آوند گیاهی چیست؟ – انواع آن کدامند؟

آوند گیاهی به لوله های باریکی می گویند که در سرتاسر گیاه پراکنده هستند و وظیفه جا به جایی مواد معدنی و شیره پرورده (مواد ساخته شده توسط گیاه) را به عهده دارند. آوند ها را به دو دسته آوند های آبکش و چوبی تقسیم می کنیم که هر کدام وظایف و شکل خاص خود را دارند. موضوع آوند گیاهی در علوم سال نهم آورده شده است. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک آوند گیاهی، وظایف و انواع آن مورد بحث ما است.

فهرست مطالب :

۱- آوند گیاهی چیست؟

۲- آوند چوبی

۲-۱- تراکئید

۲-۲- عناصر آوندی

۳- آوند آبکش

۴- شیره پرورده

۵- حلقه رشد درختان چیست؟

۶- استوانه آوند گیاهی چیست؟

۷- انتقال آب در آوند گیاهی

۱- آوند گیاهی چیست؟

مجموعه ای از بافت های رسانای گیاهی و الیاف مرتبط با آن ها بافتی را تشکیل می دهند که بافت آوندی نامیده می شود. این بافت شامل دو نوع آوند چوبی و آبکش می باشد که هر کدام ساختار و وظیفه خاص خود را دارند که با دیگری متمایز است. مثلا آوند چوبی آب و مواد معدنی را به اندام هایی از گیاه که سبز و کلروفیل دار بوده و فتوسنتز می کنند، می رساند. آوند آبکش نیز مواد ساخته شده توسط گیاه یعنی شیره پرورده را به سایر اندام ها منتقل می کند. در علم گیاه شناسی نام دیگر آوند ها تراکئید است. آوند چوبی یا زایلم پرکاربرد ترین و تخصصی ترین ساختار انتقال دهنده در گیاهان آوندی می باشد که در سرتاسر گیاه وجود دارد.

آوند ها در گیاهان گل دار یا نهان دانه ها، بیشتر بازدانگان و سرخس ها وجود دارند. این ساختارهای گیاهی از عناصر آوندی که به صورت طویل، تخت یا کشیده بوده و دیواره ثانویه ضخیم آن ها بعد از مدتی از بین می رود ساخته شده اند. آوندهای مختلف طول متفاوتی دارند که می تواند از چند سلول تا چندین متر باشد. همچنین در طول رشد این سلول ها پروتوپلاسم زنده سلول و دیواره ای که قبلا منفذ دار شده است از بین رفته و سلول می میرد.

۲- آوند چوبی :

در گیاهان آوندی وظیفه ترابری و انتقال آب و مواد معدنی محلول از ریشه به سایر قسمت های گیاه بر عهده آوند چوبی که یکی از انواع بافت های آوندی است، می باشد. شیره خام در این آوند ها جریان دارد و در گروهی از گیاهان سلول های آن به شکل سلول هایی بلند و عمودی است که به شکل نای مانند در سرتاسر گیاه وجود دارند. عنصر چوب آوندی یاخته آوندی فاقد دیواره عرضی است، که دیواره ضخیمی داشته و در سرخس ها و بیشتر نهاندانگان یافت می شود. همه گیاهان آوندی یعنی خزه ها، سرخس ها، نهاندانگان و بازدانگان آوند چوبی دارند، این آوند ها از دو نوع سلول يعني عناصر آوندی و تراکئید ها ساخته شده اند.

۲-۱- تراکئید :

تراکئید ساختار های بلند، باریک، توخالی و کشیده ای دارند. در بیشتر نهاندانگان و گیاهان بدون دانه آوندی این ساختار تنها منتقل کننده و رسانای آب است. وجود یک دیواره سلولی نازک و اصلاح شده به نام لان، بین تراکئید ها موجب شده حباب های هوا به همراه آب به تراکئید مجاور منتقل نشوند.

۲-۲- عناصر آوندی :

در آنژیوسپرم ها (گیاهان دانه دار) سلول های اصلی منتقل کننده آب، عناصر آوندی هستند. مناطقی که دیواره سلولی اولیه و ثانویه ندارند پرفوراسیون نامیده می شوند که این گیاهان در این مناطق تراکئید دارند. انتقال آب از دیواره سلول ها از طریق منافذی انجام می گیرد که لان نامیده می شوند. آب هم از طریق لان به طور پیوسته از آوندی به آوند دیگر منتقل می شود و حباب های هوا نیز می توانند از طریق این منافذ منتقل شوند.

آوند های چوبی علاوه بر تراکئید ها دارای بافت پارانشیم (برای ذخیره مواد مختلف) و سلول های فیبر هستند.

 ۳- آوند آبکش :

شیره پرورده یا همان مواد غذایی ساخته شده در برگ به وسیله آوند گیاهی آبکش به بخش های مختلف گیاه می روند. این آوند از لوله غربالی، سلول های همراه، سلول پارانشیم آبکش و الیاف آبکش تشکیل شده است. مریستم های آپیکالی که در نوک شاخه و ریشه هستند، آبکش اولیه را تولید می کنند. سلول های آوند آبکش اولیه یا پروتوفلوئم در حین رشد و طویل شدن ناحیه ای که در آن قرار دارند بالغ می شوند، در حالی که سلول های آوند آبکش ثانویه روند بلوغ را بعد از طویل شدن تجربه می کنند. از آنجایی که لوله های پروتوفلوئم توانایی منبسط شدن ندارند، در حین رشد سایر بافت های گیاه و افزایش سن، پاره شده و نابود می شوند.

در گیاهانی که کامبیوم آوندی دارند، آوند آبکش ثانویه جایگزین می شود در حالی که در گیاهانی مثل نخل این آوند تا پایان عمر گیاه کارایی دارد. ستون های سلول های لوله غربال ، لوله های غربالی نامیده می شوند. در دیواره جانبی یا پایانی لوله های غربالی سوراخ های غربال مانندی وجود دارد که برای حرکت مواد غذایی هستند و مانند کانال عمل می کنند. وظیفه سلول های پارانشیم آبکش انتقال مواد بوده و انتقال دهنده نامیده می شوند، همچنین در انتهای لوله غربالی و نزدیکی شاخه ها پارانشیم های مرزی قرار دارند. الیاف نرمی مثل کنف و کتان از سلول های بلند و انعطاف پذیر الیاف آبکش تولید می شوند که در صنعت و تجارت کاربرد دارند.

۴- شیره پرورده :

مواد معدنی محلول در آب، قندها و هورمون های گیاهی مواد سازنده شیره پرورده یا شیره آوند آبکش هستند که در برگ گیاهان ساخته می شوند. یکی از فرضیاتی که برای انتقال شیره پرورده ارائه شده است مدل جریان فشاری است که در آن گمان بر این است که در گیاهان آوندی شیره پرورده در فرستادن سیگنال نقش دارد. مطالعات اخیر نشان می دهد که RNA و پروتئین های متحرک، اجزای سیستم ارتباطی از راه دور گیاه هستند. انتقال و حمل و نقل درشت مولکول ها از راه پلاسمودسم نیز مشاهده شده است.

شیره پرورده منبع تغذیه تعداد زیادی از حشرات راسته نیم بالان است، این حشرات مستقیما از این شیره تغذیه می کنند و در واقع اين شيره منبع اصلی غذای آن ها است. این شیره بسیار مغذی بوده و فاقد هر گونه سم یا مواد باز دارنده است. ولی به دلیل این که هضم آن برای آن ها مشکل است و انواعی از سازگاری ها را ندارند، تعداد بسیار کمی از حیوانات از آن به عنوان رژیم غذایی غالب خود استفاده می کنند.

۵- حلقه رشد درختان چیست ؟

در گیاهان چوبی و درختان سطح مقطع ساقه گیاه نشان دهنده افزایش چوب در یک دوره رشد منفرد بوده و حلقه رشد (Growth Rings) نامیده می شود. گیاهان مناطق معتدل معمولا دوره رشد یک ساله دارند به همین دلیل هم در آن ها حلقه رشد، حلقه سالانه نامیده می شود. ولی گاهی ممکن است در اثر عوامل مختلف حلقه های رشد این گیاهان از بین برود و یا حلقه دوم در طی یک سال تشکیل شده و قابل تشخیص نباشد.

در گیاهان مناطق گرمسیری حلقه رشد سالیانه وجود ندارد و یا این حلقه ها قابل تشخیص نیستند. حلقه های رشد در صورتی قابل تشخیص هستند که سلول های آوندی در اوایل رشد آوند چوبی یعنی بهار تولید شوند یا در آب و هوای معتدل توسط لایه الیاف دیواره نسبتا ضخیم پارانشیم رشد یابند. با شمارش حلقه های سالانه در ته تنه و در تنه های توخالی در پایه ریشه آوندی می توان سن درخت را تعیین کرد.

۶- استوانه آوند گیاهی چیست؟

در گیاهان آوندی مرکز ریشه یا ساقه که از پروکامبیوم نشات گرفته است، محل قرارگیری استوانه آوندی است. این استوانه از بافت آوندی، در مواردی بافت زمینه ای و دایره محیطیه است که بیرونی ترین مرز استوانه آوندی را مشخص می کند. درونی ترین لایه سلولی کورتکس می باشد که در بیرون از استوانه آندروم قرار دارد. محل قرار گیری و ترتیب آوند گیاهی چوبی و آبکش در استوانه های آوندی گیاهان مختلف با یکدیگر متفاوت است که به همین دلیل دو آرایش اصلی پروتوسل و سیفونوستل به وجود آمده اند. در تک لپه ای ها مثل علف دستجات آوندی پراکنده سیستم آوندی غیر متمرکز و پراکنده ای را به وجود آورده اند. در حالی که در دو لپه ای هایی مثل گل رز، مغز مرکزی وجود دارد که توسط سیستم آوندی منظم و متوالی احاطه شده است.

۷- انتقال آب در آوند گیاهی :

جریان تعرق همان انتقال آب از ریشه گیاه به برگ های آن بر خلاف جاذبه زمین توسط آوند چوبی می باشد، آب بعد از انتقال به برگ، تبخیر شده (رابط آپوپلاست حفره زیر پوستی) یا در برخی از گیاهان با اثر مویرگی توسط فشار ریشه ای هدایت می شود. اختلاف پتانسیل آب بین خاک و حفره زیرلایه ای گیاه عامل اصلی تعرق می باشد. دو ویژگی انسجام و چسبندگی مولکول های آب موجب شده که بتواند از آوند چوبی بالا برود.

* انسجام :

از آنجایی که مولکول های آب قطبی هستند، بین آن ها پیوند هیدروژنی برقرار است که موجب انسجام مولکول های آب شده و منجر می شود که جریان پیوسته ای از مولکول های آب در آوند چوبی از ریشه به برگ گیاه برود.

* چسبندگی :

دیواره آوند چوبی مانند مولکول های آب قطبی است به همین دلیل هم نیروی جاذبه ای بین این مولکول ها و دیواره آوند وجود دارد که موجب می شود آب هنگام حرکت رو به بالا از طریق مویرگ به آوند چوبی به سمت دیواره ها کشیده شود.