Транспортні системи рослин
У найпростіших рослинних організмів,складаються з однієї клітини або невеликої групи клітин, ніякої транспортноїсистеми немає. Постачання кожної клітини необхідними вихідними матеріаламизабезпечується простий дифузією, в деяких випадках доповнюється механізмамиполегшеної дифузії або активного переносу. У великих і більш складноорганізованих судинних рослин транспортні системи є, але вони простіше,ніж у тварин, і принцип їх будови зовсім інший. Як ми вже бачили,велика частина клітин вищої рослини обмінюється газами з зовнішнім середовищемпрямим шляхом - через міжклітинні простори. Проте вищим рослинамдовелося виробити систему для доставки води з коріння, що знаходяться в грунті,де відбувається фотосинтез, а також систему для доставки синтезованих в листкахорганічних речовин клітинам стебла і коріння, яким ці речовини необхіднідля процесів метаболізму і росту.
На відміну від складної транспортної системи вищихтварин, що складається з серця і кровоносних судин, у вищих рослин цясистема влаштована простіше і складається з ксилеми і флоеми. У деяких рослин єще третя підсистема, що містить латекс - молочний сік, багатийвуглеводами, жирами і білками, з якого отримують ряд цінних продуктів, вЗокрема каучук. По проводять елементам ксилеми вода і мінеральніречовини пересуваються вгору по стеблу - з коріння в листя, а по трубках флоеми поживні речовини, синтезовані в листках, пересуваються вниз постеблу і використовуються або запасаються в самому стеблі і в корінні. Однак пофлоеме поживні речовини можуть переміщатися також і знизу вгору (в верхівкипагонів і розташовані вище зав'язі і плоди). Навесні, коли листя ще немає,основна маса органічних речовин, необхідних для росту і розвитку нирок,доставляється ксилемою з резервів коренів, стовбурів і стебел. Пересування водипо ксилемі і поживних речовин по флоеме називають транслокацією. Фізико-хімічнаоснова цих двох процесів кілька різна: вода і розчинені в нійречовини піднімаються по судинах і трахеіди ксилеми, що не містить живийпротоплазми, в результаті спільної дії транспірації і кореневоготиску, а живильні речовини транспортуються живими клітинами флоеми зразючою швидкістю за допомогою механізмів, які ще не цілком ясні.
Розчини, що рухаються по ксилемі і флоеме,являють собою складні суміші багатьох речовин, органічних і мінеральних,склад яких може бути досить різним у різних рослинах, в різнихчастинах однієї рослини і в різний час року. Сік рослин містить до 98%води, а також солі, цукру, амінокислоти, ферменти та інші білки, органічнікислоти (лимонну, яблучну і т.п.) і гормони (наприклад, індолілуксуснаякислоту). Рослинні соки на відміну від плазми крові у тварин мають звичайнокілька кислу реакцію (рН від 7 до 4,6).
Стебло і його функції
Стебло (у дерев - стовбур, гілки і пагони)служить сполучною ланкою між країнами, через які вода і мінеральніречовини надходять у рослину, і листям, в яких синтезуються живильніречовини. Провідні тканини стебла складають єдине ціле з аналогічнимитканинами кореня і листа - це шляхи пересування речовин. Клітини деяких стебелмістять хлорофіл, і в них відбувається фотосинтез; інші клітиниспеціалізовані для запасання крохмалю та інших поживних речовин. Стебло ігілки підтримують листя в такому положенні, щоб на них падало можливобільше сонячного світла, а квітки і плоди 1 -в положенні, найбільшсприятливому для здійснення розмноження. У точках росту стебел утворюютьсязачатки листків і квіток.
Недосвідченому людині в ряді випадків важковідрізнити коріння від стебел, так як у багатьох рослин стебла ростуть під землею,а коріння іноді бувають надземними. У папороті і багатьох трав'янистих рослинє підземні стебла, звані кореневищами. Вони ростутьбезпосередньо під поверхнею грунту і утворюють надземні листя. У такихрослин, як картопля, розвиваються потовщені підземні стебла - бульби, пристосованідля зберігання запасів їжі. Цибулина лука - це підземний стебло, оточенийперекриваються, щільно прилеглими один до одного лускоподібний листям.Будова коренів і стебел різному: тільки на стеблах є вузли, від якихвідходять листя. Кінчик кореня завжди покритий кореневим чохлом-
ком, тоді як верхівка стебла оголена, якщотільки вона не закінчується верхівкової ниркою.
У стеблі провідні тканини зазвичай розташовані ввигляді кілець: флоема утворює зовнішнє кільце, а ксилема - внутрішнє; докорінно жпучки трубок флоеми лежать між променями зіркоподібною маси ксилеми.
Стебла рослин бувають трав'янистими абодерев'янистими. М'який, зелений, досить тонкий трав'янистий стеблотиповий для однорічних рослин. Такі рослини утворюються з насіння,розвиваються, цвітуть і дають насіння протягом одного вегетаційного періоду,відмираючи до настання зими. Інші трав'янисті рослини є двулетними - їх життєвий цикл триває 2 роки. Протягом першого вегетаційногоперіоду в корені рослини відкладаються поживні речовини. Потім листярослини відмирають, а на наступний рік з верхівки розвиваються квітконосністебла, які дають насіння. Приклади двулетников - морква і буряк. Рослини зм'якими і ніжними стеблами, підтримувані переважно за рахунок тургорноготиску, називаються травами.
Сильно відрізняються від трав'янистих однорічних ідворічних рослин дерев'янисті багаторічні рослини, живуть набагатодовше двох років і мають товстий міцний стебло, або стовбур, покритий шаромпробки. Дерево - це деревяністостебельное багаторічна рослина, якепочинає гілкуватися на деякій відстані від поверхні грунту і має томуголовний стебло, або стовбур. Чагарники, до яких відносяться, наприклад,бузок, олеандр і глід, - це дерев'янисті багаторічні рослини з багатьмастеблами приблизно однакового розміру, що починаються біля поверхні грунту.
По загальноприйнятій думці, деревяністостебельниерослини більш примітивні, ніж трав'янисті, так як, судячи за наявними даними,першими справжніми насіннєвими рослинами на землі були деревяністостебельниебагаторічні рослини. У минулі геологічні епохи такі рослини заходилидалеко на північ, аж до Гренландії. Але в результаті настав в кінцімезозою похолодання деякі з них вимерли, а багато видів були відтіснені доекватору. Інші рослини пристосувалися до холоду - вони виробили такийжиттєвий цикл, при якому ріст і цвітіння завершуються в один рік - протягомтеплого літнього періоду, а холодостійкі насіння переносять суворі умови зими;іншими словами, такі рослини перетворилися на трави. Тканини трав'янистих стебелрозташовані навколо пучків ксилеми і флоеми, проте деталі будови різні вдвох основних групах покритонасінних, або квіткових, рослин (Angiospermae): дводольних (Dicotyledoneae) і однодольних (Monocotyledoneae). У стеблі дводольних,наприклад соняшнику або конюшини, пучки ксилеми і флоеми розташовуються поколу таким чином, що стебло ділиться на 3 концентричні зони - зовнішнюкору, судинні пучки і центральну серцевину, складається збезбарвних паренхімних клітин, що є вмістилищем запасних речовин (рис. 327).
Стебла дерев'янистих рослин протягом першогороку життя подібні за будовою зі стеблами трав'янистих. Однак до кінця першоговегетаційного періоду в серцевинних променях виникає додатковий камбій,так що в кінцевому рахунку він утворює суцільне кільце, що проходить як міжсудинними пучками, так і всередині них. Протягом кожного наступного рокукамбій продукує додаткові сдоі ксилеми і флоеми; ця флоема заміщаєпервинну флоему і утворює безпосередньо зовні від камбію тонкийбезперервний футляр з провідної поживні речовини тканини, а щорічнівідкладення ксилеми утворюють річні кільця (рис. 328). Кордонуміж ними помітні на око, оскільки судини ксилеми, що виникають навесні, ширше і здаютьсябільш світлими, ніж судини, з'являються восени. Рослинний сік піднімається долистю тільки по...
