11.2: Внутрішня анатомія первинного стовбура

Last updated
Save as PDF

Page ID: 7343

Melissa Ha, Maria Morrow, & Kammy Algiers
Yuba College, College of the Redwoods, & Ventura College via ASCCC Open Educational Resources Initiative

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Визначте структури, що представляють кожну з трьох тканинних систем у стеблах.
Порівняйте будову соленостели, еустели та атактостели.
Поясніть розташування слідів листя, щілин слідів листя, слідів гілок та щілин слідів гілок.

Первинний стебло відноситься до трав'янистого (недеревного) стебла, який не зазнав вторинного зростання (зростання, який виробляє кора і деревина). Деякі види (все монокоти і деякі евдикоти) все життя залишаються трав'янистими, зберігаючи первинний стебло. Інші види евдікот спочатку утворюють первинний стебло, але пізніше стають дерев'янистими, замінюючи первинний стебло вторинним. Анатомію стебла (внутрішню будову) можна досліджувати через поздовжні розрізи (розрізання стебла уздовж) або в поперечних перерізах (розрізавши зріз стебла перпендикулярно довжині).

Всі три типи тканин представлені в первинному стовбурі. Епідерміс - це шкірна тканина, яка оточує і захищає стебло. Епідерміс зазвичай складається з одного шару клітин. Воскова кутикула на зовнішній стороні цих клітин обмежує втрату води. Клітини епідермісу є найбільш численними і найменш диференційованими з клітин епідермісу. Пори в епідермісі, звані продихами (сингулярні: стома) дозволяють здійснювати газообмін. Кожна стома межує з парою охоронних клітин, які регулюють устьинний отвір. Хоча продихи присутні в стеблах, вони зустрічаються з більшою щільністю листя. Трихоми - волосяні структури на поверхні епідермісу. Вони сприяють зменшенню транспірації (втрати води надземними частинами рослин), збільшують сонячну відбивну здатність і зберігають сполуки, які захищають листя від хижацтва травоїдними тваринами (рис.\(\PageIndex{1}\)).

Закри подання червонувато-зелений стебло з тонкими білими волосками, що тягнуться від нього — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Трихоми простягаються від епідермісу цього стебла *Datrua inoxia*. Зображення від Silk666 (CC-BY-SA).

Грунтова тканина заповнює більшу частину стебла, утворюючи кору безпосередньо всередині епідермісу і яму (якщо вона присутня) в центрі. Найвіддаленіша частина кори зазвичай являє собою кілька шарів клітин колленхіми. Решта кори і яма складаються з клітин паренхіми. Розташування судинної тканини в стовбурі залежить від виду (див. Нижче).

Поперечні перерізи виявляють три можливі розташування судинної тканини (стели) в стовбурі. Перша композиція (solenostele) присутній у декількох евдикотів, таких як липа (Tilia). У соленоостеле судинна тканина виступає у вигляді суцільного кільця (судинний циліндр; рис.\(\PageIndex{2}\)). Таким чином, міжфасцикулярні області (піт-промені) клітин паренхіми, що відокремлюють судинну тканину, надзвичайно вузькі. Друга композиція (еустель) присутній у більшості евдікот, таких як соняшник (Helianthus) та жовтець (Ranunculus). У еустелі судинна тканина скупчена в чіткі судинні пучки, розташовані в кільці, що дозволяє утворювати більш товсті міжфасцикулярні області між ними (рис.\(\PageIndex{3-4}\)). У цих соленокостях і еустелах судинна тканина розділяє наземну тканину на зовнішню кору і центральну яму. Третя композиція (атактостела) присутній у більшості монокотів, таких як кукурудза (Zea mays) та кілька евдикотів. У атактостели судинні пучки розкидані по всьому стеблу (рис.\(\PageIndex{3, 5}\)). У той час як судинні пучки біля зовнішньої сторони стебла щільніше упаковані в цьому третьому розташуванні, їх розподіл дещо безладне. У третьому розташуванні немає різниці між корою і ямою.

Поперечний переріз стебла звіробою перфоратом — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Поперечний переріз стебла звіробою звичайного (*Hypericum perforatum*), що ілюструє соленокістку. Епідерміс межує з усім корінням. Центральна яма (зеленувато-блакитна, в центрі) і периферична кора (вузька зона 3-5 клітин товщиною якраз всередині епідермісу) складаються з клітин паренхіми. Судинна тканина, утворюючи судинний циліндр, складається з ксилеми (червоної) і флоемної тканини (зелена, між ксилемою і корою) оточує яму. Зображення Рольфа Дітера Мюллера (CC-BY)

Поперечний розріз, що ілюструє еустелу з судинними пучками в кільці і атактостелу з розсіяними судинними пучками — Малюнок\(\PageIndex{3}\): У еустелів (зліва) судинні пучки розташовуються по периферії грунтової тканини. Тканина ксилеми розташована у напрямку до внутрішньої частини судинного пучка, а флоем розташовується у напрямку до зовнішньої сторони. Первинні флоемні волокна закривають судинні пучки. В атактостелах (праворуч) судинні пучки, що складаються з тканин ксилеми і флоема, розкидані по всій грунтовій тканині.

Поперечний переріз стебла геліантуса — Малюнок\(\PageIndex{4}\): Поперечний переріз стебла соняшнику (*Helianthus*), що ілюструє еустелу. Судинні пучки розташовуються в кільце. Міжфасцикулярні області між судинними пучками товсті в порівнянні з соленощитом, де вони були занадто тонкими, щоб їх було видно. Грунтова тканина розділена на зовнішню кору і центральну яму. Епідерміс межує з усім стеблом. Зображення, позначене з бібліотеки зображень біонауки коледжу Беркшира (суспільне надбання)

Поперечний переріз кукурудзяного стебла, що показує розсіяні судинні пучки — Малюнок\(\PageIndex{5}\): Поперечний переріз стебла кукурудзи (*Zea mays*), приклад атактостели, при 40-кратному збільшенні. Судинні пучки розсіяні, але знаходяться в більшій щільності поблизу зовнішньої сторони стебла. На відміну від соленостел і еустелів, грунтова тканина не розділена на яму і кору. Епідерміс межує з усім стеблом. Зображення, позначене з бібліотеки зображень Bioscience Коледжу Беркшира (суспільне надбання)

Клітини ембріональної тканини, звані прокамбієм (див. Меристеми), ділять для отримання первинної ксилеми внутрішньо та первинної флоеми зовні. У деяких судинних пучках залишаються деякі прокамбіальні клітини і утворюють фасцикулярний камбій в центрі судинного пучка. Після того, як стебло закінчить подовження, волокна склеренхіми, які називаються первинними флоемними волокнами, виробляються безпосередньо поза первинною флоемою. Первинні флоемні волокна кожного судинного пучка іноді називають флоемними ковпачками (ковпачками пучка). Якщо первинні флоемні волокна оточували весь судинний пучок, вони утворюють оболонку пучка (рис.\(\PageIndex{6}\)).

Крупним планом судинного пучка в кукурудзяному стовбурі, показуючи провідні елементи ксилеми і флоеми — Малюнок\(\PageIndex{6}\): Судинний пучок у стеблі кукурудзи (*Zea mays*) при 400кратному збільшенні. Елемент судини протоксилеми дозрівав до метаксилеми елементи судини ксилеми. У зрілості посудину протоксилеми розривається, залишаючи повітряний простір. Сито-трубчасті елементи і клітини-компаньйони утворюють флоем. **Оболонка пучка** складається з первинних флоемних волокон (волокон склеренхіми), які оточують судинний пучок. Зображення, позначене з бібліотеки зображень Bioscience Коледжу Беркшира (суспільне надбання)

Судинні пучки з'єднують листя і стебла. Пасма судинної тканини, що з'єднують листя зі стеблом, називаються слідами листя. Трохи над слідами листя є частини стебла без судинної тканини, які називаються проміжками сліду листя. Аналогічно сліди гілок з'єднують пахвові пагони з основним стеблом, залишаючи трохи вище них щілини слідів гілок (рис.\(\PageIndex{7-8}\)).

Циліндричне представлення судинної тканини в стовбуровому сегменті з маркуванням структур — Малюнок\(\PageIndex{7}\): Фіолетовий циліндр представляє судинну тканину в стовбурі. Судинна тканина залишає стебло, щоб увійти в лист, утворюючи **сліди листя**. Простір без судинної тканини трохи вище сліду листа - це **щілина сліду листа**. **Трасування гілки** також створює **розрив трасування гілки**. Зображення Меліси Ха (CC-BY).

Поздовжній розріз пагона колеуса, що показує пагін верхівкової меристеми та листової примордії — Малюнок\(\PageIndex{8}\): Поздовжній розріз верхівки пагона *колеуса*. **Проміжки слідів листя** - це простори без судинної тканини трохи вище **слідів листя**, які представляють собою нитки судинної тканини, що рухаються від стебла до листа. Три тканинні системи в цьому стовбурі представлені епідермісом (зовнішній шар шкірної тканини, не мічений), піт і кора (наземна тканина) і судинною тканиною між ямою і корою. На верхньому кінчику знаходиться втеча верхівкової меристеми. Молоді листя (листові примордії) виходять з обох сторін. Пазушні бруньки з'являються трохи вище, де кожен лист або лист примордиума зустрічається зі стеблом. Зображення Меліси Ха (CC-BY).

Атрибуції

Куратор і автор Меліса Ха з наступних джерел:

З 5.4: Вихід з введення в ботаніку Олексія Шипунова (суспільне надбання)
З 30.2 Випливає з біології 2e від OpenStax (ліцензований CC-BY)