Ткани растений и их типы¶

Ткани растений — это совокупности клеток, сходных по происхождению, строению и выполняемым функциям, объединённых в структурные комплексы. Ткани формируют органы растения — корень, стебель, лист, цветок — и обеспечивают такие процессы, как фотосинтез, транспорт веществ, рост, механическая опора и защита. Изучением тканей занимается раздел ботаники — анатомия растений, основы которого заложили работы немецких учёных XIX века, в частности Маттиаса Шлейдена и Теодора Шванна.

¶Общие принципы организации

В отличие от животных, у растений клетки окружены плотной целлюлозной клеточной стенкой, а сами ткани часто образованы клетками, сохраняющими способность к делению на протяжении всей жизни. Поскольку растения ведут прикреплённый образ жизни, их ткани специализированы преимущественно на фотосинтезе, проведении воды и минеральных веществ, а также на механической устойчивости.

Различают простые ткани, состоящие из клеток одного типа, и сложные, включающие несколько типов клеток. Ткани классифицируют по происхождению (первичные и вторичные) и по функциям.

¶Классификация тканей

По выполняемым функциям выделяют несколько основных групп.

¶Образовательные ткани (меристемы)

Меристемы состоят из недифференцированных клеток, способных к активному делению. Они обеспечивают рост растения. Верхушечные (апикальные) меристемы расположены на кончиках корней и побегов и обеспечивают рост в длину. Боковые (латеральные) меристемы, например камбий, отвечают за рост стебля и корня в толщину. Вставочные меристемы находятся у оснований междоузлий злаков, а раневые (травматические) формируются при повреждениях и заживляют ткани.

¶Покровные ткани

Покровные ткани отделяют внутренние структуры от внешней среды. Эпидерма (кожица) покрывает молодые органы, состоит из плотно сомкнутых клеток и регулирует газообмен и испарение воды через устьица. У многолетних древесных растений эпидерму сменяет перидерма, наружный слой которой — пробка — состоит из мёртвых клеток, пропитанных суберином и непроницаемых для воды и газов. Корка (ритидом) образуется у старых деревьев.

¶Основные (паренхимные) ткани

Основные ткани составляют большую часть тела растения. Ассимиляционная (хлорофиллоносная) паренхима содержится в листьях и молодых стеблях и осуществляет фотосинтез. Запасающая паренхима накапливает питательные вещества — например, в клубнях картофеля, корнеплодах моркови, семядолях. Воздухоносная паренхима (аэренхима) содержит крупные межклетники и встречается у водных и болотных растений.

¶Проводящие ткани

Проводящие ткани обеспечивают транспорт веществ. Ксилема (древесина) проводит воду и растворённые минеральные соли от корня к листьям; её основные элементы — сосуды (трахеи) и трахеиды. Флоэма (луб) транспортирует органические вещества, прежде всего сахарозу, от листьев к другим органам; её проводящие элементы — ситовидные трубки, сопровождаемые клетками-спутницами. Восходящий ток идёт по ксилеме, нисходящий — по флоэме.

¶Механические ткани

Механические ткани придают растению прочность и упругость. Колленхима состоит из живых клеток с утолщёнными оболочками и встречается в молодых растущих органах. Склеренхима образована вытянутыми клетками с одревесневшими оболочками; её разновидности — волокна (например, лубяные у льна, конопли) и склереиды (каменистые клетки), придающие твёрдость скорлупе орехов, косточкам плодов.

¶Выделительные (секреторные) ткани

Эти ткани выделяют наружу или накапливают внутри продукты обмена. К ним относятся смоляные ходы хвойных, млечники (у одуванчика, молочая), нектарники цветков, желёзки, выделяющие эфирные масла. Они играют роль в защите от вредителей и в привлечении опылителей.

¶Таблица основных тканей

¶Значение и применение

Знание строения тканей имеет практическое значение в сельском хозяйстве, лесоводстве и промышленности. Лубяные волокна льна, конопли, джута используются для производства тканей и верёвок. Древесина как совокупность проводящих и механических тканей служит строительным материалом и сырьём для бумаги. Понимание работы меристем лежит в основе прививки, черенкования и методов культуры тканей, применяемых для размножения растений.

В России исследования анатомии растений развивали учёные XIX–XX веков; соответствующие курсы входят в программы биологических и сельскохозяйственных специальностей. Данные о тканях используются при селекции засухоустойчивых и морозостойких сортов, а также при диагностике болезней растений.

¶Особенности у разных групп растений

У водорослей настоящие ткани обычно отсутствуют — их тело представлено талломом. У мхов слабо выражены проводящие ткани, что ограничивает их размеры. У папоротников и голосеменных появляются развитые ксилема и флоэма; у голосеменных проводящими элементами ксилемы служат преимущественно трахеиды. У покрытосеменных наиболее сложная организация тканей, включающая настоящие сосуды и ситовидные трубки с клетками-спутницами.

Таким образом, ткани растений образуют взаимосвязанную систему, где строение каждой группы подчинено выполняемой функции, а их согласованная работа обеспечивает жизнедеятельность растительного организма.

Источники: учебники по ботанике для вузов, «Анатомия растений» под редакцией отечественных авторов, энциклопедические издания по биологии.