Dołącz do czytelników
Brak wyników

Laboratorium , Otwarty dostęp

5 listopada 2019

NR 36 (Listopad 2019)

Infiltracja w głąb liścia

0 19

Rośliny, podobnie jak zwierzęta, muszą prowadzić wymianę gazową z otaczającym je środowiskiem. Z racji różnic fizjologicznych inny jest oczywiście mechanizm całego zjawiska, ale wspólny jest problem regulacji całego procesu. Rośliny, których części nadziemne są pokryte nieprzenikliwą dla gazów warstwą kutykuli, rozwiązują ten problem przy wykorzystaniu wyspecjalizowanych struktur nazywanych szparkami lub aparatami szparkowymi.

U roślin dwuliściennych, niektórych jednoliściennych, nagonasiennych, a także mchów i paprotników cały aparat szparkowy składa się z dwóch komórek szparkowych otoczonych bezpośrednio komórkami epidermy. Najczęściej komórki te mają kształt nerkowaty i tworzą owalny otwór, nazywany też porem aparatu szparkowego. Zgrubienia ścian tych komórek powodują, że zamknięta szparka jest szczelna. U innych grup roślin aparaty szparkowe mogą mieć inną budowę, a w ich skład wchodzą często także pomocnicze komórki towarzyszące, nazywane przyszparkowymi. Możemy więc wyróżnić następujące rodzaje aparatów szparkowych:

  • anizocytyczny – występują 3 ko­mórki przyszparkowe, w tym jedna mniejsza od pozostałych,
  • diacytyczny – występują 2 komórki przyszparkowe ułożone prostopadle do osi szparki,
  • paracytyczny – występują 2 komórki przyszparkowe ułożone równolegle do osi szparki,
  • tetracytyczny – występują 4 ko­mórki przyszparkowe,
  • anomocytyczny – komórki otaczające aparat szparkowy nie odróżniają się od komórek epidermy [1].

Bywa stosowane rozróżnienie między szparkami zbudowanymi jedynie z dwóch komórek, a aparatami szparkowymi utworzonymi z większej ich liczby.

Fot. 1. Aparaty szparkowe winorośli (oznaczone asteryskami)


Fot. 2. Winorośl właściwa

 

Proste obserwacje opisanych struktur nie wymagają skomplikowanego lub drogiego sprzętu. Wystarczy tu mikroskop szkolny, a nawet przyrząd zbudowany samodzielnie z kamery internetowej, według opisu zamieszczonego w jednym z dawniejszych numerów Biologii w Szkole [2]. Na fot.1 możemy zaobserwować szparki na dolnej powierzchni liści winorośli.

Czy jeśli nie posiadamy jakiegokolwiek mikroskopu możemy zbadać rozmieszczenie aparatów szparkowych na liściach roślin, a także określić wpływ różnorodnych czynników na stopień ich otwarcia? Odpowiedź jest twierdząca, ponieważ prowadzenie tego rodzaju obserwacji umożliwia genialnie prosta metoda infiltracji opracowana przez botanika Hansa Molischa [3].

Doświadczenie


W naszych pracach możemy wykorzystać liście wielu gatunków roślin, np. lipy drobnolistnej Tilia cordata czy szerokolistnej Tilia platyphyllos, orlika pospolitego Aquilegia vulgaris (objętego od 2014 r. częściową ochroną gatunkową – doświadczenia możemy więc wykonywać jedynie na uprawnych odmianach ozdobnych tej rośliny), a także wielu gatunków z rodzaju róża Rosa [4]. Ja w swoich doświadczeniach użyłem liści winorośli właściwej Vitis vinifera, rosnącej w moim ogrodzie (Fot. 2).

Winorośl właściwa jest nazywana często winoroślą lub latoroślą winną. Jest to gatunek rośliny z rodziny winoroślowatych Vitaceae. Naturalny obszar występowania dzikiego podgatunku winorośli obejmował duże obszary w basenie Morza Śródziemnego i Azji południowo-zachodniej [5]. Winorośl uprawna, stanowiąca osobny podgatunek, uległa rozpowszechnieniu na całym świecie. Z jej owoców wytwarza się wina, a poza tym wykorzystuje się je do bezpośredniego spożycia (w postaci świeżej lub suszonej – jako rodzynki) i na przetwory: soki, dżemy, galaretki. Warto też wspomnieć, że z nasion winorośli tłoczy się wartościowy olej.

Pojedyncze liście winorośli rozmieszczone są skrętolegle, posiadają ogonki liściowe o długości 4–8 cm, a ich kształt jest dłoniasty [6]. U ich nasady występują szybko odpadające przylistki. Oba wymiary blaszki liściowej, tj. jej długość i szerokość, są podobne i zawierają się zwykle w granicach 5–15 cm.

Do doświadczenia powinniśmy wybrać liście nieuszkodzone, bez przebarwień i śladów żerowania owadów. Sam eksperyment najlepiej jest przeprowadzić na liściach żywych, nie odciętych od reszty organizmu rośliny i o dobrej ekspozycji na światło słoneczne. Oczywiście, na czas samych obserwacji czy wykonania fotografii liście można usunąć i przenieść w odpowiednie miejsce.

Fotografia 3 ukazuje liść wybrany do doświadczenia. Został on podzielony na dwie części, nazwane A i B. Dla ułatwienia granica między obszarami została zaznaczona za pomocą czarnego flamastra. Na obie części będziemy w odpowiedni sposób nanosili czynnik infiltrujący.

Czynnikiem infiltrującym mogą być różne ciecze zwilżające kutykulę, czyli cienką warstwę pokrywającą zewnętrzną ścianę komórek epidermy, obecną na powierzchni wszystkich nadziemnych organów roślin z wyjątkiem pędów zdrewniałych. Kutykula tworzy ciągłą warstwę na powierzchni całej rośliny, poza porami aparatów szparkowych. Odpowiednią cieczą, z racji łatwej dostępności, niskich kosztów i stosunkowo niewielkiej toksyczności będzie nafta (Fot. 4). Musimy jedynie pamiętać, że nafta może być drażniąca dla naszej skóry, wdychanie jej par jest szkodliwe, trzeba także brać pod uwagę jej łatwopalność.

Wybrany liść powinien zostać...

Artykuł jest dostępny dla zalogowanych użytkowników w ramach Otwartego Dostępu.

Załóż konto lub zaloguj się.
Czeka na Ciebie pakiet inspirujących materiałów pokazowych.
Załóż konto Zaloguj się

Przypisy