ROŚLINY ZIELONE
Pochodzenie
Przodkami roślin były ramienice. Początkowo były organizmami wodnymi, jednakże z czasem wyszły na ląd i wykształciły tkanki. Powodami tego były m.in.:
wzrost konkurencji między autotrofami w płytkowodnych ekosystemach
większa dostępność substancji mineralnych na lądzie
większa dostępność światła na lądzie
Cechy roślin i ramienic
chlorofil a i b
celulozowa ściana komórkowa
skrobia jako materiał zapasowy
obecność plastydów
w podobny sposób odtwarzają nową ścianę komórkową w dzielącej się komórce podczas podziałów.
Ramienice przechodziły proces ewolucji, by wkrótce wyjść na ląd. Wykształciły się u nich skórki, aparaty szparkowe, chwytniki i korzenie, tkanka przewodząca, gametofity musiały być blisko siebie, a sporofity na szczycie łodygi, które zostały dodatkowo wzmocnione tkanką wzmacniającą. Funkcję wzmacniającą zaczęło pełnić też drewno.
Najstarszą gromadą roślin są ryniofity. Z nich wywodzą się grupy:
mające przewagę sporofitu
mające przewagę gametofitu
zosterofilofity
zarodnie zebrane w górnej części w postaci kłosa
łodygi dychotomiczne
łodygi pokryte kolczastymi lub płatowymi wyrostkami
trymerofity
doszło u nich do przekształceń dychotomicznego układu telomów, co opisuje teoria telomowa:
wytworzenie osi rośliny przez przewyższenie jednego telomu (tworzy pęd główny) ponad pozostałe (tworzą boczne odgałęzienia)
spłaszczenie bocznych odgałęzień (znajdują się teraz w jednej płaszczyźnie)
zrastanie bocznych odgałęzień w liść (makrofil) - układ monopodialny
Do ryniofitów należy najstarsza znana roślina - kuksonia.
Tkanki roślinne
tkanki twórcze
merystemy pierwotne
wierzchołkowe
tworzą stożki wzrostu łodygi i korzenia, które są zbudowane z komórek delikatnych i wrażliwych na uszkodzenia, więc chronione są w łodydze przez specjalnie ukształtowane liście okrywające, a w korzeniu - przez ochronną wielokomórkową czapeczkę
znajdują się na szczycie łodygi i korzenia
powodują przyrost na długość i tylko nieznacznie na grubość
wstawkowe
tworzą się u roślin, które bardzo szybko na szczycie wytwarzają kwiaty lub kwiatostany, co uniemożliwia przyrost łodygi w tym miejscu
rozmieszczone są wzdłuż łodygi w tzw. węzłach i chronione przez pochewki liściowe
powodują przyrost na długość pędu
zarodkowe
tworzą w całości zarodki roślin
znajdują się w nasionach
z niej biorą początek niektóre inne merystemy
niektóre archesporialne
dzielą się mejotycznie, więc różnią się od pozostałych merystemów
występują w zarodniach
powodują powstawanie haploidalnych zarodników
merystemy wtórne
boczne
powodują wtórny przyrost na grubość łodyg i korzeni
rodzaje merystemów bocznych:
kambium
fallogen
przyranne
tworzą się z komórek tkanki miękiszowej w miejscu zranienia rośliny (powodują stopniowe zabliźnianie się i zarastanie ran), więc umożliwiają regenerację
występują u roślin wieloletnich, mających postać drzew lub krzewów, gdyż tylko one żyją wystarczająco długo, aby rana mogła się zabliźnić
niektóre archesporialne
dzielą się mejotycznie, więc różnią się od pozostałych merystemów
występują w zarodniach
powodują powstawanie haploidalnych zarodników
tkanki stałe
tkanka okrywająca
skórka
tkanka pierwotna
występuje u roślin zielnych, młodych drzew i krzewów
jednowarstwowa
komórki ściśle do siebie przylegają, są żywe, pozbawione chloroplastów (wyjątkiem rośliny cieniolubne)
zewnętrzna ściana komórkowa jest pogrubiona i pokryta z wierzchu (adkrustowana) warstwą tłuszczowców (kutyna tworząca kutykulę)
w korzeniu nazywana jest ryzodermą, różni się ona od epidermy tym, że komórek nie pokrywa kutykula
niejednorodna, wytworami skórki są:
aparaty szparkowe
kolce
włoski
włośniki
korek
tkanka wtórna
tworzy się na organach wykazujących wtórny przyrost na grubość, zastępując skórkę, która z czasem odpada
wielowarstwowa (składa się z licznych warstw martwych komórek, z których pozostały jedynie ściany komórkowe wypełnione powietrzem i zawierające dużo suberyny, dzięki czemu jest lekki, nieprzepuszczalny dla gazów i pary wodnej i stanowi izolację termiczną przed mrozem i gorącem)
tworzony przez fallogen
ograniczone parowanie i wymianę gazową umożliwiają przetchlinki
korkowica
tkanka wtórna
tworzy się u roślin wieloletnich na łodygach i korzeniach
składa się z korka, fallogenu i fellodermy
tkanka miękiszowa
miękisz zasadniczy
duże komórki
duże wodniczki
cienka ściana komórkowa
występuje m.in. w korze pierwotnej korzenia
miękisz asymilacyjny
liczne soczewkowate chloroplasty
największy udział w fotosyntezie
miękisz gąbczasty
miękisz palisadowy
miękisz wieloramienny
miękisz spichrzowy
miękisz wodonośny
magazynowanie wody
występuje u sukelentów
miękisz powietrzny
rozwinięte systemy przestworów międzykomórkowych, które tworzą kanały wentylacyjne umożliwiające swobodne przemieszczanie się gazów w obrębie rośliny
występuje u roślin bagiennych i wodnych mających organy, w których wymiana gazowa jest utrudniona
tkanka wzmacniająca
kolenchyma
zbudowana z żywych, elastycznych komórek (często z chloroplastami)
posiadają celulozowo-pektynowe wzmocnienia bądź w narożnikach komórek (kolenchyma kątowa), bądź na stycznych powierzchniach kolejnych warstw komórek (kolenchyma płatowa)
występuje w ogonkach liściowych oraz w obwodowych częściach młodych łodyg zielnych
nie hamuje wzrostu organów, gdyż jest elastyczna
sklerenchyma
zbudowana z martwych komórek, po których zostały tylko inkrustowane ligniną ściany komórkowe (tzw. zdrewniałe ściany komórkowe)
steroidy
sklereidy
tkanka przewodząca
drewno
tkanka niejednorodna, występują dodatkowo włókna drzewne (budowa podobna do włókien sklerenchymatycznych) i miękisz drzewny (pełni funkcje odżywcze)
transport bierny wody od korzenia do liści
komórki są martwe, istnieją ich dwa rodzaje:
cewki
naczynia
łyko
tkanka niejednorodna, występują dodatkowo włókna łykowe (budowa podobna do włókien sklerenchymatycznych) i miękisz łykowy (pełni funkcje odżywcze)
transport aktywny produktów fotosyntezy od liści po całej roślinie, także do organów spichrzowych
w dojrzałych komórkach łyka na ogół zanika jądro komórkowe, a jego funkcje częściowo przejmuje jądro sąsiednich komórek przyrurkowych
komórki są żywe, istnieją ich dwa rodzaje:
komórki sitowe
rurki sitowe
U roślin cechujących się przyrostem na grubość można także wyróżnić dwa rodzaje tkanki przewodzącej - pierwotną i wtórną.
tkanka wydzielnicza
utwory wydzielnicze powierzchniowe
włoski gruczołowe
miodniki
wypotniki
utwory wydzielnicze wewnętrzne
rury mleczne
kanały żywiczne
cechują się kłączami, z których wyrastały w górę bezlistne łodyżki rozgałęziające się dychotomicznie
(inaczej widlasto), miała telom (pojedyncze widlaste rozgałęzienie; zawsze zawiera centralnie położoną prymitywną tkankę przewodzącą, a na szczytach kuliste zarodnie lub kieliszkowate skupiska gametangiów, w zależności od tego czy roślina była sporofitem czy gametofitem - kuksonia miała izomorficzną przemianę pokoleń)
klasyczne, duże liście z wyraźną blaszką liściową i rozgałęzionymi wiązkami przewodzącymi
posiada pęd główny i boczne odgałęzienia
prawdopodobnie była rośliną przybrzeżną lub bagienną, telomy równej długości
komórki tworzące tkanki roślinne połączone są cukrowcami (pektynami), które spajają ze sobą ściany sąsiednich komórek
inaczej merystemy; umożliwiają wzrost zlokalizowany (rośliny rosną tylko w ściśle określonych miejscach
na długość zwykle na szczycie łodygi i korzenia oraz na grubość pomiędzy wiązkami przewodzącymi, wyjątkiem są liście i owoce, które, podobnie jak zwierzęta, rosną w całej objętości; rośliny cechują się tzw.
wzrostem nieograniczonym, gdyż rosną przez całe życie), mają cienkie ściany komórkowe, gęstą cytoplazmę,
niewielką wodniczkę, duże jądro, plastydy występują w formie proplastydów (nie są w pełni wykształcone).
Cechują się także zdolnością do szybkich podziałów, dzięki czemu są miejscem tworzenia coraz to nowych
komórek, które później się różnicują i przekształcają w komórki tkanek stałych
powstają bezpośrednio z merystemu zarodkowego i powodują przyrost pierwotny
szczytowa część pędu lub korzenia rośliny, który umożliwia stały wzrost na długość pędów i korzeni
inaczej interkalarne
powstają z komórek tkanek stałych i powodują przyrost wtórny
inaczej miazga twórcza; tworzy się najczęściej w postaci walca wzdłuż łodygi i korzenia pomiędzy łykiem i
drewnem pierwotnym. Przyrost na grubość jest tu spowodowany tworzeniem przez ten merystem nowych
komórek drewna (do wewnątrz walca) i łyka (na zewnątrz walca)
inaczej miazga korkotwórcza; tworzy się pod skórką łodygi (czyli pod pierwotną tkanką okrywającą). Przyrost
na grubość jest tu spowodowany tworzeniem przez ten merystem nowych warstw komórek wtórnych tkanki okrywającej, zwanej korkiem. Miazga korkotwórcza nie występuje w typowej postaci w korzeniu. Jest tu zastępowana przez zewnętrzną warstwę komórek walca osiowego - okolnicę (inaczej perycykl), czyli warstwę
komórek oddzielającą walec osiowy od zewnętrznego miękiszu (tzw. kora pierwotna)
inaczej kallusy
cechują się znacznymi rozmiarami, są większe od tkanek wtórnych, mają grubą ścianę komórkową, dużą
wodniczkę i w pełni wykształcone plastydy, są niezdolne do podziałów. Powstały z tkanek twórczych
tworzy zewnętrzną powłokę rośliny, jej rolą jest ochrona przed niekorzystnym wpływem czynników
środowiska zewnętrznego oraz przed nadmiernym parowaniem wody
w częściach nadziemnych rośliny nosi nazwę epidermy
inaczej epiblema
tworzone przez epidermę, składają się z dwóch komórek szparkowych (wyjątkiem wątrobowce), między
którymi znajduje się szparka. Napływ wody do komórek szparkowych powoduje zwiększenie w nich
turgoru - skutkiem albo wygięcie komórek (u dwuliściennych), albo ich rozsunięcie (u
jednoliściennych). Odpływ wody z komórek szparkowych powoduje ich obkurczanie i zamknięcie
szparki, co zmniejsza transpirację i ogranicza wymianę gazową. Największa ich ilość występuje na spodniej powierzchni liści, rzadziej na wierzchu (głównie u roślin siedlisk wilgotnych), na niezdrewniałych łodygach, na owocach. Nie występują w skórce korzenia
tworzone przez epidermę. W przeciwieństwie do cierni (skrócone pędy), kolce nie mają własnej
wiązki przewodzącej i dają się łatwo odłamać
tworzone przez epidermę, są jednokomórkowe lub wielokomórkowe, spełniają różnorodne funkcje, mogą być
m.in.: kutnerem (gruba powłoka na liściach tworzona przez silnie rozgałęzione włoski. Chroni przed
nadmiernym nasłonecznieniem i gwałtownymi zmianami temperatury, ogranicza parowanie, odstrasza
niektórych roślinożerców; występuje np. u dziewanny lub szarotki alpejskiej), włoskami czepnymi
(zaopatrzone są w różnego rodzaju haczyki umożliwiające przyczepianie się do podłoża), włoskami parzącymi
(pełnią funkcję obronną, w ich szczytowej komórce jest banieczka wyciągnięta w długą szyjkę zakończona
małą główką, jej ściany komórkowe zawierają zaś znaczne ilości krzemionki. Przy najmniejszym dotknięciu
główka odpada zostawiając ostrą końcówkę z kanalikiem w środku), włoskami wydzielniczymi (inaczej
włoski gruczołowe; produkują olejki zapachowe, a w przypadku roślin owadożernych enzymy trawienne)
tworzone przez ryzodermę w szczytowej części korzenia (tzw. strefa włośnikowa), są jednokomórkowe. Do ich funkcji należy zwiększanie powierzchni, przez którą korzeń pobiera wodę i sole mineralne. Pokryte są śluzem, co ułatwia im kontakt z glebą. Pozbawione włośników są korzenie roślin wodnych i żyjących w mikoryzie z grzybami
inaczej fellem
miejsca gdzie komórki nie przylegają ściśle do siebie (są zbudowane z martwych komórek, stale otwarte)
komórki miękiszowe powstające wskutek działania fallogenu, który, oprócz tworzenia coraz to nowych
komórek korka, odkłada też jedną lub kilka warstw żywych komórek do wewnątrz
stanowi podstawowy rodzaj tkanki budującej wnętrze rośliny. Pomiędzy komórkami występują większe lub
mniejsze przestwory komórkowe
posiada duże przestwory międzykomórkowe, występuje w liściach jednoliściennych, dwuliściennych i
paprotników
zbudowany z komórek cylindrycznych, posiada małe przestwory międzykomórkowe, występuje w górnej
części liści dwuliściennych i paprotników
zbudowany z komórek o silnie pofałdowanej powierzchni, występuje w igłach nagonasiennych
nie posiada chloroplastów, posiada liczne ziarna materiałów zapasowych (skrobi, tłuszczów lub białek).
Występuje w organach spichrzowych roślin, w nasionach i w mięsistych częściach owoców
rośliny, u których występuje ograniczony dostęp do wody np. kaktusy
przystosowana do obciążeń mechanicznych, posiadają zgrubiałe ściany komórkowe, a ich odpowiednie
rozmieszczenie gwarantuje wytrzymałość na czynniki dynamiczne (np. wiatr) i statyczne (np. masa
liści, owoców)
inaczej zwarcica
inaczej twardzica
są to włókna sklerenchymatyczne, kiedy przybierają formy wydłużone. Występują m.in. w starszych
łodygach, które zakończyły swój wzrost oraz jako element drewna wtórnego
są to komórki sklerenchymatyczne (inaczej komórki kamienne), kiedy przybierają formy kuliste. Występują w
łupinach nasion lub jako rozrzucone w tkance miękiszowej
wyróżniamy otwarte wiązki przewodzące (między drewnem a łykiem występuje kambium, umożliwiają przyrost na grubość) i zamknięte wiązki przewodzące (między drewnem a łykiem nie występuje kambium, nie umożliwiają przyrostu na grubość)
inaczej ksylem
komórki o wrzecionowatym kształcie, mają liczne jamki lejkowate o złożonej budowie, przez które przepływa
woda (nie płynie więc ona w linii prostej). Pośrodku jamek znajduje się torus - krążek zawieszony na
ściankach pierwotnych komórek, pełniący funkcję zatyczki. Są podstawowym elementem budującym drewno
u paprotników i nagonasiennych. Mogą też występować wraz z naczyniami u okrytonasiennych. Są starsze
ewolucyjnie od naczyń
ustawione w pionie szeregi komórek, u których zanikły poprzeczne ściany, tak, że tworzą rury, którymi woda
może swobodnie wędrować w górę rośliny. Zachowują one szczelność dzięki charakterystycznym
wzmocnieniom ścian, np. w formie pierścieni lub spiralek. Są podstawowym elementem budującym drewno u
okrytonasiennych
inaczej floem
na całej powierzchni rozsiane mają skupiska pól sitowych. Są podstawowym elementem budującym łyko u
paprotników i nagonasiennych. Są starsze ewolucyjnie od rurek sitowych
ustawione w pionie szeregi komórek, u których pola sitowe występują w ścianach poprzecznych. Są
podstawowym elementem budującym łyko u okrytonasiennych
tworzy się bezpośrednio z merystemów wierzchołkowych
tworzona jest przez kambium. Drewno i łyko wtórne mają bardziej wyspecjalizowane i większe komórki oraz
silniejsze zgrubienia ścian i więcej elementów wzmacniających
często są to pojedyncze, wyspecjalizowane komórki, wydzielające określone substancje (tzw. komórki gruczołowe)
wydzielają substancje na zewnątrz rośliny
znajdują się w kwiatach okrytonasiennych, wydzielają nektar zwabiający owady
inaczej szparki wodne lub hydratody; wydzielają wodę w stanie ciekłym
wydzielają substancje do wewnątrz rośliny
zbudowane z komórek, u których zanikły ściany poprzeczne, ich wnętrze wypełnia sok mleczny
tworzą się ze specjalnie ukształtowanych przestworów międzykomórkowych w tkance miękiszowej. Występują najczęściej u roślin iglastych, a wypełniająca je żywica zabezpiecza roślinę przed infekcjami
1
10