Элемент сосуда или член сосуда (также называемый сосудом ксилемы ) [1] представляет собой один из типов клеток, обнаруженных в ксилеме , водопроводящей ткани растений. Сосудистые элементы встречаются у большинства покрытосеменных ( цветковых растений ), но отсутствуют у большинства голосеменных, таких как хвойные . Сосудистые элементы — главный признак, отличающий « твердую древесину » покрытосеменных от « хвойной » хвойных .
Ксилема — это ткань сосудистых растений , которая проводит воду (и растворенные в ней вещества) вверх от корней к побегам. В транспорте ксилемы участвуют два вида клеток: трахеиды и сосудистые элементы. [2] [3] [4] Сосудистые элементы — это строительные блоки сосудов, проводящих путей, которые составляют основную часть системы транспортировки воды у цветковых растений. Сосуды образуют эффективную систему транспортировки воды (включая необходимые минералы) от корня к листьям и другим частям растения.
Во вторичной ксилеме – ксилема, которая образуется в виде стебля, утолщается, а не при первом появлении – сосудистый элемент происходит из сосудистого камбия . Длинная клетка, ориентированная вдоль оси стебля, называемая «веретеновидной инициалью», делится по своей длине, образуя новые элементы сосуда. Клеточная стенка сосудистого элемента сильно «одревесневает», т. е. образует армирующий материал из лигнина . Боковые стенки сосудистого элемента имеют ямки : более или менее округлые участки, соприкасающиеся с соседними ячейками. Трахеиды также имеют ямки, но только элементы сосудов имеют на обоих концах отверстия, соединяющие отдельные элементы сосудов с образованием непрерывного трубчатого сосуда. Эти торцевые отверстия называются перфорациями или перфорационными пластинами. Они имеют разнообразную форму: наиболее распространены простая перфорация (простое отверстие) и лестничная перфорация (несколько удлиненных отверстий в лестничной конструкции). Другие типы включают перфорированную пластину с отверстиями (несколько круглых отверстий) и сетчатую перфорационную пластину (сетчатый узор со множеством отверстий).
По мере созревания протопласт – живой материал клетки – умирает и исчезает, но одревесневшие клеточные стенки сохраняются. В этом случае сосудистый элемент представляет собой мертвую клетку, но она все еще выполняет функцию и все еще защищена окружающими живыми клетками.
Наличие сосудов в ксилеме считается одним из ключевых нововведений, которые привели к успеху цветковых растений. Когда-то считалось, что сосудистые элементы являются эволюционным нововведением цветковых растений, но их отсутствие у некоторых базальных покрытосеменных и их присутствие у некоторых представителей Gnetales позволяют предположить, что эту гипотезу необходимо пересмотреть; Элементы сосудов у Gnetales могут не быть гомологичны элементам сосудов покрытосеменных, или элементы сосудов, которые произошли от предшественника покрытосеменных, могли быть впоследствии потеряны в некоторых базальных линиях (например, Amborellaceae , Trochodendraceae и Winteraceae ), описанных Артуром Кронквистом как « примитивно без сосудов». Кронквист считал, что сосуды Gnetum сходятся с сосудами покрытосеменных.
Сосудоподобные клетки также были обнаружены в ксилеме Equisetum (хвощи), Selaginella (колосовидные мхи), Pteridium aquilinum (папоротник-орляк), Marsilea и Regnellidium ( водные папоротники ), а также в загадочной ископаемой группе Gigantopteridales . В этих случаях принято считать, что сосуды развивались независимо. Возможно, сосуды не раз появлялись и среди покрытосеменных.