Микроскопическое строение клеток древесины

Древесина состоит из тесно сросшихся между собой различного рода клеток, образующих анатомические системы определенного назначения.

Совокупность клеток одинакового строения выполняющих одни и те же функции, образует ткани, которые включают проводящую, механическую и запасающую, в коре к ним присоединяется покровная ткань — между древесиной и корой находится тонкая прослойка образовательной ткани — камбий.

Клетки камбия в период его активности вытягиваются в направлении радиуса ствола и делятся тангенциальными перегородками. При этом одна из вновь образовавшихся клеток остается камбиальной, а другая после еще одного-двух делений становится клеткой древесины или луба коры. В сторону древесины клетки откладываются в 4−6 раз чаще, чем в сторону коры, поэтому древесины в стволе больше, чем луба.

Формирующаяся древесина дифференцируется на клетки весьма разнообразные по своей форме и величине. Различают два типа древесных клеток. Клетки одного типа, называющиеся паренхимными, имеют вид многогранной призмы с почти равными параметрами; клетки другого типа, называющиеся прозенхимными, имеют вид длинных волокон с заостренными концами, с внутренней полостью округлого, четырехугольного или многоугольного сечения.

Паренхимные клетки значительно меньше, чем прозенхимные. Они имеют поперечный размер от 0,01 до 0,1 мм и почти такую же высоту. Прозенхимные клетки при ширине от 0,01 до 0,03 мм имеют длину в среднем от 1 до 3 мм, достигая иногда длины 8 мм.

В соответствии с физиологическими функциями растительные клетки формируются в следующие типы тканей:

• 1) древесная паренхима — клетки, являющиеся местом отложения питательных веществ;
• 2) древесные волокна (или волокна либриформа) — клетки, играющие роль механических волокон древесины;
• 3) сосуды — система клеток, служащая для проведения воды с растворенными в ней минеральными веществами;
• 4) трахеиды — клетки, служащие для проведения воды, а у хвойных также играющие роль механических волокон;
• 5) тиллы — врастание паренхимных клеток в сосуды;
• 6) сердцевинные лучи — система клеток, служащих для проведения воды и воздуха в поперечном направлении ствола и для хранения запасных веществ;
• 7) смоляные ходы — система клеток, служащих для накопления и выделения смолы.

Каждый из этих элементов, в соответствии с выполняемой ими функциями имеет определенные анатомические признаки. Однако как функции, так и связанные с ними черты анатомического строения всех указанных анатомических элементов далеко не являются строго постоянными и неизменными. Этим объясняется разнообразие в строении древесины различных пород.

Характерные особенности микростроения древесины хвойных и лиственных пород. Микроскопическое строение древесины у различных древесных пород весьма разнообразно. Если разделить древесные пород на группы хвойных и лиственных, то в пределах каждой из этих групп наблюдается уже некоторое однообразие в их микроскопическом строении. Более простым строением отличается древесина хвойных; в ее состав входят трахеиды, сердцевинные лучи, паренхимные клетки и смоляные ходы.

Микроскопическое строение древесины лиственных более сложно, чем хвойных. В состав древесины лиственных входят сердцевинные лучи, сосуды, трахеиды, древесные волокна и паренхимные клетки. Чтобы иметь представление о строении древесины хвойных и лиственных пород, рассмотрим строение древесины наиболее типичных пород, относящихся к этим группам. Из группы хвойных рассмотрим древесину сосны, а из группы лиственных — древесину дуба.

Строение древесины сосны. Основная масса древесины составлена из трахеид, которые расположены радиальными рядами. На поперечном разрезе трахеиды имеют вид четырехили шестиугольных клеток, в стенках которых заметны окаймленные поры в виде двузубых вилок, обращенных остриями друг к другу. На радиальном и тангентальном разрезах трахеиды имеют вид волокон с заостренными концами.

Между трахеидами проходят сердцевинные лучи, которые на поперечном разрезе имеют вид узкой полоски, состоящей обычно из одного ряда клеток; на радиальном разрезе сердцевинные лучи видны в виде широких лент, состоящих из нескольких рядов клеток; на тангентальном разрезе сердцевинные лучи видны в виде веретенообразных полосок, состоящих по высоте из нескольких, а по ширине из одного ряда клеток (если в них не залегает смоляной ход). Среди трахеид расположены вертикальные смоляные ходы, которые на поперечном разрезе имеют вид округлой полости, выстланной внутри мелкими парехимными клетками выстилающего эпителия.

В центре ствола сосны расположена рыхлая ткань; она состоит из тонкостенных паренхимных клеток и образует сердцевину. Трахеиды у сосны занимают около 95% от объема всей древесины. Сердцевинные лучи 3−4%, смоляные ходы около 1% и парнхимные клетки также около 1%, таблица 1.

Таблица 1 — Участие отдельных анатомических элементов в строении древесины хвойных пород.

Строение древесины дуба. Основная масса древесины дуба состоит из древесных волокон, которые на поперечном разрезе имеют вид четырех-пятиугольных клеток с узкими полостями и толстыми стенками. В поздней части годичного слоя древесные волокна имеют более толстые стенки и сплюснутый вид. На радиальном и тангентальном разрезах древесные волокна имеют вид длинных толстостенных клеток с заостренными концами.

Среди древесных волокон расположены сосуды, имеющие на поперечном разрезе вид округлых полостей с тонкими стенками.

В весенней части годичного слоя сосуды очень крупные и расположены в 1−3 ряда, в поздней части — более мелкие и собраны радиальными полосками. На радиальном и тангентальном разрезах сосуды видны в виде длинных трубок с тонкими стенками. Вокруг сосудов и между ними расположены тонкостенные клетки древесной паренхимы; на поперечном разрезе древесная паренхима имеет вид многоугольных клеток с тонкими стенками и с зернистым содержимым, а на радиальном и тангентальном разрезах — вид волокон с перегородками.

Среди древесных волокон расположены сердцевинные лучи. На поперечном разрезе сердцевинные лучи видны в виде полосок, состоящих из одного (узкие лучи) или нескольких (широкие лучи) рядов клеток; проходя мимо крупных сосудов, сердцевинные лучи огибают их. На радиальном разрезе сердцевинные лучи видны в виде широких полосок, состоящих из нескольких рядов клеток. На тангентальном разрезе узкие сердцевинные лучи видны в виде веретенообразных полосок, состоящих по высоте из нескольких, а по ширине из одного ряда клеток; широкие сердцевинные лучи видны в виде широких веретенообразных полосок, состоящих по ширине и по высоте нескольких рядов клеток.

В центре ствола у дуба, так же как и у сосны, расположена сердцевина, состоящая из тонкостенных паренхимных клеток.

Древесные волокна (с волнистами трахеидами) занимают у дуба примерно 43%, сосуды 22%, сердцевинные лучи 21% и паренхимные клетки 14% от объема древесины. Примером строения древесины лиственных рассеяннопоровых может служить береза, таблица 2.

Таблица 2 — Участие отдельных анатомических элементов в строении древесины березы.