Что обеспечивает вторичное утолщение
ВТОРИЧНОЕ УТОЛЩЕНИЕ
Смотреть что такое «ВТОРИЧНОЕ УТОЛЩЕНИЕ» в других словарях:
вторичное утолщение — утолщение осевых органов растения (стебля и корня) за счет деятельности вторичных латеральных меристем – феллогена и камбия … Анатомия и морфология растений
ВТОРИЧНОЕ УТОЛЩЕНИЕ — увеличение диаметра стебля за счет деятельности пучкового и межпучкового камбия, образующего в сторону оси новые слои древесины и слои луба к периферии органа. Характерно для двудольных, голосеменных … Словарь ботанических терминов
атипичное утолщение — вторичное утолщение стебля или корня, происходящее с отклонениями от обычного. Может быть результатом одновременной деятельности нескольких камбиев, разновременного функционирования нескольких поочередно возникающих камбиев, а также деятельности… … Анатомия и морфология растений
Корень — I Корень (radix) один из основных вегетативных органов листостебельных растений (за исключением мхов), служащий для прикрепления к субстрату, поглощения из него воды и питательных веществ, первичного превращения ряда поглощаемых веществ,… … Большая советская энциклопедия
Стебель — (caulis) осевой орган высших растений, вместе с листьями составляющий Побег, служит для передвижения воды и веществ между корнями и листьями, для увеличения ассимилирующей поверхности растения путём ветвления (См. Ветвление) и… … Большая советская энциклопедия
двудольные — ых; мн. Ботан. Класс растений, зародыш которых состоит из двух семядолей. * * * двудольные класс покрытосеменных растений с 2 семядолями в зародыше. Травы, кустарники, деревья. Свыше 180 тыс. видов (350 360 семейств). В отличие от однодольных,… … Энциклопедический словарь
ДВУДОЛЬНЫЕ — класс покрытосеменных растений с 2 семядолями в зародыше. Травы, кустарники, деревья. Св. 180 тыс. видов (350 360 сем.). В отличие от однодольных имеют, как правило, листья с сетчатым жилкованием, проводящие пучки располагаются кольцеобразно, а… … Большой Энциклопедический словарь
Двудольные — двусемядольные, двусемянодольные (Dicotyledoneae, Dicotyledones или Magnoliatae), класс покрытосеменных растений, характеризующийся наличием у зародыша двух боковых супротивных семядолей (отсюда название). У Д., в отличие от однодольных… … Большая советская энциклопедия
Коллатеральный пучок — пучок проводящих тканей древесины (ксилемы) и луба (флоэмы) в стеблях и листьях растений. В стеблях наружная сторона К. п. состоит из флоэмы, внутренняя из ксилемы. К. п. бывают закрытыми и открытыми. Закрытые К. п. не дают вторичного… … Большая советская энциклопедия
Корень (вегетат. орган) — Корень (radix), один из основных вегетативных органов листостебельных растений (за исключением мхов), служащий для прикрепления к субстрату, поглощения из него воды и питательных веществ, первичного превращения ряда поглощаемых веществ, синтеза… … Большая советская энциклопедия
Что обеспечивает вторичное утолщение
Вторичное утолщение стебля. У большинства двудольных и голосеменных довольно рано возникают вторичные изменения анатомической структуры стебля, приводящие к формированию вторичного тела, растения. Вторичные изменения связаны главным образом
Речь идет прежде всего о многолетних растениях, у однолетников и двулетников вторичный рост стеблей ограничен.
_________________________________
с активностью боковой меристемы — камбия, отчасти с другой вторичной меристемой — феллогеном, образующим перидерму. У многих видов они начинаются уже у однолетних побегов, и чисто внешне это можно заметить по изменению их окраски, которая становится коричневой (образование пробки или* перидермы). За счет появления вторичных тканей осуществляется рост стеблей двудольных растений в толщину. При этом характерные черты эустелы нарушаются и в конечном итоге формируются различные типы вторичного строения стебля.
Вторичные изменения в центральном цилиндре начинаются с заложения камбия. Камбий возникает из остатков прокамбия.
Клетки камбия сильно вакуолизировакы и удлинены в вертикальном или в горизонтальном направлении. Первые — веретеновидные инициали— дают осевую часть проводящих тканей, а вторые — лучевые инициали — образуют горизонтально ориентированные лучевые клетки сердцевинных (радиальных) лучей. Считается, что инициали составляют лишь один ряд клеток, все прочие рассматриваются как производные. Однако ближайшие к инициалям производные сохраняют меристематичес-кую активность. Инициальные клетки камбия способны к двум типам делений — периклинальному и антиклинальному. В первом случае клеточная пластинка закладывается параллельно поверхности стебля, во втором—перпендикулярно (см. рис. 35). В результате возникает непрерывный ряд клеток, тянущихся от камбия радиально кнаружи и вовнутрь. Клетки, откладывающиеся в сторону наружной поверхности стебля, дифференцируются во вторичную флоэму; в сторону сердцевины — во вторичную ксилему.
В результате меристематической активности сам камбий отодвигается кнаружи, а увеличение его длины по периметру компенсируется за счет новых инициалей, возникающих вследствие антиклинальных делений.
Деятельность камбия активизируется гормонами гиббериллином и ауксином, поступающими из почек и молодых листьев. Если у молодых растений подсолнечника удалить апикальную почку, то у них прекращается деление клеток камбия и не образуется межпучковый камбий. Если же через поверхность среза вводить ауксин, нормальная активность камбия восстанавливается и наблюдается вторичное утолщение стебля.
Развитие камбия идет по одному из следующих типов (см. рис. 55).A. С самого начала камбий образует непрерывное кольцо, а затем откладывает сплошные слои вторичных проводящих тканей: флоэмы и ксилемы. В этом случае в стебле сразу же формируется беспучковая структура.
Б. В прокамбиальных тяжах вначале возникает пучковый камбий. Затем между разобщенными его участками закладываются перемычки межпучкового камбия, после чего начинают откладываться сплошные слои вторичных проводящих тканей и также возникает беспучковая структура.
B. Как и в предыдущем случае, возникает сплошное кольцо камбия, но вторичные проводящие ткани откладываются лишь в пучках, а вне пучков камбий образует паренхиму, не отличимую от паренхимы коры и сердцевины, либо механические элементы.
Г. В течение всей жизни сохраняется пучковое строение стебля, межпучковый камбий не возникает.
Время появления камбия и интенсивность его работы различны. Многолетние, длительно утолщающиеся стебли деревьев и кустарников чаще всего развиваются по типу А или Б; недолговечные травянистые стебли с ограниченным утолщением чаще всего сохраняют пучковое строение (типы В и Д). Типы А и Б считаются эволюционно более древними, а В и Д — более продвинутыми. Предполагается, что травянистые стебли возникли в результате прогрессирующего снижения камбиальной активности и даже полной утраты камбия (см. рис. 55, Д).
При любом типе вторичных изменений в центральном цилиндре первичная ксилема «оттесняется» к центру и остатки ее располагаются на границе с сердцевиной. Напротив, первичная флоэма оттесняется нарастающей вторичной флоэмой к периферии. Остатки первичной флоэмы располагаются по периферии наружной границы вторичной флоэмы. В дальнейшем они либо сдавливаются растущими вторичными тканями и малозаметны, либо иногда сохраняются в виде немногих волокон, не отличимых от волокон, возникающих из перицикла.
Первичная кора в стеблях однолетних побегов травянистых растений в целом изменяется мало. Она становится тоньше в результате растяжения, но, как правило, сохраняется и функционирует; лишь в одревесневающих частях однолетних побегов под эпидермой, которая может слущиваться, нередко закладывается пробка.
В структуре стебля однолетнего травянистого двудольного растения выделяют видоизмененный центральный цилиндр, включающий ткани, возникшие из перицикла, остатки первичной и вторичную флоэму, камбий, вторичную и остатки первичной ксилемы и сердцевину. Видоизмененный центральный цилиндр окружен первичной корой.
Строение многолетних стеблей двудольных и хвойных. У древесных и кустарниковых двудольных, а также у хвойных вторичные утолщения могут продолжаться многие годы, причем стволы у некоторых видов достигают нескольких метров в диаметре. Длительным вторичным утолщением обладают также подземные побеги многолетних трав из класса двудольных. Утолщения связаны с деятельностью длительно функционирующего камбия и отчасти феллогена — двух вторичных боковых меристем. В результате формирования вторичных постоянных тканей черты эустелы полностью теряются, одновременно изменяется и структура периферийной части стебля и формируется стебель, особенности строения которого показаны на рисунке 57.
В стебле многолетнего древесного и кустарникового растения выделяют три основные части: кору, древесину и сердцевину.
Использование термина «центральный цилиндр» при характеристике многолетних стеблей древесных и кустарниковых видов нежелательно. Термин «центральный цилиндр», или «стела», следует применять при характеристике структур, возникших в результате первичного
Рис, 57 Поперечный срез двулетнего стебля яблони:
Граница коры и древесины проходит по камбию. Кора многолетнего стебля древесного растения включает остатки эпидермы (в тех случаях, если они сохраняются), весь комплекс перидермы, возникший в результате деятельности феллогена, остатки первичной коры, группы механических элементов различного происхождения, располагающихся на границе остатков первичной коры и флоэмы, и всю массу флоэмы (вторичную флоэму и остатки первичной).
У ряда древесных растений с возрастом на смену перидерме формируется корка, которая, как и перидерма, является частью коры. Нередко выделяют наружную и внутреннюю кору. К внутренней относят флоэму, к наружной — ткани, располагающиеся к периферии от нее.
Происхождение и функции отдельных слоев коры различны. Перидерма и корка образованы в результате активности одного или нескольких последовательно закладывающихся колец феллогена. Остатки первичной коры сохранились от первичного строения стебля. Они могут состоять из колленхимы и запасающей паренхимы. Проводящие элементы первичной флоэмы, находящиеся на границе с первичной корой, практически неразличимы. Иногда заметны лишь остатки волокон перицик-лического и флоэмного (первичная флоэма) происхождения. Вторичная флоэма располагается под волокнами — остатками первичной флоэмы — и составляет зону вторичной коры. Помимо проводящих и паренхимных элементов, составляющих так называемый мягкий луб, в ней нередко заметны механические элементы. Чаще всего это лубяные волокна, возникающие, как и прочие элементы вторичноой флоэмы, из камбия. Совокупность механических элементов вторичной флоэмы получила название твердого луба. Твердый луб характерен прежде всего для древесных и кустарниковых двудольных. Во вторичной флоэме можно различить флоэмные участки первичных и вторичных сердцевинных лучей. Первичные лучи обычно шире вторичных, длиннее их в тангентальном направлении и соединяют сердцевину с первичной корой. Они образуются еще в период формирования первичной анатомической структуры стебля. Вторичные лучи — результат деятельности камбия.
Во вторичной флоэме многолетних стеблей функцию проведения осуществляет ее внутренняя часть, обычно не превышающая по толщине 1 мм. Прочие части функционируют как запасающие и механические ткани.
Внешний вид коры зависит от способа формирования перидермы или серии перидерм. В тех случаях, когда новые перидермы развиваются прерывистыми, перекрывающими друг друга слоями, возникает чешуйчатая кора, подобная коре относительно молодых стволов сосны и груши. Интенсивное формирование пробки некоторыми растениями позволяет использовать их для получения хозяйственной пробки. Главнейший вид, дающий пробку,— пробковый дуб (Quercus suber). Снимают урожай пробки примерно раз в 10 лет. На стволах амурского бархата (Phellodendron amurense) также образуется пробка, но худшего качества. Пятнышки и продолговатые темные штрихи, заметные на поверхности укупорочной пробки,— чечевички.
Камбиальная зона, граничащая со вторичной флоэмой, чаще всего представлена несколькими рядами таблитчатых клеток. Глубже находится вторичная ксилема с несколькими кольцами прироста, обычно называемая древесиной. Ею занята основная масса стебля многолетних растений. Ксилема образует сплошной цилиндр, мощность которого зависит от активности камбия, возраста стебля и ряда экологических факторов.
У многолетних растений, обитающих в умеренном и холодном климате, камбий активен периодически. Он начинает свою деятельность весной и прекращает осенью. Диаметр просветов весенних трахеальных элементов значительно шире, нежели осенних. Это одна из причин образования в древесине многих деревьев и части кустарников так называемых годичных колец. Наиболее четко годичные кольца выражены у древесных растений. На темп роста годичного кольца и его ширину значительное влияние оказывают количество атмосферных осадков, температура и освещение. По числу годичных колец на спиле ствола можно определить возраст дерева. На основании закономерностей сложения годичных колец можно реконструировать климаты прошлого.
В стволах ряда деревьев наружные молодые слои древесины, примыкающие к камбию, физиологически более активны и носят название заболони. Они отличаются более светлой окраской, меньшей механической прочностью, меньшей устойчивостью к поражениям грибами и насекомыми.
Самые старые участки древесины расположены ближе к центру стебля. Полости сосудов здесь обычно закупориваются выростами протопластов ближайших паренхимных клеток — тиллами, заполняются различными консервирующими веществами и слой за слоем пропитываются таннидами (дубильными веществами). В результате эта часть древесины, называемая ядром, приобретает определенную окраску, характерную для данной породы. Существует целый ряд ядровых пород деревьев (грецкий орех, каштан, дуб, ильм и др.). Их окрашенная ядровая древесина ценится особенно высоко.
У некоторых растений крупные сосуды (в виде эллиптических или округлых просветов, видимых на поперечном срезе стебля) весенней древесины концентрируются близ наружной границы кольца. Это так называемая кольце сосудистая древесина. У других двудольных сосуды распределены в слое годичного кольца более или менее равномерно (рассеяннососудистая древесина). В кольцесосудистой древесине почти вся вода проводится наружным годичным кольцом.
Особым образом устроены многолетние стебли многих древесных лиан. Они характеризуются прерывистым камбиальным кольцом, так что сосудистые элементы прерваны участками паренхимной ткани значительной ширины. Это придает стеблям лиан гибкость.
Общий тип строения стеблей хвойных сходен со строением стеблей многолетних двудольных, однако в их составе существуют определенные различия. В частности, в коровой части многих хвойных, так же как и в древесине, образуются смоляные ходы (ель, пихта, сосна). Иногда ходы не возникают, но смола накапливается в крупных клетках коровой паренхимы или в сердцевинных лучах (кипарис). Ситовидные элементы флоэмы у хвойных представлены ситовидными клетками, не сопровождающимися клетками-спутницами. Древесина состоит почти исключительно из трахеид с большим числом окаймленных пор, главным образом на радиальных стенках. Древесинная паренхима и механические волокна, как правило, отсутствуют. В сердцевинных лучах часто накапливается смола, при этом луч разрастается и несет горизонтальный смоляной ход. Горизонтальные смоляные ходы сердцевинных лучей сообщаются с вертикальными смоляными ходами, благодаря чему создается единая смолоотделительная система. Смоляные ходы сосны изнутри выстланы тонкостенными паренхимными клетками, составляющими эпителий. Клетки эпителия выделяют смолу непосредственно в смоляной ход.
На нижней стороне наклоненных стволов развивается так называемая реактивная древесина. Внешне это заметно по эксцентричности годичных колец, у которых нижняя часть гораздо шире верхней. Образование реактивной древесины способствует выпрямлению частей растения. У хвойных она называется древесиной сжатия или креневой, а у двудольных — древесиной растяжения.
Важнейшим показателем прочности, а вместе с тем и ценности древесины является ее плотность. Плотность определяется рядом анатомических особенностей древесины и прежде всего строением волокон. Особенно плотная, прочная и твердая древесина образуется многочисленными толстостенными волокнами, имеющими узкие просветы. Тонкостенные волокна с широкими просветами образуют древесину низкой плотности. Самая тяжелая древесина у маслины капской из Южной Африки (1,49 г/см3), а наиболее легкая (0,044 г/см3) — у кубинского бобового эшиномене. Среди легких коммерческих древесин выделяется бальсовое дерево с плотностью древесины 0,12 г/см3.
В практике за древесиной двудольных утвердилось название твердой, а хвойных — мягкой. Это определяется наличием или отсутствием (у последних) в древесине механических элементов.