AUGALŲ ANATOMIJA: ISTORIJA, TYRIMO OBJEKTAS, METODAI - BIOLOGIJA - 2025

Augalų anatomija į siaurąja prasme yra esminis pagrindas labai įvairių augalų audinių tyrimo, būdama labai svarbi priemonė, botanika ir biologinių mokslų apskritai. Ši disciplina daugiausia skirta ląsteliniams audinių tyrimams, atliekant mikroskopiją nuo jų atsiradimo iki jų vystymosi.

Dažnai neįtraukiami visi reprodukciniai audiniai, kurie kartu tiriami augalų embriologijos ir palinologijos srityse. Ląstelių sudėjimo ir išdėstymo viena su kita būdas labai domina augalų anatomiją.

Šaltinis: pixabay.com

Augalų anatomija yra glaudžiai susijusi su kitomis sritimis, tokiomis kaip augalų fiziologija ir jų morfologija. Daugeliu atvejų stebimos savybės skiriasi augalų grupėmis ir yra naudojamos filogenetiniams ryšiams nustatyti.

Istorija

Į savo pradžią augalų anatomija taip pat įtraukė augalų morfologijos ir jų išorinių savybių tyrimą. Tačiau nuo dvidešimtojo amžiaus vidurio anatomijos tyrimai buvo apriboti vidaus organų ir vidinių audinių tyrimais, morfologija buvo atskira disciplina.

Pirmieji augalų anatomijos ir botanikos darbai, atlikti naudojant mikroskopą, yra Marcello Malpighi ir Nehemiah Grew darbai. Iki 1675 m. Malpighi paskelbė savo darbą „Anatome plantarum“, kuriame per iliustracijas aprašė kai kurias augalų struktūras, tokias kaip lapų stiebai.

Savo ruožtu iki 1682 m. Grew paskelbė darbą su labai patikimomis augalų audinių iliustracijomis, kurios parodo jo stebėjimų tikslumą. Šis darbas pavadintas Augalų anatomija.

Nuo 1960 m. Mikroskopijos vystymasis padarė didelę pažangą visose augalų anatomijos srityse.

Mikroskopija ir jos panaudojimas augalų anatomijoje

Augalų struktūrų tyrimas buvo susijęs su mikroskopijos sukūrimu ir raida. Nuo pat jų išradimo XVII amžiuje mikroskopai tapo intelektualiu įrankiu, kuris formavo daugelį biologinio mokslo sričių.

Viena iš pirmųjų sričių, kurioje mikroskopijos plėtra buvo palanki, buvo botanika, ypač atliekant anatominius tyrimus. Eksperimentiniai mokslininkai Robertas Hooke'as ir Leeuwenhoekas buvo pripažinti kaip vieni pirmųjų, kurie XVII a. Pažiūrėjo po mikroskopu ir aprašė įvairias struktūras.

Malpighi ir Grew darbe mikroskopija vaidino esminį vaidmenį, leidusį vystyti šiuos du vertingus botanikos darbus, todėl šie svarbūs XVII amžiaus mokslininkai tapo augalų anatomijos ir botaninės mikrografijos pradininkais.

Nuo to laiko kartu su mikroskopija buvo plėtojami augalų anatomijos tyrimai. Pastarasis vystėsi atsižvelgiant į žmogaus žinių poreikius.

Šiuo metu mikroskopija yra svarbi priemonė augalų struktūrų tyrimams, kai ji naudojama nuo paprastų padidinamųjų stiklų iki pažangių technologijų elektroninių mikroskopų.

Ką tiria augalų anatomija?

Augalų anatomija yra atsakinga už visų audinių ir organizmo formų, esančių augaluose, tyrimus. Tai rodo, kad vertinama tiek audinių, tiek vidinė ląstelių organizacija ir išorinių struktūrų tyrimas.

Tarp vertinamų struktūrų yra: lapai, stiebai, žievės, šaknys, stiebo ir šaknų galiukai, meristemos ir audiniai diferenciavus ląsteles, ląstelių išdėstymas organuose, be kita ko.

Metodai ir būdai

Augalų anatomijos tyrimams taikomi metodai yra labai įvairūs. Kiekvienas iš jų priklausys nuo tiriamo audinio ar organo.

Apskritai nuolatiniai preparatai mikroskopiniams tyrimams yra būtini kaip elementarios informacijos šaltinis tiek tyrinėjant, tiek mokant. Tačiau norint fiksuoti įvairių anatominių audinių pavyzdžius, reikia atlikti keletą pagrindinių metodų, kad vėliau būtų galima juos stebėti.

Pastarosios yra naudojamos, nes audinius ir jų komponentus sunku aiškiai atskirti atliekant tiesioginius stebėjimus.

Visi augalai yra sudaryti iš tų pačių pagrindinių, dermos, pagrindinių ir kraujagyslių audinių. Šiuose audiniuose ląstelių organizmo būdas labai skiriasi, todėl skiriasi jų apdorojimo anatominiai metodai.

Apskritai tiriama botaninė medžiaga turi atitikti tam tikras savybes, pavyzdžiui, kad struktūros būtų visiškai sveikos ir išsivysčiusios. Be to, jie neturi turėti išorinių ar vidinių struktūros pažeidimų, o jų spalva būdinga tiriamoms rūšims ir kad pavyzdys, iš kurio imami mėginiai, yra tipiškas.

Fiksacija

Fiksacijos proceso metu siekiama išsaugoti audinius ir jų morfologines savybes kuo panašesnes į tai, kada audinys buvo gyvas. Tai galima pasiekti naudojant fizikinius ar cheminius fiksatorius. Plačiausiai naudojami paprasti fiksatoriai, tokie kaip etanolis, metanolis ar acetonas, kurie fiksuojami dehidratuojant.

Jie labai gerai veikia mažus mėginius ir netgi gali išsaugoti audinių pigmentaciją. Taip pat gali būti naudojami tokie aldehidai kaip formaldehidas, glutaraldehidas ir akroleinas. Kiti koaguliuojantys fiksatoriai yra etanolis, pikrino rūgštis, gyvsidabrio chloridas ir chromo trioksidas.

Taip pat naudojami fiksavimo mišiniai, iš kurių yra daugiau nei 2000 išleistų formulių, iš kurių dažniausia yra FAA, fiksatoriai su chromo rūgštimi, Farmer ir Carnoy mišiniai.

Visada šio proceso metu reikia ypač atidžiai atsižvelgti į fiksacijos laiką ir temperatūrą, kurioje ji daroma, nes tokius procesus kaip autolizė galima pagreitinti.

Todėl rekomenduojama tai atlikti žemoje temperatūroje ir esant pH, artimam audinio fiziologijai, kad audiniuose nesusidarytų artefaktų, galinčių sukelti anatominę klaidingą interpretaciją.

Dehidracija

Tai susideda iš vandens, esančio anksčiau fiksuotuose augalų audiniuose, pašalinimo. Tai dažnai atliekama didėjant dehidratuojančių medžiagų, kurios gali būti parafino tirpiklis, gradientui, o parafinas yra vienas iš pagrindinių agentų.

Parafino tirpiklis dehidratuojamas daugiausia su etanoliu 30, 50, 70 ir 95%.

Po šio proceso audiniai perpilami dehidratuojančiu parafino tirpikliu. Šie agentai paprastai daro audinius permatomus. Dažniausi agentai yra ksilenas ir chloroformas. Šiems reagentams taip pat naudojama koncentracijos serija.

Audinių infiltracija / įterpimas parafine

Ši operacija atliekama siekiant pakeisti dehidratacijos terpę infiltracine / įtraukimo terpe. Tai suteikia audiniams pakankamai tvirtumo, kad būtų galima atlikti plonus ir tvirtus įpjovimus dėl laikino audinių ir ertmių, kurios yra, kietėjimo. Plačiausiai naudojama medžiaga yra histologinis parafinas.

Mikrotomija

Mėginiai, įtraukti į parafino blokus, yra dalijami mikrotomo pagalba, todėl gabalai yra pakankamai ploni, kad juos būtų galima pastebėti mikroskopu. Visos morfologinės struktūros išsaugomos po išpjaustymo taip, kad palengvėtų audinio tyrimas.

Paprastai gabalai yra nuo 1 iki 30 mikronų storio. Yra keletas tipų mikrotomų, kurie dažnai naudojami, įskaitant mikrotomą, esantį ant viršutinio paviršiaus, užšalimą, kriostatą, skaidrių pasukimą ir ultramrotomą. Kai kurie iš jų yra su specialiais deimantų ar stiklo ašmenimis.

Dažymas

Histologiniai skyriai dažomi, kad būtų lengviau stebėti ir analizuoti skirtingus ląstelių komponentus.

Dažikliai ir dažymo būdai taikomi atsižvelgiant į tai, kurias struktūras reikia lengviau stebėti. Dažniausi botanikoje naudojami dažai yra safraninas „O“, greitai žaliuojantis FCF, hematoksilinas, oranžinis G, mėlynasis anilinas ir toluidinas. Vieno ar kito dažo pasirinkimas priklauso nuo joninio dažiklio dažymo struktūros.

Taip pat gali būti naudojamos kontrastinės dėmės, tokios kaip safranino „O“ ir greitai žalios spalvos FCF derinys. Safraninas nudažo raudonas, pagyvėjusias sienas, nukleolius, chromatiną ir kondensuotus taninus, o suberinas - rausvai rudą. Kol FCF dažo, celiuliozės sienos atrodo melsvos, o citoplazma - gelsvai žalios spalvos.

Kita vertus, toluidinu mėlynai dažyti audiniai yra nuo tamsiai mėlynos / rausvai iki šviesiai mėlynos / rožinės spalvos.

Histocheminiai tyrimai

Histocheminiai testai naudojami molekulėms ar molekulių šeimoms, esančioms tiriamame audinyje, atskleisti ir įvertinti jų pasiskirstymą audinyje "in situ".

Šie tyrimai gali būti atliekami naudojant chemines reakcijas, siekiant aptikti laisvuosius arba konjuguotus angliavandenius, ir fermentinius histocheminius tyrimus, kurių metu nustatomas ląstelių fermentinis aktyvumas net po cheminio audinio fiksavimo.

Galutinis šio metodo rinkinio produktas baigiasi histologinio pjūvio, paruošto mikroskopijos priemonėmis, įvertinimu. Galima naudoti optinius arba elektroninius mikroskopus, nuskaitant ar perduodant. Daugelis šių personažų yra labai maži (ultrastruktūriniai ar mikromorfologiniai).

Kiti metodai apima augalų audinių maceravimą, norint atskirti jų komponentus ir stebėti juos atskirai. To pavyzdys yra audinių, tokių kaip mediena, maceracija, kuri palengvina trachėjos elementų ir kitų struktūrų stebėjimą bei išsamią jų analizę.

Nuorodos

1. Beckas, CB (2010). Įvadas į augalų struktūrą ir raidą: augalų anatomija XXI amžiuje. Cambridge University Press.
2. Blanco, Kalifornijoje (Red.). (2004). Ašmenys: išorinė morfologija ir anatomija. „Universidad Nac. Del Litoral“.
3. Megías, M., Molist, P., ir Pombal, M. (2017). Gyvūnų ir augalų histologijos atlasas. Augaliniai audiniai. Funkcinės biologijos ir sveikatos mokslų katedra. Vigo universiteto Biologijos fakultetas. Ispanija. 12 psl.
4. Osorio, JJ (2003). Botanikai taikoma mikroskopija. Teorinis-praktinis kursas. Akademinis biologijos mokslų skyrius. Tabasco autonominis Juárez universitetas.
5. Raven, PH, Evert, RF ir Eichhorn, SE (1992). Augalų biologija (2 tomas). Aš atbuline eiga.
6. Sandoval, E. (2005). Augalų anatomijos tyrimo metodai (38 tomas). UNAM.