Утолщение и вставочный рост стебля. Запасающие ткани стебля

Камбий. В стебле между флоэмой и ксилемой расположены клетки, способные делиться. Если можно наблюдать деление клеток - значит, они стали камбиальными и началось вторичное утолщение стебля. Камбий, который находится между флоэмой и ксилемой, называют пучковым. Камбий, лежащий между сосудистыми пучками, называют межпучковым (см. рис. 6.6, А).

Таким образом, и в стебле камбий замкнут в кольцо. Со временем клетки, откладывающиеся внутрь, превращаются в ксилему, а откладывающиеся наружу от камбиального кольца - во флоэму. Но некоторые клетки остаются недифференцированными довольно долго. Они образуют сердцевинные лучи (их легко наблюдать на спиленном дереве - рис. 7.1).

Рис. 7.1. Строение вторично утолщенного стебля (схема поперечного среза). Условные обозначения: пб - пробка, пкамб - пробковый камбий, живпк-живые покровные клетки, образованные пробковым камбием, ччв - чечевичка в пробке, фло - флоэма, камб - камбий, ксил - ксилема, срдц - сердцевина, сцлуч - сердцевинные лучи, годк - годичные кольца

Клетки камбия делятся с разной скоростью, а отложенные камбием клетки с разной скоростью дифференцируются и растут. Если стоит теплая и влажная погода, то камбий делится часто, получается много клеток проводящих тканей, которые быстро достигают крупного диаметра (в микроскопическом масштабе, конечно). В холодную и сухую погоду камбий делится медленнее, клеток проводящих тканей получается мало и диаметр у них маленький. А морозной зимой камбий и вовсе перестает делиться.

Годичные кольца есть и в ксилеме, и во флоэме (рис. 7.1). Однако клеток флоэмы обычно откладывается меньше, поэтому годичные кольца лучше видны именно в древесине.

По кольцам можно узнать, например, какая стояла погода 10 лет назад. Для этого надо выбрать дерево потолще и посмотреть на соответствующее годичное кольцо. Ученые стараются не наносить ущерба дереву: его совсем не обязательно спиливать под корень. Достаточно пробурить ствол поперек специальным трубчатым буром и вытащить вырезанный этим буром столбик ксилемы (он называется керн), на котором заметны границы между кольцами. Если в ксилеме десятое кольцо шире своих соседей - значит, стояла теплая влажная погода. Если же, наоборот, кольцо заметно уже, то либо случилась засуха, либо было очень прохладное лето.

Пробка. У утолщающегося стебля, как и у корня, возникает проблема защиты. (При увеличении диаметра эпидермис и кора обычно отмирают). Эта проблема решается сходным образом: сразу под эпидермисом имеется слой пробкового камбия (рис. 7.1). «Работает» он так же, как и в корне: наружу откладываются мертвые клетки пробки, а внутрь — живые клетки. Пробка у разных растений бывает разной толщины. Самая знаменитая, пожалуй, - у пробкового дуба, растущего в странах Средиземноморья. Она настолько мощная, что ее используют для изготовления пробок для бутылок. Отсюда и пошло русское название мертвых клеток, одевающих стебель, — пробка.

Пробка пробкового дуба оставила свой след и в науке. Рассматривая срезы пробки в микроскоп, Роберт Гук впервые увидел клетки и дал им их современное название.

Пробковый камбий откладывает пробку неравномерно. В ней, как и в ксилеме, можно обнаружить годичные слои, однако без микроскопа их обычно трудно увидеть.

Таким образом, перемещая взгляд вглубь вторично-утолщенного стебля (рис. 7.1), мы сначала обнаружим пробку, затем пробковый камбий, слой живых клеток, флоэму, камбий, ксилему, а в самом центре - сердцевину. (Ведь она никуда не делась при вторичном утолщении.)

Запасающие ткани стебля. В стебле, как и в корне, могут откладываться «про запас» различные вещества. Тогда в нем мною живых запасающих клеток.

Стебель многих кактусов запасает воду. Путешественники по американским пустыням часто это использовали (например, срубив сочный побег кактуса и очистив его от колючек, можно было накормить мула и обойтись без водопоя).

Другие растения запасают в стеблях крахмал. Это, например, картофель (в стеблях подземных побегов), гладиолус, саговая пальма. Одна саговая пальма в возрасте 15 лет может прокормить своим крахмалом взрослого человека в течение года. Саговую пальму срубают, а потом из ствола остро отточенным железным совком вынимают мягкую запасающую ткань, размельчают и вымывают крахмал с помощью воды. Из мутной взвеси крахмал оседает на дно. Воду сливают, а крахмал высушивают на горячем тропическом солнце.

Капуста кольраби откладывает в стебле много сахаров, белков и других полезных для вашего организма веществ (как вы думаете, зачем эти вещества нужны самой капусте?). Особенно много сахаров в стеблях сахарного тростника. Так что и в качестве «кладовой» питательных веществ стебли ничуть не уступают корням.

Вставочный рост стебля. Стебли некоторых растений (например, злаков) умеют расти совершенно необычным способом (рис. 7.2). В основании каждого листа у них остается зона активно делящихся клеток (то есть меристема), откладывающая новые клетки только вверх. В результате стебель удлиняется. (Аналогично растет лист злаков.)

Рис. 7.2. Вставочный (интеркалярный) рост злаков. А - участок стебля до начала роста, Б-тот же участок стебля после окончания роста. 1 - вид в разрезе, 2 - внешний вид. Условные обозначения: инмер - интеркалярная меристема, пол - полость внутри соломины, сол - стенки соломины, вл – листовое влагалище, лпл - листовая пластинка, уз - узел, яз - язычок (лигула) листа

Такой рост называют вставочным, или интеркалярным. Так растет любое растение с длинными междоузлиями. Но не у всех из них для этого есть специальная меристема.

Интеркалярная меристема не образует листовых зачатков (как это делает верхушечная меристема). От камбия она отличается расположением (перпендикулярно оси побега) и формой (камбий - кольцо, а интеркалярная меристема больше похожа на диск). Кроме того, интеркалярная меристема образует и эпидермис, и проводящие сосудистые пучки, и сердцевину, и кору. (Вспомните, какие типы тканей может производить камбий.)