Тканини рослин

Уявімо, що нам дано незвичайне завдання: «побудувати» живу рослина. Не в житті, звичайно, - природа це зробить і без нас - а на папері. Точно так само, як архітектор лінію за лінією викреслює схему будинку або заводу, і ми спробуємо створити креслення рослини. У будинку або на фабриці повинні бути всі необхідні для життя пристосування: вікна для надходження повітря, труби для води і т. д. Ми теж повинні подбати про те, щоб збудована за нашою схемою рослина могла живитися і рости, а не залишилась чистою вигадкою, неможливою в природі.

Будинки, як відомо, будуються з різних матеріалів - цегли, дощок, залізної арматури. Все живе будується з єдиних «цеглинок» - клітин. Клітини ці можуть бути абсолютно різними навіть в одній рослині. Порівняйте, наприклад, зріз стовбура дерева і його зелений лист! Однорідні групи клітин, які виконують подібну роль, називаються тканиною.Як будинок складається з безлічі матеріалів, так і рослина складається з безлічі тканин.

З чого ж ми почнемо наше «будівництво»? Для будь-якої будови потрібний будівельний матеріал. Людям досі не вдалося винайти такий єдиний будівельний матеріал, з якого можна було б «зліпити» і скло, і металевий каркас, і цеглу. Природа таку універсальну тканину винайшла давним-давно. Вона називається твірною. Росте рослина тільки за рахунок цієї тканини. У яких частинах рослини ми її розташуємо? Природно, на кінчику кореня, щоб він міг рости в глибину, на верхівках пагонів, щоб вони могли витягатися вгору. Але цього недостатньо. Адже стебла і коріння повинні рости і в товщину. Інакше, нескінченно витягуючись, рослина просто підломиться під власною вагою. Значить, всередині коренів і стебел, уздовж їх поверхні, ми теж розташуємо шари твірної тканини.

Отже, наша уявна  рослина прийнялася зростати, причому зберігаючи всі природні пропорції. Але крихкий корінець натикається на грубі камінчики і грудки землі, сонце немилосердно висушує ніжні пагони. Ніяк не обійтися без ще однієї тканини - покривної. Адже і будинок швидко зруйнується, якщо його не покрити штукатуркою та фарбою. А рослинам покривна тканина знадобилася в той момент, коли вони вийшли з води на сушу.  Надземні частини рослини ми покриємо тонким шаром покривної тканини - епідермою, щоб захистити від висушування. Тканина ця повинна бути гнучкою, щоб не тріскатися від згинання рослини під вітром і інших напруг. Тому стінки клітин будуть не гладкими, а зубчастими, зчепленими між собою, як застібки «блискавки». А щоб зробити цю шкірку непроникною, її клітини виділять на поверхню тонку плівку жирових речовин - кутикулу, а в деяких випадках навіть більш товстий восковий наліт. Цей наліт легко помітити - він надає будь-якому органу рослини сизуватий відтінок. Наприклад, свіжозірвані сливи відливають сизим через восковий наліт. Саме він надає особливу красу сріблястим ялинам. Але досить потерти рукою сливу або голку сріблястої ялини, щоб наліт стерся.

Однак незабаром ми побачимо, що тонкого шару епідерми явно недостатньо, щоб захистити зростаюче стебло рослини. Набагато краще його захистять шари мертвих клітин, що складаються з одних оболонок. Вони називаються пробкою. Легко помітити, як на молодих пагонах деревних епідерма змінюється пробкою: вони втрачають зелений колір і стають бурими. Будучи мертвими, шари пробки легко руйнуються під дією стихій, але на зміну їм приходять нові. Пробка може покривати не тільки стебла, а й плоди рослини. Пробкою покритий  плід граната.

Отже, наша рослина може рости і захищена від вітру, висихання і т. д. Але, здається, ми забули найголовніше - як вона буде живитися?

Під назвою «основні тканини» ми об'єднаємо всі тканини рослини, які, якщо продовжити наше порівняння з будинком або заводом, виконують роль «кухні» і «продуктового складу». Живляться рослини автотрофно, шляхом фотосинтезу.  Цей процес відбувається в усіх зелених клітинах рослини під дією сонячного світла. Де ми розмістимо клітини цієї зеленої тканини рослини? Зрозуміло, в листках, на які падає найбільше світла, а також - у молодому зеленому стеблі рослини, що ще не покрилося пробкою. 

Ще одна основна тканина - запасаюча. Рослинам, які живуть в умовах пустелі, найбільше бракує води. Як допомогти їм уберегтися від засихання? Мабуть, тут могла б допомогти особлива запасаюча тканина - водоносна, що зберігає воду. Всім відомо, як наповнені водою м'ясисті стебла кактусів або алое, пристосованих до життя в пустелі.

У запасаючих тканинах рослини можуть відкладатися самі різні поживні речовини: крохмаль, цукор (наприклад, у цукрового буряка), масло. Неважко здогадатися, що запасаюча тканина рослин має величезне значення для людини, яка навчилася використовувати її запаси для власних потреб. Адже в інших тканинах рослини поживних речовин досить мало. Наприклад, в їстівних листках салату їх всього 5-8% і 90% - води, а в запасаючій тканині насіння пшениці - 90% поживних речови

Крім органічних речовин рослині потрібні ще й мінеральні солі, що знаходяться в грунті. Одна з основних задач кореня будь-якої рослини - всмоктування води з цими речовинами, розчиненими в ній. 

Наша рослина все більш і більш оживає: через корінь у неї надходять вода і мінеральні солі, в зелених тканинах утворюються органічні речовини. Але все-таки чогось начебто не вистачає. Дійсно, вода і мінеральні солі, поглинені коренем ... залишаться в корені. Органічних речовин, синтезованих в листках і стеблі, корінь не отримає.Але ж вони йому теж необхідні! Значить, не обійтися без того, щоб налагодити систему «трубопроводів» всередині рослини. Причому  одними «трубами» вода і мінеральні солі будуть підніматися в стебло і листя, по інших «трубах» органічні речовини будуть опускатися в корінь.

Такі тканини рослини називаються провідними. Висхідний струм води і мінеральних солей йде по деревині. Звичайно, зручніше за все було б прокласти для цього «водопроводу» щось на кшталт маленьких труб всередині рослини, за якими розчин рухався б легко і без перешкод. Але відстань від кореня до самих верхніх листків у дерев часто перевищує десятки метрів. У нашому ж розпорядженні єдиний «будівельний матеріал» для всіх тканин: клітини.Але ні одна клітина не може витягнутися на таку довжину!Як же подолати цю трудність? Очевидно, замість однієї клітини-«трубки» доведеться скористатися довгим ланцюжком клітин, за якою буде підніматися вода з розчиненими в ній мінеральними солями. Саме так і вчинила природа мільйони років тому.

На жаль, піднімаючись по цьому ланцюжку, розчин буде постійно зустрічати на своєму шляху поперечні перегородки - стінки клітин - і повільно через них проціджуватися. Так влаштована деревина у всіх більш древніх груп рослин, аж до хвойних. Подивимося, наприклад, на лист ялини (голку).Листок ялинки  дуже вузький, покритий товстим шаром кутикули і воску. Відразу видно, що води він випаровує мало і пристосований до того, щоб зменшити це випаровування.Звичайно, ялина та інші хвойні просто не в змозі дозволити собі розкіш випаровувати багато води листям. Адже вона дуже повільно просочується вгору по їх деревині.

Для нас очевидно, що треба просто зруйнувати поперечні стінки клітин, перетворивши ланцюжок клітин в справжній «трубопровід». Природі для цього винаходу знадобилися десятки мільйонів років. Спочатку в поперечних стінках клітин виникли отвори - перфорації, а потім стінки повністю зруйнувалися. З’явилися судини – елементи провідної тканини. 

Низхідний рух органічних речовин йде по ситоподібних трубках. Тут швидкість потоку набагато менше, адже рослина виробляє в багато разів менше органічних речовин, ніж споживає води. Тому і перегородки між клітинами не потрібно руйнувати, і самі клітини залишаються живими.
Деревина і луб утворюють провідні пучки рослини. Вони добре видно на листках рослин у вигляді жилок.  

Отже, наша рослина майже «побудована». Воно вбирає або виробляє все необхідне для життя; по провідним  тканинам вода, мінеральні солі, органічні речовини надходять в усі органи нашого рослини.

Упущена, втім, дуже важлива деталь. При будівлі залізобетонних будівель ніколи не обходяться без залізного каркаса, арматури, яка служить «скелетом» для бетонних матеріалів. У рослини роль такої арматури виконують механічні тканини. Без цих тканин рослина не могла б витримувати власної ваги, дії вітру, снігу, дощу і т. п. Як перетворити звичайні клітини рослини в міцні і пружні механічні тканини? По-перше, можна просто збільшити товщину клітинних стінок. По-друге, можна, крім того, витягнути самі клітини, перетворивши їх у волокна. Природі вдалося витягнути ці клітини іноді до півметрової довжини, при цьому їх довжина і ширина співвідносяться як 1000: 1.Для людини практичне значення мають луб'яні волокна (не плутати з лубом), що використовуються в текстильній промисловості. Луб'яні волокна володіють незвичайною міцністю. Граничний розмір вантажу, який вони можуть витримати, у деяких рослин майже вдвічі перевищує відповідний показник будівельної стали!

Цікаво, що сама ідея залізобетонних конструкцій вперше прийшла в голову не інженеру, а садівникові на прізвище Моньє, який зробив діжку для великої пальми із залізного каркасу і бетону. Цю ідею йому підказало розташування механічних тканин самої пальми.

Що ж, розпочате нами «будівництво» живої рослини добігає кінця. Для повної досконалості залишилося лише зробити кілька останніх штрихів.

У будь-якого організму в процесі його життєдіяльності утворюються різні побічні продукти, виділення. Тварини зазвичай легко виводять їх назовні.

Рослині важче: продукт виділення далеко не завжди рідкий, і утворюється він всередині клітини, покритої товстою оболонкою. Тому рослинні виділення рідко виводяться назовні. Клітини, які накопичують виділення, утворюють видільні тканини. Самі такі клітини приречені на смерть у міру свого заповнення виділеним речовиною.

Людина знайшла саме широке застосування багатьом виділенням рослин. Досить сказати, що до їх числа відносяться бальзами і смоли, а також ефірні масла. Ароматні ефірні масла рослинам потрібні, щоб залучати комах для запилення або відлякувати травоїдних тварин різким запахом. Людина використовує ефірні масла у виробництві ліків, парфумів, при приготуванні кондитерських виробів і для багатьох інших цілей.

Джерело: http://www.knowbiology.ru/rastenia.html