74405

Ксилема

Доклад

Биология и генетика

По характеру утолщения стенок различают трахеиды кольчатые спиральные лестничные сетчатые и пористые рис. Пористые трахерды имеют всегда окаймленные поры рис. 101 у хвойных обычно с торусом рис. Трахеиды приспособлены к выполнению двух функций: проведения воды и механического укрепления органа.

Русский

2014-12-31

40 KB

4 чел.

Ксилема

Водопроводящие элементы ксилемы представлены трахеидами и трахеями, или сосудами, часто объединяемыми под общим названием трахеальных элементов. В функционирующем состоянии это, по-видимому, мертвые клетки. Трахеальные элементы обычно располагаются вдоль органа.

 

Трахеиды представляют собой вытянутые замкнутые клетки с косо срезанными, заостренными, закругленными или даже зазубренными концами. Продольные стенки их неравномерно утолщены (см. стр. 92).

По характеру утолщения стенок различают трахеиды кольчатые, спиральные, лестничные, сетчатые и пористые (рис. 63). Пористые трахерды имеют всегда окаймленные поры (рис. 101), у хвойных обычно с торусом (рис. 67).

У трахеид никогда не бывает непосредственного сообщения между клетками, каждая клетка остается вполне замкнутой и сообщается с соседними трахеидами окаймленными порами, у которых остается замыкающая пленка (о строении пор см. стр. 92). Поперечные размеры трахеид измеряются сотыми или десятыми долями миллиметра; длина их обычно представляет величину порядка 1-4 мм.

Трахеиды приспособлены к выполнению двух функций: проведения воды и механического укрепления органа.

Более совершенным типом водопроводящих элементов являются длинные трубочки - трахеи, или сосуды.Трахея1 представляет собой трубку, состоящую из продольного ряда клеток - члеников трахеи; в перегородках между члениками находятся крупные отверстия - перфорации.

На концах каждой трахеи находятся членики со скошенными поперечными стенками, несущими окаймленные поры. Таким образом, сосуд представляет собой так же, как и трахеида, замкнутую систему.

Когда говорят о трахеях, обычно имеют в виду только их членики.

Поперечные размеры члеников трахей более крупны, нежели трахеид, и нередко составляют 0,1-0,15 мм, а у некоторых деревьев (например, дуба) и лиан даже 0,3-0,7 мм. Длина трахей достигает нескольких метров, а у лиан и некоторых древесных пород - нескольких десятков метров.

Трахеи многих растений формируются следующим образом: членики будущей трахеи представляют расположенные в продольный ряд живые тонкостенные клетки, полости которых заполнены протоплазмой с крупным ядром (рис. 102). Каждый из члеников растет, увеличиваясь в объеме; протоплазма его вакуолизируется (рис. 102, 2) и занимает постенное положение; зернышки протоплазмы скопляются около тех участков продольных стенок, где образуются утолщения их или же окаймления пор (рис. 102, 3). Далее членики еще несколько увеличиваются в размерах, формируются вторичные утолщения оболочки; в поперечных перегородках происходит ослизнение и набухание - в одном центральном участке (рис. 102, 4) или же в нескольких. Затем продольные стенки окончательно оформляются, а ослизнившиеся участки перегородок между члениками растворяются (рис. 102, 5); продольный ряд члеников становится трахеей - сплошной трубкой. К этому времени завершается одревеснение стенок трахеи. Затем протопласты разрушаются, растворяются, и полость трахеи заполняется водой. По новым исследованиям, перфорации в трахеях вторичной ксилемы древесных двудольных образуются путем разрывов в перегородках, происходящих в то время, когда молодые членики трахей, не растущие в длину, сильно и быстро увеличиваются в диаметре. В трахеях с перегородками, перпендикулярными к продольной оси трахеи, обычно образуется по одной крупной перфорации в перегородке, в трахее с косо поставленными перегородками - часто по нескольку (рис. 69, 103).

При развитии водопроводящих элементов ксилемы самыми первыми возникают кольчатые и спиральные трахеиды и сосуды. Они встречаются в тех частях стебля, корня или листа, которые продолжают сильно удлиняться. Происходит значительное пассивное растягивание неутолщенных участков стенки между отдельными кольцами или витками спирали, и в сформированном органе часто бывает видна сильно растянутая спираль или далеко отстоящие одно от другого кольца (рис. 63). Позднее, когда заканчивается растяжение органа, появляются более совершенные, сначала лестничные, а затем пористые элементы.

Часть ксилемы, содержащая кольчатые и спиральные трахеиды и трахеи, носит название протоксилемы, все остальные элементы первичной ксилемы называют метаксилемой.

В процессе эволюции элементы ксилемы претерпели большие изменения. Эволюция элементов ксилемы представляет собой один из важных и интересных вопросов эволюционной анатомии растений. По-видимому, исходными водопроводящими элементами были трахеиды. Наиболее древними считаются трахеиды с кольчатыми и спиральными утолщениями. У древнейших наземных растений - псилофитов ксилема состояла только из кольчатых и спиральных трахеид. В процессе эволюции кольчатых и спиральных трахеид появились лестничные, а затем и пористые трахеиды. Поры трахеид сначала были удлиненными, но постепенно становились все более округлыми. Этому процессу сопутствует уменьшение длины и увеличение поперечника трахеид. Переход от примитивных типов спирального и кольчатого, т. е. частичного, утолщения к сплошному утолщению оболочки с окаймленными порами имеет большое физиологическое значение: облегчается проведение воды, масса ксилемы приобретает большую механическую прочность. У покрытосеменных, в особенности у древесных двудольных, разнообразие трахеид и их производных чрезвычайно велико. У большинства покрытосеменных встречаются трахеиды с округлыми окаймленными порами.

В процессе эволюции из трахеид возникли как элементы с особенно толстыми стенками и щелевидными (вторично простыми) порами - волокна либриформа (стр. 160), несущие исключительно механическую функцию, так и специализированные водопроводящие элементы - сосуды. Специализация выразилась в расширении полости клетки и образовании перфораций. Передача воды в сосудах может идти непрерывным током, что представляет важное физиологическое преимущество. Сосуды встречаются у некоторых видов плауновых (селагинеллы), папоротников (папоротник орляк), хвощей, гнетовых и почти всех покрытосеменных2. Наиболее примитивные типы сосудов своей длиной, малым диаметром и острыми концами напоминают трахеиды. Их конечная стенка слабо выражена (рис. 103), перфорационная пластинка располагается на боковой стенке. У примитивных форм членики длинные3 и узкие, у более высокоорганизованных (эволюционно продвинутых) - короткие и широкие. В крайних формах длина членика становится значительно меньше его ширины. В связи с укорочением члеников сосудов концы их становятся все менее острыми, и в конце концов перфорационная пластинка располагается поперечно, только иногда над перфорацией сохраняется более или менее удлиненный участок членика клювик (рис. 103, 6, 7). Число перфораций (число перекладин лестничной перфорации) также постепенно сокращается, и образуется одна округлая поперечно расположенная перфорация. Процесс возникновения сосудов происходил в разных группах растений, естественно, несколько по-разному, но в общих чертах так, как это изложено. Отражение отдельных этапов эволюции сосудов можно наблюдать не только в разных видах одного и того же рода, но и у одного и того же растения в его онтогенезе. Постепенное совершенствование водопроводящих элементов можно показать и в расположении пор на боковых стенках члеников сосудов и трахеид.

Удлиненные лестничные поры (лестничная поровость) более примитивных элементов заменяются сначала более округлыми и округлыми порами, расположенными сначала горизонтальными рядами (супротивная поровость), а затем по очереди (очередная поровость).

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

79048. Особенности профессионального труда в науке. 35.5 KB
  Для того чтобы удовлетворить этим требованиям он должен: хорошо знать все то что сделано и делается в его области науки; публикуя результаты своих исследований четко указывать на какие исследования предшественников и коллег он опирался и именно на этом фоне показывать то новое что открыто и разработано им самим. Одной из острых тем обсуждаемых в дискуссиях по вопросам социальной ответственности является свобода научных исследований. Результаты и приложения фундаментальных исследований очень часто непредсказуемы. Но можно сказать что...
79050. Наука как познавательная деятельность 24.5 KB
  Особенности науки и ее взаимосвязи с другими способами познавательной деятельности и культуры находят свое выражение в 3х основных аспектах ее существования и функционирования. Как и другие способы познания наука возникает из практической деятельности людей. Основными системообразующими факторами способствующими превращению науки в важнейший и определяющий способ познавательной деятельности являются: ориентация на объективный характер закономерностей изучаемых предметов и открывает возможность опережающего изучения объектов неохваченных...
79052. Наука как особая сфера культуры 24 KB
  Не следует также забывать что в своем развитии наука взаимодействует и с другими формами общественного сознания искусство мораль философия религия а также и с социальными институтами общества. Поэтому правильное представление о роли и месте науки в общей системе культуры можно получить только тогда когда будут учитываться вопервых многообразные ее связи и взаимодействия с другими компонентами культуры вовторых раскрыты специфические особенности отличающие ее от других форм культуры способов познания и социальных институтов....
79053. Вклад позитивизма в становление философии науки 30 KB
  Вклад позитивизма в становление философии науки. Огюст Конт 1798 1857 родоначальника позитивизма позитивной философии в тех аспектах которые были связаны с высокой оценкой научности как важнейшего качества знания. Понятие ldquo;позитивизмrdquo; обозначает призыв философам отказаться от метафизических абстракций т. Отчасти позитивизм заключается в антифилософской реакции против рационализма идеализма спиритуализма и обращается в тоже время к материализму.
79054. Проблема «опыта» и истины в философии науки нач. 20 в. (Э. Мах, Авинариус, А. Пуанкаре) 34.5 KB
  Проблема опыта и истины в философии науки нач. Эмпириокритицизм философская система чистого опыта критический эмпиризм который стремиться ограничить философию изложением данных опыта при полном исключении всякой метафизики с целью выработки и естественного понятия о мире. Нейтральный элемент опыта одновременное включение духовного и материального начала. Авенариусом буквально означает критику опыта.
79055. Вклад неопозитивизма в развитии логики и методологии науки 37 KB
  Вклад неопозитивизма в развитии логики и методологии науки. Логика науки – применение идей методов и аппарата логики в анализе научного познания. Развитие логики всегда было тесно связано с практикой теоретического мышления и прежде всего с развитием науки. Методология науки в традиционном понимании это учение о методах и процедурах научной деятельности а также раздел общей теории познания в особенности теории научного познания эпистемологии и философии науки.
79056. Концепция философии науки Т. Куна 25.5 KB
  Концепция философии науки Т. Важнейшей характеристикой знания является его динамика его рост изменение развитие В современной западной философии проблема роста развития знания является центральной в философии науки. переход к новому периоду нормальной науки . Причем последние гораздо более редки в истории развития науки по сравнению с первыми.