Xylem

Xylem ist einer der zwei Typen von Transportgewebe in Gefäßpflanzen, Phloem als der andere. Das Wort Xylem wird vom griechischen Wort ξύλον abgeleitet und bedeutet "Holz"; das bekannteste Xylemgewebe ist Holz, obwohl es in der gesamten Anlage gefunden.

Die Grundfunktion des Xylem ist, Wasser zu transportieren, sondern transportiert auch einige Nährstoffe.

Struktur

Die markantesten Xylemzellen sind die langen tracheidalen Elemente, Wasser zu transportieren. Tracheiden und Gefäßelemente sind durch ihre Form zu unterscheiden; Gefäßelemente sind kürzer, und werden zusammen in langen Röhren, die Gefäße genannt werden verbunden.

Xylem enthält auch zwei andere Zelltypen: Parenchym und Fasern.

Xylem finden Sie hier:

  • in Leitbündel, in nicht-holzigen Pflanzen und nicht-holzigen Teile von Gehölzen vorhanden
  • im sekundären Xylem, unten von einem Meristem gelegt genannt Kambium in Gehölze
  • als Teil einer stelar Anordnung nicht in Bündel aufgeteilt, wie in vielen Farne.

In Übergangsstadien von Pflanzen mit sekundären Wachstum, sind die ersten beiden Kategorien nicht gegenseitig aus, wenn auch in der Regel eine Gefäßbündel wird primären Xylem nur enthalten.

Das Verzweigungsmuster von Xylem ausgestellt folgt Murray Gesetz.

Primäre und sekundäre Xylem

Primäre Xylem ist das Xylem, die während der Hauptwachstums von Prokambium gebildet wird. Es umfasst Protoxylem und Metaxylem. Metaxylem entwickelt sich nach dem Protoxylem aber vor dem sekundären Xylem. Metaxylem breitere Gefäße und Tracheiden als Protoxylem.

Sekundäre Xylem ist das Xylem, die während der sekundäre Wachstum von Kambium gebildet wird. Obwohl sekundäre Xylem wird auch in die Mitglieder der "Nacktsamer" Gruppen Gnetophyta und Ginkgophyta und in geringerem Maße auch in Mitgliedern der Cycadophyta gefunden, die beiden Hauptgruppen, in denen sekundäre Xylem gefunden werden können, sind:

  • Nadelbäumen: Es gibt einige sechshundert Arten von Nadelbäumen. Alle Arten haben sekundäre Xylem, die in dieser Gruppe in der Struktur relativ gleichmäßige ist. Viele Nadelbäumen zu hohen Bäumen: die sekundäre Xylem solcher Bäume verwendet wird und als Weichholz vermarktet.
  • Angiospermen: Es gibt einige Viertelmillion zu vierhunderttausend Arten der Angiospermen. Innerhalb dieser Gruppe sekundäre Xylem ist selten in den Monokotyledonen. Viele nicht-monocot Angiospermen zu Bäumen, und die sekundäre Xylem von diesen verwendet wird und als Hartholz vermarktet.

Hauptfunktion - nach oben Wassertransport

Das Xylem transportiert Wasser und lösliche mineralische Nährstoffe von den Wurzeln in der gesamten Anlage. Es wird auch verwendet, um Wasser während der Transpiration und Photosynthese verloren ersetzen. Xylemsaft besteht hauptsächlich aus Wasser und anorganische Ionen, obwohl es eine Reihe von organischen Chemikalien sowie enthalten. Der Transport ist passiv, nicht von Energie durch die tracheidalen Elemente selbst, die vom Laufzeit tot sind und leben Inhalte nicht mehr verbracht angetrieben. Zwei Phänomene verursachen Xylemsaft, um den Fluss:

  • Transpirationssog: die wichtigste Ursache für Xylemsaft Fluss ist die Verdampfung von Wasser von den Oberflächen der Mesophyllzellen in die Atmosphäre. Dies bewirkt, dass Millionen von Minute Menisken im Mesophyll Zellwand zu bilden. Die resultierende Oberflächenspannung bewirkt, daß ein negativer Druck oder Spannung im Xylem, die das Wasser von den Wurzeln und Erde zieht.
  • Wurzeldruck: Wenn das Wasserpotenzial der Wurzelzellen negativer ist als der des Bodens, in der Regel wegen der hohen Konzentrationen an gelösten Stoffen, kann Wasser durch Osmose in die Wurzel aus dem Boden zu bewegen. Dies führt zu einem Überdruck, die SAP bis Xylem in Richtung der Blätter zwingt. In einigen Fällen, der Saft wird aus dem Blatt durch eine Hydathode in einem Phänomen, das als Guttation bekannt gezwungen werden. Wurzeldruck ist am höchsten am Morgen vor der Stomata öffnen und Transpiration zu beginnen. Verschiedenen Pflanzenarten können unterschiedliche Wurzeldruck auch in einem ähnlichen Umfeld haben; Beispiele sind bis zu 145 kPa in Vitis riparia, sondern um den Nullpunkt in Celastrus orbiculatus.

Die primäre Kraft, die die Kapillarwirkung Bewegung von Wasser nach oben in den Pflanzen erzeugt, ist die Adhäsion zwischen dem Wasser und der Oberfläche der Xylem Leitungen. Kapillarwirkung liefert die Kraft, die eine Gleichgewichtskonfiguration legt, den Ausgleich der Schwerkraft. Wenn die Transpiration entfernt Wasser an der Spitze, wird die Strömung benötigt wird, um zum Gleichgewicht zurückzukehren.

Transpiration resultiert aus der Verdampfung von Wasser von den Oberflächen der Zellen, die in den Blättern zu ziehen. Diese Verdampfung bewirkt, dass die Oberfläche des Wassers, in die Poren der Zellwand zu vertiefen. Durch Kapillarwirkung, das Wasser bildet konkave Menisken innerhalb der Poren. Die hohe Oberflächenspannung von Wasser zieht die Wölbung nach außen und erzeugt genügend Kraft, um Wasser so hoch wie ein hundert Meter vom Boden bis zur höchsten Äste eines Baumes zu heben.

Transpirationssog erfordert, dass die Schiffe, die das Wasser sind sehr klein im Durchmesser, sonst Kavitation der Wassersäule zu brechen. Und als Wasser verdunstet aus Blättern, mehr wird durch die Anlage gezogen, um sie zu ersetzen. Wenn der Wasserdruck im Xylem extremen Niveaus aufgrund der niedrigen Wassereingang aus den Wurzeln erreicht, dann die Gase kommen aus der Lösung aus und bilden eine Luftblase - eine Embolie Formen, die sich schnell auf andere benachbarte Zellen verteilt wird, es sei denn, Hoftüpfel vorhanden sind.

Kohäsionsspannungstheorie

Der Zusammenhalt Spannungstheorie ist eine Theorie der intermolekularen Anziehungskraft, die der Prozess der Wasserstrom nach oben durch das Xylem der Pflanzen erklärt. Es wurde 1894 von John Joly und Henry Horatio Dixon vorgeschlagen. Trotz zahlreicher Einwände, ist dies die am meisten akzeptierte Theorie für den Transport von Wasser durch ein Pflanzengefäßsystem auf Basis des klassischen Forschungs von Dixon-Joly, Askenasy und Dixon.

Wasser ist ein polares Molekül ist. Wenn zwei Wassermoleküle sich einander nähern, die leicht negativ geladenen Sauerstoffatom einer bildet eine Wasserstoffbindung mit einem leicht positiv geladene Wasserstoffatom in der anderen. Diese Anziehungskraft, zusammen mit anderen intermolekularen Kräfte, ist einer der Hauptfaktoren für das Auftreten von Oberflächenspannung in flüssigem Wasser verantwortlich. Es erlaubt auch Pflanzen, Wasser von der Wurzel über das Xylem auf die Blatt ziehen.

Das Wasser wird ständig durch Transpiration vom Blatt verloren. Wenn ein Wassermolekül verloren weiteres entlang durch die Prozesse der Kohäsion und Spannung gezogen wird. Transpiration zu ziehen, unter Verwendung von Kapillarwirkung und die inhärente Oberflächenspannung des Wassers, ist der primäre Mechanismus der Wasserbewegung in Pflanzen. Es ist jedoch nicht der einzige Mechanismus beteiligt. Jede Verwendung von Wasser in den Blättern Kräfte Wasser in sie zu bewegen.

Transpiration in den Blättern erzeugt Spannung in den Zellwänden von Mesophyllzellen. Aufgrund dieser Spannung, Wasser wird von den Wurzeln in die Blätter gezogen wird, unterstützt von Kohäsion und Adhäsion. Dieser Mechanismus der Wasserfluss funktioniert, weil der Wasserpotential, und die Regeln der einfache Diffusion.

Im Laufe des letzten Jahrhunderts, hat es einen großer Teil der Forschung in Bezug auf den Mechanismus der Xylemsaft Verkehr; Heute sind die meisten Pflanzenwissenschaftler weiterhin damit einverstanden, dass die Kohäsionsspannungstheorie am besten erklärt diesen Prozess, aber Multiforce Theorien, die mehrere alternative Mechanismen vermuten, sind vorgeschlagen worden, einschließlich Längs zellulären und Xylem osmotischen Druckgradienten, axialen Potentialgradienten in den Gefäßen und Gel- und gasblasen unterstützte Grenzverläufe.

Druckmeßgeräte

Bis vor kurzem war der Differenzdruck Transpirationssog konnte nur indirekt durch Aufbringen eines äußeren Druckes mit einer Druckbombe, dem entgegenzuwirken, gemessen werden. Wenn die Technologie, um direkte Messungen mit einer Drucksonde durchführen entwickelt wurde, gab es zunächst einige Zweifel, ob die klassische Theorie richtig war, weil einige Arbeiter waren nicht in der Lage Unterdrücke zu demonstrieren. Neuere Messungen neigen dazu, die klassische Theorie, in den meisten Fällen zu validieren. Xylem Transport wird durch eine Kombination von Transpirationssog von oben und Wurzel Druck von unten angetrieben wird, was die Interpretation der Messungen komplizierter macht.

Evolution

Xylem erschienen früh in der Geschichte der terrestrischen Pflanzen. Fossile Pflanzen mit anatomisch erhaltenen Xylem sind aus dem Silur bekannt und Spurenfossilien ähneln einzelnen Xylem Zellen können in früheren Ordovizium Felsen gefunden werden. Der früheste tatsächlichen erkennbar Xylem aus tracheids mit einem schrauben ringförmigen Verstärkungsschicht auf die Zellwand gegeben. Dies ist die einzige Art von Xylem in den frühesten Gefäßpflanzen gefunden, und diese Art von Zelle weiter in der Protoxylem aller lebenden Pflanzengruppen gefunden werden. Mehrere Gruppen von Pflanzen später entwickelt pitted tracheid Zellen, wie es scheint, durch konvergente Evolution. In lebenden Pflanzen, entsteint Tracheiden nicht in der Entwicklung erscheinen, bis die Reifung der Metaxylem.

In den meisten Pflanzen, entsteint Tracheiden Funktion als primären Transportzellen. Die andere Art von tracheidalen Element neben dem tracheid ist das Gefäß Element. Gefäßelemente durch Perforationen in Gefäße miteinander verbunden. In Behältern, wandert Wasser durch Massenströmung, wie in einem Rohr, nicht durch Diffusion durch Zellmembranen. Die Anwesenheit von Schiffen in Xylem wurde als einer der wichtigsten Innovationen, die zum Erfolg der Angiospermen geleitet. Allerdings wird das Auftreten von Gefäßelemente nicht auf Angiospermen beschränkt, und sie fehlen in einigen archaischen oder "basal" Abstammungslinien der Angiospermen :, und ihre sekundären Xylem durch Arthur Cronquist als "primitiv vesselless" beschrieben. Cronquist als die Gefäße des Gnetum mit denen der Angiospermen konvergent. Ob das Fehlen der Schiffe im basalen Angiospermen ist eine primitive Zustand wird beanstandet, die alternative Hypothese besagt, dass Gefäßelemente ihren Ursprung in einem Vorläufer der Angiospermen und wurden in der Folge verloren.

Photosynthese, müssen Pflanzen CO aufnehmen
2 aus der Atmosphäre. Allerdings kommt diese zu einem Preis: während Stomata offen CO erlaubt sind
2 einzugeben, kann Wasser zu verdampfen. Wasser wird viel schneller als CO verloren
2 absorbiert wird, so dass Pflanzen benötigen, um es zu ersetzen, und sind Systeme entwickelt, um Wasser aus dem feuchten Boden an den Ort der Photosynthese zu transportieren. Frühe Pflanzen saugte Wasser zwischen den Wänden ihrer Zellen, entwickelte sich dann die Möglichkeit, den Wasserverlust durch die Verwendung von Spaltöffnungen steuern. Specialized Wassertransport Gewebe bald in Form von hydroids, Tracheiden, dann sekundäre Xylem entwickelt, gefolgt von einer Endodermis und letztlich Gefäße.

Die hohe CO
2 Ebenen der Silur-Devon Zeiten, in denen Pflanzen wurden erste Kolonisierung Landes, dazu geführt, dass der Bedarf an Wasser war relativ gering. Als CO
2 wurde aus der Atmosphäre durch Pflanzen entzogen wurde mehr Wasser in der Eroberung verloren und eleganter Transportmechanismen entwickelt. Als Wassertransportmechanismen, und wasserdichte Nagelhaut, entwickelt, Pflanzen, ohne ständig von einem Wasserfilm überzogen überleben. Dieser Übergang von Wechselfeuchte Pflanze um neue Potenziale für die Besiedlung geöffnet homoiohydry. Pflanzen dann benötigt eine robuste interne Struktur, die lange, schmale Kanäle für den Transport von Wasser aus dem Boden, um die verschiedenen Teile des oben Boden Pflanze, vor allem zu den Teilen, in denen die Photosynthese stattgefunden gehalten.

Während des Silur, CO
2 war leicht verfügbar sind, so wenig Wasser benötigt aufwendet, um sie zu erwerben. Bis zum Ende des Karbons, wenn CO
2 Ebenen hatte, etwas zu rund 17-mal mehr Wasser abgesenkt nähert heutigen, wurde pro Einheit des CO verloren
2 -Aufnahme. Doch selbst in diesen "easy" frühen Tagen wurde Wasser mit einer Prämie, und musste in Teilen der Pflanze aus dem nassen Boden transportiert werden, um ein Austrocknen zu vermeiden. Diese frühe Wassertransport nutzten die Kohäsions-Spannmechanismus inhärent Wasser. Wasser hat die Tendenz, auf Bereiche, die Trockner sind diffus, und dieser Prozeß wird beschleunigt, wenn Wasser entlang einem Gewebe mit kleinen Räumen super werden. In kleinen Passagen, wie die zwischen den Zellwänden von Pflanzen, ein Wassersäule verhält sich wie Gummi - wenn Moleküle verdampft von einem Ende, sondern die Moleküle dahinter entlang der Kanäle zu ziehen. Daher Transpiration allein gestellt die treibende Kraft für den Wassertransport in der frühen Pflanzen. Doch ohne dedizierte Transportschiffe, die Kohäsion-Spannmechanismus kann nicht Wasser mehr transportieren als etwa 2 cm, die Größe der ersten Pflanzen stark einschränken. Dieser Prozess erfordert eine stetige Versorgung mit Wasser von einem Ende, um die Ketten zu halten; um zu vermeiden, anstrengend es entwickelte Pflanzen einen wasserdichten Nagelhaut. Frühe Nagelhaut kann Poren nicht gehabt haben, aber nicht die gesamte Pflanzenoberfläche zu bedecken, so dass der Gasaustausch fortsetzen konnte. Allerdings Dehydratation zu Zeiten war unvermeidlich; Frühwerke dies zu bewältigen, indem er eine Menge Wasser zwischen den Zellwänden gelagert und, wenn es um sie ragte die harten Zeiten, indem sie das Leben "on hold", bis mehr Wasser zugeführt wird kommt.

Um frei von den Zwängen der geringen Größe und konstanter Feuchtigkeit, die die parenchymatischen Transportsystem zugefügt werden, benötigt Pflanzen eine effizientere Wassertransportsystem. Während der frühen Silur, spezialisierte Zellen, die verholzt wurden Implosion zu vermeiden, entwickelten sie; dieser Prozess fiel mit Zelltod, so dass ihre Innereien geleert werden und Wasser, um durch sie übergeben werden. Diese breiteren, tote, leere Zellen waren eine Million mal leitfähiger als der Inter-Zellen-Verfahren, so dass das Potenzial für den Transport über längere Strecken und höhere CO
2 Diffusionsraten.

Die frühesten Makrofossilien zu tragen wasserTransportRohre Silur Pflanzen der Gattung Cooksonia platziert. Die frühen Devon pretracheophytes Aglaophyton und Horneophyton haben Strukturen sehr ähnlich zu den hydroids moderner Moose. Pflanzen weiterhin neue Wege zur Verringerung der Widerstandsfähigkeit gegenüber in ihren Zellen zu fließen, wodurch die Effizienz der Wassertransport zunehmende Innovation. Bänder an den Wänden der Rohre, in der Tat aus der frühen Silurian weiter ersichtlich ist, sind ein frühes Improvisieren, um die leichte Strömung von Wasser zu unterstützen. Mit einem Band versehene Rohre sowie Rohre mit entkernten Verzierungen an den Wänden wurden verholzt und, wenn sie einzellige Leitungen bilden, gelten als Tracheiden sein. Dies ist die "nächste Generation" der Verkehrszelldesign haben eine steifere Struktur als hydroids, so dass sie mit einem höheren Wasserdruck fertig zu werden. Tracheiden kann einen einzelnen evolutionären Ursprung haben, möglicherweise innerhalb der Hornmoose, Vereinigung aller tracheophytes.

Wassertransport erfordert Regulierung und dynamische Steuerung wird durch Spaltöffnungen vorgesehen. Durch Einstellen der Menge des Gasaustausches können sie die Menge an Wasser durch Verdunstung verloren beschränken. Dies ist eine wichtige Rolle, wo die Wasserversorgung nicht konstant ist, und in der Tat Spaltöffnungen scheinen vor Tracheiden entwickelt haben, die in der nicht-vaskulären Hornmoose vorhanden.

Ein Endodermis wahrscheinlich während der Silu-Devonian entwickelt, aber die erste fossile Beweise für eine solche Struktur ist Karbon. Diese Struktur in den Wurzeln deckt den Wassertransport Gewebe und regelt Ionenaustausch. Die Endodermis kann auch eine Aufwärtsdruck, Wasser aus den Wurzeln zu zwingen, wenn die Transpiration nicht genug von einem Fahrer.

Sobald Pflanzen hatte dieses Niveau der gesteuerten Wassertransport entwickelt, sie waren wirklich homoiohydric, in der Lage, Wasser aus ihrer Umgebung durch wurzelartigen Organe zu extrahieren, anstatt sich auf einen Film der Oberflächenfeuchte, so dass sie zu viel größeren Größe zu wachsen. Eine kostspielige Merkmal zu behalten - als Ergebnis ihrer Unabhängigkeit von ihrer Umgebung, ihrer Fähigkeit, um ein Austrocknen zu überleben verloren sie.

Im Devon, erhöhte maximale Xylem Durchmesser mit der Zeit, mit der Mindestdurchmesser ziemlich konstant bleibt. Von der Mitteldevon, die tracheid Durchmesser von einigen Pflanzenlinien hatte ein Plateau. Breiteren tracheids dass Wasser schneller transportiert werden, aber das Gesamttransportgeschwindigkeit hängt auch von der Gesamtquerschnittsfläche des Xylems Bündel selbst. Die Zunahme der Gefäßbündeldicke scheint weiter, um mit der Breite von Pflanzenachsen und die Pflanzenhöhe zu korrelieren; es ist auch eng mit dem Erscheinen der Blätter und erhöhte Spaltöffnungsdichte, die beide würden die Nachfrage nach Wasser zu erhöhen zusammen.

Während breiter Tracheiden mit robusten Wände ermöglichen es, höhere Wassertransport Drücke zu erreichen, erhöht dies das Problem der Kavitation. Kavitation tritt auf, wenn eine Luftblase bildet innerhalb eines Gefäßes, die Bindungen zwischen den Ketten von Wassermolekülen und Ziehen mehr Wasser mit ihren zusammenhängenden Spannungen verhindern, dass sie. Ein tracheid, einmal mit Hohlräumen, können nicht über eine Embolie entfernt und zum Service. Deshalb ist es gut, während im Wert von Pflanzen, um Kavitation zu vermeiden auftreten. Aus diesem Grund Pits in tracheid Wände haben sehr kleine Durchmesser, um eintretende Luft zu verhindern und damit Blasen nukleieren. Frost-Tau-Zyklen sind eine Hauptursache von Kavitation. Schäden an Wand eines tracheid führt fast zwangsläufig zu Luft undicht in und Kavitation und damit die Bedeutung der vielen Tracheiden parallel arbeiten.

Kavitation ist schwer zu vermeiden, aber sobald es aufgetreten ist Pflanzen haben eine Reihe von Mechanismen, um den Schaden zu begrenzen. Kleine Vertiefungen verbinden benachbarte Leitungen zu ermöglichen, daß Fluid zwischen ihnen fließen kann, aber nicht Luft - obwohl ironischer diese Pits, die die Ausbreitung von Embolien zu vermeiden, sind auch eine Hauptursache von ihnen. Diese Löcher gebildet Flächen weiter den Fluss von Wasser durch das Xylem zu reduzieren, indem so viel wie 30%. Nadelbäume, von der Jurassic, entwickelte eine geniale Verbesserung, mit ventilartige Strukturen mit Hohlräumen Elemente zu isolieren. Diese Torus-margo Strukturen eine blob schwebend in der Mitte von einem Donut; wenn eine Seite entlüftet der Blob in den Torus und blockiert weitere Strömung eingesaugt. Andere Pflanzen einfach akzeptieren Kavitation; zum Beispiel Eichen wachsen, ein Ring aus breiten Schiffe zu Beginn jeder Feder, von denen keiner überlebt die Winterfröste. Maples verwenden Wurzeldruck jedes Frühjahr an SAP nach oben von den Wurzeln zu zwingen, Auspressen Luftblasen.

Wachsende zu Höhe verwendet auch ein anderes Merkmal Tracheiden - die Unterstützung durch ihre verholzten Wänden angeboten. Defunct Tracheiden wurden beibehalten, um eine starke, holzigen Stamm zu bilden, in den meisten Fällen durch eine sekundäre Xylem produziert. Doch Anfang Pflanzen waren tracheids zu mechanisch anfällig und behielt eine zentrale Lage, die mit einer Schicht aus zähem sclerenchyma am äußeren Rand der Stiele. Selbst wenn Tracheiden tun, nehmen eine strukturelle Rolle, werden sie von sclerenchymatic Gewebe unterstützt.

Tracheiden enden mit Wänden, die ein hohes Maß an Widerstand Fluss zu verhängen; Gefäß Mitglieder Stirnwände perforiert und in Reihe, als ob sie eine fortlaufende Behälter zu betreiben angeordnet. Die Funktion der Stirnwände, die der Standardzustand im Devon waren, war wahrscheinlich zu Embolien zu vermeiden. Eine Embolie ist, wo eine Luftblase in einer tracheid erstellt. Dies kann als Folge des Gefrierens passieren, oder von Gasen, aus der Lösung aufzulösen. Sobald eine Embolie gebildet wird, es in der Regel nicht entfernt werden kann; die betroffene Zelle nicht ziehen Wasser an und wird unbrauchbar.

Ausgeschlossen Endwände waren die tracheids von prevascular Pflanzen in der Lage, unter den gleichen hydraulischen Leitfähigkeit wie die der ersten Gefäßpflanzen, Cooksonia arbeiten.

Die Größe tracheids ist begrenzt, da sie eine einzige Zelle umfassen; dies begrenzt ihre Länge, die wiederum begrenzt die maximal nutzbare Durchmesser bis 80 um. Leitfähigkeit wächst mit der vierten Potenz des Durchmessers, so vergrößerten Durchmesser hat große Belohnungen; Gefäßelemente, bestehend aus einer Anzahl von Zellen, die an ihren Enden, überwand diese Begrenzung und erlaubt größere Rohre bilden und erreichte Durchmessern von bis zu 500 um und Längen von bis zu 10 m.

Schiffe zum ersten Mal während der trockenen, niedrige CO entwickelt
2 Perioden des späten Perm, in den Schachtelhalme, Farne und Selaginellales unabhängig und später erschien in der Mitte der Kreidezeit in Angiospermen und Gnetophyten. Schiffe ermöglichen die gleiche Querschnittsfläche von Holz auf rund hundertmal mehr Wasser transportieren als Tracheiden! Dies ermöglichte es Pflanzen, mehr von ihren Stielen mit Strukturfasern zu füllen, und eröffnete auch eine neue Nische an Reben, die Wasser ohne so dick wie der Baum, den sie wuchsen auf transportieren konnte. Trotz dieser Vorteile ist tracheid-basierte Holz viel leichter, damit billiger zu machen, wie Schiffe, die viel mehr verstärkt werden, um Kavitation zu vermeiden müssen.

Weiterentwicklung

Centrarch, Exarch, endarch und mesarch: Xylem Entwicklung kann durch vier Begriffe beschreiben. Da es in Jungpflanzen entwickelt, um seine Natur ändert sich von Protoxylem Metaxylem. Die Muster, bei denen Protoxylem und Metaxylem angeordnet sind, ist bei der Untersuchung der Pflanzenmorphologie wichtig.

Protoxylem und Metaxylem

Als junger vaskulären Pflanze wächst, einen oder mehrere Stränge von primären Xylem Form in ihrem Stängel und Wurzeln. Die erste Xylem zu entwickeln heißt 'Protoxylem'. Im Aussehen Protoxylem wird normalerweise durch engeren Gefäße kleinere Zellen gebildet aus. Einige dieser Zellen Wände haben, die Verdickungen in Form von Ringen oder Spiralen enthalten. Funktionell kann Protoxylem erstrecken: die Zellen sind in der Lage, in der Größe wachsen und sich entwickeln, während ein Stamm oder Wurzel wird verlängert. Später entwickelt sich 'Metaxylem' in den Strängen der Xylem. Metaxylem Gefäße und Zellen sind in der Regel größer; die Zellen haben Verdickungen, welche typischerweise entweder in Form von leiterartigen Querstäben oder endlosen Folien außer Löcher oder Grübchen sind. Funktionell rundet Metaxylem seine Entwicklung nach Dehnung hört auf, wenn die Zellen müssen nicht mehr in der Größe wachsen.

Patterns of Protoxylem und Metaxylem

Es gibt vier Hauptstrukturen der Anordnung Protoxylem und Metaxylem in Stängel und Wurzeln.

  • Centrarch bezieht sich auf den Fall, in dem die primäre Xylem bildet einen einzelnen Zylinder in der Mitte des Stammes und entwickelt sich von der Mitte nach außen. Die Protoxylem ist somit in dem zentralen Kern und der Metaxylem in einem Zylinder herum gefunden. Dieses Muster war üblich in der frühen Landpflanzen, wie zB "rhyniophytes".

Die anderen drei Terme werden verwendet, wenn es mehr als einen Strang des primären Xylem.

  • Exarch wird verwendet, wenn es mehr als einen Strang des primären Xylem in einem Stamm oder Wurzel und Xylem entwickelt sich von außen nach innen in Richtung der Mitte, also zentripetal. Die Metaxylem ist somit in der Nähe der Mitte der Spindel oder Wurzel und der Protoxylem Nähe zu der Peripherie. Die Wurzeln der Gefäßpflanzen sind in der Regel als Exarch Entwicklung.
  • Endarch wird verwendet, wenn es mehr als einen Strang des primären Xylem in einem Stamm oder Wurzel und Xylem entwickelt sich von innen nach außen in Richtung des Umfangs, dh zentrifugal. Die Protoxylem ist somit in der Nähe der Mitte der Spindel oder Wurzel und der Metaxylem Nähe zu der Peripherie. Die Stiele der Samenpflanzen haben in der Regel endarch Entwicklung.
  • Mesarch wird verwendet, wenn es mehr als einen Strang des primären Xylem in einem Stamm oder Wurzel und Xylem entwickelt sich von der Mitte eines Stranges in beiden Richtungen. Die Metaxylem ist somit sowohl auf den peripheren und zentralen Seiten des Stranges mit der Protoxylem zwischen Metaxylem. Die Blätter und Stiele von vielen Farnen haben mesarch Entwicklung.
  0   0
Vorherige Artikel Aerofilms

In Verbindung Stehende Artikel

Kommentare - 0

Keine Kommentare

Fügen Sie einen Kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Zeichen übrig: 3000
captcha