ТКАНИ РАСТЕНИЯ

Представим, что нам дано необычное задание: «построить» живое растение. Не в жизни, конечно, — природа это сделает и без нас — а на бумаге. Точно так же, как архитектор линию за линией вычерчивает схему дома или завода, и мы попробуем создать чертёж растения. В доме или на фабрике должны быть все необходимые для жизни приспособления: окна для поступления воздуха, трубы для воды и т. д. Никому не нужен дом, в котором нет ни окон, ни дверей, трубы которого не проводят воду. Мы тоже должны позаботиться о том, чтобы построенное по нашей схеме рас­тение могло питаться и расти, а не осталось чистой выдумкой, невозможной в природе.

Здания, как известно, строятся из различных материалов — кирпичей, досок, железной арма­туры. Всё живое строится из единых «кирпичи­ков» — клеток. Клетки эти могут быть совершен­но различными даже в одном растении. Сравни­те, например, срез ствола дерева и его зелёный лист! Однородные группы клеток, выполняющие сходную роль, называются тканью. Как дом состоит из множества материалов, так и растение состоит из множества тканей (о тканях живот­ных рассказано в статье «Ткани»).

С чего же мы начнём наше «строительство»? Для всякой стройки нужен строительный ма­териал. Людям до сих пор не удалось изобрести такой единый строительный материал, из которого можно было бы «слепить» и стекло, и ме­таллический каркас, и кирпич. Природа такую универсальную ткань изобрела давным-давно. Она называется образовательной. Клетки только этой ткани обладают способностью размножать­ся, делиться. Клетки прочих тканей к делению не способны. Таким образом, растёт растение только за счёт этой ткани. В каких частях рас­тения мы её расположим? Естественно, на кон­чике корня, чтобы он мог расти в глубину, на верхушках побегов, чтобы они могли вытяги­ваться вверх. Но этого недостаточно. Ведь стебли и корни должны расти и в толщину. Иначе, бесконечно вытягиваясь, растение просто под­ломится под собственной тяжестью. Значит, вну­три корней и стеблей, вдоль их поверхности, мы тоже расположим слои образовательной ткани.

Итак, наше воображаемое растение приня­лось расти, причём сохраняя все природные про­порции. Но хрупкий корешок натыкается на грубые камешки и комки земли, солнце безжа­лостно высушивает нежные побеги. Никак не обойтись без ещё одной ткани — покровной. Ведь и здание быстро разрушится, если его не по­крыть штукатуркой и краской. А растениям покровная ткань понадобилась в тот момент, когда они вышли из воды на сушу. Наиболее нежный кончик корня растения мы защитим корневым чехликом из покровной ткани.





Ну а надземные части растения мы покроем тонким слоем покровной ткани — эпидермой, чтобы защитить от высушива­ния. Ткань эта должна быть гибкой, чтобы не трескаться от сгибания растения под ветром и других напряжений. Поэтому стенки клеток будут не гладкими, а зубчатыми, сцепленными между собой, как застёжки «молнии». А чтобы сделать эту кожицу непроницаемой, её клетки выделят на поверхность тонкую плёнку жировых веществ — кутикулу, а в некоторых случаях даже более толстый восковой налёт. Этот налёт легко заметить — он придаёт какому-либо органу растения сизова­тый оттенок. Например, свежесорванные сливы отливают си­зым из-за воскового налёта. Именно он придаёт особую красоту серебристым елям. Но достаточно потереть рукой сливу или иголку серебристой ели, чтобы налёт стёрся.

Однако вскоре мы увидим, что тонкого слоя эпидермы явно недостаточно, чтобы защитить растущий стебель растения. Гораздо лучше его защитят слои мёртвых клеток, состоящих из одних оболочек. Они называются пробкой. Легко заметить, как на молодых древесных побегах эпидерма сменяется проб­кой: они теряют зелёный цвет и становятся бурыми. Будучи мёртвыми, слои пробки легко разрушаются под действием стихий, но на смену им приходят новые. Пробка может покры­вать не только стебли, но и плоды растения. Пробкой покрыт, например, плод граната.

Итак, наше растение может расти и защищено от ветра, высыхания и т. д. Но, кажется, мы забыли самое главное — как оно будет питаться?

Под названием «основные ткани» мы объединим все ткани растения, которые, если продолжить наше сравнение с домом или заводом, выполняют роль «кухни» и «продуктового скла­да». Основное своё питание растения получают, как известно, из воздуха, поглощая содержащийся в нём углекислый газ и соединяя его с водой (см. ст. «Фотосинтез»). Этот процесс про­исходит во всех зелёных (т. е. содержащих хлорофилл) клетках растения под действием солнечного света. Где мы разместим клетки этой зелёной ткани растения? Разумеется, в листьях, на которые падает больше всего света, а также — в молодом зелёном стебле растения, ещё не покрывшемся пробкой.

Кроме органических веществ растению нужны ещё и мине­ральные соли, находящиеся в почве. Одна из основных задач корня любого растения — всасывание воды с этими вещест­вами, растворёнными в ней. Понадобится для этого и особая ткань — назовём её поглощающей.

И наконец, ещё одна основная ткань — запасающая. Расте­ниям, живущим в условиях пустыни, больше всего недостаёт воды. Как помочь им уберечься от засыхания? Пожалуй, здесь могла бы помочь особая запасающая ткань — водоносная, хранящая воду. Всем известно, как наполнены водой мясистые стебли кактусов или алоэ, приспособленных к жизни в пустыне.

В запасающих тканях растения могут откладываться самые разные питательные вещества: крахмал, сахар (например, у сахарной свёклы), масло. Нетрудно догадаться, что запасаю­щая ткань растений имеет огромное значение для человека, который научился использовать её запасы для собственных нужд (например, для питания). Ведь в других тканях растения питательных веществ довольно мало. Например, в съедобных листьях салата их всего 5—8% и 90% — воды, а в запасающей ткани семени пшеницы — 90% питательных веществ.

Наше растение всё более и более оживает: через корень в него поступают вода и минеральные соли, в зелёных тканях созда­ются органические вещества. Но всё-таки чего-то как будто не





хватает. Действительно, вода и минеральные соли, поглощённые корнем... останутся в корне. Органических веществ, произведённых в листь­ях и стебле, корень не получит. А ведь они ему тоже необходимы! Значит, не обойтись без того, чтобы наладить систему « трубопроводов » внутри растения. Причём по одним «трубам» вода и минеральные соли будут подниматься в стебель и листья, по другим «трубам» органические ве­щества будут опускаться в корень.

Такие ткани растения называются проводящи­ми. Восходящий ток воды и минеральных солей идёт по древесине. Конечно, удобнее всего было бы проложить для этого «водопровода» нечто вроде маленьких труб внутри растения, по кото­рым раствор двигался бы легко и без препят­ствий. Но расстояние от корня до самых верхних листьев у деревьев зачастую превышает десятки метров. В нашем же распоряжении единствен­ный «строительный материал» для всех тканей: клетки. Но ни одна клетка не может вытянуться на такую длину! Как же преодолеть эту труд­ность? Очевидно, вместо одной клетки-«трубки» придётся воспользоваться длинной цепочкой клеток, по которой будет подниматься вода с растворёнными в ней минеральными солями. Именно так и поступила природа миллионы лет назад.

К сожалению, поднимаясь по этой цепочке, раствор будет постоянно встречать на своём пути поперечные перегородки — стенки клеток — и медленно через них процеживаться. Так устрое­на древесина у всех более древних групп рас­тений, вплоть до хвойных. Посмотрим, напри­мер, на лист ели (иголку). Лист ели очень узкий, покрыт толстым слоем кутикулы и воска. Сразу видно, что воды он испаряет немного и приспо­соблен к тому, чтобы уменьшить это испарение. Конечно, ель и другие хвойные просто не в состоянии позволить себе роскошь испарять мно­го воды листьями. Ведь она очень медленно просачивается вверх по их древесине.

Для нас очевидно, что надо просто разрушить поперечные стенки клеток, превратив цепочку клеток в настоящий «трубопровод». Природе для этого изобретения понадобились десятки милли­онов лет. Сначала в поперечных стенках клеток возникли отверстия — перфорации, а затем стен­ки полностью разрушились. Такая проводящая воду ткань — сосуд — является наиболее совер­шенной и имеется у цветковых растений.

Нисходящий ток органических веществ идёт по ткани, именуемой лубом. Здесь скорость пото­ка гораздо меньше, ведь растение вырабатывает во много раз меньше органических веществ, чем потребляет воды. Поэтому и перегородкам между клетками не нужно разрушаться, а сами клетки остаются живыми.

Древесина и луб образуют проводящие пучки растения. Они хорошо видны на листьях рас­тений в виде жилок. Пучки образуют сложную





разветвлённую сеть внутри растения. Наглядно всю сложность этой сети можно увидеть на при­мере «растительной губки» — обычной мочалки, которая изготавливается из плода тыквы люф­фы.

Как наилучшим образом расположить прово­дящие пучки в стебле растения? Самое простое, что приходит в голову, — провести одну боль­шую «трубу», «столб», в центре стебля. Такой «столб» был назван ботаниками стелой (в пере­воде с греческого — «вертикально стоящая ка­менная плита», «колонна»). Но подойдём с другой стороны. Какое строение стелы будет самым выгодным, самым по­лезным для растения? Очевидно, та­кое, где проводящие пучки тесно переплетались бы с основной тканью, пронизывали бы её, раз­ветвлялись бы в сторону ветвей и листьев. Это нечто совсем не похожее на наш первоначальный «столб».

Природа этот путь — от простой стелы к сложной — опять-таки проходила в течение де­сятков миллионов лет. Если учёные находят ископаемый кусок ствола дерева, то по строению стелы, по её сложности они сразу могут опре­делить систематическую группу, к которой при­надлежало растение.

Итак, наше растение почти «построено». Оно впитывает или производит всё необходимое для его жизни; по проводящим тканям вода, мине­ральные соли, органические вещества поступают во все органы нашего растения.

Упущена, впрочем, весьма важная деталь. При постройке железобетонных зданий никогда не обходятся без железного каркаса, арматуры, которая служит «скелетом» для бетонных ма­териалов. У растения роль такой арматуры вы­полняют механические ткани. Без этих тканей растение не могло бы выдерживать собственной тяжести, действия ветра, снега, дождя и т. п. Как превратить обычные клетки растения в прочные и упругие механические ткани? Во-первых, можно просто увеличить толщину клеточных

стенок. Во-вторых, можно, кроме того, вытянуть сами клетки, превратив их в волокна. Природе удалось вытянуть эти клетки иногда до полумет­ровой длины, при этом их длина и ширина соотносятся как 1000: 1. Для человека практиче­ское значение имеют лубяные волокна (не путать с лубом), используемые в текстильной промыш­ленности (см. ст. «Лён»). Лубяные волокна обла­дают необыкновенной прочностью. Предельный размер груза, который они могут выдержать, у некоторых растений почти вдвое превышает со­ответствующий показатель строительной стали!

Любопытно, что сама идея железобетонных конструкций впервые пришла в голову не инже­неру, а садовнику по фамилии Монье, который сделал кадку для большой пальмы из железного каркаса и бетона. Эту идею ему подсказало рас­положение механических тканей самой пальмы.

Что ж, начатое нами «строительство» живого растения подходит к концу. Для полного совер­шенства осталось лишь сделать несколько пос­ледних штрихов.

У любого организма в процессе его жизнедея­тельности образуются различные побочные про­дукты, выделения. Животные обычно легко вы­водят их наружу.

Растению труднее: продукт выделения далеко не всегда жидкий, и образуется он внутри клет­ки, покрытой толстой оболочкой. Поэтому рас­тительные выделения редко выводятся наружу. Клетки, которые накапливают выделения, обра­зуют выделительные ткани. Сами такие клетки обречены на смерть по мере своего заполнения выделяемым веществом.

Человек нашёл самое широкое применение многим выделениям растений. Достаточно ска­зать, что к их числу относятся бальзамы и смолы (см. ст. «Голосеменные»), а также эфирные мас­ла. Ароматные эфирные масла растениям нуж­ны, чтобы привлекать насекомых для опыления или отпугивать травоядных животных резким запахом. Человек использует эфирные масла в производстве лекарств, духов, при приготовле­нии кондитерских изделий и для многих других целей.





ПРОБКА И ПРОБКОВЫЙ ДУБ

Сбрасывая внешнюю «кожу» — пробку, дерево вместе с ней сбрасывает грязь, нанесённую ветром и дождём, вредных для себя бактерий, грибки, лишайники. Когда мы видим в лесу заросшее лишайниками дерево, мы сразу можем сделать вывод, что дерево слабое. У него даже нет сил сбросить с себя вместе с пробкой лишайники, отрастив но­вые слои покровной ткани.

А вот у пробкового дуба, растущего в субтропическом поясе — в Испании, Алжире, в небольшом количестве на Кав­казе, — слои пробки не сбрасываются. Поэтому они достига­ют в толщину нескольких сантиметров. Пробка — замечательный материал, лёгкий, не пропускающий воду, пыль, плохо проводящий электричество и заглушающий звук. Раз в 10—15 лет пробку с пробкового дуба срезают. Иногда с одного дерева снимают пробку в течение двухсот лет. Её используют для закупорки бутылей, изготовления спасатель­ных поясов, при строительстве самолётов (здесь важна её лёгкость).