עולם הצמחים הוא אחד הפלאים המדהימים והיוצאי דופן ביותר על הפלנטה שלנו. צמחים נבדלים זה מזה לפעמים באותה מידה שהם נבדלים ביחס לבעלי חיים. הדבר היחיד שמאחד חלק מהם הוא הגבעול. כמובן, זהו מבנה מורכב והטרוגני למדי, שתפקידיו מגוונים מאוד. לכן, במסגרת מאמר זה, נשקול את מבנה הגבעול.
מידע כללי
זהו חלק הגבעול העיקרי של הצמח. אליו מחוברים עלים, המובאים לאור על הגבעול, דרך ערוציו מגיעים אליהם תמיסות תזונה, מים ומלחי מינרלים. יש לזכור כי בו ניתן לבצע שקיעת חומרי הזנה "ברזרבה". בנוסף, מבנה הגבעול כרוך בפיתוח של פירות, זרעים ופרחים עליו, המשמשים להתרבות האורגניזם הצמחי.
היחידות המבניות העיקריות הן הקשר והאינטרנוד. קשרנקרא האזור ישירות שעליו נמצאים העלים או הניצנים. לפיכך, אינטרנוד ממוקם בין שני צמתים שכנים. החלל שנוצר בין הצומת לפטוטרת העלה נקרא סינוס. בהתאם לכך, אותן כליות שנמצאות באזור זה נקראות בית השחי. בחלק העליון של הגבעול הגדל יש ניצן הנקרא ניצן אפיקלי.
אם נסוט מעט מהכיוון הראשי של המאמר, נוכל לספר משהו מעניין. הידעתם שהאינטרנודים של כמה צמחים גדולים מספיק כדי ליצור מהם אפילו חביות קטנות? כמה סוגי במבוק, כמובן! לעשב הענק הזה יש גבעולים כל כך חזקים שהם מכינים לא רק מנות, אלא גם רפסודות מצוינות. גבעולי הבמבוק חלולים, חזקים, כמעט אינם נרקבים, מה שקבע את בחירתם של מלחים רבים בימי קדם.
אורך חיים
כולם יודעים שגבעולים של צמחים עציים ועשבוניים שונים מאוד בתוחלת החיים. אז, במגוון עשבי תיבול הנפוצים באזור הממוזג, הוא חי לא יותר מעונה אחת. גזע של צמחים עצי יכול להישמר במשך יותר ממאה שנה. אורן ה-Bristlecone Prometheus ידוע בכל העולם, שגדל בשטחה של ארצות הברית הנוכחית (מדד WPN-114). הוא נכרת ב-1964. על פי ניתוח פחמן רדיו, גילה היה … 4862 שנים! העץ הזה אפילו פגש את מולד ישו, בהיותו כבר בגיל "מכובד" מאוד!
אילו תכונות נוספות כדאי לדעתלומדים את מבנה הגבעול? הגזע הראשי נקרא הגזע, בשיחים שיש להם מספר נקודות צמיחה בו-זמנית, תצורות כאלה נקראות גבעולים. זכור כי ישנם מספר סוגים שלהם בבת אחת. הנה הסיווג של סוגי גזע המקובל כרגע.
סיווג ראשי
הזן הזקוף נפוץ מאוד. כמעט כל העצים, חלק ניכר מעשבי התיבול נזכר מיד. יחד עם זאת, מבנה גזע הצמח נבדל בחלק מכני מפותח, אך אין צורך כלל שהרקמות שלו יהיו נוקשות לחלוטין. דוגמה לכך היא חמניות, תירס, שבהן הגזע עדיין די גמיש ותוסס. בדגנים, החלק האווירי של הגבעול נקרא ה-Culm. ככלל, הוא חלול בפנים (למעט אזורי הצמתים). עם זאת, זנים חלולים נפוצים בקרב דלעות, צמחי מטריות וכו'.
לחלק מהעשבים יש גבעול זוחל. התכונה האופיינית שלו היא יכולת השתרשות הצמתים. דוגמה מושלמת היא תות הבר.
סוג המטפס והמטפס, שהוא במובנים רבים וריאציה של הקודם, נפוץ בקרב גפנים. בין הצמחים הללו יש גם מינים עשבוניים ועציים. כולם מובחנים בקצב גידול עצום, שבגללו לחלק המכני המחזק פשוט אין זמן להתפתח, ולכן הגפן זקוקה מאוד לתמיכה.
מתולתל, לפי שמם, עוטפים את הבסיס. זה מוזר שבמינים מסוימים, האנטנות עוטפות את הבסיס עם כיוון השעוןחץ, וכמה - בכיוון ההפוך. ישנם גם צמחים שהגבעולים שלהם יכולים להתכופף באותה מידה לכל הכיוונים. לעומת זאת, הזנים הנצמדים מטפסים על התמיכה, נצמדים לסדקים הקטנים ביותר ולאי-סדירות על פניו עם האנטנות שלהם (כשות, קיסוס).
צורות הגבעול הנפוצות ביותר
אם אתה לוקח צמח וחותך אותו, אז במראה מבנה הגבעול במקרה זה לרוב יראה עיגול. כמובן, הטבע לא נגמר שם:
- חתך תלת-תדרלי של סיד.
- סרפד טטרהדרלי.
- רבצי קקטוס יפים ומורכבים להפליא.
- לאגסים דוקרניים יש חיתוך שטוח, כמעט שטוח למראה.
- באפונה מתוקה, מבנה גזע הצמח דומה לכנף.
אבל אל תניח שהמגוון הזה יכול להיות אינסופי. גבעולים א-סימטריים רחבים מדי נוצרים לעתים קרובות כתוצאה מכמה חריגות חמורות והפרעות התפתחותיות. להלן סוגי מבנה הגזע.
איך מים ותמיסות של מלחים מינרלים נעים לאורך הגבעול?
כידוע, לצמח לחיים נורמליים יש לספק מים ותמיסות של מלחים מינרלים. אחד התפקידים החשובים ביותר של הגבעול הוא ההובלה שלהם. אם אתה חותך ענף ליבנה או מייפל ממש בתחילת זרימת המוהל, אז אתה יכול לאמת זאת בקלות, שכן מוהל עצים יזרום בשפע ממשטח החתך.
כמעט כל גוף הצמחים מחלחלרקמות מוליכות. יתר על כן, כולם מובחנים: מים ותמיסות מימיות עולים דרך אחת, וחומרים אורגניים דרך ערוצים אחרים. בצמחים, מבנים אלה חדורים לרוב בצרורות של רקמות מכניות המספקות את החוזק הדרוש להם.
איך חומר אורגני נע לאורך הגבעול? איפה הם יכולים להצטייד?
כל אבות המזון האורגניים מופקדים בתאים מיוחדים הממלאים תפקיד אחסון. למעשה, בדיוק למען החומרים הללו אילף האדם צמחים: הוא מפיק מהם שמנים ושומנים, חומרי הגלם היקרים ביותר לתעשיות הכימיות, העיבוד והמזון.
ככלל, כל התרכובות הללו מופקדות בנצרים צעירים, זרעים ופירות של צמחים. אנחנו חושבים שכולם מכירים תפוחי אדמה, בטטה או בוטנים, שבמקרה של זה הכל קורה. באשר לעצים, לרוב מצטבר חומר אורגני בליבה. אז, מהחלק הזה של כמה סוגים של דקלים מופקים חומרי גלם יקרי ערך לתעשייה הכימית (פרפינים, שמנים).
מה יש בפנים?
הצעירים ביותר, שגדלו לאחרונה, של צמחים מכוסים לראשונה בעור עדין. לאחר מכן, הוא מוחלף לחלוטין בפקק. התאים שלה מתים לחלוטין, ומשאירים רק "מארזים" ריקים מלאים באוויר. לפיכך, העור והפקק מסווגים כרקמות אינטומנטריות, והפקק הוא מבנה רב שכבתי.
בניגוד למה שנהוג לחשוב, הוא נוצר כבר בשנה הראשונה לחייו של צמח. ככל שגילו עולה, כך עולה עובי שכבת הפקק.כל הרקמות השליליות תוכננו על ידי הטבע כדי להגן על האורגניזם הצמחי מפני השפעות שליליות ותופעות סביבתיות.
יש לזכור שלכל הנתונים הללו יש חשיבות לא קטנה בתעשיות מסוימות. קודם כל בעיבוד עץ. לכן, בעת עיבוד עץ, יש לזכור תמיד כי אין להשתמש בחלקים שבהם תאים צעירים ומתחלקים במהירות שלטו במהלך חיי העץ. למעשה, החלקים העליונים נזרקים במהלך עיבוד העץ מסיבה זו בדיוק. עד כמה הביולוגיה חשובה בחיי היומיום! מבנה הגבעול מורכב מאוד, אבל יש צורך להכיר אותו.
לפיכך, בדים אלו מונעים אידוי מוגזם, שחשוב במיוחד באזורים עם אקלים קשה וחם, מגנים על הצמח מפני אבק ומיקרואורגניזמים מזיקים העלולים לגרום למחלות ומוות של הגוף. לצורך חילופי גזים, קיימות סטמטות זעירות על פני הרקמות המשולבות, שדרכן הצמח "נושם".
על הפקק, ניתן לראות פקעות זעירות עם חורים הנקראים עדשים. הם נוצרים מתאי גדול במיוחד של הרקמה הבסיסית, המאופיינים בכמות מרשימה של מרחב בין-תאי.
מתחת לאינטגמנט (ולא על פני השטח) נמצאת הקליפה, שהשכבה הפנימית שלה נקראת באסט. בנוסף, המבנה הפנימי של הגבעול כולל מבני מסננת ותאי לוויין. בנוסף אליהם, ישנם גם תאים מיוחדים שבהם מאוחסנים חומרים מזינים.
מבנה הקרום
באסטהסיבים מוארכים באורך, עם תכולה שמתה בתהליך הפיתוח וקירות מתקשים, מבצעים תפקיד נושא ומכני. חוזק הגבעול, עמידותו לשבר תלוי בהם. מבני מסננת הם שורות מסודרות אנכית של תאים חיים, עם גרעינים הרוסים וציטופלזמה הנצמדת בחוזקה לממברנה הפנימית. הקירות שלהם מנוקבים עם חורים דרך. תאי מסננת הם חלק ממערכת ההולכה של הצמח, הנושאת מים ופתרונות תזונתיים.
המבנה הפנימי של הגבעול כולל גם את הקמביום, המתאפיין בתאים ארוכים, מוארכים ושטוחים. הם מחולקים באופן פעיל בתקופות האביב והקיץ. החלק העיקרי של הגבעול הוא העץ עצמו. דומה מאוד במבנה לבאסט, הוא נוצר גם על ידי תאים בצורות ובמטרות תפקודיות שונות, היוצרים מספר רקמות (מבנים מוליכים רבים, רקמות מכניות ובסיסיות). טבעות עצים נוצרות על ידי כל התאים והרקמות הללו.
כך לומדים בכיתה ו' את מבנה הגזע בבית ספר תיכון רגיל. למרבה הצער, התוכנית החינוכית לא מרבה לשים לב לליבה. אבל זה נוצר על ידי תאים גדולים עם דופן דקה. הם אינם מתאימים זה לזה בצורה הדוקה, מכיוון שהם ממלאים תפקיד אחסון וצבירה. אם אי פעם ראית ליבה של גזע עץ, אז אתה בוודאי זוכר את ה"אנטנות" שמקרינות ממנו לכיוונים שונים.
אבל הם ממלאים את התפקיד החשוב ביותר! זה לאורך הגדילים האלה, שהם אשכולות גדוליםמבנים מוליכים, חומרים מזינים הולכים לבסט ולחלקים אחרים של גוף הצמח. על מנת שתוכלו לדמיין טוב יותר את מבנה הגבעול (כולל צמחים דו-פסיגיים), נציג את הנתונים העיקריים בצורת טבלה.
| שם היחידה המבנית | אופייני |
| Peel | נצרים צעירים של הצמח מכוסים מבחוץ. מבצע תפקיד מגן, מכין מקום להיווצרות פקק, המורכב מתאים מתים מלאים באוויר. האם רקמה משולבת. |
| סטומה להחלפת גז | הם נמצאים בעור, דרך פתחי הסטומטה יש חילופי גזים פעילים של הצמח עם הסביבה. בשכבת הפקק, עדשים, פקעות קטנות עם חורים, ממלאות את אותה פונקציה. הם נוצרים מתאי גדול של הרקמה הבסיסית. |
| שכבת שעם | מבנה התשתית העיקרי המופיע כבר בשנה הראשונה לחייו של עץ. ככל שהצמח מבוגר יותר, שכבת הפקק נעשית עבה יותר. הוא נוצר על ידי שכבה של תאים מתים, שהחלל הפנימי שלהם מלא לגמרי באוויר. מגן על גזע הצמח מפני השפעות סביבתיות שליליות. |
| Kora | ממוקם תחת הגנה של השכבה האינטגמנטרית, החלק הפנימי שלו נקרא באסט. הוא מורכב ממבני מסננת, תאים נלווים, וכן תאי אחסון שבהם מופקדת אספקה של חומרים מזינים. |
| שכבת קמביאלית | רקמה חינוכית, התאים ארוכים וצרים. באביב ובקיץ מתקיימת תקופה של חלוקה אינטנסיבית. למעשה, בגלל הקמביום, גזע הצמח גדל. |
| Core | מבנה פונקציונלי במיקום מרכזי. התאים שלו גדולים ובעלי דופן דקה. הם מבצעים פונקציות אחסון ותזונתיות. |
| אנטנות (קרניים) של הליבה | הם מתפצלים מהליבה בכיוון הרדיאלי, עוברים דרך כל שכבות העץ אל הבאסט. התאים העיקריים שלהם הם התאים של הרקמה הראשית, הם משמשים נתיבי הובלה של חומרים מזינים. |
טבלה זו "מבנה גזע הצמח" תעזור לכם לזכור את המרכיבים העיקריים, להבין את המשמעות התפקודית שלהם. באופן מוזר, אבל המידע ממנו יכול להיות שימושי בחיי היומיום.
מאפיינים כלליים של המבנה האנטומי של הגבעול
ועכשיו ננתח את המבנה האנטומי של הגבעול. באופן מוזר, אבל נושא זה הוא לעתים קרובות מאוד קשה עבור אותם סטודנטים שלומדים את קורס הבוטניקה. באופן כללי, אם אתה לפחות במונחים כלליים מכיר את המטרה התפקודית של המבנים השונים של הגבעול, אז אתה יכול להתמודד עם המבנה ללא כל מאמץ מיוחד. במילים פשוטות, המבנה והתפקוד של הגבעול קשורים קשר בל יינתק, ולכן יש ללמוד אותם יחד.
מבנים מוליכים (תאי מסננת) מפותחים ברקמות מוליכות, בעזרתםחומרי הזנה מועברים לכל חלקי הצמח. בחלק העיקרי של הקנה יש מספר רב של רקמות מכניות האחראיות על מאפייני החוזק. נבטים צעירים מכילים מערכת מפותחת של מריסטמים.
עם מיקרוסקופ אור קונבנציונלי, אתה יכול לראות שהמריסטמים האפיקליים יוצרים פרוקמביום, כמו גם מריסטמים משולבים. בזכותם מתחיל להיווצר המבנה הראשוני של הגבעול. בחלק מהצמחים הוא נמשך זמן רב. הקמביום, שהוא מבנה משני, יוצר את המבנה המשני של הגבעול.
תכונות של המערכת הראשית
בואו נשקול את התכונות המבניות של הגבעול. ליתר דיוק, המבנה העיקרי שלו. יש צורך להבחין בין הליבה המרכזית (סטלה), כמו גם קליפת הסדר הראשוני. בחוץ, קליפה זו מכוסה ברקמה אינגומנטרית (periderm), ומתחתיה יש רקמת הטמעה (chlorenchyma). יש לה תפקיד חשוב מאוד, שכן היא ממלאת תפקיד של מעין גשר בין הקורטקס לרקמות מכניות (קולנכימה וסקלרנכימה).
המוט המרכזי מוגן מכל הצדדים בשכבת אנדודרם. רובו תפוס על ידי גדילים מוליכים, הנוצרים כתוצאה מהתמזגות של רקמות מוליכות ומכניות, שעליהן דיברנו זה עתה. הליבה מורכבת מפרנכימה כמעט שאינה מתמחה. בשל העובדה שתאיו אינם נצמדים היטב זה לזה (מה שנכתב שוב ושוב לעיל), נוצרים בו לא פעם חללי אוויר שנפחם יכול להיות משמעותי למדי.
Cambiumיוצר קסלם משני ופלואם. זה נובע מהעובדה שקליפת המוח הראשונית גוססת כל הזמן, ולכן יש צורך להחליף אותה, אשר מסופקת על ידי הרקמה הקמביאלית. לבסוף, ראוי להזכיר שמבנה הגבעולים תלוי במידה רבה לא רק בסוג הצמחים, אלא גם בתנאים שבהם הם גדלים. כך כיתה ו' צריכה ללמוד את מבנה הגבעול.
