სტატიაში ვისაუბრებთ მცენარეების ანატომიაზე. ჩვენ დეტალურად განვიხილავთ ამ თემას და შევეცდებით გავიგოთ საკითხი. მცენარეები ჩვენს ირგვლივ დაბადებიდან გვახვევენ, ამიტომ კარგია მათ შესახებ რაიმე ახალი ვისწავლოთ.
რაზეა საქმე?
მცენარეთა ანატომია არის ბოტანიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს მცენარეების შიდა და გარე სტრუქტურას. ამ მეცნიერების მთავარი ობიექტია სისხლძარღვოვანი მცენარეები, რომლებსაც აქვთ სპეციალური გამტარი ქსოვილი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ქსილემი. ამ ჯგუფში შედის ცხენის კუდები, გიმნოსპერმები და აყვავებული მცენარეები და კლუბური ხავსები.
ისტორია
მცენარის ანატომიას პირველად შეეხო თეოფრასტეს თხზულებებში ჯერ კიდევ ძვ.წ. V საუკუნეში. მან უკვე აღწერა მნიშვნელოვანი სტრუქტურული ნაწილები, კერძოდ ღერო, ტოტები, ყვავილები, ფესვები და ნაყოფი. ამ ავტორს სჯეროდა, რომ ფესვი, ღერო და ხე მცენარეთა ძირითადი ქსოვილებია. პრინციპში, შეიძლება ითქვას, რომ ასეთი იდეები ჩვენს დრომდე მოაღწია.
შუა საუკუნეები
შუა საუკუნეებში და მათ შემდეგ მცენარეთა ანატომიის კვლევა გაგრძელდა. ასე რომ, 1665 წელს რ. ჰუკმა მიკროსკოპის წყალობით აღმოაჩინა უჯრედი. ეს იყო დიდი მიღწევა და ახლის შესწავლის საშუალება მისცაჰორიზონტები ამ საკითხში. ნ.გრუმ დაწერა ნაშრომი 1682 წელს, სადაც მან დეტალურად აღწერა მრავალი მცენარის სტრუქტურის მიკროსკოპული სტრუქტურა. თავის ნამუშევრებში მან ილუსტრირდა ყველა ფაქტი. გაანათა რამდენიმე რთული წერტილი ქსოვილების ქსოვასთან დაკავშირებით. 1831 წელს ჰ. ფონ მოლმა გამოიკვლია სისხლძარღვთა შეკვრა ფესვებში, ღეროებში და ფოთლებში. ორი წლის შემდეგ კ.სანიომ შეძლო კამბიის წარმოშობის გარკვევა. ამრიგად, მან აჩვენა, რომ ყოველწლიურად ჩნდება ფლოემისა და ქსილემის ახალი ცილინდრები. გაითვალისწინეთ, რომ ფლოემი არის ქსოვილი, რომელსაც შეუძლია მცენარეებში ორგანული ნივთიერებების ტრანსპორტირება. 1877 წელს ანტონ დე ბარიმ გამოაქვეყნა თავისი ნაშრომი სახელწოდებით ფენოგამისა და გვიმრის მცენარეული ორგანოების შედარებითი ანატომია. ეს იყო კლასიკური ნამუშევარი მცენარეთა ანატომიაზე. მაგრამ აქ მან გაამარტივა იმ დროისთვის შეგროვებული ყველა მასალა და დეტალურად წარმოადგინა.
გასულ საუკუნეში მცენარეთა ანატომიის და მორფოლოგიის განვითარება სხვა ტოტებთან ერთად ძალიან სწრაფად განვითარდა. იგი მჭიდროდ იყო დაკავშირებული ყველა ბიოლოგიურ მეცნიერებაში დიდ პროგრესთან, რაც განპირობებული იყო კვლევის უახლესი და უნივერსალური მეთოდების შექმნით.
ანატომია
რა არის მცენარეთა ანატომია? ბოტანიკოსები ამას თვლიან მათი მეცნიერების ქვეგანყოფილებად. იგი სწავლობს მცენარეების სტრუქტურას არა მთლიანობაში, არამედ მხოლოდ უჯრედებისა და ქსოვილების დონეზე, ასევე გარკვეულ ორგანოებში ქსოვილების განვითარებასა და მდებარეობას. ეს ასევე მოიცავს მცენარეთა ჰისტოლოგიის კონცეფციას, რომელიც მოიცავს მათი ქსოვილების სტრუქტურის, განვითარებისა და ფუნქციონირების შესწავლას.
ანატომია მთლიანობაში განუყოფელი ნაწილიამორფოლოგია, მაგრამ ვიწრო გაგებით იგი კონცენტრირებულია მაკროსკოპულ დონეზე მცენარეების სტრუქტურისა და ფორმირების შესწავლაზე. ეს დისციპლინა ძალიან მჭიდროდ არის გადახლართული მცენარეთა ფიზიოლოგიასთან, ბოტანიკის ფილიალთან, რომელიც პასუხისმგებელია ცოცხალ ორგანიზმებში მიმდინარე პროცესების ნიმუშებზე.
გაითვალისწინეთ, რომ კონკრეტულად მცენარეთა უჯრედების შესწავლა მოგვიანებით გაჩნდა, როგორც დამოუკიდებელი მეცნიერება - ციტოლოგია.
თავდაპირველად მცენარეთა ანატომია იგივე იყო, რაც მორფოლოგია. თუმცა, გასული საუკუნის შუა ხანებში მოხდა სერიოზული აღმოჩენები, რამაც საშუალება მისცა ანატომიას გამოეყო, როგორც ცოდნის ცალკეული ფილიალი. ინფორმაცია ამ სფეროდან აქტიურად გამოიყენება მოსავლის წარმოებასა და ტაქსონომიაში.
მორფოლოგია
მორფოლოგია არის ბოტანიკის ფილიალი, რომელიც სწავლობს მცენარეების სტრუქტურისა და მორფოლოგიის კანონებს. ამავდროულად, ორგანიზმები განიხილება ორ სფეროში: ევოლუციურ-ისტორიული და ინდივიდუალური (ონტოგენეზი).
ამ მიმართულების მნიშვნელოვანი ამოცანაა მცენარის ყველა ორგანოსა და ქსოვილის აღწერა და დასახელება. მორფოლოგიის კიდევ ერთი ამოცანაა ცალკეული პროცესების შესწავლა მორფოგენეზის თავისებურებების დასადგენად.
მორფოლოგია პირობითად იყოფა მიკრო და მაკრო დონეებად. მიკრომორფოლოგია მოიცავს ცოდნის იმ სფეროებს, რომლებიც სწავლობენ ორგანიზმებს მიკროსკოპის გამოყენებით (ციტოლოგია, ემბრიოლოგია, ანატომია, ჰისტოლოგია). მაკრომორფოლოგია მოიცავს სექციებს, რომლებიც ეხება მცენარეების გარე სტრუქტურის შესწავლას მთლიანობაში. ამ შემთხვევაში, მიკროსკოპის მეთოდები მთლიანადძირითადი.
მცენარის ფოთლის ანატომია
ფოთოლი შედგება ეპიდერმისის, ვენისა და მეზოფილისგან. ეპიდერმისი არის უჯრედების ფენა, რომელიც იცავს მცენარეს სხვადასხვა მავნე ზემოქმედებისგან და წყლის გადაჭარბებული აორთქლებისგან. ზოგჯერ ეპიდერმისის ფენა დამატებით დაფარულია კუტიკულით. მეზოფილი არის შინაგანი ქსოვილი, რომლის არსი არის ფოტოსინთეზი. ვენების ქსელი იქმნება გამტარ ქსოვილის გამო. იგი შედგება საცრის მილებისა და ჭურჭლისგან, რომლებიც საჭიროა მარილების, მექანიკური ელემენტების და შაქრის გადასაადგილებლად.
Stomata არის უჯრედების ჯგუფი, რომელიც მდებარეობს ფოთლების ქვედა ზედაპირზე. მათი წყალობით ხდება გაზის გაცვლა და ჭარბი წყალი აორთქლდება.
ჩვენ შევისწავლეთ უმაღლესი მცენარეების ანატომია და ახლა ყურადღებას მივაქცევთ მორფოლოგიას. ფოთლები შედგება ფოთლის, ღეროებისა და ლობებისგან. სხვათა შორის, იმ ადგილს, სადაც ღერო უერთდება ფოთოლს, ეწოდება მცენარის საშო.
ფოთლის ძირითადი ტიპები
უმაღლესი მცენარეების ანატომია და მორფოლოგია გამოვიკვლიეთ, მოდით ვისაუბროთ ფოთლის გარკვეულ ტიპებზე. ეს არის გვიმრა, წიწვოვანი, ანგიოსპერმი, ლიკოფსიდი და შეფუთვა. ამრიგად, ჩვენ გვესმის, რომ ფოთლები კლასიფიცირდება მცენარის ტიპის მიხედვით, რომელშიც ისინი ყველაზე მეტად არიან გამოხატული.
ფუძე
მცენარის ორგანოების ანატომიის შესწავლის დასრულების შემდეგ, ვისაუბროთ ღეროზე. ეს არის ღერძული ნაწილი, რომელზედაც განლაგებულია ფოთლები და რეპროდუქციული ორგანოები. მიწისზედა წარმონაქმნებისთვის ღერო წარმოადგენს საყრდენს, რომელიც უზრუნველყოფს არა მხოლოდ წყლის, არამედ ორგანული ნივთიერებების სხვადასხვა ზონაში გადინებას.მცენარეები. თუ ღეროები კაქტუსების მსგავსად მწვანეა, მაშინ მათ შეუძლიათ ფოტოსინთეზი. ამ ორგანოს მნიშვნელოვანი ამოცანაა ის, რომ მას შეუძლია მოაგროვოს სასარგებლო ნივთიერებები, რომლებიც ზოგიერთ მცენარეს სჭირდება მცენარეული გამრავლებისთვის.
როგორც ზემოთ ვთქვით, ღეროს ზედა ნაწილი დაფარულია სპეციალური პარკით. იგი შედგება მრავალი გამყოფი უჯრედისგან, რომლებიც იზრდება ერთმანეთზე. საინტერესოა, რომ აქ ყალიბდება ფოთლების რუდიმენტები. ისინი ერთმანეთს გადაფარავს, შემდეგ კი იჭიმება და გადაიქცევა კვანძებად. გაითვალისწინეთ, რომ ღეროს ეს „ქუდი“ანუ მისი აპიკური მერისტემა, სხვა ზონებისგან განსხვავებით, შეძლებისდაგვარად დეტალურადაა შესწავლილი. სისხლძარღვთა შეკვრა, რომელსაც ფოთლის კვალი ეწოდება, შორდება სტელიდან. სხვათა შორის, მათ შორის ფლოემი და ქსილემი არ წარმოიქმნება. დაფიქსირდა, რომ ევოლუციის დროს მცენარეები ახანგრძლივებენ ფოთლების კვალის სიმაღლეს, რითაც ფოთლის სტელა აქცევს სისხლძარღვთა შეკვრაში ჩახლართულ ცილინდრს.
ჩვენ გადავხედეთ მცენარეთა ეკოლოგიური ანატომიის შესწავლის ობიექტებს და მივხვდით, რამდენად რთული მცენარეა, რომელიც ერთი შეხედვით ასე პრიმიტიულად გამოიყურება. ანატომია და მორფოლოგია აუცილებელია არა მხოლოდ ბოტანიკის თეორიისთვის, არამედ პრაქტიკული მიზნებისთვისაც. ასე რომ, ამ თემის მშვენივრად ცოდნით, შეგიძლიათ მარტივად შეაგროვოთ და სწორად მოამზადოთ სამკურნალო მცენარეები.
გალია
გაითვალისწინეთ, რომ მიუხედავად იმისა, რომ მცენარეთა გარეგანი მრავალფეროვნება ძალიან დიდი და უზარმაზარია, მათი უჯრედები დიდწილად მსგავსია. სხეულის შინაგანი სტრუქტურის ჰოლისტიკური განხილვის მიზნით, ჯერ უნდა გაეცნოთ უჯრედების ორგანიზებას და მათ ტიპებს. მაშ რა არის უჯრედი? ცნობილია, რომ იგი შედგებაპროტოპლაზმა, რომელიც გარშემორტყმულია ხისტი გარსით, კერძოდ უჯრედის კედლით. იგი წარმოიქმნება პროტოპლაზმის მიერ გამოყოფილი ცელულოზისა და პექტინის ნივთიერებებისგან. ბევრი უჯრედი ზრდის შეწყვეტის შემდეგ ათავსებს მეორად კედელს თავის შიდა მხარეს, ანუ უჯრედის პირველად კედელზე.
რა არის პროტოპლაზმა? ეს არის შაქრის, ცხიმების, წყლის, მჟავების, ცილების, მარილების და მრავალი სხვა ნივთიერების ჩვეულებრივი ნაზავი. უჯრედის ნაწილებში ყველა მათგანის გონივრული განაწილების წყალობით მცენარეს შეუძლია შეასრულოს ზოგიერთი სასიცოცხლო ფუნქცია. თუ პროტოპლაზმას მიკროსკოპით გამოვიკვლევთ, დავინახავთ, რომ ის იყოფა ბირთვად და ციტოპლაზმად. ეს უკანასკნელი შეიცავს პლასტიდებს. ბირთვი არის მრგვალი სხეული, რომელიც გარშემორტყმულია ორმაგი გარსით. ის შეიცავს გენეტიკურ მასალას. ბირთვი აკონტროლებს ქიმიურ პროცესებს უჯრედში და გავლენას ახდენს მათზე. ციტოპლაზმა არის ნივთიერება, რომელიც შეიცავს უამრავ რთულ სტრუქტურებს, რომლებიც დამახასიათებელია მხოლოდ მცენარეებისთვის. გაითვალისწინეთ, რომ მცენარის სიცოცხლის უზრუნველსაყოფად აუცილებელია უფერო პლასტიდები, ან ლეიკოპლასტები, ისევე როგორც ნუტრიენტები. მწვანე პლასტიდებში, ან ქლოროპლასტებში, ხდება შაქრის ფოტოსინთეზი. აღსანიშნავია, რომ ძველ უჯრედებს ოდნავ განსხვავებული სტრუქტურა აქვთ. ასე რომ, მათი ცენტრალური ნაწილი, რომელიც გარშემორტყმულია გარსით, არის უჯრედის კედლის მიმდებარედ. გაითვალისწინეთ, რომ ნებისმიერი მცენარის უჯრედის წარმოშობა სწორედ მათგან მოდის, რომლებიც ზემოთ დეტალურად განვიხილეთ.
ქსოვილი
მცენარეთა ანატომია და მორფოლოგიაშეიძლება ჩაითვალოს ქსოვილის თვალსაზრისით. მცენარეული ორგანიზმები იყოფა ზოგიერთ ზონად, რომელთა თავისებურებებს დიდწილად განსაზღვრავს უჯრედების ტიპი და მდებარეობა. ასეთ უბნებს ქსოვილებს უწოდებენ. თუ დავეყრდნობით კლასიკურ განმარტებას, მაშინ შეგვიძლია გავიგოთ, რომ ქსოვილები კლასიფიცირდება სტრუქტურის, წარმოშობისა და ფუნქციების მიხედვით. გაითვალისწინეთ, რომ ფუნქციები ზოგჯერ შეიძლება გადაფარდეს. ისინი შეიძლება შეიზღუდონ ერთმანეთისგან და ყოველთვის არ არიან ერთგვაროვანი. ამის გამო ძალიან რთულია ქსოვილების კლასიფიკაცია, რის გამოც თანამედროვე მსოფლიოში, როცა საქმე ეხება ამას, საუბრობენ კონკრეტულად დასახელებულ მცენარეებზე. შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ამ შემთხვევაში მცენარეები განიხილება ტოპოგრაფიული მნიშვნელობით.
ფესვისა და ღეროს განივი მონაკვეთზე გამოკვლევისას, როგორც წესი, განასხვავებენ ისეთ მნიშვნელოვან ზონებს, როგორიცაა ეპიდერმისი, გამტარი ცილინდრი, ფესვი და ცენტრალური ბირთვი.
Root
მცენარის ფესვის ანატომიის განხილვა, დავიწყოთ განმარტებით. ასე რომ, მცენარის ის ნაწილია, რომელსაც ფოთლები არ აქვს. ის შთანთქავს წყალს და საკვებ ნივთიერებებს ნიადაგიდან ან ნებისმიერი სხვა გარემოდან. ფესვს შეუძლია შეინარჩუნოს ტენიანობა და ორგანული ნივთიერებები სუბსტრატში. ამავდროულად, ზოგიერთი მცენარისთვის ის მთავარი შესანახი ორგანოა. ეს შეინიშნება ჭარხალში, სტაფილოში.
თუ გავითვალისწინებთ ფესვს, მაშინ მასში აშკარად გამოიყოფა ისეთი ზონები, როგორიცაა სტელი და ქერქი. ისინი იზრდებიან და ვითარდებიან მწვერვალის მერისტემის უჯრედების დაყოფისა და მრავალფეროვნების გამო. ეს არის უჯრედების ზოგიერთი ჯგუფის სახელი, რომლებიც ინარჩუნებენ გაყოფის უნარს და შეუძლიათ გაამრავლონ არაგამყოფი უჯრედები.ამ სისტემის წყალობით ძლიერდება ფესვის ქუდი, რომელიც აფიქსირებს ფესვის ბოლოს, რითაც იცავს მას ნიადაგში ჩაძირვისას სხვადასხვა დაზიანებისგან. გაითვალისწინეთ, რომ უჯრედების ზრდა, დაყოფა და დიფერენცირება ბუნებრივი პროცესია, რის გამოც მომწიფების და გაჭიმვის ზონები ვერტიკალურად შეიძლება აღინიშნოს. ამ დონეზე შესაძლებელია ეპიდერმისის, სტელისა და ქერქის განვითარების ეტაპები გარკვეულ დეტალებში. დაჭიმვის ზონის ზემოთ, სხვათა შორის, ცილინდრის სახით არის წაგრძელებული გამონაზარდები, რომლებსაც ფესვის თმები ეწოდება. მათი წყალობით, შეწოვის უნარი მნიშვნელოვნად გაიზარდა.
სტელა
ნამდვილად, საოცარი მეცნიერება ბოტანიკის შესახებ. მცენარეთა მორფოლოგია და ანატომია ხსნის სრულიად განსხვავებულ ხედვას ჩვენთვის ცნობილი მთელი მცენარეული სამყაროს შესახებ. როგორც უკვე ვიცით, სტელის კომპონენტებია ქსილემა და ფლოემი. პირველი მდებარეობს ცენტრთან ყველაზე ახლოს. ჩვენ ასევე აღვნიშნავთ, რომ ყველაზე ხშირად ბირთვი არ არის ფესვებში, მაგრამ მაშინაც კი, თუ ეს მოხდა, ის უფრო ხშირად გვხვდება ერთფეროვანებში, ვიდრე ორწვერაში. გვერდითი ღეროები წარმოიქმნება პერიციკლზე და ამით გზას უბიძგებს ქერქში. თუ ფესვი შეიძლება გაიზარდოს სიგანეში, მაშინ მეორადი ფენა, კამბიუმი, იქმნება ფლოემსა და ქსილემს შორის. თუ სისქეში გაიზარდა ზრდა, მაშინ ქერქი და ეპიდერმისი ყველაზე ხშირად იღუპება. პარალელურად პერიციკლში წარმოიქმნება კორპის კამბიუმი, რომელიც წარმოადგენს ფესვის დამცავ ფენას, ანუ „კორპს“.
