Механические ткани. Функции и особенности строения

Функции и особенности строения. Функция механических тканей заключается в придании растению прочности, в защите его от различных механических повреждений и в первую очередь от излома и разрыва. Однако следует иметь в виду, что прочность растения создается не только благодаря механическим тканям, но всем комплексом тканей и общим тургором клеток. Благодаря механическим тканям стебли сохраняют вертикальное положение, деревья удерживают тяжёлую крону, боковые ветви располагаются в горизонтальном положении, растения противостоят ветру, буре, дождю и другим внешним воздействиям.

Характерной особенностью клеток механических тканей (стереид) является утолщение их оболочек. Кроме того, клеточные оболочки стереид часто пропитываются лигнином и древеснеют, что значительно повышает их прочность. Клетки механических тканей обычно очень плотно прилегают одна к другой.

Классификация. В зависимости от происхождения, расположения в органах растений и комплекса анатомических признаков механические ткани подразделяются на колленхиму, склеренхиму и склереиды (каменистые клетки).

Колленхима. По происхождению колленхима является первичной механической тканью и служит для укрепления молодых растущих органов растений. Чаще всего она располагается непосредственно под эпидермисом стеблей и листьев и преимущественно встречается у двудольных растений. Для колленхимы характерно неравномерное утолщение клеточных оболочек (рис. 39). Если утолщение происходит в углах клеток, образуется уголковая колленхима, если утолщаются тангентальные стенки - пластинчатая колленхима. Оболочка клеток колленхимы состоит из целлюлозы с большим содержанием воды, что, по-видимому, способствует вытягиванию её при росте органа. Клетки колленхимы живые, часто содержат хлоропласты и имеют паренхимную или вытянутую форму, длина их достигает иногда 1...2 мм.

Склеренхима. Это наиболее важная механическая ткань, которая встречается в органах почти всех высших растений. Клетки склеренхимы имеют прозенхимную форму и представляют собой длинные, очень плотно расположенные волокна с заострёнными концами. Оболочка у них утолщается равномерно и имеет хорошо выраженное слоистое строение. Часто утолщение её настолько значительно, что полость клетки уменьшается до минимальных размеров, а иногда совершенно исчезает. Оболочка клеток склеренхимы нередко древеснеет и обладает исключительной прочностью и упругостью. По прочности на разрыв она близка к строительной стали, а по силе упругости не уступает инструментальной стали и каучуку. В оболочке клеток склеренхимы по мере её утолщения образуются чётко выраженные поровые каналы.

В сформировавшейся склеренхиме живое содержимое клеток отмирает, и она, следовательно, представляет собой мёртвую механическую ткань (рис. 40). По происхождению склеренхима бывает первичная и вторичная.

В зависимости от особенностей строения и расположения в органах растений склеренхима подразделяется на лубяные и древесинные волокна (либриформ).

Лубяные волокна расположены в периферической части органов и отличаются значительной длиной, достигая у некоторых растений нескольких десятков сантиметров. Так, длина лубяных волокон у конопли составляет 10 мм, у льна - от 40 до 120 мм, у крапивы - 80 мм, у субтропического прядильного растения рами - 500 мм. Оболочки лубяных волокон большинства прядильных растений, за исключением льна, кендыря, рами, обычно скоро одревесневают на всем протяжении стебля, как это наблюдается у конопли, крапивы, джута и др. Лубяные волокна очень плотно соединены между собой, так как каждое волокно вклинивается своими острыми концами между другими волокнами. Соединяясь друг с другом, лубяные волокна образуют лубяной пучок, называемый в практике техническим волокном. Лубяные волокна используются для изготовления тканей, а более грубые, содержащие значительную примесь лигнина - для выделки канатов, веревок и т. д.

Древесинные волокна (либриформ) имеют длину, не превышающую 2,5 мм, оболочки их всегда древеснеют, но утолщаются обычно менее значительно, чем у лубяных волокон. Помимо своей основной функции, либриформ может также служить вместилищем для накопления питательных веществ и проведения воды. При этом его клетки сохраняют живое содержимое и имеют тонкие, хотя и одревесневшие оболочки.

Склереиды (каменистые клетки). Они встречаются в различных органах растений - листьях, плодах, корнях, располагаясь поодиночке или образуя скопления. Склереиды представляют собой мертвые клетки с толстой одревесневшей оболочкой и бывают разнообразной формы - округлые, овальные, вытянутые, ветвистые. В оболочке обычно хорошо выражены слоистость и поровые каналы (рис. 41). Наиболее распространёны каменистые клетки в мякоти плодов груши, айвы, в скорлупе орехов, косточках плодов вишни, сливы и др. Ветвистые склереиды, встречающиеся в листьях чая, камелии, маслины, носят название опорных клеток.