茎は葉や生殖構造をサポートして維管束植物の器官です。茎は根と葉とともに維管束植物の体の基本的な部分であり、土壌から植物の地上部への水と栄養素の伝導にも機能があります。
系統発生学的に言えば、茎は植物構造の最も「原始的な」部分に対応します。これは、葉と根の両方がそこから派生するため、最も原始的な維管束植物で証明されています。
ステムとそのノードおよびインターノード(出典:Wikimedia Commons経由の英語版ウィキペディアのKnulclunk)
植物の主な光合成器官は葉ですが、茎の表皮にも光合成可能な細胞がありますが、葉に比べると割合ははるかに低いです。
植物の茎には、最も若い組織に対応する頂端域があります。葉はこの領域から形成され、最終的には生殖構造になります。顕花植物の場合、茎の頂端分裂組織は花に分化します。
幹の特徴と形態
葉、枝、茎のセットは茎と呼ばれ、すべての維管束植物の地上部を表しています。枝と葉は、実際には、より進化した植物の茎の改変または特殊化です。
通常、幹は、特定の機能を果たすいくつかの同心円の細胞の層で構成される円筒構造です。茎は、節、節間、および腋芽の存在によって根とは異なります。
ノードは葉の挿入部位であり、ノード間は連続するノード間のスペースに対応し、腋芽は葉と茎の葉柄によって形成される角度の表面にある「休眠」細胞のクラスターです。これらの芽は、新しい枝を形成する能力を持っています。
根と同様に、茎には、植物の多くの生理学的側面の制御と成長中の新しい細胞の生産を担当する頂点(地面からより遠位)に、全能性または多能性の「幹」細胞のセットがあります。
茎の一次構造
幹の成長は、幹の頂端分裂組織に由来する細胞の分化のおかげで発生します。茎の主要な成長は、その全長にわたって茎の内部を通る血管組織の主要な構造を生じさせるものです。
植物生物の間で茎の血管構造には多くのバリエーションがあります。被子植物や裸子植物などの高等植物では、維管束組織は木部と師部の「バンド」に対応する「独立した束」の形で組織化されています。
茎の組織学的セクション(出典:Doc。RND。Josef Reischig、CSc。Via Wikimedia Commons)
木部は水が通過する一連の「チャネル」であり、師部は光合成物や他の栄養物質を輸送するためのパイプを構成します。
幹の一次構造は、細胞の同心円状の層で構成されています。これらのレイヤーの外側から:
- 表皮:茎を覆って保護します
- 皮質:実質組織によって形成され、血管輪の外側の部分に見られるもの
- 血管管(独立した束であるかどうかに関係なく):通常、師部は最も「外部」の面に向かって配置され、皮質により近く、木部は最も「内部」の面に配置され、最も近くに配置されます。骨髄へ
- 髄質:実質組織でも構成され、基本的な組織です
二次ステム構造
多くの植物は「二次成長」と呼ばれるものを経験し、それによってそれらの茎と根は肥厚します。この成長は、二次血管組織(木部と師部)を生成する血管形成層で表される分裂組織の活動のおかげで発生します。
ステム機能
茎はすべての維管束植物にとって重要な構造です。植物の空中成長、光合成、(被子植物における)花や果実の形成、とりわけ水や栄養素の輸送は、それらに依存しています。
多くの種類の植物では、茎は栄養物質の繁殖および/または貯蔵構造です。
茎は葉を作ります。葉は光合成の観点から最も重要な植物器官です。
大量の水と樹液が根から茎(導管組織)の木質部と師部を通って地上部に運ばれます。水は水和して植物組織のさまざまな細胞機能を果たし、光合成同化の産物である物質は樹液を通して輸送されます。
タイプ
ステムにはさまざまなタイプがありますが、最も一般的な分類は、その機能または解剖学的修正に関するものです。
植物の体のこの部分が受けることができるさまざまな変更を説明する前に、茎は葉の配置(葉序)だけでなく、環境への適応によっても区別できることに注意することが重要です。
茎の最も一般的な変更は、茎、根茎、塊茎、球根、巻きひげです。
ストロン
シュトロンは、多くの栄養繁殖植物によって生産される改変された茎です。これらは水平方向に伸びる茎で、土の表面と平行であると言われています(這っています)。
土壌との接触が生じるこれらの茎のポイントで、不定根の生成および/または分化が誘発され、茎が基質に付着し、植物のこの部分がそれを生じさせたものから「独立」することを可能にします。この構造から、母植物と同一の他の植物が形成されるからです。
イチゴの写真(www.pixabay.comのSchwoazeによる画像)
これらの茎は、活性化されて水平に細長い構造を生み出す植物の主茎の腋芽から作られます。不定根がストロンの一部を地面に定着させると、この頂点は垂直位置を獲得し、その構造を厚くして、葉と花(適切な場合)を作り始めます。
ストーロンを生産する植物の典型的な例はイチゴで、これらの構造による無性生殖のおかげで個体数が増加します。
根茎
根茎は、ストーロンのような構造ですが、水平方向に成長する茎であり、地下にあります。何人かの著者は、これらの改変された茎の典型的な例として、ユリの根茎を強調し、そこから新しい葉と茎が定期的に発達する可能性があります。
塊茎と球根
塊茎は改変されたストロンであり、ストロンの最遠位部分が「膨らみ」、特殊化されたデンプン貯蔵構造を形成します。ジャガイモまたはジャガイモは塊茎であり、その「目」は改変されたストロンの腋芽を表しています。
ジャガイモの写真(www.pixabay.comのstanbalikによる画像)
一方、球根は、主茎に付着している厚い多肉質の葉にデンプンが蓄積する改変された茎です。
グラジオラスなどの「固形」の球根があります(これらは変更された予備の地下茎であり、葉の成長ではなく茎に対応します)。それはそれを覆う葉からであり、茎からではありません。
触手
巻きひげの写真(www.pixabay.comのcocoparisienneによる画像)
触手はいくつかのマメ科植物に見られる修正です。垂直面への植物の取り付け(上昇または上昇)および対応するサポートで機能するのは、茎の末端部分の修正です。
参考文献
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