Проводящие ткани

Движение веществ и обмен их между живыми клетками растений происходят благодаря осмосу. Но на далекое расстояние вода и другие вещества переносятся с помощью проводящих тканей. Существует два тока жидкостей в растении: восходящий ток воды и минеральных солей от корней по стеблю вверх до листьев и нисходящий ток жидких органических веществ от листьев по стеблю вниз к корням. Последний ток веществ только условно можно назвать «нисходящим», так как они передвигаются также от листьев вверх, к конусам нарастания, к цветкам, плодам, развивающимся на верхней части стеблей. Также условно говорится, что восходящий ток воды несет в себе воду и минеральные соли, в весенний период с восходящим током по стволу дерева передвигаются и органические вещества (сахар и др.), направляющиеся к набухающим почкам.

Так как в растениях существует два встречных тока жидкостей, то и проводящие ткани бывают двух родов: сосуды и трахеиды служат для проведения восходящего тока и ситовидные трубки – для проведения нисходящего тока.

Сосуды. или трахеи. – это сплошные трубки, стенки которых вначале целлюлозные, а затем целиком или частично одревесневающие. Сосуды возникают из живых клеток, а позднее заполняются водой, омертвевают и в таком состоянии выполняют водопроводящую роль. Формы их разнообразны. Самые тонкие сосуды с внутренней стороны имеют утолщения в виде одревесневших колец или спиральных лент. Такие сосуды называются кольчатыми и спиральными. Более крупные сосуды – сетчатые – имеют внутренние утолщения в виде сетки, и пористые, в стенках которых расположены многочисленные простые или окаймленные поры (рис.1).

Рис.1. Форма сосудов из проводящей ткани растений.

1 и 2 – кольчатые сосуды; 3, 4, 5 – спиральные; 6 – сетчатый; 7 – лестничный; 8 – сосуд с окаймленными порами.

В отличие от сосудов-трахей распространены еще трахеиды. также мертвые длинные клетки с одревесневшими оболочками, но с заостренными концами. Подобно трахеям, трахеиды имеют внутренние утолщения оболочки и поры. Древесина хвойных растений сплошь состоит из трахеид с окаймленными порами, по которым передвигаются вода и растворенные в ней минеральные соли.

Рис.2. Строение окаймленной поры.

1 – пора в разрезе; 2 – пора с поверхности.

Строение окаймленной поры можно представить, ознакомясь со схематическим рисунком модели окаймленной поры (рис.2). На нем в сильно увеличенном виде показаны две окаймленные поры, из которых одна в разрезе, а другая с поверхности. На разрезе поры видна срединная пластинка между соседними клетками, в средней части срединной пластинки заметно утолщение – торус, способный прижиматься к правому и левому отверстиям, ведущим в полость окаймленной поры. Полость окаймленной поры образуется соответствующими утолщениями вторичных оболочек. На этом же рисунке видна снаружи вторичная оболочка с поверхности и два кружочка, из которых меньший – отверстие, ведущее в полость, а второй (более крупный) ограничивает окаймленную пору. Торус действует как двухсторонний клапан: он может прижиматься к правому или левому отверстиям и, закрывая вход в полость, прекращать проникновение жидкости из одной клетки в соседнюю. Поры зимой бывают закрыты, а летом открыты. Число окаймленных пор огромное. Особенно хорошо они видны у хвойных растений.

Ситовидные трубки – проводники органических веществ. В отличие от сосудов это живые клетки несколько удлиненной формы, расположенные в коре и служащие для проведения по всему растению веществ, вырабатываемых листьями. Оболочки их остаются всегда целлюлозными. Ситовидная трубка возникает, так же как и сосуды, из вертикального ряда удлинившихся клеток, поперечные перегородки которых не исчезают, а продырявливаются в виде сита или решета. Через отверстия ситовидных пластинок протоплазма двух клеток соединяется в единое целое.

Ситовидные пластинки бывают расположены или перпендикулярно к длине трубок, или наклонно. Продырявленные пластинки встречаются и на боковых стенках. Клетки ситовидных трубок имеют протоплазму и клеточный сок, которые сохраняются до конца жизни каждой трубки. Клеточные ядра заметны в них только в молодом возрасте. Возле каждой ситовидной трубки расположены одна или несколько сопровождающих клеток (спутников) с густой протоплазмой и ядром, роль которых пока еще не выяснена. На зиму ситовидные пластинки у многих растений закупориваются особым веществом (каллезой), а весной это вещество растворяется, и трубки вновь начинают функционировать или же весной ситовидные трубки отмирают и заменяются новыми, возникающими вследствие деятельности камбия.

У деревьев и кустарников водоносные сосуды входят в состав древесины, занимающей внутреннюю часть стебля и корня, а ситовидные трубки находятся в коре, расположенной снаружи. У травянистых растений проводящая ткань входит в состав проводящих пучков, имеющих различное строение. В их состав включена также основная, запасающая, а часто механическая и образовательная ткань – камбий.

К проводящим тканям можно отнести еще млечники. то есть трубки-сосуды, распространенные у растений, выделяющих млечный сок. К таким растениям относятся, например, одуванчик, осот, мак, чистотел, молочай, ваточник и др. Многие из этих растений были распространены (до недавнего времени) в промышленных посевах, например каучуконосы, возделываемые для добывания каучука (тау-сагыз, кок-сагыз, каучуковое дерево – хевея и др.). В значительной мере роль их теперь уменьшилась, так как эти ценные вещества добываются сейчас синтетическим путем.

Млечники пронизывают все органы растения и образуют сложную систему соединенных между собой трубок, состоящих из многих клеток, у которых поперечные перегородки растворяются и развиваются членистые млечники. У растений семейства молочайных, крапивных и некоторых других млечные сосуды развиваются путем разрастания и сильного разветвления отдельных клеток также образующих сложную систему трубок – нечленистых млечников (рис.3).

Рис.3. Млечные сосуды.

1 – членистые (осота); 2 – нечленистые (молочая).

Млечный сок – это белая, красная или оранжевая жидкость, содержащая в себе сахар, крахмал, белки, каучук, смолу, камеди, алкалоиды. Он образуется из центральной вакуоли разросшихся клеток; протоплазма со множеством ядер располагается возле стенок млечных трубок. Иногда наблюдается передвижение млечного сока. Можно думать, что млечники частично заменяют собой ситовидные трубки; кроме того, млечный сок служит защитой от вредителей, так как часто содержит ядовитые вещества – алкалоиды. При соприкосновении с воздухом частицы каучука застывают и закупоривают случайные поранения. Каучук – сырье для получения резины, а гутта – сырье для гуттаперчи, используемой для изоляции электропроводов. Последняя добывается из корней кустарника бересклета и из эйкомии.