Augu pasaule ir viens no pārsteidzošākajiem un neparastākajiem brīnumiem uz mūsu planētas. Augi dažkārt atšķiras viens no otra tikpat daudz kā attiecībā pret dzīvniekiem. Vienīgais, kas vieno dažus no tiem, ir kāts. Protams, šī ir diezgan sarežģīta un neviendabīga struktūra, kuras funkcijas ir ļoti dažādas. Tāpēc šī raksta ietvaros apskatīsim stumbra uzbūvi.
Vispārīga informācija
Šī ir auga galvenā stumbra daļa. Tam ir piestiprinātas lapas, kuras tiek izgaismotas uz stublāja, pa tā kanāliem nonāk barības vielu šķīdumi, ūdens un minerālsāļi. Jāatceras, ka tieši tajā var veikt barības vielu nogulsnēšanos "rezervē". Turklāt stublāja struktūra ietver uz tā esošo augļu, sēklu un ziedu attīstību, kas kalpo auga organisma pavairošanai.
Galvenās struktūrvienības ir mezgls un starpmezgls. mezglssauc par zonu, uz kuras tieši atrodas lapas vai pumpuri. Tādējādi starpmezgls atrodas starp diviem blakus esošajiem mezgliem. Telpu, kas veidojas starp mezglu un lapas kātiņu, sauc par sinusu. Attiecīgi tās nieres, kas atrodas šajā zonā, sauc par paduses. Augošā stumbra pašā augšā atrodas pumpurs, ko sauc par apikālo pumpuru.
Ja nedaudz novirzāmies no raksta galvenā virziena, varam pastāstīt ko interesantu. Vai zinājāt, ka dažu augu starpmezgli ir pietiekami lieli, lai no tiem izveidotu pat nelielas mucas? Protams, daži bambusa veidi! Šim milzu augam ir tik spēcīgi stublāji, ka no tiem sanāk ne tikai ēdieni, bet arī izcili plosti. Bambusa kāti ir dobi, spēcīgi, gandrīz nepūst, kas senatnē noteica daudzu jūrnieku izvēli.
Dzīves ilgums
Ikviens zina, ka kokaugu un lakstaugu stublāji ievērojami atšķiras pēc dzīves ilguma. Tātad, dažādos augos, kas ir izplatīti mērenajā zonā, viņš dzīvo ne vairāk kā vienu sezonu. Koksnes augu stublājus var saglabāt vairāk nekā vienu gadsimtu. Visā pasaulē ir pazīstama Prometeja saru priede, kas auga tagadējo ASV teritorijā (indekss WPN-114). Tas tika nocirsts 1964. gadā. Saskaņā ar radiooglekļa analīzi viņas vecums bija … 4862 gadi! Šis koks pat sagaidīja Kristus piedzimšanu, būdams jau ļoti “cienījamā” vecumā!
Kādas citas funkcijas ir vērts zinātstublāja struktūras izpēte? Galveno stublāju sauc par stumbru, krūmos, kuriem vienlaikus ir vairāki augšanas punkti, šādus veidojumus sauc par kātiem. Atcerieties, ka vienlaikus ir vairāki to veidi. Šeit ir pašlaik pieņemtā cilmes veidu klasifikācija.
Galvenā klasifikācija
Vertikālā šķirne ir ļoti izplatīta. Gandrīz visi koki, ievērojama daļa garšaugu uzreiz paliek atmiņā. Tajā pašā laikā auga stumbra struktūra izceļas ar labi attīstītu mehānisko daļu, taču nemaz nav nepieciešams, lai tā audi būtu pilnīgi stīvi. Kā piemēru var minēt saulespuķes, kukurūzu, kurām stumbrs joprojām ir diezgan lokans un dzīvs. Graudaugos stublāja gaisa daļu sauc par kulmu. Parasti tā iekšpusē ir doba (izņemot mezglu zonas). Tomēr dobās šķirnes ir plaši izplatītas starp ķirbjiem, lietussargiem utt.
Dažiem garšaugiem ir ložņājošs kāts. Tā raksturīga iezīme ir mezglu sakņu spēja. Lielisks piemērs ir meža zemenes.
Vīnogulāju vidū ir plaši izplatīts kāpšanas un kāpšanas veids, kas daudzējādā ziņā ir iepriekšējā variants. Starp šiem augiem ir arī zālaugu un kokaugu sugas. Visi no tiem izceļas ar milzīgu augšanas ātrumu, kura dēļ stiegrojošajai mehāniskajai daļai vienkārši nav laika attīstīties, un tāpēc vīnogulājam ir ļoti nepieciešams atbalsts.
Cirtaini, atbilstoši to nosaukumam, aptiniet pamatni. Interesanti, ka dažās sugās antenas aptin ap pamatni pulksteņrādītāja virzienābultiņa, un daži - pretējā virzienā. Ir arī augi, kuru stublāji var vienlīdz labi izliekties visos virzienos. Turpretim pieķērušās šķirnes kāpj pa balstu, ar savām antenām (apiņiem, efejas) pieķeroties pie mazākajām plaisām un nelīdzenumiem uz tā virsmas.
Visizplatītākās kātu formas
Ja paņem augu un nogriež to, tad pēc izskata stumbra struktūra šajā gadījumā visbiežāk atgādinās apli. Protams, ar to daba nebeidzas:
- Grīšļa trīsstūrveida griezums.
- Tetraedriskā nātre.
- Skaisti un neticami sarežģīti kaktusu daudzskaldņi.
- Ouncijas bumbieriem ir saplacināts, gandrīz līdzens griezums.
- Saldajos zirņos auga stublāja struktūra atgādina spārnu.
Bet nedomājiet, ka šī dažādība var būt bezgalīga. Pārāk plati asimetriski stublāji bieži rodas dažu nopietnu anomāliju un attīstības traucējumu rezultātā. Šeit ir norādīti stumbra struktūras veidi.
Kā ūdens un minerālsāļu šķīdumi pārvietojas pa kātu?
Kā zināms, augs normālai dzīvei ir jānodrošina ar ūdeni un minerālsāļu šķīdumiem. Viena no svarīgākajām stublāju funkcijām ir to transportēšana. Ja nozāģējat bērza vai kļavas zaru pašā sulas tecēšanas sākumā, varat to viegli pārbaudīt, jo koku sulas tecēs bagātīgi no nopļautās virsmas.
Gandrīz viss augu ķermenis ir caurstrāvotsvadošie audi. Turklāt tie visi ir diferencēti: ūdens un ūdens šķīdumi paceļas pa vienu, bet organiskās vielas pa citiem kanāliem. Augos šīs struktūras bieži ir caurstrāvotas ar mehānisku audu kūļiem, kas nodrošina tām nepieciešamo izturību.
Kā organiskās vielas pārvietojas gar kātu? Kur viņi var uzkrāt?
Visas organiskās barības vielas tiek nogulsnētas specializētās šūnās, kurām ir uzglabāšanas funkcija. Patiesībā tieši šo vielu dēļ cilvēks pieradināja augus: no tiem iegūst eļļas un taukus, visvērtīgākās ķīmiskās, pārstrādes un pārtikas rūpniecības izejvielas.
Parasti visi šie savienojumi nogulsnējas jaunos augu dzinumos, sēklās un augļos. Mēs domājam, ka visi zina kartupeļus, batātes vai zemesriekstus, kuru gadījumā viss notiek tā. Kas attiecas uz kokiem, organiskās vielas visbiežāk uzkrājas serdē. Tātad, tieši no šīs dažu veidu palmu daļas tiek iegūtas vērtīgas ķīmiskās rūpniecības izejvielas (parafīni, eļļas).
Kas ir iekšā?
Jaunākie, nesen izaugušie augu stublāji vispirms tiek pārklāti ar maigu ādu. Pēc tam to pilnībā aizstāj ar korķi. Viņas šūnas pilnībā iet bojā, atstājot tikai tukšas "kastes", kas piepildītas ar gaisu. Tādējādi āda un korķis tiek klasificēti kā integrējoši audi, un korķis ir daudzslāņu struktūra.
Pretēji izplatītajam uzskatam, tas veidojas jau pirmajā auga dzīves gadā. Palielinoties tā vecumam, palielinās arī korķa slāņa biezums. Visi iekšējie audi pēc dabas ir izstrādāti, lai aizsargātu augu organismu no nelabvēlīgas ietekmes un vides parādībām.
Jāatceras, ka visiem šiem datiem dažās nozarēs nav maza nozīme. Vispirms jau kokapstrādes jomā. Tātad, apstrādājot koksni, vienmēr jāatceras, ka nevajadzētu izmantot tās daļas, kurās koka dzīves laikā dominēja jaunas un ātri dalošas šūnas. Faktiski kokapstrādes laikā topi tiek izmesti tieši šī iemesla dēļ. Tik liela nozīme ikdienā ir bioloģijai! Kāta uzbūve ir ļoti sarežģīta, taču tā ir jāzina.
Tādējādi šie audumi novērš pārmērīgu iztvaikošanu, kas ir īpaši svarīgi apgabalos ar skarbu un karstu klimatu, aizsargā augu no putekļiem un kaitīgiem mikroorganismiem, kas var izraisīt slimības un organisma nāvi. Gāzu apmaiņai uz pārklājuma audu virsmas ir sīki stomatīti, caur kuriem augs "elpo".
Uz korķa var redzēt sīkus bumbuļus ar caurumiem, ko sauc par lenticelēm. Tās veidojas no īpaši lielām pamatā esošo audu šūnām, kurām raksturīgs iespaidīgs starpšūnu telpas daudzums.
Zem apvalka (nevis virspusē) atrodas miza, kuras iekšējo slāni sauc par lūku. Turklāt stumbra iekšējā struktūra ietver sietu struktūras un satelīta šūnas. Papildus tām ir arī īpašas šūnas, kurās tiek uzglabātas barības vielas.
Grozas struktūra
Bastšķiedras ir izstieptas garumā, ar saturu, kas ir gājis bojā attīstības procesā un stingrākas sienas, pilda nesošo, mehānisko lomu. No tiem ir atkarīgs kāta stiprums, tā izturība pret lūzumiem. Sietu struktūras ir vertikāli sakārtotas dzīvo šūnu rindas ar iznīcinātiem kodoliem un citoplazmu, kas cieši piekļaujas iekšējai membrānai. To sienas ir caurdurtas ar caurumiem. Sietu šūnas ir daļa no rūpnīcas vadošās sistēmas, kas pārvadā ūdeni un barības vielu šķīdumus.
Stumbra iekšējā struktūrā ietilpst arī kambijs, kam raksturīgas garas, iegarenas un plakanas šūnas. Tie tiek aktīvi sadalīti pavasara un vasaras periodos. Galvenā kāta daļa ir pati koksne. Pēc uzbūves ļoti līdzīgs lūksnei, to veido arī dažādas formas un funkcionālas nozīmes šūnas, kas veido vairākus audus (daudz vadošu struktūru, mehāniskos un pamataudi). Koku gredzenus veido visas šīs šūnas un audi.
Tā parastajā vidusskolā 6. klasē apgūst stumbra uzbūvi. Diemžēl izglītības programmā bieži netiek pievērsta uzmanība kodolam. Bet to veido lielas šūnas ar plānu sienu. Tie nav cieši pieguļ viens otram, jo tiem ir uzglabāšanas un uzkrāšanas loma. Ja kādreiz esat redzējis koka stumbra serdi, tad droši vien atceraties "antenas", kas no tā izstaro dažādos virzienos.
Bet viņiem ir vissvarīgākā loma! Tas ir gar šiem virzieniem, kas ir lielas kopasvadošās struktūras, barības vielas nonāk lūkā un citās auga ķermeņa daļās. Lai varētu labāk iztēloties stumbra uzbūvi (arī divdīgļlapju augus), galvenos datus sniegsim tabulas veidā.
| Struktūrvienības nosaukums | Raksturīgs |
| Nomizot | Auga jaunie dzinumi ir pārklāti no ārpuses. Veic aizsargfunkciju, sagatavo vietu korķa veidošanai, kas sastāv no atmirušajām šūnām, kas piepildītas ar gaisu. Ir integumentārs audi. |
| Stoma gāzes apmaiņai | Tie atrodas ādā, caur stomata atverēm notiek aktīva auga gāzu apmaiņa ar vidi. Korķa slānī to pašu funkciju veic lenticeles, mazi bumbuļi ar caurumiem. Tie veidojas no lielām pamatā esošo audu šūnām. |
| Korķa slānis | Galvenā integrālā struktūra, kas parādās jau pirmajā koka dzīves gadā. Jo vecāks augs, jo biezāks kļūst korķa slānis. To veido atmirušo šūnu slānis, kura iekšējā telpa ir pilnībā piepildīta ar gaisu. Aizsargā auga stublāju no nelabvēlīgas vides ietekmes. |
| Kora | Atrodas zem pārklājuma slāņa aizsardzības, tā iekšējo daļu sauc par bastu. Tas sastāv no sietu struktūrām, pavadoņšūnām, kā arī uzglabāšanas šūnām, kurās tiek nogulsnēts barības vielu krājums. |
| Cambial slānis | Izglītības audi, šūnas ir garas un šauras. Pavasarī un vasarā ir intensīvas dalīšanās periods. Faktiski, pateicoties kambijam, auga kāts aug. |
| Kodols | Centrālā funkcionālā struktūra. Tās šūnas ir lielas un plānām sienām. Tie veic uzglabāšanas un uztura funkcijas. |
| Kodola antenas (stari) | Tie novirzās no serdes radiālā virzienā, ejot cauri visiem koka slāņiem līdz lūkai. To galvenās šūnas ir galveno audu šūnas, tās kalpo kā barības vielu transportēšanas ceļi. |
Šī tabula "Augu stumbra struktūra" palīdzēs atcerēties galvenās sastāvdaļas, izprast to funkcionālo nozīmi. Savādi, bet informācija no tā var noderēt ikdienā.
Kulta anatomiskās struktūras vispārīgās iezīmes
Un tagad mēs analizēsim stumbra anatomisko struktūru. Savādi, bet šī tēma ārkārtīgi bieži ir sarežģīta tiem studentiem, kuri studē botānikas kursu. Kopumā, ja jūs vismaz vispārīgi zināt dažādu stublāja struktūru funkcionālo mērķi, tad ar struktūru varat tikt galā bez īpašas piepūles. Vienkārši sakot, stumbra struktūra un funkcija ir nesaraujami saistītas, tāpēc tās ir jāpēta kopā.
Vadītspējīgos audos tiek izstrādātas vadošās struktūras (sietšūnas), ar kuru palīdzībuUzturvielas tiek piegādātas visām auga daļām. Mucas galvenajā daļā ir liels skaits mehānisko audu, kas ir atbildīgi par stiprības īpašībām. Jaunajos dzinumos ir attīstīta meristēmu sistēma.
Izmantojot parasto gaismas mikroskopu, jūs varat redzēt, ka apikālās meristēmas rada prokambiju, kā arī interkalētas meristēmas. Pateicoties tiem, sāk veidoties stumbra primārā struktūra. Dažos augos tas saglabājas ilgu laiku. Kambijs, kas ir sekundāra struktūra, veido stumbra sekundāro struktūru.
Primārās sistēmas funkcijas
Apskatīsim stumbra strukturālās iezīmes. Precīzāk, tā primārā struktūra. Ir nepieciešams atšķirt centrālo serdi (stēlu), kā arī primārās kārtas mizu. Ārpusē šī miza ir pārklāta ar integumentāru audu (peridermu), un zem tā atrodas asimilācijas audi (hlorenhīma). Viņai ir ļoti svarīga loma, jo viņa spēlē sava veida tilta lomu starp garozu un mehāniskajiem audiem (kolenhīmu un sklerenhīmu).
Centrālo stieni no visām pusēm aizsargā endodermas slānis. Lielāko daļu no tā aizņem vadošie pavedieni, kas veidojas vadošu un mehānisku audu saplūšanas rezultātā, par ko mēs tikko runājām. Kodols sastāv no gandrīz nespecializētas parenhīmas. Sakarā ar to, ka tās šūnas slikti pielīp viena pie otras (kas vairākkārt rakstīts iepriekš), tajā bieži veidojas gaisa dobumi, kuru tilpums var būt diezgan ievērojams.
Kambijsveido sekundāro ksilēmu un floēmu. Tas ir saistīts ar faktu, ka primārā garoza pastāvīgi mirst, un tāpēc tā ir jānomaina, ko nodrošina kambariskie audi. Visbeidzot, ir vērts pieminēt, ka stublāju struktūra lielā mērā ir atkarīga ne tikai no augu veida, bet arī no apstākļiem, kādos tie aug. Lūk, kā 6. klasei vajadzētu pētīt celma uzbūvi.
