Mehāniskie audi

Mehāniskie audi jeb balstaudi ir speciālas šūnas un audi, kas auga organismā izpilda mehānisko funkciju, t.i., padara to izturīgāku un elastīgāku. Mehānisko audu raksturīgākā īpatnība ir tā, ka mehānisko izturību tiem piedod uzbiezinātais šūnapvalks. Atkarībā no šūnu formas, šūnapvalka uzbiezinājuma veida un ķīmiskā sastāva mehāniskos audus iedala divās grupās – kolenhīmā, sklerenhīmā. Savukārt sklerenhīmu iedala sklerenhīmas šķiedrās un sklereīdās jeb akmensšūnās.^[1]

Kolenhīma

Kolenhīmas šūnas šķērsgriezumā

Kolenhīma sastopama tikai kā primārie audi, un parasti mehānisko funkciju tā veic jaunos augošos orgānos, bet vēlāk tās šūnapvalki var uzbiezināties un lignificēties, pārveidojoties par sklerenhīmu.^[2] Kolenhīmas šūnas ir dzīvas ar neregulāri uzbiezinātiem primāriem šūnapvalkiem. Kolenhīmas šūnapvalki ir pektīnvielu un ūdens bagāti.^[3] Šūnapvalki sastāv no mainīgiem slāņiem, kas ir bagāti ar celulozi un nabadzīgi ar pektīnvielām vai nabadzīgi ar celulozi, bet bagāti ar pektīnvielām. Kolenhīmas šūnu izmērs un forma variē. Tās var būt īsas, prizmatiskas un līdzināties blakus esošajām parenhīmas šūnām, var būt arī garas un šķiedrām līdzīgas ar nosmailotiem galiem, bet var būt arī dažādas starpformas. Visgarākās kolenhīmas šūnas atrodamas tās centrālajā daļā, bet īsākās – perifērijā. Atrašanās vieta augos ir stumbri, lapas, ziedu daļas, augļi un pat saknes. Tā parasti veidojas uzreiz zem epidermas, bet starp epidermu un kolenhīmu var būt arī 1 vai 2 parenhīmas slāņi.^[2]

Atkarībā no šūnapvalka uzbiezināšanās veida, izšķir 3 galvenos kolenhīmas tipus:

1. Stūru kolenhīma ir izplatītākais kolenhīmas veids. Šūnapvalka uzbiezināšanās vērojama šūnu stūros visā to garumā. Šķērsgriezumā uzbiezinājumi redzami vietās, kur saskaras 3 vai vairāk šūnas. Tā visbiežāk sastopama ķirbju stumbrā, begoniju lapu kātos, biešu lapu kātos, kaņepju un skābeņu lāpu kātos un stumbros u.c.
2. Plātņu kolenhīma augos sastopama retāk. Uzbiezinājumi vērojami uz šūnu tangenciālajām sienām. Plātņu kolenhīma atrodas plūškoku stumbrā, kumeļpēdu, rabarberu lapu kātos u.c.
3. Irdenā kolenhīma augos sastopama samērā reti. Tās uzbiezinājumi redzami tajās šūnapvalka daļās, kas robežojas ar starpšūnu telpu. Plātņu kolenhīma sastopama salvijas, malvu stumbros, brūngalvīšu lapu kātos u.c.^[1]

Sklerenhīma

Sklerenhīma ir visizplatītākā mehānisko audu grupa augu valstī. Tie ir audi ar sekundārajiem šūnapvalkiem, kas parasti ir lignificēti.^[4] Lignīna koncentrācija var variēt atkarībā no augu daļām un attīstības stadijām.^[3] Sklerenhīmas raksturīgākā pazīme ir vienmērīgi uzbiezināts šūnapvalks. Vispārīgi sklerenhīmu iedala sklerenhīmas šķiedrās un sklereīdās.^[1]

Sklerenhīmas šķiedras

Sklerenhīmas šķiedras šķērsgriezumā

Šķiedras ir kā atbalsta elementi auga daļās, kas vairs nepagarinās. Salīdzinot ar kolenhīmu, sklerenhīmas šķiedras nav bagātas ar ūdeni, tāpēc šie audi ir stingrāki un vairāk elastiski nekā plastiski.^[4] Pēc šķiedru atrašanās vietas izšķir lūksnes un koksnes šķiedras.^[1] Lūksnes šķiedras parasti ir ļoti garas un šauras šūnas ar smailiem, reizēm zarotiem galiem. Garums ļoti variē: sējas kaņepes šķiedras ir 0.5 – 5.5 cm garas, sējas linu šķiedras ir 0.8 – 6.9 cm garas, rāmijas (šķiedras, ko iegūst no Boehmeria ģints augiem) šķiedras var sasniegt 55 cm garumu, kas ir vienas no garākajām augstāko augu šūnām.^[2] Koksnes šķiedras nav tik garas kā lūksnes šķiedras. Pilnīgi noformējušās sklerenhīmas šūnas zaudē savu dzīvo saturu un atmirst; šūnas dobums piepildās ar gaisu.^[1] Sklerenhīmas šūnas atšķiras pēc formas, struktūras, izcelsmes un attīstības stadijas. Pastāv dažādas pārejas formas, tāpēc ir grūti klasificēt sklerenhīmas audus tipos.^[2] Neatkarīgi no sklerenhīmas šūnu lielās dažādības tām visām ir ļoti izturīgs šūnapvalks. Sklerenhīmas šūnapvalka stiepes izturība vienāda ar labāko tērauda stieņu izturību. Lieces izturība ir daudzkārt lielāka par tērauda lieces izturību. Sklerenhīma sastopama gandrīz visu augstāko augu veģetatīvajos orgānos. Tā nav sastopama vai arī vāji attīstīta ūdensaugu zemūdens daļās.^[1]

Sklereīdas

Sklereīda

Sklereīdas jeb akmensšūnas ir īsas šūnas ar stipri uzbiezinātu šūnapvalku, kurā ir izšķirami vairāki koncentriski slāņi un kuros atrodas poru kanāli. Sklereīdas tiek aprakstītas kā nedzīvas šūnas, kad tās ir nobriedušas, šūnas dobumu piepilda gaiss, retāk ūdens vai šūnas iekšējā satura brūnganas atliekas. Pilnīgi izveidotu sklereīdu šūnapvalks bieži vien satur dažādus kalcija un silīcija savienojumus. Tās veido vai nu akmesaudus vai arī izvietojušās pa vienai idioblastu veidā. Tās atrodas dažādās auga daļās un piešķir augu orgāniem lokālo izturību.^[1] Daži orgāni kā valrieksta čaula, augļu vai ogu kauliņi un sēklu apvalki ir veidoti viscaur no sklereīdām.^[2]

Ir četru veidu sklereīdas:

1. brahisklereīdas ir visizplatītākais sklereīdu veids. Tās ir izodiametriskas formas šūnas. Šādas sklereīdas veido augļapvalku riekstiem, zīlēm, ķiršu, plūmju, aprikožu augļu kauliņus, ciedru sēklapvalkus. Brahisklereīdas grupveidīgi akmensaudu veidā atrodas bumbieru un Japānas cidoniju mīkstumā. Tās ir arī mārrutku saknēs, peoniju, vizbulīšu sakneņu mizā u.c.
2. makrosklereīdas ir nujiņveidīgas, iegareni cilindriskas sklereīdas. Tās sastopamas pupiņu sēklapvalkā, kaņepju augļapvalkā, hinīnkoka mizā. Pākšaugu sēklās sklereīdas veido veselu akmensaudu slāni.
3. osteosklereīdas ir kaulveida sklerīdas, kuru gali ir palielināti vai pat sazaroti. Tās atrodas divdīgļlapju lapās un sēklapvalkos, taču daudz retāk nekā citi sklereīdu veidi.
4. astrosklereīdas ir dažādi zarotas un bieži zvaigžņveida šūnas. Tās sastopamas galvenokārt divdīgļlapju ādainajās lapās, piemēram, kamēlijām, tējaskrūmam, kā arī lapegļu un dižegļu mizā.

Šie nav vienīgi sklereīdu veidi. Dabā ir daudz pārejas formu starp minētajiem sklereīdu veidiem. Tās ir tipiskas daudzām augu sugām, un tādēļ tām var būt taksonomiska nozīme.^[1]

Komerciālā nozīme

Rūpniecībā izmanto sklerenhīmas lūksnes šķiedras. Tās iedala 2 grupās: cietās un mīkstās. Cietajām šķiedrām šūnapvalkā ir augts lignīna saturs un tām ir spēcīga tekstūra. Tās tiek iegūtas no viendīgļlapjiem. Mīkstās šķiedras var nesaturēt lignīnu, tās ir elastīgas un iegūtas no divdīgļlapjiem. Vislabāk pazīstamie augi, no kuriem iegūst cietās šķiedras, ir dažādas Agave sugas, īpaši Agave sisalana, Tillandsia usneoides, Musa textilis, Furcraea gigantea un Phlormium teax. Mīkstās šķiedras galvenokārt tiek iegūtas no Linum usitatissimum (sējas lini), Cannabis sativa (sējas kaņepes), Boehmeria nivea, Corchorus capsularis (džuta), Hibiscus cannabinus, Ceiba pentandra. Šķiedras izmanto auduma, virvju, diegu, otu, suku, slotu, polsterējuma materiāla, drošības jostu, blīvējumu (mucu, cauruļveida sistēmu) u.c. produktu ražošanai. Industrijā no tehnoloģiskā viedokļa ir svarīga šķiedru šūnu forma, garums un šūnapvalka struktūra.^[2]

Atsauces

1. Kondratovičs R. Augu anatomijas praktikums. 1976. Rīga: Izdevniecība "Zvaigzne", 130. - 146.lpp
2. Fahn A. 1990. Plant Anatomy. Oxford: Pergamon Press, 85. - 103.lpp, ISBN 075062843X, ISBN 978-0750628433
3. Dickison W.C. 2000. Integrative Plant Anatomy. USA: Harcourt Academic Press, 76. - 84.lpp, ISBN 978-0-12-215170-5
4. Evert R. F. 2006. Esau's Plant Anatomy 3rd edition. John Wiley & Sons, Inc., 183. - 209. lpp, ISBN 978-0-471-73843-5