Botanika: morfologie a anatomie rostlin

Obsah:

Botanika: morfologie a anatomie rostlin
Botanika: morfologie a anatomie rostlin
Anonim

V článku budeme hovořit o anatomii rostlin. Toto téma podrobně zvážíme a pokusíme se problém pochopit. Rostliny nás obklopují od narození, takže je dobré se o nich dozvědět něco nového.

O čem to je?

Anatomie rostlin je odvětví botaniky, které studuje vnitřní a vnější strukturu rostlin. Hlavním předmětem této vědy jsou cévnaté rostliny, které mají speciální vodivé pletivo, známé také jako xylém. Tato skupina zahrnuje přesličky, nahosemenné rostliny a kvetoucí rostliny a mechy.

Historie

Poprvé se anatomie rostlin dotkla ve spisech Theophrastus již v 5. století před naším letopočtem. Již tehdy popsal důležité konstrukční části, a to stonek, větve, květy, kořeny a plody. Tento autor věřil, že kořen, dřeň a dřevo jsou hlavní rostlinná pletiva. V zásadě můžeme říci, že takové myšlenky přežily do naší doby.

anatomie rostlin
anatomie rostlin

Středověk

Ve středověku a po něm pokračoval výzkum anatomie rostlin. V roce 1665 tedy R. Hooke díky mikroskopu objevil buňku. To byl velký průlom a umožnilo to prozkoumat novéhorizonty v této věci. N. Gru napsal v roce 1682 dílo, ve kterém podrobně popsal mikroskopickou stavbu mnoha rostlinných struktur. Ve své práci ilustroval všechna fakta. Osvětlil některé obtížné body týkající se tkaní látek. V roce 1831 H. von Mol zkoumal cévní svazky v kořenech, stoncích a listech. O dva roky později se K. Sanio podařilo zjistit původ Cambie. Ukázal tedy, že se každoročně objevují nové válce floému a xylému. Všimněte si, že floém je tkáň, která může přenášet organické látky v rostlinách. V roce 1877 Anton de Bary publikoval svou práci s názvem Comparative Anatomy of the Vegetative Organs of Phenogamous and Ferns. Byla to klasická práce o anatomii rostlin. Zde však zefektivnil veškerý materiál shromážděný do té doby a podrobně jej představil.

V minulém století šel vývoj anatomie a morfologie rostlin velmi rychle spolu s dalšími odvětvími. Bylo to úzce spojeno s velkým pokrokem ve všech biologických vědách, který byl způsoben vytvořením nejnovějších a univerzálních výzkumných metod.

anatomie a morfologie rostlin
anatomie a morfologie rostlin

Anatomie

Co je to anatomie rostlin? Botanici to považují za podsekci své vědy. Studuje strukturu rostlin ne jako celek, ale pouze na úrovni buněk a tkání, stejně jako vývoj a umístění tkání v určitých orgánech. Patří sem také koncept histologie rostlin, který zahrnuje studium struktury, vývoje a fungování jejich tkání.

Anatomie jako celek je nedílnou součástímorfologie, ale v užším smyslu se soustřeďuje na studium stavby a formování rostlin na makroskopické úrovni. Tato disciplína je velmi úzce propojena s fyziologií rostlin, oborem botaniky, který je zodpovědný za vzorce procesů probíhajících v živých organismech.

Všimněte si, že konkrétně studium rostlinných buněk se později objevilo jako nezávislá věda – cytologie.

předmět studia ekologické anatomie rostlin
předmět studia ekologické anatomie rostlin

Zpočátku byla anatomie rostlin stejná jako morfologie. V polovině minulého století však došlo k vážným objevům, které umožnily anatomii vyniknout jako samostatné odvětví vědění. Informace z této oblasti se aktivně využívají v rostlinné produkci a taxonomii.

Morfologie

Morfologie je obor botaniky, který studuje zákony struktury a morfologie rostlin. Zároveň se o organismech uvažuje ve dvou oblastech: evolučně-historické a individuální (ontogeneze).

Důležitým úkolem tohoto směru je popsat a pojmenovat všechny orgány a pletiva rostliny. Další úkol morfologie spočívá ve studiu jednotlivých procesů za účelem stanovení rysů morfogeneze.

anatomie kořenů rostlin
anatomie kořenů rostlin

Morfologie se konvenčně dělí na mikro a makro úrovně. Mikromorfologie zahrnuje ty oblasti znalostí, které zkoumají organismy pomocí mikroskopu (cytologie, embryologie, anatomie, histologie). Makromorfologie zahrnuje části zabývající se studiem vnější stavby rostlin jako celku. V tomto případě jsou mikroskopické metody zcelazákladní.

Anatomie listu rostliny

List se skládá z epidermis, žilky a mezofylu. Epidermis je vrstva buněk, která chrání rostlinu před různými nepříznivými vlivy a nadměrným odpařováním vody. Někdy je vrstva epidermis navíc pokryta kutikulou. Mesofyl je vnitřní tkáň, jejíž podstatou je fotosyntéza. Síť žil je tvořena díky vodivé tkáni. Skládá se ze sítových trubek a nádob, které jsou potřebné k pohybu solí, mechanických prvků a cukrů.

Stomata je skupina buněk, která se nachází na spodním povrchu listů. Díky nim dochází k výměně plynů a odpařování přebytečné vody.

Zkoumali jsme anatomii vyšších rostlin a nyní se budeme věnovat morfologii. Listy se skládají z řapíku, palistů a laloků. Mimochodem, místo, kde stonek přiléhá k řapíku, se nazývá pochva rostliny.

anatomie listů rostlin
anatomie listů rostlin

Základní druhy listů

Po prozkoumání anatomie a morfologie vyšších rostlin se zastavme u určitých typů listů. Jsou to kapradiny, jehličnany, krytosemenné rostliny, lykopsidy a obaleči. Chápeme tedy, že listy jsou klasifikovány podle typu rostliny, ve které jsou nejvýraznější.

Stem

Dokončení studia anatomie rostlinných orgánů, pojďme si promluvit o stonku. Je to osová část, na které jsou umístěny listy a rozmnožovací orgány. U nadzemních útvarů je stonek oporou, která zajišťuje proudění nejen vody, ale i organických látek do různých zón.rostliny. Pokud jsou stonky zelené, jako u kaktusů, pak jsou schopné fotosyntézy. Důležitým úkolem tohoto orgánu je, že je schopen akumulovat užitečné látky, které některé rostliny potřebují pro vegetativní rozmnožování.

Jak jsme řekli výše, horní část představce je pokryta speciálním vakem. Skládá se z mnoha dělících se buněk, které rostou jedna na druhé. Je zajímavé, že se zde tvoří rudimenty listů. Navzájem se překrývají a pak se protáhnou a promění se v internodia. Všimněte si, že tato „čepice“stonku nebo jeho apikální meristém byla na rozdíl od jiných zón prostudována co nejpodrobněji. Ze stély odcházejí cévní svazky, které se nazývají stopy listů. Mimochodem, floém a xylém se mezi nimi netvoří. Bylo pozorováno, že zatímco se rostliny vyvíjejí, prodlužují výšku listových stop, čímž mění listovou stélu ve válec zapletený do cévních svazků.

Podívali jsme se na předměty studia ekologické anatomie rostlin a uvědomili jsme si, jak složitá rostlina se na první pohled zdá tak primitivní. Anatomie a morfologie jsou nezbytné nejen pro teorii botaniky, ale i pro praktické účely. Takže, dokonale znáte toto téma, můžete snadno sbírat a správně připravovat léčivé byliny.

Klec

Všimněte si, že navzdory skutečnosti, že vnější rozmanitost rostlin je velmi velká a nesmírná, jejich buňky jsou do značné míry podobné. Abyste mohli holisticky zvážit vnitřní strukturu těla, musíte se nejprve dozvědět o organizaci buněk a jejich typech. Co je tedy buňka? Je známo, že se skládá zprotoplazma, která je obklopena tuhou schránkou, totiž buněčnou stěnou. Vzniká z celulózy a pektinových látek vylučovaných protoplazmou. Mnoho buněk poté, co přestanou růst, položí sekundární stěnu na svou vnitřní stranu, tedy na primární stěnu buňky.

Co je protoplazma? Jde o běžnou směs cukrů, tuků, vody, kyselin, bílkovin, solí a mnoha dalších látek. Právě díky rozumnému rozložení všech v částech buňky může rostlina vykonávat některé životně důležité funkce. Prozkoumáme-li protoplazmu pod mikroskopem, vidíme, že se dělí na jádro a cytoplazmu. Ten obsahuje plastidy. Jádro je kulaté těleso obklopené dvojitou membránou. Obsahuje genetický materiál. Jádro řídí chemické procesy v buňce a ovlivňuje je. Cytoplazma je látka, která obsahuje obrovské množství složitých struktur, které jsou charakteristické pouze pro rostliny. Všimněte si, že bezbarvé plastidy nebo leukoplasty a také živiny jsou nezbytné k zajištění života rostliny. V zelených plastidech neboli chloroplastech probíhá fotosyntéza cukrů. Stojí za to říci, že staré buňky mají trochu jinou strukturu. Takže jejich centrální část, která je obklopena membránou, přiléhá k buněčné stěně. Všimněte si, že původ všech typů rostlinných buněk pochází přesně z těch, které jsme podrobně zkoumali výše.

anatomie a morfologie vyšších rostlin
anatomie a morfologie vyšších rostlin

Tkaniny

Anatomie a morfologie rostlinlze nahlížet z hlediska tkáně. Rostlinné organismy jsou rozděleny do některých zón, jejichž vlastnosti jsou do značné míry určeny typem a umístěním buněk. Takové oblasti se nazývají tkáně. Pokud se opíráme o klasickou definici, pak můžeme pochopit, že tkáně jsou klasifikovány podle struktury, původu a funkcí. Pamatujte, že funkce se mohou někdy překrývat. Mohou být vzájemně omezeny a nejsou vždy homogenní. Z tohoto důvodu je velmi obtížné klasifikovat tkáně, a proto se v moderním světě, pokud jde o toto, mluví o konkrétně pojmenovaných rostlinách. Můžeme říci, že v tomto případě jsou rostliny uvažovány v topografickém smyslu.

Při zkoumání v řezu kořenem a stonkem od periferie ke středu se obvykle rozlišují tak důležité zóny, jako je epidermis, vodivý válec, kořen a centrální jádro.

anatomie rostlinných orgánů
anatomie rostlinných orgánů

Root

Úvaha o anatomii kořene rostliny, začněme definicí. Takže to je ta část rostliny, která nemá listy. Absorbuje vodu a živiny z půdy nebo jiného média. Kořen dokáže zadržovat vlhkost a organické látky v substrátu. Zároveň je pro některé rostliny hlavním zásobním orgánem. To je pozorováno u řepy, mrkve.

Pokud vezmeme v úvahu kořen, pak jsou v něm jasně rozlišeny zóny jako stéla a kůra. Rostou a vyvíjejí se díky dělení a rozmanitosti buněk apikálního meristému. Tak se nazývají některé skupiny buněk, které si zachovávají schopnost dělení a mohou reprodukovat nedělící se buňky. Díky tomuto systému dochází ke zpevnění kořenového uzávěru, který fixuje konec kořene a tím jej chrání před různými poškozeními při zanořování do půdy. Všimněte si, že růst, dělení a diferenciace buněk je přirozený proces, díky kterému mohou být zóny zrání a protahování označeny vertikálně. Na této úrovni lze podrobně vysledovat fáze vývoje epidermis, stély a kůry. Mimochodem, nad úsekovou zónou jsou protáhlé výrůstky ve formě válce, které se nazývají kořenové vlásky. Díky nim se výrazně zvyšuje sací výkon.

Stela

Opravdu úžasná botanická věda. Morfologie a anatomie rostlin otevírá zcela jiný pohled na celý nám známý rostlinný svět. Jak již víme, komponenty stély jsou xylém a floém. První se nachází nejblíže centru. Podotýkáme také, že nejčastěji jádro chybí v kořenech, ale i když se vyskytuje, vyskytuje se častěji u jednoděložných než u dvouděložných. Na pericyklu se tvoří postranní stonky a protlačují se tak kůrou. Pokud kořen může růst do šířky, pak se mezi floémem a xylémem vytvoří sekundární vrstva, kambium. Pokud dojde ke zvýšenému růstu tloušťky, pak kůra a epidermis nejčastěji odumírají. Zároveň se v pericyklu vytváří korkové kambium, které je ochrannou vrstvou pro kořen, tedy „korek“.

Doporučuje: