Трахеида

Компонент ксилемы

Трахеида — это длинная и коническая одревесневшая клетка в ксилеме сосудистых растений . Это тип проводящей клетки, называемый трахеальным элементом. Покрытосеменные растения используют другой тип проводящей клетки, называемый сосудистыми элементами , для транспортировки воды через ксилему. Основные функции клеток трахеид — транспортировка воды и неорганических солей , а также обеспечение структурной поддержки деревьев. На клеточных стенках трахеид часто имеются ямки , что позволяет воде перемещаться между клетками. Трахеиды мертвы в функциональной зрелости и не имеют протопласта . Древесина ( мягкая древесина ) голосеменных, таких как сосны и другие хвойные , в основном состоит из трахеид. ^[2] Трахеиды также являются основными проводящими клетками в первичной ксилеме папоротников . ^[3]

Трахеида была впервые названа немецким ботаником Карлом Густавом Санио в 1863 году, от немецкого слова Tracheide . ^[4]

Эволюция

Трахеиды были основными проводящими клетками, обнаруженными у ранних сосудистых растений.

В первые 140–150 миллионов лет эволюции сосудистых растений трахеиды были единственным типом проводящих клеток, обнаруженных в окаменелостях тканей ксилемы растений. ^[5] Предковые трахеиды не вносили существенного вклада в структурную поддержку, как это можно видеть у современных папоротников. ^[6]

В палеонтологической летописи представлены три различных типа клеток трахеид, обнаруженных в ранних растениях, которые были классифицированы как S-тип, G-тип и P-тип. Первые два из них были одревесневшими и имели поры, облегчающие транспортировку воды между клетками. Клетки трахеид P-типа имели ямки, похожие на современные растительные трахеиды. Позже появились более сложные ямки, такие как окаймленные ямки на многих трахеидах, которые позволяли растениям транспортировать воду между клетками, одновременно снижая риск кавитации и эмболии в ксилеме.

По мере развития трахеид вместе с вторичными тканями ксилемы появились специализированные межтрахеидные ямки. ^[3] Длина и диаметр трахеид также увеличились, при этом к концу девонского периода диаметр трахеид увеличился до средней длины 80 мкм. ^[7]

Затем трахеиды превратились в сосудистые элементы и структурные волокна, из которых состоит древесина покрытосеменных растений. ^[3]

Ссылки

^ Megías M, Molist P, Pombal MA., Атлас гистологии растений и животных, Университет Виго, Испания , получено 11 декабря 2024 г.{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Cuny, Henri E.; Rathgeber, Cyrille BK; Frank, David; Fonti, Patrick; Fournier, Meriem (2014). «Кинетика развития трахеид объясняет структуру годичных колец хвойных деревьев». New Phytologist . 203 (4): 1231– 1241. doi :10.1111/nph.12871. ISSN 1469-8137. PMID 24890661. S2CID 22862428.
^ abc Pittermann, Jarmila; Limm, Emily; Rico, Christopher; Christman, Mairgareth A. (2011). «Структурно-функциональные ограничения ксилемы на основе трахеид: сравнение хвойных и папоротников». New Phytologist . 192 (2): 449– 461. doi : 10.1111/j.1469-8137.2011.03817.x . ISSN 1469-8137. PMID 21749396.
^ Санио, К. (1863). «Vergleichende Untersuchungen über die Elementarorgane des Holzkörpers». Бот. Цайтунг . 21 : 85–91 , 93–98 , 101–111 . ISSN 2509–5420.
^ Sperry, John S. (2003-05-01). "Эволюция водного транспорта и структуры ксилемы". International Journal of Plant Sciences . 164 (S3): S115 – S127 . doi :10.1086/368398. ISSN 1058-5893. S2CID 15314720.
^ Sperry, John S.; Hacke, Uwe G.; Pittermann, Jarmila (2006). «Размер и функция трахеид хвойных и сосудов покрытосеменных растений». American Journal of Botany . 93 (10): 1490–1500 . doi :10.3732/ajb.93.10.1490. ISSN 1537-2197. PMID 21642096.
^ Никлас, Карл Дж. (сентябрь 1985 г.). «Эволюция диаметра трахеид у ранних сосудистых растений и его влияние на гидравлическую проводимость первичной ксилемной нити». Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 39 (5): 1110– 1122. doi :10.1111/j.1558-5646.1985.tb00451.x. ISSN 1558-5646. PMID 28561493. S2CID 13045808.

Дальнейшее чтение

Wilson, K.; White, DJB (1986). Анатомия древесины: ее разнообразие и изменчивость . Лондон: Stobart & Son Ltd. ISBN 0-85442-033-9.

Внешние ссылки

Фотографии трахеид хвойных пород в поперечном сечении и при мацерации; оба варианта у сосны.

[1] Megías M, Molist P, Pombal MA., Атлас гистологии растений и животных, Университет Виго, Испания , получено 11 декабря 2024 г.{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[2] Cuny, Henri E.; Rathgeber, Cyrille BK; Frank, David; Fonti, Patrick; Fournier, Meriem (2014). «Кинетика развития трахеид объясняет структуру годичных колец хвойных деревьев». New Phytologist . 203 (4): 1231– 1241. doi :10.1111/nph.12871. ISSN 1469-8137. PMID 24890661. S2CID 22862428.

[Pittermann-2011-3] Pittermann, Jarmila; Limm, Emily; Rico, Christopher; Christman, Mairgareth A. (2011). «Структурно-функциональные ограничения ксилемы на основе трахеид: сравнение хвойных и папоротников». New Phytologist . 192 (2): 449– 461. doi : 10.1111/j.1469-8137.2011.03817.x . ISSN 1469-8137. PMID 21749396.

[4] Санио, К. (1863). «Vergleichende Untersuchungen über die Elementarorgane des Holzkörpers». Бот. Цайтунг . 21 : 85–91 , 93–98 , 101–111 . ISSN 2509–5420.

[5] Sperry, John S. (2003-05-01). "Эволюция водного транспорта и структуры ксилемы". International Journal of Plant Sciences . 164 (S3): S115 – S127 . doi :10.1086/368398. ISSN 1058-5893. S2CID 15314720.

[6] Sperry, John S.; Hacke, Uwe G.; Pittermann, Jarmila (2006). «Размер и функция трахеид хвойных и сосудов покрытосеменных растений». American Journal of Botany . 93 (10): 1490–1500 . doi :10.3732/ajb.93.10.1490. ISSN 1537-2197. PMID 21642096.

[7] Никлас, Карл Дж. (сентябрь 1985 г.). «Эволюция диаметра трахеид у ранних сосудистых растений и его влияние на гидравлическую проводимость первичной ксилемной нити». Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 39 (5): 1110– 1122. doi :10.1111/j.1558-5646.1985.tb00451.x. ISSN 1558-5646. PMID 28561493. S2CID 13045808.