Ткани растений и их краткая характеристика

Растения, как и все живые организмы на Земле, состоят из клеток, скопления которых образуют ткани. Последние весьма многообразны и отличаются в зависимости от выполняемых функций.

Любая ткань представляет собой группу клеток, сходных по строению и происхождению, а также выполняющих общую функцию. Все ткани делятся на 2 большие группы:

• простые – состоящие из одного вида клеток;
• сложные – состоящие из разных типов клеток, которые, кроме своих основных, выполняют также дополнительные функции.

Морфологические особенности тканей (т.е., особенности строения) зависят от выполняемых ими функций. У растений выделяют следующие типы тканей:

• образовательные,
• покровные,
• механические,
• проводящие,
• основные.

Давайте рассмотрим краткую характеристику каждой их них.

Образовательные

Образовательные ткани также называют меристемами, что в переводе с греч. «meristos» означает «делимый». Несложно догадаться, что их основной функцией является обеспечение роста растения за счет практически постоянного деления входящих в ткань клеток.

Сами клетки – достаточно мелкие, поскольку просто не успевают вырасти. Среди основных особенностей их строения можно выделить тонкие оболочки, плотное прилегание клеток друг к другу, крупные ядра, обилие митохондрий, вакуолей и рибосом. Митохондрии выполняют роль поставщиков энергии для различных клеточных процессов, а рибосомы синтезируют молекулы белка, необходимые для образования новых клеток.

Выделяют 2 подтипа меристем:

• Первичная – обеспечивающая первичный рост в длину. Она составляет зародыш семени, а у взрослого растения эта ткань сохраняется в верхушках побегов и кончиках корней.
• Вторичная – обеспечивающая рост стебля в диаметре. Данная группа делится на верхушечные, боковые, вставочные и раневые вторичные меристемы. Они состоят из камбия и феллогена.

Покровные

Покровные ткани образуют поверхность тела растений, находятся на всех органах. Главной их функцией является обеспечение устойчивости организма к механическим воздействиям и резким температурным колебаниям, а также защита от чрезмерного испарения влаги и проникновения внутрь патогенных микроорганизмов.

Данные ткани делятся на 3 основных типа:

• Эпидерма (также называют эпидермисом или кожицей) – первичная ткань из одного слоя мелких прозрачных клеток, которые плотно прилегают друг к другу. Она покрывает листья и молодые побеги. Поверхность данной ткани имеет специальные образования, именуемые устьицами, которые регулируют процессы газообмена и движения воды по телу растения. Также она обычно покрыта специальной кутикулой или восковым налетом, что представляет собой дополнительную защиту.
• Перидерма – вторичная ткань, покрывающая стебли и корни. Она приходит на смену эпидермису у многолетних растений, реже – у однолетних. Состоит из пробкового камбия (иначе называемого феллогеном) – мертвого слоя клеток, стенки которых пропитаны водонепроницаемым веществом. Образуется путем деления и дифференцирования феллогена внутрь и наружу, в результате чего формируется 2 слоя – феллодерма и феллема соответственно. Таким образом, перидерма имеет 3 слоя: феллема (пробка), феллоген, феллодерма. Так как клетки пробки пропитаны суберином – жироподобным веществом, которое не пропускает воздух и воду, то вследствие этого содержимое клеток отмирает и они заполняются воздухом. Плотный пробковый слой является надежной защитой растений от неблагоприятных внешних факторов.
• Корка – третичная ткань, приходящая на смену пробке. Как правило, она составляет кору деревьев и некоторых кустарников. Образуется в результате того, что в глубоких тканях коры закладываются новые участки феллогена, из которых, соответственно, формируются новые слои пробки. Из-за этого наружные ткани изолируются от центральной части стебля, деформируются и отмирают, а поверхность стебля покрывается мертвой тканью из нескольких слоев пробки и отмерших участков коры. Безусловно, толстая корка обеспечивает более высокую защиту, нежели пробка.

Механические

Эти ткани состоят из клеток с толстыми оболочками. Они обеспечивают своеобразный «каркас», т.е., поддерживают форму растения, делают его более устойчивым к механическим воздействиям. Среди особенностей этих тканей можно выделить мощное утолщение и одревеснение оболочек, тесное примыкание клеток друг к другу и отсутствие в их стенках перфораций. Наиболее сильно они развиты в стеблях, где представлены древесинными и лубяными волокнами, но также есть в центральной части корней. Выделяют 2 разновидности механической ткани:

• Калленхима – состоит из живых клеток с неравномерно утолщенными оболочками, что позволяет значительно укреплять молодые растущие органы. Кроме того, клетки этой ткани весьма легко растягиваются, поэтому не мешают удлинению растения.
• Склеренхима – состоит из вытянутых клеток с равномерно утолщенными оболочками, которые, к тому же, часто являются одревесневшими, их содержимое отмирает на ранних стадиях. Оболочки этих клеток имеют очень высокую прочность, поэтому они формируют ткани вегетативных органов наземных растений, составляя их осевую опору.

Проводящие

Проводящие ткани обеспечивают перенос и распределение по телу растения воды и минеральных веществ. Выделяют 2 основных разновидности таких тканей:

• Ксилема (древесина) – главная водопроводящая ткань. Состоит из специальных сосудов – трахей и трахеидов. Первые представляют собой полые трубки со сквозными отверстиями. Вторые – узкие, вытянутые в длину мертвые клетки с заостренными концами и одревесневшими оболочками. Ксилема отвечает за транспортировку жидкости с растворенными в ней минеральными веществами восходящим током – от корней к наземной части растения. Также выполняет опорную функцию.
• Флоэма (луб) – представлена ситовидными трубками, обеспечивает обратный, нисходящий ток: разносит питательные вещества, синтезируемые в листьях, к другим частям растения, в том числе – к корням. Находится в тесной взаимосвязи с ксилемой, образуя вместе с ней определенные комплексные группы в органах растений – так называемые проводящие пучки.

Основные

Основные ткани (паренхимы), как следует из названия, составляют основу органов растений. Они образованы живыми тонкостенными клетками и выполняют несколько функций, поэтому их разделяют на несколько разновидностей. В частности, это:

• Ассимиляционные – содержат большое число хлоропластов, соответственно, отвечают за процессы фотосинтеза и образование органических веществ. В основном, из этих тканей сформированы листья растений, чуть меньше их содержится в молодых зеленых стеблях.
• Запасающие – аккумулируют полезные вещества, в том числе белки и углеводы. Это ткани корнеплодов, плодов, семян, луковиц, клубней и стеблей древесных растений.
• Водоносные – накапливают и сохраняют воду. Как правило, эти ткани формируют органы растений, произрастающих в сухом и жарком климате. Могут содержаться как в листьях (например, у алоэ), так и в стеблях (у кактусов).
• Воздухоносные – за счет большого количества межклетников, заполненных воздухом, транспортируют его к тем частям организма, сообщение которых с атмосферой затруднено. Они характерны для водных и болотных растений.

Как мы видим, растительные ткани не менее многообразны и сложны, чем животные. Наибольшей специализации они достигли у покрытосеменных растений: у них выделяют до 80 видов тканей.