PHÂN LOẠI
Câu hỏi: Vì sao gọi là mô phân sinh sơ cấp và mô phân sinh thứ cấp? Hai loại mô phân sinh
nầy khác nhau ở những tính chất nào?
Tùy theo nguồn gốc phát triển, người ta phân biệt hai loại: mô phân sinh sơ cấp (mô phân sinh ngọn) và mô phân sinh thứ cấp (mô phân sinh bên).
Mô phân sinh sơ cấp
Tế bào noãn cầu sau khi được thụ tinh tạo hợp tử (2n), hợp tử bắt đầu phân chia nhiều lần tạo một khối tiền phôi hình cầu, từ khối tiền phôi này sẽ phát triển thành phôi. Ở giai đoạn đầu của sự phát triển, sự phân chia tế bào tiến hành trong toàn khối phôi, khi phôi đã hoàn chỉnh với “rễ mầm, thân mầm, chồi mầm” và trở nên độc lập thì những tế bào mới được bổ sung chỉ giới hạn ở một số nơi hay một số vùng luôn còn non của cây, vùng đó gọi là vùng phân sinh chứa các mô phôi luôn tồn tại suốt đời sống của cây. Như vậy, một cây trưởng thành luôn bao gồm các mô trưởng thành lẫn mô luôn ở trạng thái phôi, những mô còn non luôn phân chia hình thành nên các tế bào mới, mô đó gọi là mô phân sinh.
Ở cây trưởng thành, mô phân sinh còn lại rất ít và được duy trì ở những vùng đặc biệt gọi là những đỉnh sinh trưởng. Các đỉnh sinh trưởng này nằm ở đầu ngọn thân, ngọn cành, chót rễ, chồi nách. Sự phân chia tế bào ở các mô phân sinh đỉnh tạo ra các tế bào mới để cây phát triển theo chiều dài. Sự phát triển theo chiều dài do mô phân sinh đỉnh tạo ra được gọi là sinh trưởng sơ cấp.
- Ở rễ, sự phát triển sơ cấp làm cho rễ dài ra và đẩy rễ xuyên sâu vào đất; mô phân sinh đỉnh rễ có hai chức năng: một là thay thế các tế bào già của chóp rễ luôn bị đất bào mòn khi rễ xuyên sâu vào đất, thứ hai là sinh ra các tế bào mới để rễ phát triển cấu tạo sơ cấp. Quá trình phát triển sơ cấp nầy tạo ra ba hệ thống mô đồng tâm trạng thái phôi: ngoài cùng sẽ phân hoá thành mô bì của rễ, trong cùng sẽ phân hoá thành mô dẫn truyền của rễ.
- Sự sinh trưởng tận cùng làm cho thân dài ra nhờ vùng sinh trưởng ở đầu ngọn thân. Mô phân sinh đỉnh là một khối tế bào hình vòm đang phân chia. Tất cả lá đều mọc ra ở bên cạnh khối mô phân sinh. Giống như ở rễ, mô phân sinh đỉnh cũng tạo ra ba hệ thống mô của ba loại mô phôi. Sự lớn lên về chiều dài xảy ra ở ngay bên dưới các mô phân sinh nầy làm cho mô phân sinh bị đẩy lên phía trên thay vì bị đẩy xuống phía dưới như ở rễ.
- Sự sinh trưởng gian tiết thường gặp ở các cây họ Hòa bản, do mô phân sinh nằm ở gốc của lóng và giữa các vùng mô đã chuyên hóa. Hoạt động của mô này làm cho cây lớn lên về chiều cao do tăng thêm độ dài của các lóng nên sự sinh trưởng này được gọi sự sinh trưởng chen. Sự sinh trưởng chen còn gặp ở lá và giúp cho lá dài ra nhưng mô này chỉ hoạt động một thời gian.
Mô phân sinh thứ cấp / mô phân sinh bên
Sau một thời gian phát triển gia tăng về chiều dài, thân và rễ cây thường bắt đầu dày lên; quá trình chu vi của cây lớn thêm là quá trình sinh trưởng thứ cấp, biểu hiện rõ ràng nhứt ở những cây thân gỗ, cây thân bụi lưu niên.
Quá trình sinh trưởng thứ cấp do sự phân bào của mô phân sinh thứ cấp, mô nầy được thành lập trong quá trình phát triển về sau của cây và có nguồn gốc từ mô phân sinh sơ cấp. Mô phân sinh thứ cấp hay tượng tầng thường làm thành lớp bao lấy trung trục hay bao quanh thân và rễ, xếp song song với các mô khác trong cơ quan. Tế bào của tượng tầng có hình chữ nhựt dẹp, vách celuloz mỏng và làm thành một lớp tế bào, phân cắt tế bào theo hướng tiếp tuyến về cả hai bên lớp tượng tầng lần lượt cho vào trong và cho ra ngoài nó các tế bào mới, các tế bào mới nầy sau đó sẽ chuyên hóa thành 2 loại mô khác nhau nằm hai bên tượng tầng; mô được thành lập do tượng tầng có đặc tính sắp xếp thành lớp và thành dãy rất dễ nhận. Đặc biệt, tế bào non mới thành lập luôn nằm ngay sát bên tượng tầng về cả hai phía và có hình dạng khó phân biệt với tế bào tượng tầng.
Mô phân sinh thứ cấp bao gồm tượng tầng libe-gỗ (tầng sinh mạch) và tượng tầng sube nhu bì (tầng sinh bần, tượng tầng bần).
Tượng tầng libe-gỗ
Tượng tầng libe-gỗ phát sinh từ các tế bào nhu mô trong mô mạch, có vị trí nhứt định là nằm giữa nhưng bên ngoài mô gỗ và bên trong mô libe, khi tế bào phân cắt tạo ra mô gỗ thứ cấp ở bên trong và mô libe thứ cấp ở bên ngoài ngay sát tượng tầng. Chính sự hoạt động của tượng tầng này là nguyên nhân chính của sự gia tăng đường kính hay là sự tăng dày của cây.
Sự hoạt động của tượng tầng libe gỗ tùy thuộc vào từng loại cây và tùy thuộc vào cả môi trường mà cây sống, thường tượng tầng này hoạt động thời gian dài.
Trong vùng nhiệt đới nơi có 2 mùa mưa nắng, sự sinh trưởng của tượng tầng rất mau vào mùa mưa, trái lại vào mùa khô, sự sinh trưởng chậm lại hay ngừng hẳn. Trong vùng có khí hậu ôn hòa hay xứ lạnh bốn mùa rõ rệt, sự sinh trưởng xảy ra thuận hợp vào mùa xuân, chậm vào mùa thu và có khi ngừng hẳn vào mùa đông do sự cung cấp nước cho cây khó và sự tạo thành gỗ theo mùa là kết quả trong sự sinh trưởng hàng năm. Cách khác, sự sinh trưởng thứ cấp được giải thích:
- Mùa xuân: ngày thường ẩm ướt, tượng tầng libe gỗ tạo gỗ mùa xuân to, vách tế bào mỏng nên gỗ mùa xuân là gỗ sớm chuyên biệt cho sự dẫn truyền.
- Mùa hạ ngày khô, gỗ được hình thành với tế bào nhỏ, vách tế bào dày đặc biệt cho sự nâng đở.
Mô gỗ thứ cấp cấu tạo bởi các tế bào có vách hoá gỗ cho nên có thể nói mô gỗ thứ cấp chính là phần trụ gỗ của các cây thân mộc và cây bụi. Do sự khác biệt giữa gỗ mùa xuân và gỗ muà hạ, gỗ thường cho thấy ranh giới thành những vòng gọi là vòng tăng trưởng hay vòng hàng năm; độ dày mỏng hay sự đậm nhạt trong mỗi vòng hàng năm phản ảnh hoạt động tạo mô gỗ của tượng tầng libe-gỗ khác nhau theo mùa trong năm, cũng phản ảnh độ ẩm của vùng mà cây sống và có thể đoán tuổi cây bằng cách đếm các vòng hàng năm đó.
Sự phát triển thứ cấp của cây đáng là điều ngạc nhiên: cây “tule” cách nay 2.000 năm ở Oxaca - Mexico, có chu vi là 45 m nhưng chỉ cao 40 m. Cây Sequoia khổng lồ ở Bắc California cao 100 m nhưng đường kính chỉ có 7 m.
Tượng tầng libe-gỗ chỉ được thành lập trong thực vật có sự phát triển thứ cấp như những cây song tử diệp và cây hột trần (tùng, bách …), thường thành lập hầu hết mô gỗ thứ cấp, mô libe ít và sẽ bị tách ra cùng với lớp vỏ suốt sự tăng trưởng. Mô gỗ thứ cấp thường được biết như là “gỗ”.
Có hàng ngàn sản phẩm làm bằng gỗ, gỗ xây dựng, gỗ gia dụng, nhạc cụ, giấy, vật liệu cách điện và hàng loạt hoá chất như nhựa thông, rượu cồn, hương liệu ..
Tượng tầng sube nhu bì / Tầng bì sinh
Câu hỏi: Tượng tầng libe gỗ và tượng tầng sube nhu bì, tượng tầng nào quan trọng hơn?
Khi quá trình sinh trưởng thứ cấp bắt đầu, phần vỏ bên ngoài thân bắt đầu tróc ra và sẽ được thay thế bằng lớp vỏ mới, hiện tượng nầy là do sự hoạt động của tượng tầng sube-nhu bì. Tế bào của tầng sinh bần này có hình trụ, xuất hiện không nhứt định trong miền vỏ của thân, rễ, nó tạo nên lớp chu bì bên ngoài là lớp mô bảo vệ thân và rễ của cây trưởng thành, do tế bào bần thường tẩm thêm lớp sáp bên ngoài.
Tượng tầng này phân cắt cho ra bên ngoài là mô sube hay mô che chở thứ cấp sẽ thay thế biểu bì khi cơ quan già, bên trong là nhu mô thứ cấp hay nhu bì hay lục bì. Tượng tầng này thường chỉ hoạt động một thời gian, sau đó chết đi và sẽ được thay thế bằng một tượng tầng mới. Lớp chu bì được lột ra suốt sự phát triển thứ cấp, chính mô libe thứ cấp sẽ cho ra lớp tầng sinh bần mới sau khi lớp chu bì bị lột đi.
Các hợp chất y dược trong y học cổ truyền và hiện đại thường có trong vỏ cây. Ở Đông Phi, dân chúng nhai nhánh non của cây Neem (sầu đâu) có nguồn gốc từ Ấn Độ để ngăn chận sâu răng, các hợp chất trong hột Neem còn có tác dụng trong sự phòng trừ sâu bệnh vài loại côn trùng phá hại mùa màng. Từ thế kỷ thứ 16, dân địa phương Peru đã sử dụng cây Quinine để chửa bệnh sốt rét, đến năm 1930, dược chất này đã được trích ra từ vỏ cây Canh ki na và được phổ biến toàn thế giới.
Hiện nay, nhiều dược chất được trích ra từ vỏ cây có thể điều trị vài bệnh ung thư như vỏ cây thủy tùng Thái bình dương Taxus brevifolia có nhiều dược chất và dược chất này cũng được tìm thấy ở 7 loài Taxus lá kim khác có sự kết hợp với nấm trên cây có thể ngăn ngừa tế bào phân chia “loạn đồng phân”.
Lớp bần từ vỏ cây sồi Địa Trung Hải được thu hoạch 10 năm một lần dùng đóng nút chai rượu nho; lớp vỏ khoai tây lột ra cũng chính là lớp bần. 19% loại cây có gỗ thứ cấp cho giấy: mỗi năm, Mỹ sản xuất 16,8 triệu m3 gổ và mỗi người dân Mỹ tiêu thụ hàng năm 226,8 kg giấy, ngoài ra còn tính đến 250.000 tấn giấy khăn ăn cùng 2 triệu tấn giấy báo và giấy viết mỗi năm.
Sự phát triển thứ cấp của cây còn cung cấp nhiều sản phẩm khác: cao su, chewing gum, nhựa cây, bìa carton, sợi nhân tạo, thức ăn gia súc tổng hợp, vật liệu làm kem …
Câu hỏi: 1. Nêu tính chất và nhiệm vụ của mô phân sinh.
2. Nhiệm vụ của tầng sinh bần. Hãy cho biết thành phần cấu tạo của lớp "vỏ bần - bark".
3. Hãy giải thích sự hình thành vòng hàng năm hay vòng tăng trưởng như thế nào.