16_lekcija_augu audi_organi_prim_un_sek_uzb.pdf
16_lekcija_augu audi_organi_prim_un_sek_uzb.pdf
16_lekcija_augu audi_organi_prim_un_sek_uzb.pdf
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
AUGU AUDI UN ORGĀNI. AUGU PRIMĀRĀ UN SEKUNDĀRĀ<br />
UZBŪVE<br />
Analītiska izpratne par augiem sākusi veidoties jau pirms ~5000 gadu, kad senajā Ēăiptē izdarīti<br />
pirmie pieraksti par augiem (1.1.attēls).<br />
1.1. attēls. Pirmie pieraksti par augiem senās Ēăiptes rakstos.<br />
372. - 287. p.K. Grieėu zinātnieks Teofrasts no Eresas (AristoteĜa labākais skolnieks) darbos<br />
“Par <strong>augu</strong> vēsturi” <strong>un</strong> “Par <strong>augu</strong> augšanu” apraksta ~ 500 <strong>augu</strong> sugas, šo <strong>augu</strong> ăeneratīvo <strong>un</strong><br />
veăetatīvo vairošanos <strong>un</strong> praktisko izmantošanu. ViĦš atzīmē, ka augs sastāv no saknes, lapām,<br />
pumpuriem, ziediem <strong>un</strong> augĜiem, apraksta <strong>augu</strong> dzīvības formas - kokus, krūmus, viengadīgus <strong>un</strong><br />
daudzgadīgus lakst<strong>augu</strong>s.<br />
Nākamie posmi izpratnes par <strong>augu</strong> veidošanā saistāmi ar mikroskopa izgudrošanu. Būtisku<br />
ieguldījumu šajā virzienā devuši nīderlandiešu optiėis Zahariass Jansens (Zacharias Janssen,<br />
1588 – <strong>16</strong>31), angĜu fiziėis, ėīmiėis, matemātiėis <strong>un</strong> izgudrotājs Roberts Huks (Robert Hooke,<br />
<strong>16</strong>35 – 1703) (1.2.attēls), nīderlandiešu apăērbu tirgotājs, izgudrotājs, dabas pētnieks Antonijs<br />
van Lēvenhuks (Antony van Leeuwenhoek, <strong>16</strong>32 – 1723).<br />
1.2.attēls. Roberta Huka <strong>16</strong>60.gadā konstruētais mikroskops <strong>un</strong> ar tā palīdzību iegūtais<br />
korėa šūnu attēls.<br />
Par modernās <strong>augu</strong> <strong>uzb</strong>ūves pētīšanas pamatlicējiem jāuzskata angĜu dabaszinātnieks Nemija<br />
Grū (Nehemiah Grew, <strong>16</strong>41 – 1712) <strong>un</strong> itāĜu medicīnas profesors Marčello Malpīgi (Marcello<br />
Malpigi, <strong>16</strong>28 – <strong>16</strong>94), kuri savus pētījums veica apmēram vienā laikā <strong>un</strong> apmainījās ar vēstulēm<br />
par saviem atklājumiem. N.Grū savas publikācijas apvienoja vienā darbā ”Anatomy of Plants”<br />
(Augu anatomija), kurš sastāvēja no četrām grāmatām, savukārt M.Malpīgi atklāja koksnes<br />
vadaudu spirālveida <strong>uzb</strong>iezinājumus <strong>un</strong> atvārsnītes, <strong>un</strong> <strong>16</strong>79.gadā (pēc dažiem literatūras
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
avotiem <strong>16</strong>75. gadā) publicēja monumentālu darbu “Anatomia plantarum" (Augu anatomija) .<br />
AmerikāĦu botāniėis Johans Jakobs Bernardi (Johann Jakobs Bernardi, 1774 – 1850) atklāj<br />
koksnes vadaudu gredzenveida <strong>uzb</strong>iezinājumus. Misūri Botāniskā dārza ko<strong>lekcija</strong>s “nagla” ir<br />
Bernardi herbārijs ar 62000 par<strong>augu</strong>.<br />
1838. gadā vācu botāniėis Matiass Šleidens (Matthias Schleiden, 1804 – 1881) <strong>un</strong> zoologs<br />
Teodors Švanns (Theodor Schwann, 1810 – 1882) formulē šūnu teoriju, saskaĦā ar kuru visi<br />
<strong>audi</strong> <strong>un</strong> visi dzīvie <strong>organi</strong>smi sastāv no šūnām. Šī teorija joprojām ir viena no bioloăijas<br />
pamatkoncepcijām.<br />
1850. gadā vācu botāniėis, bakteriologs <strong>un</strong> mikrobiologs Ferdinands Kons (Ferdinand Cohn,<br />
1828 – 1898), izvirza ideju, ka <strong>augu</strong> <strong>un</strong> dzīvnieku šūnu protoplazma ir būtiski līdzīgas.<br />
1925. gadā amerikāĦu citologs Edm<strong>un</strong>ds B.Vilsons (Edm<strong>un</strong>d B.Wilson, 1856 – 1939) iegūst<br />
mūsdienu izpratnē klasisku šūnas attēlu ar modernu gaismas mikroskopu. Tajā atzīmēti<br />
šūnapvalks, citoplazma, plastīdas, mitohondriji, vakuolas, kodols ar kodoliĦiem, Goldži aparāts<br />
<strong>un</strong> centriolas.<br />
1961. gadā beĜău bioėīmiėis <strong>un</strong> embriologs Žans Brašē (Jean Louis Auguste Brachet, 1909 –<br />
1998) publicē pirmo šūnas attēlu, kas iegūts ar elektronu mikroskopa palīdzību.<br />
Augu <strong>uzb</strong>ūve ir <strong>organi</strong>zēta vairākos līmeĦos.<br />
1. Augu, tāpat kā citu dzīvo <strong>organi</strong>smu mazākā dzīvā <strong>uzb</strong>ūves pamatvienība ir šūna. Augu šūnas<br />
ir Ĝoti dažādas <strong>un</strong> šī daudzveidība saistīta ar f<strong>un</strong>kcijām, ko šūnas izpilda <strong>augu</strong> <strong>organi</strong>smā.<br />
2. Šūnu grupas, kas līdzīgas pēc izcelšanās, vienādas pēc <strong>uzb</strong>ūves <strong>un</strong> augā pilda vienādas<br />
fizioloăiskās f<strong>un</strong>kcijas sauc par <strong>augu</strong> <strong>audi</strong>em. Audi savstarpēji atšėirīgi pēc izcelšanās<br />
ontoăenēzē <strong>un</strong> filoăenēzē, pēc šūnu <strong>uzb</strong>ūves <strong>un</strong> formas, kā arī f<strong>un</strong>kcijām.<br />
3. Augu <strong>audi</strong> savukārt ir <strong>organi</strong>zēti lielākās f<strong>un</strong>kcionējošās vienībās, ko sauc par orgāniem.<br />
1. AUGU AUDI<br />
Audus veidojošās šūnas rodas, daloties vienai vai vairākām šūnām <strong>un</strong> tās citu ar citu saistītas jau<br />
no to izcelšanās brīža. Audus pēta histoloăija – mācība par <strong>audi</strong>em (gr. histos – <strong>audi</strong>, logos –<br />
mācība).<br />
Pēc šūnu formas audus iedala parenhimatiskos audos, kurus veido parenhimatiskas šūnas, <strong>un</strong><br />
prozenhimatiskos audos, kuri sastāv no prozenhimatiskām šūnām. Ja audus veido viena tipa<br />
šūnas, tos sauc par vienkāršiem <strong>audi</strong>em, bet, ja dažādu tipu šūnas, tad – par saliktiem <strong>audi</strong>em.
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Ja šūnas, kas veido audus, sakārtotas blīvi, audus sauc par blīviem <strong>audi</strong>em, bet, ja starp šūnām ir<br />
lielas starpšūnu telpas, audus sauc par irdeniem <strong>audi</strong>em. Atkarībā no tā, vai audus veido dzīvas<br />
vai nedzīvas šūnas, tos iedala dzīvos <strong>un</strong> nedzīvos audos. Raksturojot <strong>augu</strong> audus, dažkārt uzsver<br />
šūnapvalka ėīmiskā sastāva īpatnības, piemēram, pārkoksnējušies <strong>audi</strong>, pārkorėojušies <strong>audi</strong>,<br />
pārgĜotojušies <strong>audi</strong> u. c.<br />
Visbiežāk <strong>augu</strong> anatomijā <strong>augu</strong> audus iedala pēc to diferencēšanās pakāpes:<br />
• veidotājaudos jeb meristēmās,<br />
• pastāvīgajos jeb diferencētajos audos.<br />
1.1. Veidotāj<strong>audi</strong><br />
No veidotājaudu jeb meristēmas šūnām visā auga dzīves laikā, tām daloties, veidojas ja<strong>un</strong>as<br />
šūnas. Tādējādi <strong>augu</strong> <strong>organi</strong>sms, pielāgodamies videi, aug <strong>un</strong> attīstās. Veidotāj<strong>audi</strong> jeb<br />
meristēmās ir <strong>audi</strong>, kas dod sākumu citiem – pastāvīgajiem <strong>audi</strong>em. Visi pastāvīgie <strong>audi</strong> cēlušies<br />
no veidotāj<strong>audi</strong>em. Veidotājaudu šūnai daloties, viena meitšūna saglabā meristēmas īpašības, bet<br />
otra kĜūst par pastāvīgo audu šūnu - palielinās šūnas apjoms, izmainās forma, notiek izmaiĦas<br />
šūnapvalka ėīmiskajā sastāvā utt. Pēc atrašanās vietas meristēmas iedala galotĦu jeb apikālajā<br />
meristēmā, iestarpinātajā jeb interkalārajā meristēmā <strong>un</strong> sānu jeb laterālajā meristēmā.<br />
Veidotāj<strong>audi</strong> sastāv no salīdzinoši nelielām, blīvi sakārtotām šūnām, kurās ir protoplasts <strong>un</strong><br />
samērā liels kodols. Meristēmu šūnu forma var būt Ĝoti dažāda, taču visbiežāk tās ir<br />
parenhimatiskas šūnas ar izodiametrisku; daudzstūru formu, retāk izstieptas prizmas.<br />
1.3.attēls. GalotĦu <strong>un</strong> sānu meristēmu<br />
atrašanās vietas augā.<br />
GalotĦu jeb apikālās meristēmas atrodas<br />
dzinumu <strong>un</strong> sakĦu galos <strong>un</strong> nodrošina<br />
<strong>augu</strong> <strong>prim</strong>āro augšanu – augšanu garumā.<br />
Kokaugiem, arī dažiem lakstaugiem<br />
saknēs <strong>un</strong> stumbros ir sānu jeb laterālās<br />
meristēmas, kas nodrošina <strong>augu</strong><br />
<strong>sek</strong><strong>un</strong>dāro augšanu - augšanu resnumā.<br />
Auga augšana ir atkarīga no meristēmu atrašanās vietas augā (1.3.attēls). GalotĦu jeb apikālās<br />
meristēmas atrodas sakĦu <strong>un</strong> dzinumu (pumpuru) galotnēs <strong>un</strong> nodrošina <strong>augu</strong> augšanu garumā.
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Šo <strong>augu</strong> orgānu stiepšanos sauc par <strong>augu</strong> <strong>prim</strong>āro augšanu <strong>un</strong> tā nodrošina sakĦu augšanu <strong>un</strong><br />
nostiprināšanos augsnē, kā arī vasas augšanu gaismas virzienā.<br />
Lakstaugiem raksturīga tikai <strong>prim</strong>ārā augšana. Kokaugiem savukārt pēc zināma laika sākas<br />
<strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā augšana – sakĦu <strong>un</strong> vasas paresnināšanās, tām vienlaicīgi arī augot garumā. Augu<br />
<strong>sek</strong><strong>un</strong>dāro augšanu nodrošina sānu jeb laterālās meristēmas, kuras šūnas vasā <strong>un</strong> saknēs<br />
sakārtojušās cilindrveidīgi (1.3.attēls).<br />
Dažkārt galotnes meristēma <strong>prim</strong>ārās augšanas gaitā var atdalīties no rašanās vietas <strong>un</strong> starp<br />
atdalījušos meristēmu <strong>un</strong> galotnē palikušo meristēmu izveidojas pastāvīgie <strong>audi</strong>. Šādu augšanu<br />
sauc par iestarpināto jeb interkalāro augšanu, bet meristēmu, kas auga attīstības gaitā atdalījusies<br />
no galotnes meristēmas – par iestarpināto jeb interkalāro meristēmu (1.4.attēls, 3). Tādējādi<br />
auga <strong>prim</strong>āro augšanu jeb augšanu garumā vienlaicīgi var nodrošināt divas meristēmas –<br />
galotnes <strong>un</strong> iestarpinātā meristēma. Augiem, kuru attīstībai raksturīga iestarpinātā meristēma<br />
(graudzālēm), noteiktā ontoăenēzes etapā galotnes meristēma pārtrauc savu darbību, jo attīstās<br />
ăeneratīvie orgāni. No šī brīža auga augšanu garumā nodrošina tikai iestarpinātā meristēma.<br />
Iestarpinātā meristēma nodrošina katra atsevišėa posma (<strong>un</strong> līdz ar to visa auga) augšanu<br />
garumā, <strong>un</strong> tā atrodas katra posma bazālajā daĜā. Iestarpinātajai meristēmai ir svarīga nozīme<br />
<strong>augu</strong> dzīvē:<br />
• augs var vienlaicīgi augt uz ziedēt – tā ir svarīga bioloăiska īpašība augiem ar īsu<br />
veăetācijas periodu, piemēram, graudzālēm;<br />
• iestarpinātā meristēma nodrošina veldrē sakritušu graudzāĜu stumbru pacelšanu. Sevišėi<br />
būtiska šī problēma ir labībām, kuru se<strong>lekcija</strong> tiek attīstīta, lai palielinātu <strong>augu</strong> ražu.<br />
Tomēr <strong>augu</strong> stumbru mehāniskā izturība šādos gadījumos izrādās nepietiekama, lai šo<br />
graudu masu noturētu. Augi sakrīt veldrē. Šādiem augiem intensīvi sāk dalīties<br />
iestarpinātās meristēmas šūnas, kas vērstas pret zemes centru.<br />
1.4.attēls. GalotĦu, sānu <strong>un</strong> iestarpināto meristēmu atrašanās<br />
vietas (Bra<strong>un</strong>e et al., 1999).<br />
1 - galotnes meristēmas, 2 - sānu meristēmas, 3 - iestarpinātās<br />
meristēmas
1.2. Pastāvīgie <strong>audi</strong><br />
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Pastāvīgos audus iedala pēc to anatomiskās <strong>uzb</strong>ūves <strong>un</strong> veicamajām f<strong>un</strong>kcijām. Izšėir:<br />
1.2.1. Seg<strong>audi</strong><br />
• segaudus,<br />
• mehāniskos audus,<br />
• vadaudus,<br />
• izdalītājaudus,<br />
• vēdinātājaudus,<br />
• uzsūcējaudus,<br />
• asimilētājaudus,<br />
• uzkrājējaudus,<br />
• pamataudus.<br />
Seg<strong>audi</strong> klāj auga orgānus no ārpuses, saista <strong>augu</strong>s ar vidi <strong>un</strong> veic aizsargf<strong>un</strong>kciju. Seg<strong>audi</strong> ir<br />
<strong>prim</strong>āri, <strong>sek</strong><strong>un</strong>dāri <strong>un</strong> terciāri. Pie <strong>prim</strong>ārajiem seg<strong>audi</strong>em pieskaita epidermu, pie<br />
<strong>sek</strong><strong>un</strong>dārajiem – peridermu, bet pie terciārajiem – krevi (1.5. attēls).<br />
A B C<br />
1.5. attēls. Seg<strong>audi</strong>. A – epiderma, B – periderma nomaina epidermu, C – kreve<br />
Seg<strong>audi</strong> attīstās uz <strong>augu</strong> orgānu virsmas, <strong>un</strong> to galvenā f<strong>un</strong>kcija ir aizsargf<strong>un</strong>kcija. Seg<strong>audi</strong><br />
aizsargā audus no pārmērīgiem ūdens zudumiem, pārāk spilgta apgaismojuma, krasām<br />
temperatūras maiĦām, sīkiem mehāniskiem bojājumiem, no putekĜiem, sodrējiem, kā arī no<br />
fitopatogēnu iekĜūšanas auga <strong>organi</strong>smā. Bez tam seg<strong>audi</strong> nodrošina gāzu maiĦu ar apkārtējo<br />
vidi. Caur seg<strong>audi</strong>em augi var uzĦemt arī barības vielas. DaĜa segaudu, piemēram, epiderma,<br />
sastāv tikai no dzīvām šūnām, turpretī citus segaudus (peridermu <strong>un</strong> krevi) veido gan dzīvas, gan<br />
nedzīvas šūnas.<br />
Augu attīstības sākumā epiderma sedz visas auga daĜas – lapas, stumbru <strong>un</strong> sakni, izĦemot<br />
saknes uzmavu <strong>un</strong> augšanas konusu. Daudzgadīgajiem augiem jau otrajā gadā <strong>prim</strong>āros segaudus<br />
- epidermu nomaina <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārie seg<strong>audi</strong> – periderma. Tikai uz lapām epiderma saglabājas visu
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
dzīves laiku. Savukārt peridermu vēlāk nomaina terciārie seg<strong>audi</strong> – kreve.<br />
1.2.2. Mehāniskie <strong>audi</strong><br />
Visiem auga orgāniem <strong>un</strong> līdz ar to arī šūnām, no kā sastāv šie orgāni, piemīt mehāniska izturība.<br />
Ja<strong>un</strong>iem auga orgāniem, kuros vēl nav notikusi meristematisko audu diferencēšanās, mehānisko<br />
izturību piedod celulozes šūnapvalks <strong>un</strong> šūnas iekšējais spiediens – turgors. Šūnām, kas<br />
piesātinātas ar ūdeni, ir noteikts spraigums; tās labi saglabā savu formu <strong>un</strong> apjomu, bet līdz ar to<br />
arī auga orgāna <strong>un</strong> visa auga formu <strong>un</strong> apjomu. Ūdenī vai lielā mitrumā augošiem augiem nav<br />
īpašu audu, kas piedotu tiem mehānisko izturību. Šajos ekoloăiskajos apstākĜos šūnu turgors <strong>un</strong><br />
celulozes šūnapvalka izturība, kā arī lielās starpšūnu telpas (vēdinātāj<strong>audi</strong>) pilnīgi nodrošina<br />
auga formas saglabāšanos <strong>un</strong> attiecīgo stāvokli telpā.<br />
Parasti sauszemes augiem, it īpaši kokaugiem, jānotur milzīga masa, jāiztur vēja brāzmas, vētras,<br />
sniegputeĦi, lietus u.c. Celulozes šūnapvalks <strong>un</strong> šūnas turgors šajos apstākĜos vairs nevar<br />
nodrošināt augam nepieciešamo mehānisko izturību, <strong>un</strong> attīstās speciālas šūnas <strong>un</strong> <strong>audi</strong>, kas auga<br />
<strong>organi</strong>smā izpilda mehānisko f<strong>un</strong>kciju, t. i., padara to izturīgāku. Šos specializētos audus <strong>augu</strong><br />
<strong>organi</strong>smā sauc par mehāniskajiem <strong>audi</strong>em jeb balst<strong>audi</strong>em. Mehāniskie <strong>audi</strong> atrodas visos<br />
sauszemes <strong>augu</strong> orgānos. Augu daĜās, kas stipri aug garumā, piemēram, stumbros, arī mehāniskie<br />
elementi ir izstiepti – prozenhimatiski. Tiem auga orgāniem, kuri nestiepjas garumā, mehāniskie<br />
elementi ir vairāk vai mazāk izodiametriski – parenhimatiski. Parenhimatiskas šūnas parasti at-<br />
rodas augĜos, lapās. Taču šis raksturojums ir relatīvs, jo nereti stumbrā var atrast<br />
parenhimatiskus, bet lapās – prozenhimatiskus mehāniskos elementus. Mehānisko audu<br />
raksturīgākā īpatnība ir tā, ka mehānisko izturību tiem piedod <strong>uzb</strong>iezinātais šūnapvalks. Atkarībā<br />
no šūnu formas, šūnapvalka <strong>uzb</strong>iezinājuma veida <strong>un</strong> ėīmiskā sastāva mehāniskos audus iedala<br />
divās grupās - kolenhīmā <strong>un</strong> sklerenhīmā (1.6. attēls).<br />
A B C<br />
1.6. attēls. Mehāniskie <strong>audi</strong>.<br />
A – kolenhīma (plātĦu kolenhīma, saulgriezes stumbrs); B, C – sklerenhīma (B – sklerenhīmas<br />
šėiedras, kukurūzas stumbrs, C – sklereīdas (akmensšūnas bumbiera auglī).<br />
1.2.3. Vad<strong>audi</strong><br />
Dzīvajos augos notiek nepārtraukta ūdens <strong>un</strong> tajā izšėīdušo vielu pārvietošanās. Vielu transports<br />
augā iedala trīs līmeĦos:
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
• vielu uzĦemšana <strong>un</strong> izdalīšana, ko veic atsevišėas šūnas, piemēram, minerālvielu ūdens<br />
šėīduma uzĦemšana ar sakĦu šūnām,<br />
• vielu tuvais transports starp šūnām audu <strong>un</strong> orgānu līmenī, piemēram, cukuru šėīdumu<br />
transports no lapas mezofila šūnām uz lūksnes sietstobriem,<br />
• vielu tālais transports pa lūksnes <strong>un</strong> koksnes vad<strong>audi</strong>em auga <strong>organi</strong>sma līmenī, kas<br />
raksturīgs tikai vaskulārajiem augiem.<br />
Vielu tālais transports notiek pa specializētiem vad<strong>audi</strong>em - vadaudu šūnām vai to sistēmām, kas<br />
ir specializējušies transporta f<strong>un</strong>kciju veikšanai <strong>un</strong> tādēĜ šīs vadaudu šūnas parasti ir izstieptas.<br />
A B C 1 2<br />
1.7.attēls. Vad<strong>audi</strong> – koksne (A, B) <strong>un</strong> lūksne (C).<br />
A – gredzenveida <strong>un</strong> spirāliskās trahejas saulgriezes stumbra gargriezumā, B – traheīdas<br />
priedes stumbra šėērsgriezumā, C – lūksne ėirbja stumbra šėērsgriezumā (1 – sietstobrs, 2 –<br />
pavadītājšūna).<br />
Vaskulāro <strong>augu</strong> vad<strong>audi</strong> ir specializēti <strong>un</strong> tos sauc par koksni (ksilēmu) <strong>un</strong> lūksni (floēmu) (1.7.<br />
attēls). Pa koksnes vad<strong>audi</strong>em trahejām <strong>un</strong> traheīdām no saknēm augšupejošā plūsmā tiek<br />
transportēti galvenokārt ūdens, minerālvielas, mazliet <strong>organi</strong>skā slāpekĜa, kā arī fitohormoni. Pa<br />
lūksnes vad<strong>audi</strong>em sietstobriem pārvietojas dažādi <strong>organi</strong>sko <strong>un</strong> ne<strong>organi</strong>sko vielu šėīdumi,<br />
galvenokārt virzienā no lapām uz citām auga daĜām.<br />
Aplams ir apgalvojums: pa koksni augšupejošā plūsma tiek transportēts minerālvielu ūdens<br />
šėīdums, bet pa lūksni lejupejošā plūsmā – <strong>organi</strong>sko vielu šėīdumi. Pavasarī pa kok<strong>augu</strong><br />
koksnes vad<strong>audi</strong>em pārvietojas cukuru šėīdumi (bērzu sulas) <strong>un</strong> tikpat labi pa sietstobrim<br />
nepieciešamības gadījumā var pārvietoties minerālvielu šėīdumi.<br />
1.8. attēls. Vadaudu kūlīši kukurūzas<br />
stumbra šėērsgriezumā.<br />
Sakarā ar šo fizioloăisko f<strong>un</strong>kciju – vielu transportēšanu auga <strong>organi</strong>smā – kā koksnes, tā arī<br />
lūksnes šūnas ir izstieptas garumā orgāna gareniskās ass virzienā.
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Lakstaugiem vadaudu elementi bieži ir sakopoti vadaudu kūlīšos, bet kokaugiem vadaudu kūlīši<br />
sastopami lapās (lapu dzīslas), ziedu vainaglapās <strong>un</strong> stumbros <strong>un</strong> saknēs, kam raksturīga <strong>prim</strong>ārā<br />
<strong>uzb</strong>ūve (1.8. attēls).<br />
1.2.4. Izdalītāj<strong>audi</strong><br />
Daudzu <strong>augu</strong> orgānos izdalās pienam līdzīgs šėīdums – latekss jeb auga piensula, kas ir īpašu<br />
anatomisku veidojumu – pientvertĦu <strong>un</strong> pieneju šūnsula. Pientvertnes var atrasties visos auga<br />
orgānos – saknēs, stumbrā, lapās.<br />
A B C<br />
1.9.attēls. Izdalītāj<strong>audi</strong>.<br />
A – miega magones (Papaver somniferum) auglis <strong>un</strong> tā izdalītā piensula, B – Brazīlijas<br />
hevejas (Hevea brasiliensis) piensulas iegūšana, C – sveėu aile priedes stumbra<br />
šėērsgriezumā.<br />
Zināmas apmēram 12 500 <strong>augu</strong> sugas no 900 ăintīm, kas satur piensulu. Bieži vien augiem,<br />
kuriem stipri attīstīti pienstobri, vāji vai pat nemaz neattīstās sietstobri, piemēram, miega<br />
magonei (1.9.attēls A). Līdz ar to pienstobrus dažkārt var pieskaitīt arī vad<strong>audi</strong>em. Bez tam<br />
piensula veic aizsargf<strong>un</strong>kciju.<br />
Augu piensulu cilvēks izmanto praktiskām vajadzībām. Rūpnieciski vissvarīgākā ir piensula, kas<br />
satur kaučuku. Nozīmīgākais kaučukaugs ir Brazīlijas heveja (1.9.attēls B), kuras piensula satur<br />
40...50% kaučuka.<br />
Augu izdalītāj<strong>audi</strong> ietver ne tikai audus, bet arī atsevišėas izdalītājšūnas jeb dziedzeršūnas, kas<br />
izdala sveėus (1.9.attēls C), ēteriskās eĜĜas, gĜotvielas <strong>un</strong> citus <strong>sek</strong>rētus.<br />
1.2.5. Vēdinātāj<strong>audi</strong><br />
Par vēdinātāj<strong>audi</strong>em jeb aerenhīmu sauc audus, starp kuru šūnām atrodas lielas starpšūnu<br />
telpas, kas pildītas ar gaisu. Aerenhīma ir sevišėi labi attīstīta ūdensaugiem <strong>un</strong> purvos augošiem<br />
augiem, kuru saknes <strong>un</strong> sakneĦi aug mitrā <strong>un</strong> slapjā substrātā, kur ir Ĝoti maz skābekĜa.<br />
Atmosfēras gaiss, kas iekĜūst augā caur atvārsnītēm <strong>un</strong> lenticelēm, pa vēdinātāj<strong>audi</strong>em nokĜūst<br />
līdz visām stumbra <strong>un</strong> sakĦu šūnām, tādējādi apgādājot tās ar nepieciešamo skābekli. Pa
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
vēdinātājaudu sistēmu atmosfērā tiek izvadīta arī ogĜskābā gāze, kas izdalās šūnu elpošanas<br />
procesā. Aerenhīma augā nodrošina visa auga <strong>organi</strong>sma apgādi ar skābekli <strong>un</strong> aerāciju jeb<br />
vēdināšanu (1.10. attēls).<br />
1.2.6. Uzsūcēj<strong>audi</strong><br />
1.10. attēls. Vēdinātāj<strong>audi</strong> doĦa J<strong>un</strong>cus serdē.<br />
Barības vielas no vides augs var uzsūkt ar visu virsmu vai ar noteiktiem orgāniem. Ūdensaugi<br />
barības vielas uzĦem ar visu virsmu, savukārt sauszemes augi ūdenī izšėīdušās minerālvielas<br />
parasti uzĦem no augsnes ar sakĦu spurgaliĦām visā saknes uzsūcējzonā (1.11. attēls). UzĦemtās<br />
barības vielas no spurgaliĦām tālāk caur mizas parenhīmu nokĜūst līdz saknes centrālajam<br />
cilindram <strong>un</strong> tālāk pa vad<strong>audi</strong>em – trahejām <strong>un</strong> traheīdām līdz lapām.<br />
1.2.7. Asimilētāj<strong>audi</strong><br />
1.11.attēls. Saknes gargriezuma shēma.<br />
Uzsūcēj<strong>audi</strong> – saknes uzsūkšanas zona ar<br />
spurgaliĦām.<br />
Asimilētāj<strong>audi</strong> ir <strong>audi</strong>, kad augā nodrošina asimilētājf<strong>un</strong>kciju – fotosintēzes procesam<br />
nepieciešamās ogĜskābās gāzes fiksēšanu (1.12. attēls). Asimilācijas audu šūnām raksturīga<br />
hloroplastu – zaĜo plastīdu klātbūtne. Tā kā fotosintēzes procesam nepieciešama gaisma, tad<br />
asimilētāj<strong>audi</strong> atrodas auga ārējās daĜās vai tieši zem tām. Galvenais asimilētājorgāns ir lapa,<br />
tomēr asimilācijas f<strong>un</strong>kciju augā veic ikviena tā zaĜā daĜa.<br />
*<br />
1.12. attēls. Asimilētāj<strong>audi</strong> rudzu stumbrā (*).
1.2.8. Uzkrājēj<strong>audi</strong><br />
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Uzkrājējaudu šūnās uzkrājas rezerves barības vielas, to šūnas parasti ir izodiametriskas, irdeni<br />
sakārtotas, ar starpšūnu telpām.<br />
Uzkrājēj<strong>audi</strong> var veidoties ikvienā <strong>augu</strong> orgānā – saknēs (bietēm, burkāniem, kāĜiem), bumbuĜos<br />
(kartupeĜiem), gumos (dālijām), sakneĦos (ložĦu vārpatai, kalmēm), stumbros (kaktusiem), lapās<br />
(kāpostiem), sīpolos (sīpolam), dažkārt pat ziedkopās (puėkāpostiem). Sevišėi bagātas ar<br />
uzkrājēj<strong>audi</strong>em ir sēklas <strong>un</strong> augĜi (1.13.attēls).<br />
1.2.8. Pamat<strong>audi</strong><br />
1.13. attēls. Uzkrājēj<strong>audi</strong> tomāta auglī.<br />
Pamat<strong>audi</strong> jeb parenhīma ir filoăenētiski paši vecākie <strong>augu</strong> <strong>audi</strong>. Pamat<strong>audi</strong> sastāda lielu dalu<br />
auga <strong>organi</strong>sma. No ārpuses to sedz seg<strong>audi</strong>, caurauž vad<strong>audi</strong>, balst<strong>audi</strong>, izdalītāj<strong>audi</strong>. Pamat<strong>audi</strong><br />
aizĦem lapas lielāko daĜu, stumbros tie veido serdi, serdes starus, <strong>prim</strong>āro mizu <strong>un</strong> atsevišėām<br />
grupiĦām atrodas lūksnē <strong>un</strong> koksnē; tie veido augĜu, sulīgo sakĦu, sakneĦu, bumbuĜu, sīpolu <strong>un</strong><br />
gurnu galveno masu. Tiem raksturīgas lielas starpšūnu telpas. Pamataudu šūnu šūnapvalki ir<br />
plāni, no celulozes, retumis tie pabiezinās <strong>un</strong> nedaudz pārkoksnējas. Šūnas parasti dzīvas, ar<br />
protoplazmu, kodolu, plastīdām <strong>un</strong> vakuolām.<br />
Pamat<strong>audi</strong> kā vismazāk diferencēti <strong>audi</strong> katrā vietā spēj atgriezties meristematiskā stāvoklī, tādēĜ<br />
iespējams no atsevišėas auga daĜas reăenerēties visam auga <strong>organi</strong>smam (1.14.attēls). Šī <strong>augu</strong><br />
spēja ir pamatā to veăetatīvajai pavairošanai jeb klonēšanai.<br />
2. AUGU ORGĀNI<br />
1<br />
2<br />
1.14.attēls. Meristēmas veidošanās saulgriezes<br />
stumbrā pamataudu dediferenciācijas rezultātā. 1<br />
– ja<strong>un</strong>veidotās meristēmas šūnas, 2 – pamataudu<br />
šūna.<br />
Augu <strong>organi</strong>sms ir ilgstoša evolūcijas procesa rezultāts, kurā izveidojušās morfoloăiskas <strong>un</strong><br />
fizioloăiskas atšėirības starp atsevišėām <strong>augu</strong> <strong>organi</strong>sma daĜām – attīstījušies <strong>augu</strong> orgāni.
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Sākotnēji botāniėi uzskatīja, ka augam ir daudz orgānu, bet turpmāk to skaitu reducēja līdz<br />
trim – saknēm, stumbram <strong>un</strong> lapām.<br />
Stumbra, lapu <strong>un</strong> sakĦu savstarpējās attiecības, kā arī to attiecības ar <strong>augu</strong> kopumā līdz pat<br />
mūsdienām ir botānikas aktuālākā problēma. Ja augi ilgstoša evolūcijas procesa rezultātā<br />
izveidojušies no <strong>uzb</strong>ūves ziĦā Ĝoti <strong>prim</strong>itīviem sauszemes augiem, tad filoăenētiski lapai, stumbram<br />
<strong>un</strong> saknei jābūt tuvu radniecīgiem. Saknes <strong>un</strong> vasa arī veido vienotu struktūru, <strong>un</strong> tiem ir daudz<br />
kopīgu iezīmju kā formas, anatomiskās <strong>uzb</strong>ūves, tā arī f<strong>un</strong>kciju <strong>un</strong> augšanas rakstura ziĦā.<br />
Saknes galvenā f<strong>un</strong>kcija ir auga nostiprināšana augsnē <strong>un</strong> ūdens <strong>un</strong> minerālvielu uzĦemšana.<br />
Stumbrs nodrošina auga lapotnes, arī ziedu <strong>un</strong> augĜu, noturēšanu, kā arī vielu transportēšanu no<br />
saknēm uz lapām <strong>un</strong> otrādi.<br />
Lapu galvenā f<strong>un</strong>kcija ir asimilētājf<strong>un</strong>kcija.<br />
Tajā pat laikā visi orgāni var veikt arī dažādas papildf<strong>un</strong>kcijas – saknē notiek vielu sintēze <strong>un</strong><br />
uzkrāšana, ar saknēm augs var balstīties, pieėerties dažādām virsmām, arī stumbrā var uzkrāties<br />
dažādas vielas, savukārt lapas nodrošina arī transpirāciju, aizsargf<strong>un</strong>kciju, <strong>un</strong> arī lapās var<br />
uzkrāties rezerves barības vielas.<br />
2.1. Sakne<br />
Augu saknes anatomiskā <strong>uzb</strong>ūve cieši saistīta ar galvenajām tās f<strong>un</strong>kcijām: 1) auga<br />
nostiprināšanu augsnē, 2) ūdens <strong>un</strong> minerālvielu uzĦemšanu no substrāta. Saknes centrālajā daĜā<br />
atrodas mehāniskie <strong>audi</strong>, kas padara sakni stiepes izturīgu. Uzsūcējf<strong>un</strong>kciju auga sakne pilda ar<br />
epiblēmu – saknes <strong>prim</strong>ārajiem seg<strong>audi</strong>em, tomēr visintensīvāk ūdens <strong>un</strong> tajā izšėīdušo<br />
minerālvielu uzĦemšana notiek saknes uzsūcējzonā, kurā saknes seg<strong>audi</strong>em izveidojušies daudz<br />
vienšūnas iz<strong>augu</strong>mu – spurgaliĦu 1 (2.1.attēls).<br />
2.1. attēls. Saknes uzsūcējzona ar spurgaliĦām 2 .<br />
1 SpurgaliĦu nozīmi sakĦu uzsūcošās virsmas palielināšanā apstiprina arī fakts, ka 4 mēnešus vecam labi<br />
sacerojušam rudzu augam, kas audzēts optimālos apstākĜos, sakĦu kopskaits ir ~13800000 ar kopējo virsmu 232 m 2 ,<br />
savukārt spurgaliĦu kopskaits - ~ 14 miljardi ar kopējo virsmu ~399 m 2 . Tādējādi kopējais sakĦu <strong>un</strong> spurgaliĦu<br />
laukums bijis 631 m <strong>un</strong> tās <strong>augu</strong>šas 0.05 m 3 augsnes.<br />
2 © Dennis K<strong>un</strong>kel
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Saknei ir radiāla simetrija, kas skaidri izteikta saknes <strong>prim</strong>ārajā <strong>uzb</strong>ūvē. Sakne, līdzīgi stumbram,<br />
spēj augt garumā <strong>un</strong> zaroties, tādējādi nodrošinot f<strong>un</strong>kciju labāku izpildi.<br />
No augsnes uzĦemtais ūdens <strong>un</strong> tajā izšėīdušās minerālvielas pārvietojas pa saknes koksnes<br />
elementiem uz to patēriĦa vietām augā. Augu saknēs sākas barības vielu augšupejošā plūsma pa<br />
koksni <strong>un</strong> beidzas lejupejošā plūsma, kas pa lūksnes elementiem pievada sakĦu normālai<br />
f<strong>un</strong>kcionēšanai nepieciešamās <strong>organi</strong>skās vielas.<br />
Saknes <strong>uzb</strong>ūve aplūkojama auga <strong>prim</strong>ārās <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārās augšanas kontekstā.<br />
2.2. Stumbrs<br />
Tipisks stumbrs ir auga virszemes veăetatīvais orgāns, kas anatomiski <strong>un</strong> fizioloăiski saista auga<br />
uzsūcējsistēmu – saknes <strong>un</strong> asimilācijas sistēmu – lapas. Pa stumbru no saknēm uz lapām<br />
pārvietojas ūdens <strong>un</strong> tajā izšėīdušās minerālvielas, bet no lapām <strong>un</strong> rezerves barības vielu<br />
uzkrājējorgāniem uz patēriĦa <strong>un</strong> uzkrāšanās vietām – <strong>organi</strong>skās vielas, kas radušās lapās<br />
fotosintēzes procesā.<br />
Augstāko <strong>augu</strong> stumbram raksturīgas vairākas kopīgas iezīmes: stumbrs ar galotnes meristēmu,<br />
kas atrodas augšanas konusā, ilgstoši aug garumā; uz tā sakārtotas lapas; stumbrs var sazaroties,<br />
tam ir aktinomorfa <strong>uzb</strong>ūve <strong>un</strong> vairākas simetrijas plaknes.<br />
Ikviena auga stumbrs izpilda divas galvenās f<strong>un</strong>kcijas: 1) <strong>organi</strong>sko <strong>un</strong> ne<strong>organi</strong>sko vielu<br />
transporta f<strong>un</strong>kciju, 2) mehānisko f<strong>un</strong>kciju.<br />
Sakarā ar šo f<strong>un</strong>kciju veikšanu auga stumbram ir Ĝoti labi attīstīta vadaudu sistēma <strong>un</strong> mehānisko<br />
audu sistēma. Mehānisko audu sistēma orientē stumbru<br />
telpā, kā arī nodrošina izturību pret dažādu vides apstākĜu iedarbību – vēju, lietu, sniegu utt. (2.2.<br />
attēls). Mehānisko izturību stumbram piedod ne vien koksnes elementi, bet arī specializētie<br />
mehāniskie <strong>audi</strong>.<br />
2.2. attēls. Bērza stumbrs<br />
Stumbra <strong>uzb</strong>ūve aplūkojama auga <strong>prim</strong>ārās <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārās <strong>uzb</strong>ūves kontekstā.
2.3. Lapa<br />
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Tipiska <strong>augu</strong> lapa ir vasas sānu iz<strong>augu</strong>ms <strong>un</strong> tā sastāv no lapas plātnes <strong>un</strong> lapas kāta. Atšėirībā<br />
no stumbra <strong>un</strong> saknes, kuru <strong>uzb</strong>ūvei raksturīga radiālā simetrija, tipiskai lapai ir divpusēja jeb<br />
bilaterāla simetrija – tai ir virspuse <strong>un</strong> apakšpuse (2.3. attēls). Lapa ir fotosintēzes <strong>un</strong><br />
transpirācijas orgāns – tās audos norisinās fotosintēzes process. Lapa veic arī transpirāciju <strong>un</strong><br />
gāzu maiĦu ar vidi. Fotosintēzes produkti parasti neuzkrājas lapā, bet pārvietojas uz citiem auga<br />
orgāniem. Sakarā ar veicamajām f<strong>un</strong>kcijām lapā attīstījušies arī attiecīgie <strong>audi</strong> – asimilētāj<strong>audi</strong>,<br />
seg<strong>audi</strong>, vad<strong>audi</strong> <strong>un</strong> mehāniskie <strong>audi</strong>. No meristematiskajiem <strong>audi</strong>em vispirms izveidojas lapas<br />
vad<strong>audi</strong>, bet pēc tam veidojas pārējie lapas <strong>audi</strong>.<br />
Bez minētajiem četriem tipisko audu veidiem lapā ir atsevišėas šūnas vai šūnu grupas –<br />
sklereīdas, pientvertnes, vielu maiĦas procesā radušās atkritumvielu vai specifisku vielu (ēterisko<br />
eĜĜu, sveėu, miecvielu u.c.) uzkrāšanās vietas.<br />
3. AUGU PRIMĀRĀ UN SEKUNDĀRĀ UZBŪVE<br />
2.3. attēls. Lapas <strong>uzb</strong>ūve. Sudrabkārkla<br />
Elaeagnus angustifolia lapas šėērsgriezums.<br />
No meristēmas jeb veidotājaudu šūnām visā auga dzīves laikā, tām daloties, veidojas ja<strong>un</strong>as<br />
šūnas. Tādējādi <strong>augu</strong> <strong>organi</strong>sms, pielāgodamies videi, aug <strong>un</strong> attīstās.<br />
Vairums <strong>augu</strong> aug visu to dzīves laiku. Šādu augšanu sauc par nedeterminēto augšanu.<br />
Vairumam dzīvnieku, savukārt, raksturīga determinētā augšana, t.i., tie pārstāj augt, tiklīdz ir<br />
sasnieguši noteiktus izmērus. Interesanti, ka augiem vienlaicīgi var būt pārstāvēti abi augšanas<br />
tipi - ja visam augam raksturīga nedeterminētā augšana, tad atsevišėiem tā orgāniem – lapām,<br />
ziediem - raksturīga determinētā augšana - pēc noteiktu izmēru sasniegšanas tie pārstāj augt.<br />
Nedeterminētā augšana nenozīmē nemirstību – vairumam <strong>augu</strong> dzīves ilgums ir ăenētiski<br />
noteikts – arī nemainīgos, labvēlīgos apstākĜos. Citiem augiem dzīves ilgumu nosaka vides<br />
apstākĜi – ja šādi augi aug kontrolētos labvēlīgos temperatūras <strong>un</strong> gaismas apstākĜos, ja tie ir<br />
pasargāti no kaitēkĜiem <strong>un</strong> slimībām, tie var dzīvot daudz ilgāk, nekā dabīgos apstākĜos.<br />
Par viengadīgiem augiem sauc <strong>augu</strong>s, kam viss dzīves cikls – no dīgšanas līdz atmiršanai,
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
ieskaitot veăetatīvo augšanu, ziedēšanu <strong>un</strong> sēklu ražošanu – ilgst tikai vienu veăetācijas periodu.<br />
Viengadīgiem augiem pieskaitāmas daudzas savvaĜas puėes, lauksaimniecības kultūras, kā<br />
labības <strong>un</strong> tauriĦzieži (zirĦi, pupas) u.c.<br />
Par divgadīgiem augiem sauc <strong>augu</strong>s, kam dzīves cikls – no dīgšanas līdz atmiršanai ilgst divus<br />
veăetācijas periodus <strong>un</strong> vienu ziemu starp tiem. Pirmajā gadā divgadīgie augi parasti sadīgst, kā<br />
arī veăetatīvi aug – uzkrāj rezerves barības vielas, bet otrajā gadā tie zied <strong>un</strong> ražo sēklas.<br />
Divgadīgiem augiem pieskaitāmas daudzas lauksaimniecības kultūras, kā kāposti, burkāni <strong>un</strong><br />
bietes. Tā kā tie tiek izmantoti galvenokārt pārtikai, kā arī lopbarībai, tad tos novāc pirmā<br />
veăetācijas perioda beigās, bet, ja nepieciešams iegūt to sēklas, tad - pēc otrā veăetācijas perioda.<br />
Par daudzgadīgiem augiem sauc <strong>augu</strong>s, kam dzīves cikls ilgst daudzus gadus. Daudzgadīgiem<br />
augiem pieder koki, krūmi, kā arī daudzi lakstaugi. Daudzgadīgos lakst<strong>augu</strong>s sauc par<br />
ziemcietēm. Ziemcietēm pieskaitāmas daudzas graudzāles, sīpolpuėes, kā tulpes, fritillārijas u.c.<br />
Augu nedeterminēto augšanu nodrošina dažādos orgānos esošie embrionālie <strong>audi</strong>, ko sauc par<br />
veidotāj<strong>audi</strong>em jeb meristēmām. Meristēmu šūnas nav specializējušās noteiktu f<strong>un</strong>kciju<br />
veikšanai augā – to dalīšanās rezultātā veidojas ja<strong>un</strong>as šūnas, kas turpmākajā auga dzīves laikā<br />
veic kādu noteiktu f<strong>un</strong>kciju – vielu transportu, orgānu balstīšanu, aizsargāšanu u.c. Tomēr daĜa<br />
ja<strong>un</strong>veidojušos šūnu saglabā savas meristematiskās īpašības, lai turpinātu piedalīties auga<br />
<strong>organi</strong>sma veidošanās procesā. Šūnas, kas pēc meristēmas šūnu dalīšanās saglabā savu<br />
meristematisko raksturu, sauc par iniciālšūnām, bet šūnas, kas specializējas – par<br />
derivātšūnām.<br />
No protodermas – ārējās <strong>prim</strong>ārās meristēmas – veidojas epiderma – plāns <strong>prim</strong>āro segaudu<br />
slānis – to veido viena šūnu kārta. Ūdens <strong>un</strong> minerālvielu šėīdums, ko sakne uzĦem, vispirms<br />
izkĜūst cauri epidermai. SpurgaliĦas saknes uzsūcējzonā ir epidermas vienšūnu iz<strong>augu</strong>mi <strong>un</strong> tās<br />
stipri palielina sakĦu uzsūcējvirsmu.<br />
No prokambija veidojas orgāna – stumbra vai saknes – centrālā daĜa – centrālais cilindrs, kurā<br />
izvietojušies vad<strong>audi</strong> – lūksne <strong>un</strong> koksne. Vairumam divdīgĜlapju koksnes stari, kuru skaits<br />
parasti ir lielāks par 2, centrālajā cilindrā izvietojušies starveidīgi, savukārt lūksnes grupas<br />
izvietojušās starp šiem stariem. Līdzīgs koksnes <strong>un</strong> lūksnes izvietojums ir arī viendīgĜlapjiem,<br />
taču vadaudu staru skaits parasti ir lielāks ViendīgĜlapju saknes centru parasti aizĦem pamat<strong>audi</strong><br />
(parenhīma), kas veido saknes serdi.<br />
3.1.SakĦu <strong>prim</strong>ārā augšana<br />
Saknes <strong>prim</strong>ārās augšanas rezultātā sakne nostiprinās augsnē. Saknes galotni klāj saknes<br />
uzmava, kas pasargā maigos galotnes meristēmas audus no mehāniskiem bojājumiem, saknei
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
augot cauri abrazīvajām augsnes daĜām. Saknes uzmavas šūnām raksturīga arī šūnapvalku<br />
pārgĜotošanās, kas atvieglo saknes virzīšanos, samazinot berzi. SakĦu augšana garumā (<strong>prim</strong>ārā<br />
augšana) notiek sakĦu daĜās, kas atrodas tuvu galotnei. Saknes galotnei izšėir trīs zonas: šūnu<br />
dalīšanās zonu (augšanas konuss), šūnu stiepšanās zonu, saknes uzsūcējzonu (3.1.attēls).<br />
3.1.attēls. Saknes <strong>prim</strong>ārā <strong>uzb</strong>ūve (Bra<strong>un</strong>e<br />
et al., 1999):<br />
1 - saknes uzsūcējzona, 2 - šūnu stiepšanās<br />
zona, 3 - šūnu dalīšanās zona, 4 - saknes<br />
uzmava, 5 - galotnes meristēma, 6 -<br />
prokambijs, 7 - pamatmeristēma, 8 -<br />
protoderma.<br />
Saknes šūnu dalīšanās zonā ietilpst galotnes meristēma <strong>un</strong> tās atvasinājumi, ko sauc par<br />
<strong>prim</strong>ārajām meristēmām. Daloties galotnes meristēmas šūnām, kas atrodas pašā saknes šūnu<br />
dalīšanās zonas centrā, veidojas <strong>prim</strong>āro meristēmu šūnas, kā arī ja<strong>un</strong>as saknes uzmavas šūnas.<br />
Pašā galotnes meristēmas centrā atrodas saknes snaudošais centrs, kura šūnas dalās lēnāk, nekā<br />
citas meristematiskās šūnas. Snaudošā centra šūnas ir relatīvi izturīgas pret radiāciju <strong>un</strong><br />
toksiskām ėimikālijām, tāpēc nepieciešamības gadījumā tās atja<strong>un</strong>o bojāto meristematisko šūnu<br />
darbību saknes tuvumā. Tieši virs galotnes meristēmas tās šūnu dalīšanās produkti veido trīs<br />
koncentriskus meristematisku šūnu cilindrus, kas noteiktu laiku turpina dalīties - tās ir <strong>prim</strong>ārās<br />
meristēmas - protoderma (3.1. attēls, 8), prokambijs (3.1. attēls, 6) <strong>un</strong> pamatmeristēma (3.1.<br />
attēls, 7). No šīm meristēmām turpmākās auga augšanas laikā saknē veidojas trīs <strong>prim</strong>āro audu<br />
sistēmas – seg<strong>audi</strong>, vad<strong>audi</strong> <strong>un</strong> pamat<strong>audi</strong>.<br />
Šūnu dalīšanās zona pāriet šūnu stiepšanās zonā (3.1. attēls, 2). Šajā zonā šūnu garums<br />
palielinās vairāk nekā 10 reizes. Šūnu stiepšanās rezultātā notiek saknes augšana garumā –<br />
saknes galotne, ieskaitot galotnes meristēmu, tiek grūsta uz priekšu. Galotnes meristēma<br />
nepārtraukti piegādā stiepšanās zonas ja<strong>un</strong>ākajam galam arvien ja<strong>un</strong>as šūnas. Vēl pirms šūnas
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
pārtrauc augt garumā, to <strong>uzb</strong>ūve <strong>un</strong> f<strong>un</strong>kcijas kĜūst specifiskas, <strong>un</strong> sakne pakāpeniski pāriet<br />
saknes uzsūcējzonā.<br />
3.2. Stumbru <strong>prim</strong>ārā augšana<br />
Augšanas konuss atrodas dzinuma galā - galotnes pumpurā (3.2. attēls) <strong>un</strong> tam parasti ir koniska<br />
forma. Augšanas konuss sastāv no meristēmas, tā galotnē atrodas iniciālšūnu grupa (3.2. attēls,<br />
B). Iniciālšūnām daloties, rodas ja<strong>un</strong>as šūnas, ko sauc par meitšūnām. Iniciālšūnu forma <strong>un</strong><br />
lielums nepārtraukti atja<strong>un</strong>ojas <strong>un</strong> tās vienmēr saglabā meristematisku raksturu.<br />
3.2. attēls. Kanādas elodejas (Elodea canadensis) augšanas konuss (Bra<strong>un</strong>e et al., 1999):<br />
1 – galotnes meristēma, 2 – lapas aizmetnis, 3 – sānpumpura aizmetnis<br />
A - galotnes pumpurs, B - augšanas konuss, C - galotnes meristēmas šūnas, D - lapas aizmetĦa<br />
šūnas.<br />
Tāpat kā saknei, arī dzinuma galotnes meristēma dod sākumu trīs <strong>prim</strong>ārajām meristēmām –<br />
protodermai, prokambijam <strong>un</strong> pamatmeristēmai, no kurām attīstās trīs galvenās pastāvīgo audu<br />
grupas – seg<strong>audi</strong>, vad<strong>audi</strong> <strong>un</strong> pamat<strong>audi</strong>. Lapu attīstība sākas ar lapu aizmetĦu veidošanos<br />
apikālās meristēmas sānos. Sānpumpuri attīstās no meristematisko šūnu p<strong>augu</strong>riĦiem, kas<br />
veidojas no apikālās meristēmas pie lapu aizmetĦu pamatnes (3.3. attēls).<br />
3.3. attēls. DivdīgĜlapja dzinuma galotne. Apikālā meristēma <strong>un</strong> <strong>prim</strong>ārā augšana (Green et al.,<br />
1990).
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Pumpurā mezgli, pie kuriem piestiprinājušies lapu aizmetĦi ir izvietojušies Ĝoti tuvu viens otram,<br />
jo vasas aizmetĦa posmi ir Ĝoti īsi (3.3. attēls). Dzinuma augšana visstraujāk notiek, augot<br />
posmiem, kas atrodas nedaudz tālāk no augšanas konusa. Šī augšana notiek pateicoties gan<br />
dzinuma posmu šūnu dalīšanās, gan arī stiepšanās procesiem. Dažiem augiem, kā graudzālēm,<br />
ilgstošu periodu augt turpina katrs posms - tā ir jau pieminētā iestarpinātā jeb interkalārā<br />
augšana.<br />
3.3. Saknes <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā augšana<br />
Vairumam divdīgĜlapju, kam raksturīga stumbra <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā augšana, notiek arī saknes <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā<br />
augšana. Augiem ar sulīgajām saknēm (saknes, kas pielāgotas rezerves barības vielu uzkrāšanai -<br />
bietes, burkāni) saknes <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā augšana ir pat izteiktāka, kaut arī to <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārajā <strong>uzb</strong>ūvē<br />
visizteiktāk paresninās koksnes <strong>un</strong> lūksnes parenhīma. Saknes <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā augšana shematiski<br />
attēlota 3.4.attēlā, <strong>un</strong> tā principā neatšėiras no stumbru <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārās augšanas.<br />
3.4. attēls. DivdīgĜlapju saknes <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārās<br />
augšanas stadijas (Green et al., 1990).<br />
• A – No prokambija šūnām sāk attīstīties<br />
vaskulārais kambijs. Kambija šūnu dalīšanās<br />
rezultātā veidojas noslēgts kambija gredzens<br />
(bultas):<br />
1 – epiderma, 2 – <strong>prim</strong>ārās mizas parenhīma, 3 –<br />
endoderma, 4 - pericikls, 5 – <strong>prim</strong>ārā koksne, 6 –<br />
vaskulārais kambijs, 7 - <strong>prim</strong>ārā lūksne<br />
• B – Kambija šūnām daloties uz āru veidojas<br />
<strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā lūksne, bet uz iekšu - <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā<br />
koksne.<br />
8 – endoderma, 9 – <strong>prim</strong>ārā lūksne <strong>un</strong> pericikla<br />
fragments, 10 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā lūksne, 11 – <strong>prim</strong>ārie<br />
serdes stari, kas veidojas iepretim koksnes<br />
stariem, 12 - vaskulārais kambijs, 13 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā<br />
koksne, 14 – <strong>prim</strong>ārā koksne, 15 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārais<br />
serdes stars.<br />
• C – Saknei paresninoties, endoderma, <strong>prim</strong>ārā<br />
miza <strong>un</strong> epiderma nolobās <strong>un</strong> periciklā attīstās<br />
korėa kambijs, no kura savukārt veidojas<br />
periderma.<br />
<strong>16</strong> – <strong>prim</strong>ārais serdes stars, 17 – <strong>prim</strong>ārās lūksnes<br />
atliekas, 18 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā lūksne, 19 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārais<br />
serdes stars, 20 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā koksne, 21 – <strong>prim</strong>ārā<br />
koksne, 22 – vaskulārais kambijs, 23 – <strong>prim</strong>ārais<br />
serdes stars, 24 – korėis, 25 – korėa kambijs, 24 –<br />
25 – periderma.
3.4. Stumbru <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā augšana<br />
11. <strong>lekcija</strong>. Augu <strong>audi</strong> <strong>un</strong> orgāni. Augu <strong>prim</strong>ārā <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā <strong>uzb</strong>ūve<br />
Vaskulārais kambijs. Vaskulārais kambijs veidojas no parenhīmas šūnām, kuras atgūst spējas<br />
dalīties – šūnas kĜūst meristematiskas. Parenhīmas šūnu pāreja meristematiskā stāvoklī var notikt<br />
slānī starp <strong>prim</strong>āro koksni <strong>un</strong> <strong>prim</strong>āro lūksni (3.5.attēls, B,9).<br />
3.5. attēls. Tipiska divdīgĜlapja stumbra <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārās<br />
augšanas agrīnās stadijas (Green et al., 1990).<br />
A – stumbra <strong>prim</strong>ārā <strong>uzb</strong>ūve:<br />
1 – epiderma, 2 – <strong>prim</strong>ārā miza, 3 – <strong>prim</strong>ārā lūksne, 4 –<br />
kūlīšu kambijs, 5 – <strong>prim</strong>ārā koksne, 6 – serde, 7 –<br />
<strong>prim</strong>ārie stari, kas savieno serdi ar <strong>prim</strong>āro mizu;<br />
B – kambija slānis izveido slēgtu cilindru, parenhīmas<br />
šūnām staru vietās iegūstot meristematisku raksturu:<br />
8 – kūlīšu kambijs (vadaudu kūlīšos), 9 – starpkūlīšu<br />
kambijs (starp vadaudu kūlīšiem), 10 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā<br />
koksne, 11 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā lūksne;<br />
C – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārie vad<strong>audi</strong> izveidojuši noslēgtu gredzenu.<br />
Visvairāk stumbrs ir paresninājies sākotnējo vadaudu<br />
kūlīšu vietās, kur kambija aktivitāte izpaudās vispirms.<br />
12 – <strong>prim</strong>ārā lūksne, 13 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā lūksne, 14 –<br />
vaskulārais kambijs, 15 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārā koksne, <strong>16</strong> –<br />
<strong>prim</strong>ārā koksne, 17 – serde, 18 – <strong>prim</strong>ārie stari savieno<br />
<strong>prim</strong>āro mizu ar serdi, 19 – <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārais stars.<br />
3.6. attēlā redzama <strong>augu</strong> stumbru <strong>prim</strong>ārās <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārās augšanas vispārīga shēma.<br />
stumbra<br />
galotnes<br />
meristēma<br />
Primārās<br />
meristēmas<br />
Protoderma<br />
Pamatmeristēma<br />
Prokambijs<br />
Primārie <strong>audi</strong> Sek<strong>un</strong>dārās<br />
meristēmas<br />
Epiderma<br />
Pamat<strong>audi</strong><br />
Primārā lūksne<br />
Primārā koksne<br />
Korėa kambijs<br />
Vaskulārais<br />
kambijs<br />
3.6. attēls. Kok<strong>augu</strong> stumbru <strong>prim</strong>ārās <strong>un</strong> <strong>sek</strong><strong>un</strong>dārās augšanas shēma.<br />
Sek<strong>un</strong>dārie <strong>audi</strong><br />
Korėis<br />
Korėa<br />
parenhīma<br />
Sek<strong>un</strong>dārā<br />
lūksne<br />
Sek<strong>un</strong>dārā<br />
koksne