3.2. Рослини продовжують освоювати суходіл (внутрішня будова)

Для вивчення внутрішньої будови якого-небудь організму його анатомують, тобто розрізають (від грецьк. anatome – розсічення). Біологічна наука, що вивчає внутрішню будову організмів, називається анатомією. Наука, що вивчає зовнішню будову організмів, описує розміри, форму, забарвлення, розташування зовнішніх структур, тощо, носить назву морфології (від грецьк. morphe – форма). Отже, вивчаючи зовнішню будову водоростей та мохоподібних, ми складали морфологічні характеристики цих організмів. При вивченні внутрішніх структур розглядається їх анатомічна будова.

Вивчення морфології папороті не дало відповіді на основні запитання. Яким чином збільшується міцність стебла і як здійснюється траспорт речовин? Чи отримаємо ми такі відповіді при вивченні внутрішньої будови - анатомії цих рослин?

Рис.15. На поперечних зрізах показані тканини кореня, стебла та листка плауна булавовидного: 1 - епідерма; 2 - кора; 3 - ксилема; 4 - флоема; 5 - жилка; 6 - мезофіл; 7 – продихи; зправа – первинна будова стебла папороті

Вивчати внутрішню будову починають з приготування зрізів. Розрізати певну структуру рослини можна вздовж, тоді це буде поздовжній зріз або поперек – поперечний зріз. Всі анатомічні структури вищих спорових добре видно на поперечному зрізі кореня, стебла та листка звичного для нашої місцевості плауна булавовидного з відділу Плауноподібних (рис.15). Центральну частину кореня та стебла займає провідна система - ксилема (від грецьк. xylon - дерево). Клітини ксилеми жорсткі, міцні, з товстою клітинною стінкою, мають витягнуту форму і називаються трахеїдами (від грецьк. tracheios – горло + eidos - вид, тобто горловидний або трубковидний. Саме таку назву вперше і запропонував М.Мальпігі). Трахеїди - це мертві клітини, що виконують роль каналів для проходження води та мінеральних речовин від грунту до стебла та листків. Не менш важлива і інша функція ксилеми - опорна. Жорсткість цим клітинам надає особлива речовина - лігнін, яким просичені клітинні стінки. Саме їх жорсткість дозволила рослинам прийняти прямостоячий вигляд, а деяким згодом стати деревами.

Назовні від ксилеми розташована ін- ша частина провідної системи - флоема (від грецьк. phloios - кора, лико). Клітини флоеми, як і клітини ксилеми, видовжені і з`єднуються також послідовно. В місцях з`єднань клітинні стінки продірявлені як сито, тому отримали назву - ситовидні клітини. Якщо клітини ксилеми мертві і утворюють міцну деревину, то клітини флоеми залишаються живими. Функція флоеми - транспорт оганічних речовин від листків до стебла та коренів, а при весняному рості навпаки - від стебла, де зберігаються запасні поживні речовини, до листків, які починають розвиватися.

Зовні флоема оточена покривною тканиною - корою, яка захищає живі ніжні клітини флоеми від механічних пошкоджень.

Зверху вся рослина вкрита епідермою, яка складається з одного шару живих клітин. Ці клітини можуть виділяти воскоподібні речовини, які захищають рослину від випаровування води. Корінь та пагін мають специфічну будову в залежності від функцій, що виконуються. Наприклад, з поверхневих клітин кореня утворюються тонкі вирости - кореневі волоски, які виконують всисну функцію. Більш складну будову має листок. Ксилема, флоема і кора складають жилки листка, а епідерма вкриває листок ззовні. Між епідермою та жилками розташована тканина, яка складається з зелених фотосинтезуючих клітин - мезофіл (від грецьк. mesos - середній, серединний, проміжний + phylon - листок, тобто середня тканина листка). Крім того, епідерма листка має продихи, які регулюють надходження води, СО₂ і О₂

Таким чином, у всіх органах система покривних тканин представлена епідермою, а провідна тканина (ксилема і флоема) занурена в основну тканину. Основна тканина стебла представлена корою, а листка - мезофілом. Таку будову сучасних вищих спорових рослин називають первинною (перші за походженням). Корінь поглинає воду і розчинені в ній мінеральні речовини; стеблова частина пагона слугує для закріплення в грунті та підтримки листків, а також забезпечує транспорт розчинених у воді речовин; листок здійснює фотосинтез.