерно четверть от всей массы растения. Рами можно встретить в странах с субтропическим климатом. Его волокна отличаются высоким качеством и очень мягкие на ощупь. Подходит для изготовления постельного белья или сетей для ловли рыбы.

Существуют растения обладающие и грубыми волокнами. Произрастают они в основном в тропиках. Волокна абаки и листьев агавы очень прочные и жесткие, из них делают канаты, веревки, мешковину.

Лубяные волокна находятся также в коре деревьев. Например, так называемое «лыко» получают из липы еще с древнейших времен. Оно подходит для изготовления кистей, веревок, рыболовецких сетей, мочалок.

Видео

В этом видео рассказывается о механическом типе ткани.