У животных и растений ткань образована сходными по строению и происхождению клетками. У одноклеточных организмов всю работу выполняет только одна структурно-функциональная единица. Среди растений наиболее сложноорганизованные ткани появились в процессе эволюции у цветковых. Иначе эти культуры называют покрытосеменными. Основные виды тканей растений и их функции детям предстоит выучить на уроках биологии.
Процесс эволюции
Когда на планете появились многоклеточные живые существа, возникла необходимость дифференциации их клеток. Если сравнить их у животных и растений, то они имеют определенные отличия. Первые признаки дифференциации наблюдались у протист. В качестве примера можно привести вольвокс — подвижный колониальный организм, принадлежащий к отделу зеленых водорослей. Его наружные клетки имеют жгутики, которые предназначены для выполнения всех жизненно важных функций:
- фотосинтеза;
- перемещения;
- питания и т. д.
Остальные клетки вольвокса предназначены для создания новых колоний и размножения. У неприкрепленных зеленых водорослей тело состоит из клеток одного типа. У прикрепленных нижние клеточные структуры во время эволюции лишились хлорофилла и трансформировались в ризоиды — ниточки для присоединения к субстрату. Верхние клетки выполняют функцию размножения и обеспечивают организм питанием. У более сложноорганизованных бурых водорослей есть особые клеточки, предназначенные для решения двух важных задач:
- защиты тела;
- выполнения опорной функции.
Кроме того, в их талломе присутствуют запасающие, проводящие и фотосинтезирующие клетки. Однако у водорослей нет настоящих покровов. Сложные структуры особых клеток появились в процессе эволюции у высших растений, населяющих сушу. Например, у мхов и папоротников уже есть примитивные ткани. Когда эти организмы впервые вышли на поверхность, им пришлось приспособиться к новой среде обитания.
Чтобы сохранить влагу, они обзавелись кожицей. Некоторые клетки образовали трубчатые покровы, что позволило эффективно проводить питательные вещества. Также у этих растений развилась опорная ткань, защищающая их от ветра. Благодаря появлению такой специализации многие клетки лишились способности делиться. В результате у растений есть участки с молодыми клеточками. Именно от их работы и зависит процесс роста организма.
Важно разобраться и с тем, что такое ткань в биологии. Это комплекс клеток одного или нескольких типов, выполняющих одинаковые функции.
Если в состав покрова входят только однотипные клетки, то он называется простым. Если же ткань состоит из клеток разных типов, тогда ее принято называть сложной.
Основные виды тканей
Гистологи делят ткани растений на несколько групп в зависимости от их строения, происхождения и выполняемых функций. Сегодня можно точно сказать, какие ткани растений известны ученым. Всего их насчитывается 6 типов.
Образовательная и меристема
В состав меристемы входят тонкостенные клетки небольшого размера с крупным ядром. Они содержат вакуоли, митохондрии, а также пропластиды. Основной функцией образовательной ткани является обеспечение роста растения. После разделения клетки на две части одна сохраняет способность к размножению, а вторая переходит в состав другой ткани.
Образовательные покровы можно разделить на 2 группы:
- Основные (первичные). Произошли из тканей зародыша, изначально обладающих способностью к делению. Сюда относятся прокамбий и верхушечные.
- Вторичные. Образуются из различных тканей. Их клеточки по неустановленной пока учеными причине снова приобрели способность к удвоению. К числу вторичных тканей относятся камбий, раневая меристема и т. д.
Также в зависимости от месторасположения образовательные клетки классифицируются на несколько групп — вставочные (интеркалярные), верхушечные, боковые. Клеточки первого типа располагаются в междоузлиях злаковых растений либо в месте опоры листьев. Они предназначены для обеспечения их развития. Как только эти органы достигнут максимальных размеров, вставочные клетки прекращают размножение и переходят в состав других тканей.
Уже по названию верхушечных тканей можно понять, что они расположены на верхушках стеблей и корней. Их основной задачей является обеспечение линейного роста этих органов. Латеральные (боковые) клетки позволяют увеличивать толщину побегов и стеблей.
Покровные и основные
Покровные ткани расположены снаружи растения. Они отделяют внутренние клетки организма от внешней среды. Основными функциями наружных клеточных структур являются:
- Защитная. Покров предохраняет ткани, расположенные внутри, от перегрева, солнечных ожогов, высыхания, механических повреждений, препятствует попаданию в организм микробов.
- Обменная. Наружные ткани принимают активное участие в метаболических процессах, например, в газообмене и испарении лишней влаги.
Среди покровных тканей ученые выделяют первичные и вторичные покровы. К первой группе принадлежат эпидерма и эпиблема. Второй тип клеточных структур находится на всасывающей части корней. В его состав входят тонкостенные клетки и густая внутриклеточная жидкость. Из эпиблемы (ризодермы) образуются тонкие корневые волоски, с помощью которых растение всасывает из почвы воду с растворенными в ней минералами.
Эпидерма (кожица) защищает молодые листочки и побеги. Чаще всего ее клеточные структуры однослойные, а их элементы расположены близко друг к другу. Кожица снаружи покрыта особым веществом кутиной, образующей кутикулы. Эта оболочка предотвращает чрезмерное испарение влаги.
Вторичная ткань (пробка) уже на второй год жизни растения заменяется феллемой. На деревьях этот процесс сопровождается изменением цвета веточек с зеленого на буроватый. Феллема образуется благодаря деятельности пробкового камбия. Также вторичная ткань образуется на корнях, корневищах и клубнях.
Основная ткань (паренхима) находится между другими типами клеток. Она состоит из тонкостенных крупных клеток преимущественно округлой формы. В зависимости от выполняемых функций паренхима классифицируется на несколько групп:
- Ассимиляционная. Наиболее распространена у молодых побегов и находится сразу под кожицей. Ее клеточки содержат большое количество хлоропластов.
- Запасающая. Находится в клубнях, плодах, стеблях, корнеплодах и т. д. Ее основной задачей является создание запасов питательных веществ.
- Водоносная. Предназначена для накопления влаги. Встречается у растений, произрастающих в засушливых регионах планеты.
- Воздухоносная. Основным ее элементом являются межклетники. Предназначена для образования воздухоносных ходов.
Механические и опорные
Так как заполненные вакуоли создают определенное давление, то большинство структур растений уже обладают опорой. Это крайне важно на начальном этапе развития растительного организма. Однако по мере роста наземным растениям требуется более прочное соединение с почвой. В качестве своеобразного скелета выступают особые ткани. Они состоят из толстостенных клеточек. В корнях они расположены в середине, что придает этим органам более высокий показатель прочности на растяжение.
В стеблях механические клеточные структуры находятся около эпидермы, повышая тем самым гибкость органа. В зависимости от формы и метода увеличения толщины опорные ткани делятся на 2 группы:
- Склеренхима. В ее состав входят омертвевшие короткие (склериды), а также длинные (волокна) структуры.
- Колленхима. Состоит из живых клеточек вытянутой либо округлой формы. В состав их стенок входит пектин либо целлюлоза.
Выделительные и проводящие
Любому организму необходимо удалять продукты жизнедеятельности. У животных эти вещества выводятся наружу, а у растений накапливаются в вакуолях, погибших клетках или межклеточниках. Для выделения веществ у них есть особые ткани наружной и внутренней секреции. К первой группе принадлежат:
- железистые волоски — имеют различное строение и предназначены для накопления эфирных масел, в которых содержатся растворенные смолы;
- нектарники — выделяют нектар (сладкое вещество) для привлечения насекомых-опылителей;
- гидатоды — предназначены для выведения излишков влаги, которую нельзя удалить иными способами;
- пищеварительные железки — присутствуют только у насекомоядных растений, выделяют особые вещества для переработки добычи;
- солевые железы — присущи растительным организмам, произрастающим на солонцах и солончаках, после выведения солей они смываются дождем;
- солевые волоски — накапливают соли в одной из двух клеток, а затем вместе с ней их выводят.
Клеточные структуры внутренней секреции предназначены для накопления, а не выведения токсинов. Чтобы изолировать клеточки с вредными веществами от остального организма, образуется особое отложение, которое называется суберин.
Водоросли могут поглощать воду и растворенные в ней минералы всеми своими клеточными структурами. Однако у наземных растений такой возможности нет. Они должны доставлять влагу и питательные вещества в различные органы. Для решения этой задачи и существует проводящие ткани, которые можно разделить на ксилему и флоэму. По тканям первого типа вещества передаются вверх, а по флоэме — вниз.
Ксилема представляет собой сложную ткань, в состав которой входят трахеиды и сосуды (трахеи). Первые представляют собой омертвевшие клетки вытянутой формы, стенки которых одеревенели. По ним вода движется медленно, так как она предварительно фильтруется с помощью мелких пор.
Сосуды представляют собой более совершенные элементы, присущие в основном цветковым растительным организмам. Их клеточная структура имеет форму трубки, а ее элементы — мертвые клетки. Флоэма предназначена для доставки продуктов процесса фотосинтеза ко всем частям растения.
