Образовательные ткани растений

«Всякая клетка от клетки» - Рудольф Вирхов (Omnis cellula e cellula)

Удивительным и бесконечно гениальным кажется то, что живые организмы берут начало от одной клетки. Задумайтесь, вы ведь тоже когда-то были всего лишь одной маленькой клеткой ;)

С тех пор процессы пролиферации и дифференцировки клеток ушли далеко вперед, создав настоящее чудо - вас, человека. У растения жизнь начинается точно так же - с одной маленькой клетки, из которой в дальнейшем будут развиваться ткани и органы самых разных форм. Главная заслуга роста растения принадлежит образовательной ткани.

Образовательные ткани растений

Как вы видите, на картинке схематично изображено месторасположение образовательной ткани. Главным образом это:

  • Кончик побега - конус нарастания в почках
  • Кончик корня - зона деления, прикрытая корневым чехликом для защиты
  • Камбий - обеспечивает рост растения в ширину
  • Основание междоузлий и черешков листьев - это также зоны активного роста растения

Именно в этих местах и происходит деление клеток и рост растения. Важно отметить, что сезонные изменения активности клеток камбия являются причиной возникновения годичных колец древесины. Внешний вид годичных колец обусловлен хронологической закономерностью: весной больше образуется проводящей ткани (более тонкая и рыхлая внутри), а осенью - механическая (толстая, более твердая). Именно поэтому годичные кольца на спиле дерева выглядят как чередование колец, отличающихся друг от друга.

Годичные кольца

На внешний вид годичных колец оказывают весьма сильное влияние условия внешней среды. Так, при дефиците трофического компонента (питательных веществ), к примеру, у растений, растущих на болоте, годичные кольца выглядят тоньше своих обычных размеров.

Ветер также оказывает существенное влияние: при его постоянном действии происходит перераспределение древесины по стволу. Оказывая действие на крону, ветер смещает центр тяжести дерева, что сказывается на его нижележащих отделах. Они начинают компенсаторно утолщаться для предотвращения слома дерева. При постоянно дующем ветре ствол сильно искривляется, а форма кроны становится флагообразной.

Камбий

Тема камбия и форм стволов растений весьма занимательна, и все-таки мы должны разобраться в строении самой образовательной ткани. Она представлена живыми мелкими быстро делящимися клетками с относительно крупным ядром. Объем цитоплазмы небольшой, она вязкая по консистенции, оболочка клетки тонкая. Это уязвимые клетки, которые растение оберегает по-своему, подобно тому, как животные оберегают только что появившееся потомство.

Влияние условий внешней среды на рост растения

Другое название образовательных тканей - меристемы (с др.-греч. — «μεριστός» — делимый). По времени возникновения различают первичные и вторичные меристемы.

Первичные меристемы - закладываются в эмбриогенезе

1) Вставочные меристемы (интеркалярные) - в виде отдельных участков в зоне активного роста в разных частях растения. Такие ткани можно найти в основании междоузлий у злаков, черешков листьев у многих растений. У злаковых наблюдается быстрый рост стебля за счет множественного расположения данной ткани на стебле - "вставочный рост".

2) Прокамбий - основа будущего камбия, перицикла, окружающего проводящие ткани в один или несколько слоёв (у голосеменных). В корнях перицикл является корнеродным слоем, так как в корне с него начинается формирование осевого цилиндра, наружным слоем которого он является. В нём закладываются придаточные и боковые корни, что имеет принципиальное значение для формирования корневой системы растения.

3) Верхушечные (апикальные) - формируются на верхушках стеблей и кончиках корней. В периферической части корня различают три слоя:

  • Дерматоген - в дальнейшем преобразующийся в первичную покровно-всасывающую ризодерму (эпиблему или ризодерму)
  • Периблема - образующая ткани первичной коры
  • Плерома - внутренний слой ткани центрального осевого цилиндра
Образовательная ткань
Вторичные меристемы - закладываются в постэмбриональном развитии

Камбий и феллоген (пробковый камбий) - занимают боковое положение по отношению к оси органа, обеспечивают рост вширь. Растения часто повреждаются, их задевают животные, нарушая целостность тканей и органов. На этот случай в группе вторичных меристем есть раневые меристемы, дающие начало защитной ткани в местах повреждения растения.

Вторичные меристемы
Топографическая классификация меристем

Спешу заверить, это отнюдь не сложная классификация, которой нужно бояться. Речь пойдет о взгляде на те же образовательные ткани с другой стороны. В переводе с греч. τόπος — место. Мы рассмотрим меристемы в соответствии с их месторасположением на растении.

  • Верхушечная или апикальная (лат. apex - вершина) - расположена на кончике корня и конусе нарастания побега
  • Боковая или латеральная (лат. latus - бок): камбий – обеспечивает рост стебля и корня в толщину
  • Краевая или маргинальная (лат. margo - край) меристема даёт начало листовой пластинке
  • Вставочная или интеркалярная (лат. inter - между и calaris - вставочный, добавочный) — расположена преимущественно у основания стеблевых междоузлий между зонами дифференцированных тканей.