Sinh trưởng thứ cấp và Giải phẫu gỗ

Sinh trưởng thứ cấp làm thân và rễ dày lên bằng cách thêm gỗ và vỏ cây từ hai mô phân sinh bên, cho phép cây tạo ra thân cây bền chắc, dẫn nước, chiếm ưu thế trong rừng và ghi lại lịch sử của chúng trong các vòng sinh trưởng hàng năm.

Definition

Sinh trưởng thứ cấp là sự tăng chu vi do các mô phân sinh bên tạo ra, và giải phẫu gỗ là nghiên cứu về xylem thứ cấp mà chúng tạo ra, bao gồm các loại tế bào và cấu trúc vòng sinh trưởng của nó.

Scope

Chủ đề này bao gồm tầng sinh mạch và tầng sinh bần, sự hình thành gỗ thứ cấp (gỗ) và libe thứ cấp cùng chu bì (vỏ cây), cấu trúc của gỗ mềm và gỗ cứng, cũng như sự hình thành và giải thích các vòng sinh trưởng.

Core questions

• Tầng sinh mạch và tầng sinh bần làm tăng chu vi thân và rễ như thế nào?
• Điều gì phân biệt gỗ (xylem thứ cấp) của cây lá kim với gỗ của thực vật có hoa?
• Các vòng sinh trưởng hàng năm hình thành như thế nào, và chúng ghi lại điều gì về đời sống và khí hậu của cây?

Key theories

Mô phân sinh bên và chu vi

Tầng sinh mạch tạo ra xylem thứ cấp hướng vào trong và libe thứ cấp hướng ra ngoài, trong khi tầng sinh bần tạo ra chu bì bảo vệ, do đó chu vi tăng lên khi các trụ tế bào phân chia này tạo ra mô mới.

Vòng sinh trưởng như một hồ sơ

Sự thay đổi theo mùa trong hoạt động của tầng sinh mạch tạo ra sự xen kẽ giữa gỗ sớm và gỗ muộn, hình thành các vòng hàng năm mà chiều rộng của chúng lưu trữ tuổi của cây và các điều kiện môi trường mà nó đã trải qua.

Mechanisms

Tầng sinh mạch là một trụ gồm các tế bào khởi sinh phân chia, tạo ra các tế bào xylem thứ cấp hướng vào tâm thân và các tế bào libe thứ cấp hướng ra ngoài; sự hóa gỗ của thành tế bào xylem tạo ra gỗ. Ở vùng khí hậu ôn đới, các mạch hoặc quản bào lớn có thành mỏng hình thành vào mùa xuân (gỗ sớm) và các tế bào nhỏ hơn có thành dày hơn hình thành vào cuối mùa (gỗ muộn), tạo ra ranh giới rõ ràng của một vòng sinh trưởng hàng năm. Trong khi đó, tầng sinh bần tạo ra chu bì đã được suberin hóa để thay thế biểu bì thành vỏ cây.

Clinical relevance

Giải phẫu gỗ là nền tảng của lâm nghiệp, kỹ thuật gỗ và sản xuất giấy, trong khi các tín hiệu về niên đại và khí hậu trong các vòng sinh trưởng (niên đại học cây) hỗ trợ khảo cổ học và tái tạo khí hậu trong quá khứ.

History

Mô tả chi tiết về hoạt động của tầng sinh mạch và cấu trúc gỗ đã phát triển mạnh mẽ trong giải phẫu học thế kỷ XX, trong khi việc Douglass thành lập niên đại học cây cho thấy các vòng sinh trưởng có thể xác định niên đại các hiện vật bằng gỗ và tái tạo khí hậu.

Key figures

• Katherine Esau
• Andrew Ellicott Douglass

Seminal works

• evert2006
• raven2013

Frequently asked questions

Tại sao cây tạo thành các vòng hàng năm?

Ở những vùng khí hậu theo mùa, tầng sinh mạch tạo ra các tế bào rộng, thành mỏng vào mùa xuân và các tế bào dày đặc hơn, thành dày hơn vào cuối năm; sự chuyển tiếp đột ngột giữa gỗ muộn của năm này và gỗ sớm của năm tiếp theo xuất hiện dưới dạng ranh giới vòng.

Sự khác biệt giữa gỗ cứng và gỗ mềm là gì?

Gỗ mềm là gỗ của cây lá kim, chủ yếu được cấu tạo từ quản bào, trong khi gỗ cứng là gỗ của thực vật có hoa và chứa mạch ngoài sợi và quản bào; các thuật ngữ này mô tả các nhóm thực vật, không phải độ cứng theo nghĩa đen.