51. Kapraďorosty II. - stavba stonku přesliček

Parametry úlohy

	Obtížnost:	středně těžké
	Časová náročnost:	40 minut
	Materiálová náročnost:	středně náročné
	Druh materiálu:	volně rostoucí rostliny
	Čím pozorujeme:	mikroskop
	Téma:	Rostlinné orgány vegetativní Výtrusné rostliny
	Roční období:	září, květen, červen

Teoretický úvod

Přesličky jsou zelené výtrusné rostliny, většinou suchozemské. Jejich počátky sahají do období prvohor, kdy dosahovaly obřích rozměrů (stromovité formy přesliček). Současné bylinné druhy dorůstají obvykle velikosti několika decimetrů. Tělo těchto rostlin má charakteristickou stavbu. Stonek je článkovaný, přeslenitě větvený. Listy jsou drobné, zakrnělé, většinou srostlé v pochvu – „líměček“ nad přeslenem postranních větví stonku. Pravé kořeny chybí a nahrazuje je podzemní oddenek – rhizom s náhradními – adventivními kořeny. Ten slouží i k nepohlavnímu – vegetativnímu rozmnožování. Druhý typ rozmnožování přesliček je pomocí výtrusů, které se tvoří během složitého vývoje – rodozměny. Při ní se střídá pohlavní generace – gametofyt s nepohlavní generací – sporofytem. Přesličky, tak jak je známe, představují fázi sporofytu.

Stonek přesliček je dutý, paprsčitě souměrný. Je členěný na výrazné články – internodia a uzliny – nody, ze kterých vyrůstají v přeslenech postranní větve. Na povrchu je podélně rýhovaný – pravidelně se střídají vystouplá žebra (kariny) a rýhy (valekuly).

Na povrchu stonku přesliček je jednovrstevná pokožka – epidermis inkrustovaná oxidem křemičitým. Pod ní je vrstva sklerenchymatických buněk, které zajišťují mechanické zpevnění stonku. Pod mechanickými pletivy je uložena vrstva parenchymu – primární kůra a střední válec s cévními svazky. Se střídáním žeber a rýh souvisí řada znaků vnitřní stavby stonku. Sklerenchymatická vrstva je silnější v místě žeber. Naproti rýhám se v primární kůře obvykle nachází valekulární dutina. Střední válec je od vrstev primární kůry oddělen vrstvou endodermis. Vývojově původnější typy přesliček mají endodermis dvojitou, obklopující z vnitřní a vnější strany cévní svazky, např. přeslička lesní. Pokročilejší typy mají jen vnější endodermis, např. přeslička rolní. U vývojově nejpokročilejších typů obklopuje endodermis každý cévní svazek zvlášť, např. u přesličky poříční. Naproti každému žebru je ve středním válci kolaterální cévní svazek s karinální dutinou v dřevní části. Uvnitř stonku je centrální dutina, obklopená kruhem cévních svazků.

Materiál

Stonek přesličky rolní – letní lodyha (Equisetum arvense), stonek přesličky lesní (Equisetum sylvaticum), stonek přesličky mokřadní (Equisetum fluviatile).

Pomůcky

Mikroskop, podložní a krycí sklíčka, žiletka, preparační jehla, kapátko, voda, filtrační papír, nůžky, bezová duše, kyselina chlorovodíková, floroglucinol.

Úkoly

1. Mikroskopické pozorování příčného řezu stonkem přesličky lesní

Žiletkou odřízněte část stonku přesličky lesní. Tu vložte do bezové duše (jedná se o podélně rozříznutou část dřeně z větvičky bezu černého). Zhotovte co nejtenčí příčný řez (řezem stačí zachytit jen část stonku). Ten dejte do kapky vody na podložním sklíčku, přikryjte krycím sklíčkem, odsajte přebytečnou tekutinu. Pozorujte a zakreslete část příčného řezu stonkem. Pokud nemáte k dispozici bezovou duši, řežte v ruce. Povedený preparát můžete zvýraznit pomocí barvení floroglucinolem. K řezu na podložním sklíčku přikápněte kapku zředěné HCl a přidejte několik kapek floroglucinolu, nechte asi 3 minuty působit a pozorujte. Do nákresu zaznamenejte, které části preparátu se obarvily.

2. Mikroskopické pozorování příčného řezu letní lodyhou přesličky rolní

Žiletkou odřízněte část letní lodyhy přesličky rolní. Tuto část vložte do bezové duše (jedná se o podélně rozříznutou část dřeně z větvičky bezu černého). Zhotovte co nejtenčí příčný řez (řezem stačí zachytit jen část stonku). Ten dejte do kapky vody na podložním sklíčku, přikryjte krycím sklíčkem, odsajte přebytečnou tekutinu. Pozorujte a zakreslete část příčného řezu stonkem. Pokud nemáte k dispozici bezovou duši, řežte v ruce.

3. Mikroskopické pozorování příčného řezu stonkem přesličky mokřadní

Žiletkou odřízněte část stonku přesličky poříční. Tuto část vložte do bezové duše (jedná se o podélně rozříznutou část dřeně z větvičky bezu černého). Zhotovte co nejtenčí příčný řez (řezem stačí zachytit jen část stonku). Ten dejte do kapky vody na podložním sklíčku, přikryjte krycím sklíčkem, odsajte přebytečnou tekutinu. Pozorujte a zakreslete část příčného řezu oddenkem. Pokud nemáte k dispozici bezovou duši, řežte v ruce.

Výsledky pozorování

Na příčném řezu stonkem přesličky lesní není výrazně patrné střídání žeber a rýh. Pod vrstvou pokožky pozorujeme po celém obvodu sklerenchymatické buňky. Primární kůra je tvořena buňkami parenchymu. Pro tento druh přesličky je typická dvojitá endodermis, ta obklopuje z vnější i z vnitřní strany každý cévní svazek uložený ve středním válci. Jde o kolaterální cévní svazky, jsou umístěny vždy naproti žebru; každý z cévních svazků má výraznou karinální dutinu v dřevní části. Kruh cévních svazků obklopuje centrální dutinu. Barvením floroglucinolem se výrazně do červena obarvily buňky sklerenchymu, vyztužujícícho žebra stonku. Jedná se o buňky s výrazně ztloustlými buněčnými stěnami, které se barví. Ve větší či menší míře se obarvily také dřevní části cévních svazků. Na preparátu nejsou patrné valekulární dutiny. Dutiny ve stonku přesliček vznikají díky činnosti meristému uloženého nad uzlinami (nody) stonku – v důsledku rychlého prodlužování článků při růstu se pletivo stonku trhá a vznikají charakteristické dutiny (valekulární, karinální, centrální). Pokud řez pochází z těsné blízkosti uzliny, nemusí být na něm některé charakteristické dutiny patrné.

Na příčném řezu stonkem přesličky rolní zřetelně pozorujeme střídání žeber a rýh. V hranách žeber pod vrstvou pokožky pozorujeme sklerenchymatické buňky. Primární kůra je tvořena buňkami parenchymu, proti rýhám se v primární kůře nachází výrazné valekulární dutiny. Střední válec je od vrstev primární kůry oddělen výrazně patrnou endodermis. Naproti každému žebru vidíme ve středním válci kolaterální cévní svazek s velkou karinální dutinou v dřevní části. Kruh cévních svazků obklopuje centrální dutinu. Na detailní fotografii pozorujeme uspořádání asimilačního pletiva primární kůry – chlorenchymu do tvaru otevřených písmen V.

Na příčném řezu stonkem přesličky mokřadní není výrazně patrné střídání žeber a rýh. V hranách žeber pod vrstvou pokožky pozorujeme sklerenchymatické buňky. Primární kůra je tvořena buňkami parenchymu, proti rýhám se v primární kůře nachází velké valekulární dutiny. Ve středním válci jsou do kruhu uložené kolaterální cévní svazky s karinálními dutinami v dřevní části; cévní svazek je vždy umístěn naproti žebru. U této přesličky je každý cévní svazek zvlášť obklopen vrstvou endodermis. Kruh cévních svazků obklopuje velkou centrální dutinu.

Metodické poznámky a doporučení

Příprava tenkých řezů je poměrně náročná, je vhodné zhotovit více příčných řezů a vybrat ty nejtenčí. Nezbytnou pomůckou je ostrá žiletka.
Pomocí barvení floroglucinolem lze zvýraznit lignifikované buněčné stěny. Obarvit můžeme také preparáty ze stonků dalších přesliček.
Před barvením preparátu se nejprve pod mikroskopem přesvědčíme, že řez je opravdu podařený.
Dbáme na dodržování bezpečnosti při práci s kyselonou a barvivem.
Pokud se řez žákům povede, obvykle je práce baví, protože výsledné preparáty jsou velmi zajímavé z estetického hlediska.
Kapraďorostům se věnují také úlohy 50, 52, 53 a 54.

Obrazová dokumentace


Přeslička lesní (Equisetum sylvaticum) – Příčný řez stonkem. Vitální preparát barvený floroglucinolem. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 10/okulár 10 + kamera CMOS 2	1 – pokožka – epidermis; 2 – primární kůra; 3 – mechanická vrstva sklerenchymu; 4 – kolaterální cévní svazek; 5 – karinální dutina; 6 – centrální dutina; 7 – endodermis; 8 – žebro; 9 – rýha


Přeslička rolní (Equisetum arvense) – Příčný řez stonkem. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 4; 10/okulár 10 + kamera CMOS 2; vpravo fotoaparát Nikon Coolpix L20	A – stavba stonku – celkový pohled; B – detail stavby stonku v místě žebra; 1 – pokožka – epidermis; 2 – primární kůra; 3 – mechanická vrstva sklerenchymu; 4 – kolaterální cévní svazek; 5 – karinální dutina; 6 – valekulární dutina; 7 – centrální dutina; 8 – endodermis; 9 – žebro; 10 – rýha; 11 – primární kůra – chlorenchym


Přeslička mokřadní (Equisetum fluviatile) – Příčný řez stonkem. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 4; 10/okulár 10 + fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – buňka pokožky – epidermis; 2 – zelené buňky chlorenchymu primární kůry; 3 – tlustostěnné buňky – mechanická vrstva sklerenchymu; 4 – kolaterální cévní svazek; 5 – karinální dutina; 6 – valekulární dutina; 7 – centrální dutina; 8 – endodermis; 9 – žebro; 10 – rýha