Traheīdas: ksilemas šūnas vaskulārajos augos — ūdens transports un atbalsts
Uzzini par traheīdām — ksilemas šūnām vaskulārajos augos: ūdens un minerālvielu transports, lignificēts strukturālais atbalsts, struktūra un loma emboliju novēršanā.
Traheīdas ir garas asinsvadu augu ksilemas šūnas, kas galvenokārt nodrošina ūdens un minerālsāļu pārvadi no saknēm uz pārējām auga daļām. Tās ir viens no diviem galvenajiem ksilemas elementu veidiem; otrs ir asinsvadu elementi, kuri atšķiras ar perforētām šķērssienām (perforācijas plāksnītēm). Traheīdām tādu perforāciju nav — ūdens un šķīdumi pārvietojas galvenokārt caur šūnu bedrītēm (pitiem).
Struktūra un attīstība
Visiem traheju elementiem ir sabiezināta, lignificēta sekundārā šūnu siena, kas nodrošina gan mehānisku izturību, gan ūdens necaurlaidību. Kad augs nobriest, protoplasts ir sadalījies un izzudis, atstājot atvērto, aizaugšanas spējas zaudējušu cauruļveida kanālu ūdens pārvadei. Sekundārajām sieniņām var būt dažādi sabiezējumu veidi: gredzeni (annulāri), spirāles, scalariform jeb kā pakāpieni, tīklojums (retikulāri) vai plaši sabiezējumi, bet dažviet tās ir galvenokārt ar bedrītēm. Bedrītes (piti) un to membrānas ir svarīgas ūdens pārvietošanai starp blakus esošām traheīdām.
Funkcijas un hidraulika
Traheīdām ir divas galvenās funkcijas: transportēt ūdeni un minerālvielas, un nodrošināt strukturālu atbalstu auga ķermenim. Tās ir galvenais šūnu tips daudzos kokaugiem un īpaši būtiskas mīkstkoksnēs, kur tās nodrošina lielāko daļu strukturālā balsta.
Sakarā ar garo, šaurāku galu formu un lielāku virsmas laukuma attiecību pret tilpumu, traheīdas spēj noturēt ūdeni arī tad, kad nenotiek aktīva transpirācija, turklāt adhēzijas spēki palīdz pretstatīt ūdens gravitācijai (gravitāciju) — šajā kontekstā svarīga ir adhēzijas un kohēzijas mijiedarbība. Salīdzinājumā ar asinsvadu elementiem, traheīdas parasti ir mazāk efektīvas hidrauliski (zemāka caurlaidība), taču drošākas pret gaisa embolijām (kavitāciju). Bedrītes var izolēt gaisa pūsli, tādējādi novēršot embolijas izplatīšanos pa visu ksilemas sistēmu; dažiem koniferu augiem bedrītēm ir specializēta struktūra (torus-margo), kas vēl vairāk ierobežo gaisa iekļūšanu.
Izplatība un evolūcija
Traheīdas sastopamas plaši visos vaskulārajos augos: tās dominē ģimnospermos (piemēram, skujkokos), kā arī ir nozīmīgas papardēs un citu bezziedu vaskulāro augu grupās. Angiospermos parādās arī asinsvadu elementi, kas ļāva paātrināt hidraulisko pārvadi un veicināja lielāku augšanas ātrumu un morfoloģisko daudzveidību. Tomēr traheīdas saglabā svarīgu lomu daudzos augos, kur nepieciešama kombinācija no drošas ūdens vadīšanas un mehāniskā atbalsta.
Praktiskas un zinātniskas piezīmes
- Traheīdu sienu lignifikācija padara koksni cietāku un izturīgāku pret saspiešanu un plīsumu.
- Traheīdu blīvums un sabiezējumu veids ietekmē auga hidrauliskās īpašības un izturību pret sausumu vai sala radītām embolijām.
- Studijas par traheīdu morfoloģiju un pit-struktūrām palīdz izprast koku rezistenci pret kavitāciju un augu pielāgošanos dažādiem vides apstākļiem.
Terminu "traheide" 1863. gadā ieviesa Kārlis Sanio (Carl Sanio), sākotnēji vācu valodā kā Tracheide. Nosaukuma izcelsme saistāma ar tās cauruļveida funkciju ūdens vada sistēmā.
Ozola traheīdam gar sieniņām redzamas bedrītes
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir traheīdas?
A: Traheīdas ir garas šūnas asinsvadu augu ksilemā, kas transportē ūdeni un minerālsāļus un nodrošina strukturālu atbalstu.
J: Kāds ir otrs ksilemas elementu veids bez traheīdām?
O: Kuģu elementi ir otrs ksilemas elementu veids bez traheīdām.
J: Kāda ir atšķirība starp traheīdām un asinsvadu elementiem attiecībā uz perforācijas plāksnēm?
A: Traheīdām nav perforācijas plākšņu, bet asinsvadu elementiem ir.
J: Kāda īpašība raksturo vaskulāros augus salīdzinājumā ar nevaskulārajiem augiem?
A: Traheju elementu klātbūtne, kas ietver traheīdas un asinsvadu elementus, raksturo vaskulāros augus salīdzinājumā ar nevaskulārajiem augiem.
J: Kas notiek ar traheīdu protoplastiem, kad augs ir nobriedis?
A: Kad augs ir nobriedis, traheīdu protoplasts ir sadalījies un izzudis.
J: Kāda ir traheīdu sekundāro sieniņu sabiezējumu funkcija?
A: Traheīdu sekundāro sieniņu sabiezējumi nodrošina strukturālu atbalstu.
J: Kā traheīdas notur ūdeni pret gravitāciju, ja nenotiek transpirācija?
A: Traheīdas notur ūdeni pret gravitāciju, pateicoties adhēzijai, jo to virsmas laukuma attiecība pret tilpumu ir daudz lielāka salīdzinājumā ar asinsvadu elementiem.
Meklēt