Класифікація меристем по їх розміщенню в рослинному організмі та їх походженню

Меристеми (від греч. “меристос” – ділимий), або освітні тканини, мають здатність до ділення і утворення нових клітин. За рахунок меристем формуються усі інші тканини і здійснюється тривале (протягом усього життя) зростання рослини. У тварин меристемf відсутні, чим пояснюється обмежений період їх зростання. Клітини меристем відрізняються високою метаболічною активністю. Одні клітини меристем, що дістали назву ініціальних, затримуються на ембріональній стадії розвитку протягом усього життя рослини, інші поступово диференціюються і перетворюються на клітини різних постійних тканин. Инициальная клітина меристеми принципово може дати початок будь-якій клітині організму. Тіло наземних рослин – похідне відносно небагатьох ініціальних клітин.

Первинні меристеми мають меристематичну активність, тобто здатні до ділення спочатку. У ряді випадків здатність до активного ділення може знову виникнути і у клітин, що вже майже втратили цю властивість. Такі “знову” виниклі меристеми називають вторинними.

У тілі рослини меристеми займають різне положення, що дозволяє їх класифікувати. По положенню в рослині виділяють верхівкові, або апікальні (від латів. “апекс” – верхівка), бічні, або латеральні (від латів. “латус” – бік), і інтеркалярні меристеми.

Апикальние меристеми розташовуються на верхівках осьових органів рослини і забезпечують зростання тіла в довжину, а латеральні – переважно зростання в товщину. Кожна втеча і корінь, а також зародковий корінець, брунечка зародка мають апікальну меристему. Апикальние меристеми первинні і утворюють конуси наростання кореня (мал. 1).

Латеральні меристеми розташовуються паралельно бічним поверхням осьових органів, утворюючи свого роду циліндри, на поперечних зрізах що мають вигляд кілець

Частина з них відноситься до первинних. Первинними меристемами є прокамбій і перицикл, вторинними – камбій і фелоген.

Интеркалярние, або вставні, меристеми частіше первинні і зберігаються у вигляді окремих ділянок в зонах активного зростання (наприклад, у підстав міжвузлі, в підставах черешків листя).

Існують також раневі меристеми. Вони утворюються в місцях ушкодження тканин і органів і дають початок каллюсу – особливій тканині, що складається з однорідних паренхімних клітин, поразки, що прикривають місце, Каллюсо-освітня здатність рослин використовується в практиці садівництва при розмноженні їх живцями і щепленнями. Чим інтенсивніше каллюсотворення, тим більше гарантія зрощення того, що підвіяв з щепою і вкорінення живців. Утворення каллюса- необхідна умова культури тканин рослини на штучних середовищах.

Клітини апікальних меристем більш менш ізодіаметричні по розмірах і багатогранні за формою. Міжклітинників між ними немає, оболонки тонкі, містять мало целюлози. Порожнина клітини заповнена густою цитоплазмою з відносно великим ядром, що займає центральне положення. Вакуоли численні, дрібні, але під світловим мікроскопом зазвичай не помітні. Эргастические речовини, як правило, відсутні. Пластид і мітохондрій мало і вони крейда.

Клітини бічних меристем різні за величиною і формою. Вони приблизно відповідають клітинам тих постійних тканин, які з них надалі виникають. Так, в камбії зустрічаються як паренхімні, так і прозенхімні ініціали. З паренхімних ініціалей утворюється паренхіма тканин, що проводять, а з прозенхімних – елементи, що проводять.

Мал. 1. Верхівкова меристема пагона елодеї. А – подовжній зріз; Б – конус наростання (зовнішній вигляд і подовжній зріз); В

Твірна тканина рослин (меристема) — будова, функції

Розвиток всіх живих організмів починається з поділу однієї клітини. З цієї маленької структури формуються внутрішні органи та складні частини тіла тварин.

Завдяки твірній тканині рослин відбувається ріст пагонів, коренів і листя. У біології виділяють кілька класифікацій меристем.

Особливості будови

Сукупність клітин, які мають спільне походження, будову і функції, називають тканиною. Найбільше значення для розвитку організму має меристема, або твірна система. Вона виконує ряд важливих функцій:

• зростання рослини;
• надання матеріалу для створення нових спеціалізованих тканин;
• регенерація організму.

Головна особливість цих клітин полягає в здатності до постійного поділу. В процесі мітозу утворюються 2 структури. Один елемент залишається в складі меристеми, а другий диференціюється і дає початок новому виду тканини

Здатність до частого поділу визначається специфічною будовою. Твірна тканина складається з дрібних багатокутних структур. Біологи відзначають і інші характерні особливості:

• Наявність тонкої зовнішньої оболонки.
• Ядро займає половину клітини.
• Велика кількість рибосом і мітохондрій.
• На ядерній оболонці є безліч пір.
• Кількість вакуолей знижено.

Рибосома забезпечує синтез білків, а мітохондрія є постачальником енергії для здійснення мітозу. Як правило, через частого поділу клітини меристеми не встигають вирости, тому вони мають невеликий розмір.

Класифікація меристем

У біології виділяють кілька видів твірної тканини. Вчені класифікують меристему за наступними ознаками:

До складу твірної тканини входять ініціальні та похідні клітини. Вони відрізняються один від одного за формою, розміром і кількістю вакуолей. Ініціальні структури можуть ділитися необмежену кількість разів.

Процес диференціації для них не характерний, тому вони завжди залишаються в складі меристеми. Внаслідок ініціалів відбувається зростання рослини в довжину і ширину.

Похідні структури, які по-іншому називають гістогенами, виконують твірну функцію. Вони діляться кілька разів, а потім включаються до складу нової системи.

В процесі диференціації змінюється будова структурної одиниці. Наприклад, ядро стає менше, а товщина мембрани, навпаки, збільшується. Після завершення процесу диференціації клітина може втратити здатність до поділу.

Локалізація твірних клітин (меристем)

Твірна тканина знаходиться в місцях росту рослини. Цим обумовлено утворення коренів, пагонів, стовбурів і листя. Виходячи з топографічної класифікації, виділяють кілька меристем:

Апікальна меристема локалізується в коренях і на верхівках стебла. При розподілі цих структур відбувається зростання рослинного організму в довжину.

Латеральна або бічна тканина представлена камбієм, додатковим камбієм і фелогеном.

Цей вид меристеми видно на поперечному зрізі дерева. Кільця на стовбурі свідчать про збільшення товщини рослини. Вставні меристеми розташовуються в основі листя, де з часом вони перетворюються в інші тканини. Крайові клітини дають початок листової пластини.

Крім цього, в біології існує таке поняття, як ранові меристеми. Вони з’являються в місцях пошкодження кореня, стебла або листя. Специфічні елементи відповідають за відновлення рослини.

Онтогенетичні та морфологічні ознаки

Відповідно до будови клітин виділяють пластинчасті, колончаті і масивні системи. Перший вид виглядає як одношарова тканина, що складається з плоских структур. Епідерма утворена саме пластинчастою меристемою.

Колончата твірна тканина являє собою сукупність призматичних структур, розташованих рядами. З неї складається стебло рослини. Масивна система представлена безліччю багатокутних утворень, з якої формується спороутворюючий орган.

Це означає, що в процесі розвитку загальна меристема зародка перетворюється спочатку в апікальні клітини, а потім в спеціальні утворення. Наприклад, в прокамбій, протодерму і в системи основної паренхіми.

Сучасні вчені досі не вивчили, який істинний механізм диференціації клітини. Яким чином з однакових структур формуються спеціалізовані тканини, достеменно невідомо. Це і робить меристематичну систему рослин унікальною.