2014年7月27日 星期日

木本植物的莖主要成分為後生木質部 Woody Stems Consist Mostly of Secondary Xylem

探索生命《生物學》167
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1.     木本植物生長的第一年,莖的剖面,與草本植物的莖,沒有太大的差異。
2.     有些種類的木本植物的莖,一開始生長的維管束,排列成一個個獨立的維管束,然而,第二次分生長出的後生組織,很快地將這些維管束,變成由連續性維管束組織構成的木質部;
3.     單獨的維管束會連接成環狀,是因為維管束之間的基本組織進行分生活動後,分化出許多「新的木質部細胞」朝莖的中心生長,也分化出許多「新的韌皮部細胞」朝莖的外緣生長。
4.     這些新分化的「韌皮部」與「木質部」細胞連成一圈,連帶使夾層的「形成層」也連成一圈,在莖內變成一輪「形成層」的環。
5.     當維管束細胞再一次分裂形成「後生組織」,莖就變得比較不像草的莖,而比較像木頭。「維管束形成層」裡面的後生木質部變得愈來愈厚,直到幾乎塞滿整條莖為止。「後生木質部」稱為木頭
6.     在生長季節早期新生長出來的木質部細胞,擁有最好的生長條件和豐富的水分。當成長季節晚期環境提供的水有限時,成長季節早期生長的木質部細胞,便會比成長季節晚期生長的木質部細胞,更大。
7.     細胞體積的大小差異,春天體積大,夏天體積小,二種細胞一同構成一圈年輪。歷年由大而小的年輪圖案,產生一系列的同心圓年輪,我們可從莖的切面清楚看到一圈一圈的年輪,經由計算年輪可計算出樹的年齡。
8.     用年輪計算樹齡的方法,已經被用於考古學研究。將古代遺跡裡的木製品上的年輪,與當地老樹的年輪數加以比對後,即可計算出木製品製造的確切年代。
9.     比較老的樹木,樹幹中心區域的木質部較老的年輪,會發生許多化學與物理變化。薄壁細胞會死亡,運輸細胞阻塞,色素、樹脂resins、丹寧tannins、樹膠gums,填滿細胞間隙。
10. 當老的木質部出現上述變化後,便不再能夠輸送水分和礦物質,但是這些老的木質部,仍是樹木的有力支撐,它們就是所謂的心材木heartwood,或非活性木質部。較新的外圈木質部,仍具有運輸功能,稱為邊材木sapwood,或活性木質部
11. 心材木的顏色比邊材木暗,心材木如果燒掉或鏽蝕,樹木仍會活,但樹幹變得比較脆弱,無法支撐強風的吹襲。
12. 當莖(或根)的木質部成長,僅莖幹變粗,莖幹外層的細胞也進行分化作用,形成木拴形成層cork cambium
13. 莖的木拴形成層分化產生木拴細胞,覆蓋在木拴形成層的外側,薄壁細胞則在木拴形成層的裡面。木拴形成層與它分化的細胞層,稱為周皮、栓皮periderm
14. 當樹持續成長,原本的周皮與部分跑到木拴細胞外的皮層剝落。木拴細胞死亡,死亡的木拴細胞的防水細胞壁,成為保護根或莖的外樹皮outer bark
15. 某些植物莖的木拴形成層是同心圓,這樣生長出來的樹皮比較平滑,另一些植物莖的木拴形成層是不連續的,或部分重疊的,這樣生長出來的樹皮粗糙,或者有許多凹槽。
16. 莖的內樹皮inner bark是韌皮部組織,韌皮部組織層,不像木質部那樣厚,一方面是因為形成層產生的韌皮部細胞數量,比後生木質部細胞少,另一方面是因為韌皮部的細胞壁薄,莖變大會碎裂。所以要在韌皮部找到年輪不太容易。
17. 韌皮部與木質部不同,木本植物老樹的韌皮部沒有支撐植物的功能,但它保持高度活性,是重要的運輸系統。
18. 簡而言之,老樹的木頭莖幹沒有表皮epidermis皮層cortex,老樹幹的表面是覆蓋木栓組織的構成的樹皮,木栓形成層之下是薄的韌皮層或稱內樹皮;
19. 再往內是維管束形成層,維管束形成層通常只有一個細胞厚,莖的其餘部分是後生木質部或稱木頭。木質部只有比較外圈的年輪,或稱邊材木,具有運輸功能。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源/science.halleyhosting.comimgarcade.comuri.edu/cels/bio

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