Straipsnyje kalbėsime apie augalų anatomiją. Mes išsamiai išnagrinėsime šią temą ir bandysime suprasti problemą. Augalai mus supa nuo pat gimimo, todėl gera apie juos sužinoti ką nors naujo.
Apie ką tai?
Augalų anatomija – botanikos šaka, tirianti vidinę ir išorinę augalų sandarą. Pagrindinis šio mokslo objektas – kraujagysliniai augalai, turintys specialų laidų audinį, dar vadinamą ksilemu. Šiai grupei priklauso asiūkliai, gimnasėkliai ir žydintys augalai bei samanos.
Istorija
Pirmą kartą augalų anatomija buvo paliesta Teofrastas raštuose dar V amžiuje prieš Kristų. Jau tada jis aprašė svarbias struktūrines dalis, būtent stiebą, šakas, gėles, šaknis ir vaisius. Šis autorius manė, kad šaknys, šerdis ir mediena yra pagrindiniai augalo audiniai. Iš principo galime sakyti, kad tokios idėjos išliko iki mūsų laikų.
Viduramžiai
Viduramžiais ir po jų buvo tęsiami augalų anatomijos tyrimai. Taigi 1665 metais R. Hukas mikroskopo dėka atrado ląstelę. Tai buvo didelis proveržis ir leido tyrinėti naujushorizontai šiuo klausimu. N. Gru 1682 metais parašė veikalą, kuriame smulkiai aprašė daugelio augalų struktūrų mikroskopinę sandarą. Savo darbe jis iliustravo visus faktus. Nušvietė kai kuriuos sudėtingus audinių audimo dalykus. 1831 metais H. von Mol ištyrė kraujagyslių ryšulius šaknyse, stiebuose ir lapuose. Po dvejų metų K. Sanio pavyko išsiaiškinti Kambijos kilmę. Taigi jis parodė, kad kasmet atsiranda naujų floemo ir ksilemo cilindrų. Atkreipkite dėmesį, kad floemas yra audinys, galintis pernešti organines medžiagas augaluose. 1877 m. Antonas de Bary paskelbė savo darbą pavadinimu Lyginamoji fenogamo ir paparčio vegetatyvinių organų anatomija. Tai buvo klasikinis augalų anatomijos darbas. Tačiau čia jis supaprastino visą iki tol surinktą medžiagą ir išsamiai ją pristatė.
Praėjusį šimtmetį augalų anatomijos ir morfologijos raida vyko labai greitai kartu su kitomis šakomis. Tai buvo glaudžiai susijusi su didele visų biologijos mokslų pažanga, kurią lėmė naujausių ir universalių tyrimo metodų sukūrimas.
Anatomija
Kas yra augalų anatomija? Botanikai mano, kad tai yra jų mokslo poskyris. Ji tiria augalų struktūrą ne kaip visumą, o tik ląstelių ir audinių lygmeniu, taip pat audinių vystymąsi ir išsidėstymą tam tikruose organuose. Tai taip pat apima augalų histologijos koncepciją, kuri apima jų audinių struktūros, vystymosi ir funkcionavimo tyrimą.
Anatomija kaip visuma yra neatskiriama dalismorfologija, bet siaurąja prasme koncentruojasi į augalų sandaros ir formavimosi tyrimą makroskopiniu lygmeniu. Ši disciplina labai glaudžiai susipynusi su augalų fiziologija – botanikos šaka, atsakinga už gyvuose organizmuose vykstančių procesų modelius.
Atkreipkite dėmesį, kad būtent augalų ląstelių tyrimas vėliau atsirado kaip nepriklausomas mokslas – citologija.
Iš pradžių augalų anatomija buvo tokia pati kaip morfologija. Tačiau praėjusio amžiaus viduryje įvyko rimtų atradimų, leidusių anatomijai išsiskirti kaip atskira žinių šaka. Informacija iš šios srities aktyviai naudojama augalininkystėje ir taksonomijoje.
Morfologija
Morfologija – botanikos šaka, tirianti augalų sandaros ir morfologijos dėsnius. Tuo pačiu metu organizmai nagrinėjami dviejose srityse: evoliucinė-istorinė ir individuali (ontogenija).
Svarbi šios krypties užduotis – aprašyti ir pavadinti visus augalo organus ir audinius. Kitas morfologijos uždavinys yra atskirų procesų tyrimas, siekiant nustatyti morfogenezės ypatybes.
Morfologija paprastai skirstoma į mikro ir makro lygius. Mikromorfologija apima tas žinių sritis, kurios tiria organizmus mikroskopu (citologija, embriologija, anatomija, histologija). Makromorfologija apima skyrius, kuriuose nagrinėjama visų augalų išorinė struktūra. Šiuo atveju mikroskopijos metodai yra visiškaipagrindinis.
Augalo lapo anatomija
Lapą sudaro epidermis, gysla ir mezofilas. Epidermis – tai ląstelių sluoksnis, apsaugantis augalą nuo įvairaus neigiamo poveikio ir per didelio vandens išgaravimo. Kartais epidermio sluoksnis papildomai padengiamas odele. Mezofilas – vidinis audinys, kurio esmė – fotosintezė. Venų tinklas susidaro dėl laidžiojo audinio. Jį sudaro sieto vamzdeliai ir indai, reikalingi druskoms, mechaniniams elementams ir cukrui perkelti.
Stomata yra ląstelių grupė, esanti apatiniame lapų paviršiuje. Jų dėka vyksta dujų mainai ir vandens perteklius išgaruoja.
Ištyrėme aukštesniųjų augalų anatomiją, o dabar atkreipsime dėmesį į morfologiją. Lapai susideda iš lapkočio, stiebelių ir skiltelių. Beje, vieta, kur stiebas ribojasi su lapkočiu, vadinama augalo makštimi.
Pagrindiniai lapų tipai
Išnagrinėję aukštesniųjų augalų anatomiją ir morfologiją, apsistokime ties tam tikromis lapų rūšimis. Tai paparčiai, spygliuočiai, gaubtasėkliai, likopsidai ir vyniotiniai. Taigi, mes suprantame, kad lapai klasifikuojami pagal augalo tipą, kuriame jie yra ryškiausi.
Stem
Baigdami tyrinėti augalų organų anatomiją, pakalbėkime apie stiebą. Tai ašinė dalis, ant kurios yra lapai ir reprodukciniai organai. Antžeminiams dariniams stiebas yra atrama, užtikrinanti ne tik vandens, bet ir organinių medžiagų tekėjimą į skirtingas zonas.augalai. Jei stiebai yra žali, kaip ir kaktusų, jie gali fotosintezuoti. Svarbi šio organo užduotis yra ta, kad jis sugeba kaupti naudingas medžiagas, kurių kai kuriems augalams reikia vegetatyviniam dauginimuisi.
Kaip minėjome aukščiau, viršutinė stiebo dalis yra uždengta specialiu maišeliu. Jį sudaro daugybė besidalijančių ląstelių, kurios auga viena ant kitos. Įdomu tai, kad čia formuojasi lapų užuomazgos. Jie persidengia vienas su kitu, o paskui išsitempia ir virsta tarpubambliais. Atkreipkite dėmesį, kad šis stiebo „dangtelis“arba jo viršūninė meristema buvo ištirta kuo išsamiau, skirtingai nei kitos zonos. Kraujagysliniai ryšuliai, vadinami lapų pėdsakais, nukrypsta nuo stelos. Beje, floemas ir ksilemas tarp jų nesusidaro. Pastebėta, kad evoliucijos metu augalai ilgina lapų pėdsakų aukštį, todėl lapų stela virsta cilindru, įsipainiojusiu į kraujagyslių ryšulius.
Pažiūrėjome į augalų ekologinės anatomijos tyrimo objektus ir supratome, koks sudėtingas augalas, kuris iš pirmo žvilgsnio atrodo toks primityvus. Anatomija ir morfologija būtini ne tik botanikos teorijai, bet ir praktiniais tikslais. Taigi puikiai išmanydami šią temą galite nesunkiai rinkti ir tinkamai paruošti vaistažoles.
Narvelis
Atkreipkite dėmesį, kad nepaisant to, kad išorinė augalų įvairovė yra labai didelė ir didžiulė, jų ląstelės iš esmės yra panašios. Norint visapusiškai apsvarstyti vidinę kūno struktūrą, pirmiausia reikia sužinoti apie ląstelių organizaciją ir jų tipus. Taigi, kas yra ląstelė? Yra žinoma, kad jis susideda išprotoplazma, kurią supa standus apvalkalas, būtent ląstelės sienelė. Jis susidaro iš celiuliozės ir pektino medžiagų, kurias išskiria protoplazma. Daugelis ląstelių, nustojusios augti, nutiesia antrinę sienelę savo vidinėje pusėje, ty pirminėje ląstelės sienelėje.
Kas yra protoplazma? Tai įprastas cukrų, riebalų, vandens, rūgščių, b altymų, druskų ir daugelio kitų medžiagų mišinys. Dėl protingo jų visų paskirstymo ląstelės dalyse augalas gali atlikti kai kurias gyvybiškai svarbias funkcijas. Jei patyrinėtume protoplazmą mikroskopu, pamatytume, kad ji yra padalinta į branduolį ir citoplazmą. Pastarajame yra plastidų. Branduolys yra apvalus kūnas, apsuptas dviguba membrana. Jame yra genetinės medžiagos. Branduolys kontroliuoja cheminius procesus ląstelėje ir daro jiems įtaką. Citoplazma yra medžiaga, kurioje yra daugybė sudėtingų struktūrų, būdingų tik augalams. Atkreipkite dėmesį, kad augalo gyvybei užtikrinti būtini bespalviai plastidai arba leukoplastai, taip pat maistinės medžiagos. Žaliuosiuose plastiduose arba chloroplastuose vyksta cukrų fotosintezė. Verta pasakyti, kad senos ląstelės turi šiek tiek kitokią struktūrą. Taigi, jų centrinė dalis, kurią supa membrana, yra greta ląstelės sienelės. Atminkite, kad bet kokių augalų ląstelių tipų kilmė yra būtent iš tų, kurias išsamiai išnagrinėjome aukščiau.
Audiniai
Augalų anatomija ir morfologijagalima žiūrėti pagal audinį. Augalų organizmai skirstomi į kai kurias zonas, kurių ypatumus daugiausia lemia ląstelių tipas ir vieta. Tokios sritys vadinamos audiniais. Jei remsimės klasikiniu apibrėžimu, galime suprasti, kad audiniai klasifikuojami pagal struktūrą, kilmę ir funkcijas. Atminkite, kad funkcijos kartais gali sutapti. Jie gali būti ribojami vienas nuo kito ir ne visada yra vienarūšiai. Dėl to labai sunku klasifikuoti audinius, todėl šiuolaikiniame pasaulyje kalbama apie konkrečiai pavadintus augalus. Galima sakyti, kad šiuo atveju augalai vertinami topografine prasme.
Nagrinėjant jį šaknies ir stiebo skerspjūvyje nuo periferijos iki centro, dažniausiai išskiriamos tokios svarbios zonos kaip epidermis, laidus cilindras, šaknis ir centrinė šerdis.
Šaknis
Atsižvelgdami į augalo šaknies anatomiją, pradėkime nuo apibrėžimo. Taigi tai yra ta augalo dalis, kuri neturi lapų. Jis sugeria vandenį ir maistines medžiagas iš dirvožemio ar bet kurios kitos terpės. Šaknis substrate gali išlaikyti drėgmę ir organines medžiagas. Tuo pačiu metu kai kuriems augalams tai yra pagrindinis saugojimo organas. Tai pastebima burokėliuose, morkose.
Jei atsižvelgsime į šaknį, tada joje aiškiai išskiriamos tokios zonos kaip stela ir žievė. Jie auga ir vystosi dėl viršūninės meristemos ląstelių dalijimosi ir įvairovės. Taip vadinamos kai kurios ląstelių grupės, kurios išlaiko gebėjimą dalytis ir gali daugintis nesidalijančias ląsteles. Šios sistemos dėka sutvirtina šaknies kepurėlę, kuri fiksuoja šaknies galą, taip apsaugodama nuo įvairių pažeidimų panardinant į dirvą. Atkreipkite dėmesį, kad ląstelių augimas, dalijimasis ir diferenciacija yra natūralus procesas, dėl kurio brendimo ir tempimo zonos gali būti žymimos vertikaliai. Šiame lygyje galima gana detaliai atsekti epidermio, stelos ir žievės vystymosi etapus. Virš tempimo zonos, beje, yra pailgos cilindro formos ataugos, kurios vadinamos šaknų plaukeliais. Jų dėka labai padidėja siurbimo galia.
Stela
Tikrai, nuostabus botanikos mokslas. Augalų morfologija ir anatomija atveria visiškai kitokį vaizdą į visą mums žinomą augalų pasaulį. Kaip jau žinome, stelos komponentai yra ksilemas ir floemas. Pirmasis yra arčiausiai centro. Taip pat atkreipiame dėmesį, kad dažniausiai šerdies nėra šaknyse, tačiau net jei ji atsiranda, vienaląsčiuose jis dažniau pasitaiko nei dviskilčiuose. Šoniniai stiebai susidaro ties periciklu ir taip prasiskverbia pro žievę. Jei šaknis gali išaugti į plotį, tada tarp floemo ir ksilemo susidaro antrinis sluoksnis – kambis. Jei padidėja storis, žievė ir epidermis dažniausiai miršta. Tuo pačiu metu pericikle susidaro kamščio kambis, kuris yra apsauginis šaknies sluoksnis, tai yra „kamštiena“.
