Склеренхіма

Склеренхіма (від грец. „склерос” – твер­дий, „енхіма” – наповнення) – це най­по­ши­реніша механічна тка­ни­на вегетатив­них ор­ганів май­же всіх вищих рос­лин. Клі­ти­ни склеренхіми, які часто називають во­лок­нами, про­зен­хімні, на кін­цях загос­тре­ні, на від­­міну від коленхіми, мають рів­но­мір­но по­тов­щені та здерев’янілі вторинні обо­лон­ки, а також позбавлені протоплас­ту. Їхня міцність близька до міц­ності ста­лі. Порівняно з коленхімою скле­рен­хімні во­локна відзначаються більшою пруж­ніс­тю, яка складає 15-20 кг/мм², тоді як у ко­лен­хіми вона є не бі­ль­шою 10-12 кг/мм². Во­локна скле­рен­хіми трапляю­ться в осьо­вих органах рослин, у листках та плодах. У во­дя­­них рослин склеренхіма не утво­рює­ться, а в по­су­хо­стійких, навпаки, добре роз­­ви­не­на.

Формується склеренхіма з прозен­хім­ної твірної тканини – прокамбію – разом з іншими тканинами провід­но­го пуч­ка. Про­камбій спочатку утворює живі клітини, які мають кілька ядер, цитоплазму з орга­не­ла­ми, обо­лон­­­ку з невеликою кількістю пор. Поступово оболонка цих клітин зсе­ре­дини потовщується, пори з округлих стають щіли­но­подібни­ми, протопласт від­ми­­рає і по­­рожнина заповнюється повітрям. Таким чином, склеренхіма – мертва тканина, клі­тини якої представлені лише оболонками із залишками протопласта.

За будовою та місцем розташування в органах розрізняють два види скле­рен­хі­ми – луб’яні волокна і де­рев­ні волокна.

Луб’яні волокна. Луб'яні волокна зна­ходяться в периферійній частині рослини і є складовою лу­бу (флоеми). Це ви­дов­же­ні клітини, обо­­лонка яких най­час­тіше целю­лозна з щілино­подібними пора­ми. Лу­б’я­ні волокна за до­по­могою між­клітинної пек­ти­нової речо­вини сполу­чені в компактні групи, які тягнуться тя­жа­ми вздовж орга­нів. Завдяки вміс­ту пек­тину клітини цих тканин добре підда­ють­ся ма­церації. При намо­чу­ван­ні їх у воді та роз­чинах лугів тканина роз­па­дається на окре­мі волокна, які використову­ю­ться в текс­ти­льній про­мис­ловості.

Первинні луб’яні волокна утво­рюють­ся прозенхімною твірною тканиною су­дин­но-волокнистого пучка – про­­камбієм і вхо­дять до складу первинної флоеми. Утво­рен­ня первинних луб’яних волокон у скла­ді судинно-во­лок­нистого пучка від­бу­вається в тісній залежності від формування всіх інших його структурних елементів. Клі­ти­ни луб’яних волокон після їх утворення ще досить тривалий час залишаються жи­ви­ми, тому одночасно з рос­том всіх інших тканин стебла ростуть у довжину й пер­вин­ні луб’яні волокна.

Кожне волокно росте сим­плас­тично – всією поверхнею, а також апікально – своєю верхівкою. Завдяки двом типам росту пер­винні лу­б’я­ні волокна стають значно дов­шими, ніж клітини прокамбію, з яких во­ни утво­ри­лися. Оболонки клітин таких во­локон тонкі та еластичні, а самі волокна можуть досягати значної довжини. Впро­довж апікального рос­ту оболонка при­пи­няє ріст, відбувається її потовщення і фор­мується вторинна обо­лонка, яка наклада­єть­ся на первинну.

Вторинні луб’яні волокна формую­ть­ся завдяки діяльності камбію, який ви­ни­кає в судинно-волокнистому пуч­ку з про­кам­бію. Вторинні за походженням луб’яні волокна розташовуються ближче до твір­ної тканини, а первинні відда­ляються до зовнішньої частини флоеми провідного пуч­ка. Вторинні луб’яні волокна є меншими за діаметром, а також значно коротшими, ніж первинні. Це пояснюється тим, що в зо­ні вторинної будови стебла його ріст вго­ру припиняється, тому вони можуть ви­­дов­жуватися лише завдяки апікальному рос­ту. Формуванню коротких вторинних лу­б’я­них воло­кон сприяє й швидке здере­в’я­ніння їхніх клітинних оболонок.

Значення луб’яних волокон у житті рослин є дуже великим. Будучи міцними та еластичними, вони з­ум­ов­люють висо­ку пружність органів, ефективно проти­ді­ють вигинам і розривам. Лу­б’я­ні волокна викорис­то­вую­ть­ся людиною в різ­них га­лу­­зях народного господарства. Наприк­лад, для одержання прядильного волокна беруть стеб­ла дводольних рослин, в яких добре роз­ви­нені первинні лу­б’я­ні волокна: гібіску (дов­жина во­локна 4-12 мм), ко­но­пе­ль (2-40 мм), кендиру (2-55 мм), льону (4-60 мм), рамі (350-420 мм).

Найбільш важливими є льон та коноп­лі. Оскільки в льо­ну утворюються тільки первинні лу­б’я­ні во­ло­кна (целю­лозні), то з них виго­тов­­ляють тонкі тканини: ба­тист, гардини, полотна ви­сокої якості. У конопель разом з пер­вин­ними добре роз­ви­нені вторинні лу­б’я­ні волокна, через це з волокон конопель виготовляють грубіші тканини – парусину і бре­­зент, а також високоякісний папір. Із волокон канатни­ка і кенафа виробляють мішковину, шпа­гат, папір тощо. Лист­ко­ві волокна вели­ких однодольних викорис­то­ву­ють для ви­готовлення канатів і мотузок (новозеланд­ський льон, сизаль).

У зовнішній частині стебла одно­до­ль­них і деяких дводольних рослин утво­рю­є­ться ще один різновид скле­рен­хіми – не­справж­ня склеренхіма. Вона являє собою суцільний циліндр механічної тканини, що утворюється з основної тканини первин­ної кори (в осокових – з клітин епідер­мі­су) і розташована поблизу зовнішньої час­тини органа.

Деревні волокна. Деревні волокна, або лібриформ (від лат. „lіbеr” – луб, „fоrmа” – вигляд), входять до скла­ду дере­вини (кси­ле­ми), що розміщується у внутрішній частині стебла. Вони мають прозенхімні, із загос­трен­нями на кінцях клі­ти­ни, які значно коротші від клітин луб’я­них воло­кон. Утворюється лібриформ, як і лу­б’я­­ні волокна, завдяки дія­ль­ності прокамбію, а згодом – камбію. Обо­лон­ки клітин дерев­них волокон дуже швидко дерев’я­ні­ю­ть че­рез від­кла­ди лігніну, який надає їм міц­ності. З досягненням у довжину 2-5 мм такі клітини від­ми­рають і заповнюються по­віт­рям. По­ри завжди прості, розта­шо­ва­ні спіра­ль­но, кі­ль­кість їх незначна.

Лібриформ, як правило, займає знач­ну частину деревини листяних порід де­рев, його особливо багато в тій її частині, що утво­рю­є­ться в другій половині веге­та­цій­ного періоду рослини. Основне приз­на­­чення лібриформу – протидія тиску кро­ни на стебло зверху. Серед дерев найбільш по­тов­­ще­­ні деревні волокна в дуба, ясена, а най­менш потовщені – в липи і тополі. Крім лібриформу з видовженими пря­ми­ми волокнами, у тканинах деяких рос­лин (яблуня, в’яз) трап­ляється лібриформ із зігнутими клітинами або клітинами, які ма­ють зарубчасті стін­ки. Для того, щоб ро­з’є­д­­нати волокна такого лібриформу, тре­ба до­к­лас­ти чимало зусиль, дуже важко й роз­ко­лоти таку деревину.

Особливим різновидом деревних во­ло­кон є перегородчастий лібриформ, що властивий стеблу винограду. У його клі­тин­­них порожнинах містяться численні пе­ре­го­родки, які утворюються після за­вер­­шен­ня росту волокон, вони залиша­ю­ть­ся тон­ки­ми і не дерев’яніють. Вважа­ють, що та­ка внутрішня структура перего­род­час­то­го лібри­фор­му сприяє збільшен­ню стійкості стебла проти різних механіч­них впливів.

На відміну від луб’яних во­ло­кон, во­лок­на деревини не використовують для пря­жі через малу довжину та зде­рев'я­ніння їх­ніх оболонок. Вони утво­рюють значну масу деревини, яка знаходить засто­суван­ня в будів­ниц­т­ві, виготовленні меблів то­що. Після від­по­відної хімічної пере­роб­ки де­ревини (відокремлення лігніну від це­лю­­лози) одержують масу, з якої ви­робля­ють штуч­ні тканини та папір.