Пошук:
Автор Pavlenko | 10 октября 2012 | Коментарів: 0 | Переглянуто 5234
Рубрика: Корисна інформація / Рослинний світ

Еволюція провідної системи у рослин

У 7 класі ми вивчаємо будову та процеси життєдіяльності рослин. На початку вивчення учням ще важко усвідомити складність рослинного організму, так як вони вважають, що нічого складного і незрозумілого у цьому немає. Але з кожним уроком стає все складніше і складніше. Нові терміни наявні у кожному параграфі, інформації про структурну складність рослин досить багато.
Вивчаючи тканини рослин всі розуміють, що по рослині відбувається транспорт речовин, але багато учнів плутаються у тому, що таке ксилема, що таке флоема? На флоему та ксилему поділяються провідні тканини, основною функцією яких є проведення по рослині води та розчинених у ній органічних та неорганічних речовин. Саме провідні тканини утворюють систему, що пов'язує всі органи рослини. Високодиференційовані провідні тканини є лише у так званих судинних рослин, у мохоподібних та нижчих рослин їх немає. Найскладніше побудована система провідних тканин у покритонасінних. По ксилемі здійснюється транспорт води і мінеральних солей від кореня до всіх інших органів, а по флоемі транспорт води і органічних речовин від листків до кореня.
Ксилема – механічна тканина, що поділяється на судини і трахеїди. Судини – довгі пустотілі трубки утворені з вертикального ряду паренхімних клітин. Трахеїди – видовжені мертві клітини без цитоплазми. Флоема - механічно спеціалізована тканина. Включає ситовидні трубки – вертикальний ряд видовжених живих клітин з целюлозною оболонкою, на поперечних стінках багато отворів - перфорацій.
Провідні тканини рослин разом з механічними тканинами утворюють судинно-волокнисті пучки. 
Таким чином, вивчаючи біологію рослин, ми вже знаємо, що найбільшого еволюційного розвитку провідна система досягла саме у квіткових. Вона більш досконала, ніж у голонасінних, папоротеподібних чи інших груп вищих рослин. На сьогоднішній день деякі сучасні найбільш примітивні дводольні, вимерлі (бенетитові) і нині існуючі примітивні голонасінні (саговники) мають не судини, а трахеїди.
Лише у деяких квіткових рослин збереглась безсудинна ксилема. Але у більшості з них поруч із трахеїдами наявні ще і судини, які є основними водопровідними елементами. На відміну від трахеїд кожен членик судини, тобто кожен клітинний елемент, має наскрізні отвори – перфорації. Найпримітивніші членики судин дуже схожі своєю веретеноподібною формою і загостреними кінцями на трахеїди. Вони досить довгі, вузькі, тонкостінні, у поперечному розрізі кутасті і не мають кінцевої стінки. Бічні стінки таких судин мають ще драбинчасту пористість, а перфораційна пластинка, тобто місце зіткнення і поєднання двох сусідніх члеників, складається із багаточисленних (100-150) драбинчастих перекладин, які чергуються із поздовжніми перфораціями. Ще у ХІХ ст.. вченими було доведено, що драбинчаста перфорація члеників судин виникла із драбинчастої пористості трахеїд у результаті зникнення замикаючих плівок пор у місцях з’єднання накладених одна на одну стінок сусідніх трахеїд. У еволюційному значенні від драбинчастої трахеїди до членика судини з драбинчастою перфорацією лише один крок, тому судини й виникли у різних ліній розвитку квіткових рослин незалежно і гетерохронно. Вони виникли зовсім незалежно у дводольних і однодольних. Перетворення драбинчастих трахеїд у членики судин – один із яскравих прикладів паралельної еволюції.
Як і всі інші структурні елементи, членики судин у процесі еволюції удосконалюються. Їхня довжина поступово зменшується, вони стають ширшими і у більшості випадків набувають більш товстих стінок. Переріз на поперечному зрізі стає округлішим, драбинчасті бічні пори замінюються більш-менш обмежованими порами, які спочатку розміщуються у горизонтальних рядах – супротивна пористість, а потім їхнє розміщення стає почерговим у вигляді косих рядів – почергова пористість. Кінцеві стінки на перших етапах еволюції ще зовсім косі, пізніше вони стають яскраво  виражені і поступово набувають поперечного положення, тобто розміщуються під прямим кутом до довжини судини. В міру вкорочення довжини та збільшення діаметру члеників судин отвори у драбинчастій перфораційній пластинці розширяються, кількість перекладин зменшується, і в кінці кінців після зникнення всіх поперечників утворюється одна велика перфорація. Її називають простою і вона є найбільш досконалим типом наскрізного отвору між члениками судин, так як опір току рідини зведено до мінімуму.
Вищим, найбільш досконалим типом члеників судин є короткий бочонкоподібний членик, ширина якого більша за довжину. Еволюція члеників судин є прикладом пристосувальної еволюції та завершальним кульмінаційним типом кінцевої ланки в ланцюзі структурних перетворень.
Еволюція ситоподібних трубочок квіткових рослин також розпочиналася із досить примітивних типів, близьких до ситоподібних клітин голонасінних рослин. Членики ситоподібних трубочок відрізняються від ситоподібних клітин голонасінних наявністю яскраво виражених ситоподібних ділянок, що являють собою заглибини первинної стінки, пронизані порами, через які протопласти сусідніх члеників поєднуються за допомогою зв’язуючих тяжів. Вважають, що пори виникають із каналів плазмодесм шляхом їхнього ферментативного «просвердлювання». Але зв’язуючі тяжі ситоподібних ділянок значно товщі плазмодесм і крім того кожна пора в ситоподібній ділянці містить маленький каллозовий циліндр, через який проходить тяж (каллоза – полісахарид, який складається із залишків глюкози, поєднаних у спіральний ланцюжок). У голонасінних зв’язуючі тяжі ще тонкі і схожі на звичайні плазмодесми, але у квіткових рослин вони досягають значної товщини. В процесі еволюції відбувається постійне потовщення зв’язуючих тяжів і оточуючих їх каллозних трубок.
На більш ранніх стадіях еволюції ситоподібних трубок всі ситоподібні ділянки даного членика однакові, але потім починають виділятися ділянки з більш розвинутими каллозними трубками. Такі, більш спеціалізовані ситоподібні ділянки зазвичай локалізуються на певних стінках члеників, частіше всього на кінцевих. Частини стінки, що несуть такі спеціалізовані ситоподібні ділянки називаються ситоподібними пластинками.
Ситоподібна пластинка може складатися із декількох ситоподібних ділянок  з драбинчастим, сітчастим або іншим їхнім розміщенням. Така пластинка називається складною. Якщо ситоподібна пластинка складається лише із однієї ситоподібної ділянки, її називають простою.
Найпримітивніші форми ситоподібних трубочок складаються із досить довгих вузьких і загострених члеників з косими кінцевими стінками та більш-менш однаковими ситоподібними ділянками на кінцевих та бічних стінках. Подібно кінцевим стінкам члеників судин, кінцеві стінки члеників ситоподібних трубочок в процесі еволюції поступово мають менший нахил і в кінці кінців стають поперечними, тобто розміщуються під прямим кутом до бічних стінок. Одночасно з цим відбувається поступова локалізація ситоподібних ділянок на кінцевих стінках. При цьому складні ситоподібні пластинки переходять в прості, більш пристосовані для транспорту асимілянтів у рослині. Цей процес аналогічний перетворенню драбинчастої перфорації члеників судин в просту. В обох випадках удосконалюється механізм переміщення рідин.
В процесі еволюції квіткових рослин відбувалося зменшення довжини і збільшення діаметру члеників ситоподібних трубок, що не призвело до утворення коротких та широких бочонкоподібних утворень, які зустрічаються у високоспеціалізованих судин. Спостерігається певна кореляція в еволюції ситоподібних трубок і судин, і як правило, рівень спеціалізації ситоподібних трубочок відповідає рівню розвитку судин.

скачать dle 10.3фильмы бесплатно


Подібні публікації:
Ксилемно-флоемний транспорт речовин Ксилемно-флоемний транспорт речовин
 Рослини – живі організми і основою їхньої життєдіяльності,  як у тварин і людини, є обмін речовин. Завдяки яким структурам...
Процес виникнення продихового апарату Процес виникнення продихового апарату
 При недостачі води та світла, а також при низьких або високих температурах замикаючі клітини закривають продихову щілину і транспірація...
Еволюція галуження стебла та походження листків Еволюція галуження стебла та походження листків
 Галуження у рослин необхідне для збільшення площі стику з середовищем - водним, повітряним або ґрунтовим. Воно виникло в процесі еволюції до...
Родом із його Величності Дерева. Родом із його Величності Дерева.
 Інколи деревину називають реактивною, яка утворюється від аномалій вторинної ксилеми. Вона властива стовбурам та гілкам, які надто нахилені або...
Структури, що забезпечують міжклітинні зв’язки у рослин. Структури, що забезпечують міжклітинні зв’язки у рослин.
Клітинна оболонка рослин не суцільна, так як в ній наявні спеціальні структури, що забезпечують зв’язок клітин між собою. До них належать пори...
Навігація ↓
Реклама ↓
Статистика ↓
bigmir)net TOP 100

free counters
Реклама ↓
На сайті знайшли ↓