Botanika: morfológia a anatómia rastlín

Obsah:

Botanika: morfológia a anatómia rastlín
Botanika: morfológia a anatómia rastlín
Anonim

V článku si povieme niečo o anatómii rastlín. Túto tému podrobne zvážime a pokúsime sa problém pochopiť. Rastliny nás obklopujú od narodenia, takže je dobré dozvedieť sa o nich niečo nové.

O čo ide?

Anatómia rastlín je odbor botaniky, ktorý študuje vnútornú a vonkajšiu štruktúru rastlín. Hlavným predmetom tejto vedy sú cievnaté rastliny, ktoré majú špeciálne vodivé pletivo, známe tiež ako xylém. Táto skupina zahŕňa prasličky, nahosemenné rastliny a kvitnúce rastliny a machy.

História

Po prvýkrát sa anatómia rastlín dotkla v spisoch Theophrastus už v 5. storočí pred Kristom. Už vtedy opísal dôležité konštrukčné časti, a to stonku, konáre, kvety, korene a plody. Tento autor veril, že koreň, dreň a drevo sú hlavnými rastlinnými tkanivami. V zásade môžeme povedať, že takéto myšlienky prežili až do našich čias.

anatómia rastlín
anatómia rastlín

Stredovek

V stredoveku a po ňom pokračoval výskum anatómie rastlín. V roku 1665 teda R. Hooke vďaka mikroskopu objavil bunku. Toto bol veľký prielom a umožnilo to objavovať novéhorizonty v tejto veci. N. Gru napísal v roku 1682 prácu, v ktorej podrobne opísal mikroskopickú stavbu mnohých rastlinných štruktúr. Vo svojej práci ilustroval všetky skutočnosti. Osvetlil niektoré zložité body týkajúce sa tkania látok. V roku 1831 H. von Mol skúmal cievne zväzky v koreňoch, stonkách a listoch. O dva roky neskôr sa K. Sanio podarilo zistiť pôvod Cambie. Ukázal teda, že každý rok sa objavujú nové valce floému a xylému. Všimnite si, že floém je tkanivo, ktoré môže transportovať organické látky v rastlinách. V roku 1877 Anton de Bary publikoval svoju prácu s názvom Porovnávacia anatómia vegetatívnych orgánov fenogamie a paprade. Bola to klasická práca o anatómii rastlín. Tu však zefektívnil všetok dovtedy zozbieraný materiál a podrobne ho predstavil.

V minulom storočí išiel vývoj anatómie a morfológie rastlín veľmi rýchlo spolu s inými odvetviami. Bolo to úzko spojené s veľkým pokrokom vo všetkých biologických vedách, ktorý bol spôsobený vytvorením najnovších a univerzálnych výskumných metód.

anatómia a morfológia rastlín
anatómia a morfológia rastlín

Anatómia

Čo je anatómia rastlín? Botanici to považujú za podsekciu svojej vedy. Študuje štruktúru rastlín nie ako celok, ale iba na úrovni buniek a tkanív, ako aj vývoj a umiestnenie tkanív v určitých orgánoch. To zahŕňa aj koncept histológie rastlín, ktorý zahŕňa štúdium štruktúry, vývoja a fungovania ich tkanív.

Anatómia ako celok je neoddeliteľnou súčasťoumorfológie, ale v užšom zmysle sa sústreďuje na štúdium stavby a formovania rastlín na makroskopickej úrovni. Táto disciplína je veľmi úzko prepojená s fyziológiou rastlín, odvetvím botaniky, ktorá je zodpovedná za vzorce procesov prebiehajúcich v živých organizmoch.

Všimnite si, že konkrétne štúdium rastlinných buniek sa neskôr objavilo ako nezávislá veda – cytológia.

objekt štúdia ekologickej anatómie rastlín
objekt štúdia ekologickej anatómie rastlín

Na začiatku bola anatómia rastlín rovnaká ako morfológia. V polovici minulého storočia však došlo k vážnym objavom, ktoré umožnili anatómii vyniknúť ako samostatnému odboru poznania. Informácie z tejto oblasti sa aktívne využívajú v rastlinnej výrobe a taxonómii.

Morfológia

Morfológia je odvetvie botaniky, ktoré študuje zákonitosti štruktúry a morfológie rastlín. Zároveň sa o organizmoch uvažuje v dvoch oblastiach: evolučno-historická a individuálna (ontogenéza).

Dôležitou úlohou tohto smeru je popísať a pomenovať všetky orgány a tkanivá rastliny. Ďalšia úloha morfológie spočíva v štúdiu jednotlivých procesov s cieľom stanoviť znaky morfogenézy.

anatómia koreňov rastlín
anatómia koreňov rastlín

Morfológia sa konvenčne delí na mikro a makro úrovne. Mikromorfológia zahŕňa tie oblasti vedomostí, ktoré študujú organizmy pomocou mikroskopu (cytológia, embryológia, anatómia, histológia). Makromorfológia zahŕňa časti zaoberajúce sa štúdiom vonkajšej stavby rastlín ako celku. V tomto prípade sú mikroskopické metódy úplnezákladné.

Anatómia listu rastliny

List pozostáva z epidermis, žily a mezofylu. Epidermis je vrstva buniek, ktorá chráni rastlinu pred rôznymi nepriaznivými vplyvmi a nadmerným vyparovaním vody. Niekedy je vrstva epidermis dodatočne pokrytá kutikulou. Mezofil je vnútorné tkanivo, ktorého podstatou je fotosyntéza. Sieť žíl je vytvorená v dôsledku vodivého tkaniva. Pozostáva zo sitových rúrok a nádob, ktoré sú potrebné na premiestňovanie solí, mechanických prvkov a cukrov.

Stomata je skupina buniek, ktorá sa nachádza na spodnom povrchu listov. Vďaka nim dochádza k výmene plynov a odparovaniu prebytočnej vody.

Skúmali sme anatómiu vyšších rastlín a teraz budeme venovať pozornosť morfológii. Listy sa skladajú z stopky, palistov a lalokov. Mimochodom, miesto, kde stonka prilieha k stopke, sa nazýva vagína rastliny.

anatómia listov rastlín
anatómia listov rastlín

Základné druhy listov

Po preskúmaní anatómie a morfológie vyšších rastlín sa zastavme pri niektorých typoch listov. Sú to papraďorasty, ihličnany, krytosemenné rastliny, lykožrúty a obaľovače. Chápeme teda, že listy sú klasifikované podľa typu rastliny, v ktorej sú najvýraznejšie.

Stem

Dokončujeme štúdium anatómie rastlinných orgánov, poďme sa rozprávať o stonke. Je to axiálna časť, na ktorej sa nachádzajú listy a rozmnožovacie orgány. Pre nadzemné útvary je stonka oporou, ktorá zabezpečuje tok nielen vody, ale aj organických látok do rôznych zón.rastliny. Ak sú stonky zelené, ako stonky kaktusov, potom sú schopné fotosyntézy. Dôležitou úlohou tohto orgánu je, že dokáže akumulovať užitočné látky, ktoré niektoré rastliny potrebujú na vegetatívne rozmnožovanie.

Ako sme už povedali vyššie, horná časť stonky je pokrytá špeciálnym vakom. Skladá sa z mnohých deliacich sa buniek, ktoré rastú jedna na druhej. Je zaujímavé, že sa tu tvoria rudimenty listov. Vzájomne sa prekrývajú a potom sa roztiahnu a premenia sa na internódiá. Všimnite si, že táto „čiapka“stonky alebo jej apikálny meristém bola študovaná čo najpodrobnejšie, na rozdiel od iných zón. Zo stély odchádzajú cievne zväzky, ktoré sa nazývajú stopy listov. Mimochodom, medzi nimi nevzniká floém a xylém. Bolo pozorované, že počas vývoja rastliny predlžujú výšku listových stôp, čím menia listovú stélu na valec zapletený do cievnych zväzkov.

Pozreli sme sa na predmety skúmania ekologickej anatómie rastlín a uvedomili sme si, aká zložitá je rastlina, ktorá na prvý pohľad pôsobí tak primitívne. Anatómia a morfológia sú potrebné nielen pre teóriu botaniky, ale aj pre praktické účely. Takže, dokonale poznáte túto tému, môžete ľahko zbierať a správne pripravovať liečivé byliny.

Cage

Všimnite si, že napriek skutočnosti, že vonkajšia rozmanitosť rastlín je veľmi veľká a nesmierna, ich bunky sú do značnej miery podobné. Aby ste mohli holisticky zvážiť vnútornú štruktúru tela, musíte sa najprv dozvedieť o organizácii buniek a ich typoch. Čo je teda bunka? Je známe, že pozostáva zprotoplazma, ktorá je obklopená pevným obalom, a to bunkovou stenou. Vzniká z celulózy a pektínových látok vylučovaných protoplazmou. Mnohé bunky, keď prestanú rásť, položia sekundárnu stenu na svoju vnútornú stranu, teda na primárnu stenu bunky.

Čo je protoplazma? Ide o bežnú zmes cukrov, tukov, vody, kyselín, bielkovín, solí a mnohých ďalších látok. Práve vďaka rozumnému rozloženiu všetkých z nich v častiach bunky môže rastlina vykonávať niektoré životne dôležité funkcie. Ak pretoplazmu skúmame pod mikroskopom, vidíme, že je rozdelená na jadro a cytoplazmu. Ten obsahuje plastidy. Jadro je okrúhle telo obklopené dvojitou membránou. Obsahuje genetický materiál. Jadro riadi chemické procesy v bunke a ovplyvňuje ich. Cytoplazma je látka, ktorá obsahuje obrovské množstvo zložitých štruktúr, ktoré sú charakteristické iba pre rastliny. Všimnite si, že na zabezpečenie života rastliny sú potrebné bezfarebné plastidy alebo leukoplasty, ako aj živiny. V zelených plastidoch alebo chloroplastoch prebieha fotosyntéza cukrov. Stojí za to povedať, že staré bunky majú trochu inú štruktúru. Ich centrálna časť, ktorá je obklopená membránou, teda susedí s bunkovou stenou. Všimnite si, že pôvod všetkých typov rastlinných buniek pochádza presne z tých, ktoré sme podrobne preskúmali vyššie.

anatómia a morfológia vyšších rastlín
anatómia a morfológia vyšších rastlín

Tkaniny

Anatómia a morfológia rastlínmožno vidieť z hľadiska tkaniva. Rastlinné organizmy sú rozdelené do niekoľkých zón, ktorých vlastnosti sú do značnej miery určené typom a umiestnením buniek. Takéto oblasti sa nazývajú tkanivá. Ak sa spoliehame na klasickú definíciu, potom môžeme pochopiť, že tkanivá sú klasifikované podľa štruktúry, pôvodu a funkcií. Upozorňujeme, že funkcie sa môžu niekedy prekrývať. Môžu byť navzájom obmedzené a nie sú vždy homogénne. Z tohto dôvodu je veľmi ťažké klasifikovať tkanivá, a preto sa v modernom svete hovorí o konkrétne pomenovaných rastlinách. Môžeme povedať, že v tomto prípade sa rastliny posudzujú v topografickom zmysle.

Pri jej skúmaní v priereze koreňa a stonky od periférie do stredu sa zvyčajne rozlišujú také dôležité zóny ako epidermis, vodivý valec, koreň a centrálne jadro.

anatómia rastlinných orgánov
anatómia rastlinných orgánov

Root

Zváženie anatómie koreňa rastliny, začnime definíciou. Takže to je časť rastliny, ktorá nemá listy. Absorbuje vodu a živiny z pôdy alebo akéhokoľvek iného média. Koreň dokáže zadržať vlhkosť a organické látky v substráte. Zároveň je pre niektoré rastliny hlavným zásobným orgánom. Toto sa pozoruje v repe, mrkve.

Ak vezmeme do úvahy koreň, potom sú v ňom jasne rozlíšené zóny ako stéla a kôra. Rastú a vyvíjajú sa v dôsledku delenia a rozmanitosti buniek apikálneho meristému. Toto je názov niektorých skupín buniek, ktoré si zachovávajú schopnosť deliť sa a dokážu reprodukovať nedeliace sa bunky. Vďaka tomuto systému je spevnený koreňový uzáver, ktorý fixuje koniec koreňa, čím ho chráni pred rôznymi poškodeniami pri ponorení do pôdy. Všimnite si, že rast, delenie a diferenciácia buniek je prirodzený proces, vďaka ktorému môžu byť zóny dozrievania a naťahovania označené vertikálne. Na tejto úrovni je možné podrobne sledovať štádiá vývoja epidermis, stély a kôry. Mimochodom, nad úsekom zóny sú predĺžené výrastky vo forme valca, ktoré sa nazývajú koreňové chĺpky. Vďaka nim sa výrazne zvyšuje sacia kapacita.

Stela

Naozaj, úžasná botanická veda. Morfológia a anatómia rastlín otvárajú úplne iný pohľad na celý nám známy rastlinný svet. Ako už vieme, zložkami stély sú xylém a floém. Prvý sa nachádza najbližšie k centru. Poznamenávame tiež, že najčastejšie jadro chýba v koreňoch, no ak sa aj vyskytuje, vyskytuje sa častejšie u jednoklíčnych ako u dvojklíčnych. Bočné stonky sa tvoria na pericykle a pretláčajú sa tak cez kôru. Ak môže koreň rásť do šírky, potom sa medzi floémom a xylémom vytvorí sekundárna vrstva, kambium. Ak dôjde k zvýšenému rastu hrúbky, potom kôra a epidermis najčastejšie odumierajú. Zároveň sa v pericykle vytvára korkové kambium, ktoré je ochrannou vrstvou pre koreň, teda „korok“.

Odporúča: