Внутреннее строение стебля

Внутреннее строение стебля связано с его главными функциями: опорой, проведением веществ и ростом. От наружного слоя к центру обычно располагаются покровная ткань, кора, камбий, древесина и сердцевина; у молодых и древесных стеблей их вид и выраженность могут различаться.

Общий план строения стебля

У травянистого стебля снаружи находится кожица, или эпидерма. Она защищает растение от повреждений и уменьшает испарение воды. У древесных растений эпидерма со временем заменяется пробкой, входящей в состав коры. В пробке имеются чечевички — небольшие участки, через которые происходит газообмен.

Под покровной тканью расположена кора. В её состав входят фотосинтезирующие и запасающие клетки, а также проводящие элементы. Внутренняя часть коры связана с лубом — проводящей тканью, по которой перемещаются органические вещества.

Глубже находится камбий — слой образовательной ткани. Он образует новые клетки древесины внутрь и новые клетки луба наружу. Благодаря работе камбия стебель растёт в толщину. У древесных растений результат этой работы можно увидеть как годичные кольца.

Древесина, или ксилема, занимает значительную часть зрелого стебля. Она состоит главным образом из мёртвых проводящих элементов с прочными стенками. В центре находится сердцевина, образованная живыми паренхимными клетками. Сердцевина запасает вещества, особенно у молодых стеблей, и может участвовать в их боковом перемещении.

Проводящие ткани и направление движения

Проводящие ткани образуют систему транспорта внутри растения. Ксилема проводит воду и растворённые минеральные соли главным образом от корней вверх, к стеблю и листьям. Флоэма проводит органические вещества, прежде всего сахарозу, от мест их образования к местам использования или запаса.

Движение по ксилеме поддерживают несколько факторов: давление корня, испарение воды листьями и сцепление молекул воды в непрерывном водяном столбе. Особенно важна транспирация — испарение воды через устьица листьев. При испарении в листе возникает сила, которая как бы подтягивает воду вверх по сосудам.

Минеральные соли поступают в растение из почвы вместе с водой. Они необходимы для построения белков, хлорофилла, клеточных стенок и других веществ. Поэтому нарушение работы ксилемы приводит не только к увяданию, но и к минеральному голоданию.

Органические вещества образуются в листьях при фотосинтезе. По флоэме они направляются к корням, растущим побегам, цветкам, плодам и органам запаса. Направление зависит не от положения органа, а от того, где вещество образуется и где оно расходуется.

Как стебель проводит воду и органические вещества

Вода входит в корень, перемещается по его проводящей части и далее поступает в ксилему стебля. В поперечном срезе проводящие пучки могут быть расположены по-разному. У двудольных растений они часто образуют кольцо, а у однодольных обычно рассеяны в основной ткани.

Вода и соли движутся по ксилеме в основном снизу вверх, но в стебле возможны и боковые перемещения между проводящими пучками. Флоэма не обязана проводить вещества только вниз: например, от листа к верхушке побега поток направлен вверх, а от листа к корню — вниз.

При повреждении коры кольцом удаляется луб, а древесина остаётся. Вода продолжает подниматься к листьям по ксилеме, но органические вещества не могут нормально пройти ниже повреждённого участка. Поэтому выше кольца могут накапливаться сахара, а корни постепенно испытывают недостаток питания.

Разобранный пример

У растения сняли кольцо коры на стебле, не повредив древесину. Через некоторое время листья выше кольца остаются зелёными, а корни начинают слабее расти. Объясните наблюдение.

Связь строения с ростом и возрастом

Рост стебля в длину происходит в верхушечной образовательной ткани, а рост в толщину — главным образом благодаря камбию. Подробно зоны и механизмы роста рассматриваются на странице рост стебля. В течение сезона камбий образует древесину неодинаковой плотности: поэтому у многих древесных растений заметны годичные кольца, по которым можно оценить возраст побега.

Весной формируются более крупные элементы древесины, по которым легче проходит вода. Позже они становятся более мелкими и плотными. Граница между участками соседних лет создаёт кольцо. Однако кольца могут быть плохо заметны у растений, растущих в постоянно одинаковых условиях, или при нарушении сезонного ритма.

• Снаружи стебель защищают кожица или пробка.
• Камбий образует древесину внутрь и луб наружу.
• Ксилема переносит воду и минеральные соли преимущественно вверх.
• Флоэма переносит органические вещества от источника к потребителю.
• Снятие кольца коры нарушает питание органов, расположенных ниже повреждения.