2. Augu audi

Šūnu atšķirību veidošanās daudzšūnu organisma attīstības laikā nosaka pakāpeniska gēnu aktivitātes maiņa. Katrā daudzšūnu organisma šūnā ir viss iedzimtības materiāls. Tas ir vienāds, jo visas šūnas pārmanto šo materiālu no vienas sākotnējās šūnas – zigotas jeb apaugļotas olšūnas. Dažādās šūnās iedzimtības izpausme ir atšķirīga, jo šūnām diferencējoties un veidojoties audiem ar atšķirīgām funkcijām, to iedzimtības gēni vai nu aktivizējas, vai arī tiek bloķēti. Tādā veidā izveidojas audi ar atšķirīgu uzbūvi un funkcijām.
Nediferencētie audi ir šūnas, kādas ir visos daudzšūnu organismos, un tās var dalīties meitšūnās un diferencēties cita veida šūnās. Tās nodrošina organisma nemitīgu atjaunošanos, attīstību un augšanu. Augos tie ir veidotājaudi, dzīvnieku organismos tās ir cilmes šūnas.
Patstāvīgie jeb diferencētie audi veic noteiktas funkcijas un tiem ir raksturīga uzbūve, kas nodrošina šo funkciju izpildi.
Augu patstāvīgie audi ir segaudi, pamataudi, vadaudi un balstaudi jeb mehāniskie audi. Dzīvnieku patstāvīgie audi ir epitēlijaudi, muskuļaudi, saistaudi un nervaudi.

 

 

Augu patstāvīgie audi veidojas no veidotājaudiem jeb meristēmas, kas augiem izvietoti visās augošajās daļās,  galvenokārt sakņu, stumbru un zaru galos, vasas vidusposmos, augšanas konusos. Īpaši veidotājaudi – kambijs atrodas starp vadaudiem – koksni un lūksni, un nodrošina augšanu resnumā. Kambijs sastopams ne tikai stumbrā, bet arī saknē un pat lapu lielākajās dzīslās. Šūnām raksturīgs neliels izmērs, starpšūnu telpas neesamība, kā arī plāns šūnapvalks un ļoti mazas vakuolas. Šūnas izvietotas ļoti cieši viena pie otras. Veidotājaudu šūnas nepārtraukti dalās un diferencējas par citiem audiem.

 

Segaudu šūnas ir mazliet plakanas, blīvi sakārtotas, savā starpā ciešāk saistītas nekā ar pamataudu šūnām. Tajās ir nelielas vakuolas, nav plastīdu. Hloroplasti ir tikai dažu ūdens augu, ziedaugu- ēnmīļu un paparžu epidermā.

 

 

Augu orgānus to attīstības sākumā sedz tikai primārie segaudi – epiderma (A), bet vēlāk uz vecākajām auga daļām var attīstīties arī sekundārie segaudi – periderma (B), un terciārie segaudi – kreve (C).

Epiderma parasti sastāv no vienas šūnu kārtas un sedz visas augu daļas, izņemot saknes uzmavu un augšanas konusu galus.  Epidermas šūnu šūnapvalki izdala īpašu vielu – kutīnu, kas veido uz auga ārējās virsmas plānu kutikulas slāni.

 

 

Kutikula (A) pasargā augu no pārliekas ūdens zaudēšanas un pārkaršanas, savukārt aukstā laikā no pazeminātas temperatūras, kā arī pasargā augu no pārlieka mitruma iekļūšanas auga iekšējā vidē.

Matiņi (B) ir epidermas šūnu izaugumi, kas veidojas uz auga virszemes vasas epidermas. Matiņu uzdevums ir sargāt augus no pārkaršanas saulē, pārmērīgas ūdens zaudēšanas, straujām temperatūras izmaiņām. Dzeļmatiņi (C) pasargā augu no apēšanas. Dziedzermatiņi (D) izdala sekrētus, kas vai nu pievilina vai atbaida dzīvniekus.

Spurgaliņas ir sakņu epidermas izaugumi, kas palielina ūdens un minerālvielu uzsūkšanas virsmu.

 

Atvārsnītes ir atveres epidermā, kas nodrošina auga gāzu maiņu un transpirāciju jeb ūdens iztvaikošanu caur lapām. Sakņu epiderma jeb rizodermā nav atvārsnītes, tāpat arī kokaugu peridermā.  Rizodermā un peridermā gāzu maiņu nodrošina lenticeles, kas nodrošina saskari ar ārējo vidi. Lenticeles redzamas uz auga virsmas kārpiņu vai pauguriņu veidā.

Koksni veido trahejas un/vai traheīdas, kurās plūst ūdens ar neorganiskajām vielām (minerālvielām) no saknēm uz stumbru un lapām. Trahejas ir garas caurulītes, ko veido nedzīvas šūnas, starp kurām izzuduši šūnapvalki. Traheīdas ir garas nedzīvas šūnas, kuru šūnapvalki vietām ir uzbiezināti. Ūdens plūsmu sauszemes augiem no visdziļākajām saknēm līdz augstākajām virszemes nodrošina vairāki mehānismi, piemēram, osmoze, sakņu spiediens, kohēzija un adhēzija (ūdens molekulu tieksme savstarpēji saistīties un pieķerties vadaudu sieniņām), un transpirācija (ūdens iztvaikošana no auga).
Lūksni veido sietstobri un pavadītājšūnas, kas transportē ūdeni un organiskās vielas no lapām uz vielu patēriņa un uzkrāšanās vietām pēc nepieciešamības. Sietstobri ir dzīvas, garas, cilindriskas šūnas, kuru galos ir sietplātnes - poras caur kurām stiepjas citoplazmas pavedieni. Sietstobri veido vienotu vadaudu sistēmu, kura stiepjas no lapām līdz saknēm, un nodrošina vielu plūsmu gan augšup, gan lejup. Sietstobriem cieši piekļaujas pavadītājšūnas, kuras regulē vielu koncentrāciju sietstobros, jo aktīvi transportē vielas uz sietstobriem vai no tiem. Vielu plūsmu sietstobros nodrošina aktīvais transports, kuram nepieciešamo enerģiju (ATF) piegādā pavadītājšūnas.

 

 

Gan koksne, gan lūksne arī balsta auga daļas, jo to šūnām ir nedaudz uzbiezināti šūnapvalki. Koksne un lūksne jeb trahejas un sietstobri, kā arī balstaudi kopā augos veido vadaudu kūlīšus, pa kuriem notiek vielu transports un nodrošina augu balstu. Divdīgļlapju stumbros vadaudu kūlīši izvietoti vienā koncentriskā aplī gar stumbra malu. Viendīgļlapju stumbros vadaudu kūlīši izvietoti izklaidus visā stumbrā.

Tie atrodas visos auga orgānos. Daudz balstaudu ir stumbrā un lapu dzīslās. Balstaudu šūnām raksturīgs uzbiezināts šūnapvalks. Jaunajiem augiem šūnapvalks satur daudz celulozes, vēlāk tas parasti pārkoksnējas, t.i., starp celulozes molekulām uzkrājas lignīns.

Sklerenhīma ir visizplatītākais balstaudu veids augu valstī. Šūnu būtiskā pazīme ir vienmērīgs šūnapvalku uzbiezinājums. Šūnapvalks parasti ir pārkoksnējies. Lignīna koncentrācija tajā variē atkarībā no augu daļām un attīstības stadijām. Šūnas ir nedzīvas, garas, šķiedrainas, ar nosmailinātiem galiem. Šūnas dobumu piepilda gaiss. Sklerenhīmas šūnu garums sasniedz vairākus centimetrus.

 

Arī tekstilšķiedru ražošanā izmanto augu šķiedras, kas ir sklerenhīmas šūnas. Populāri šķiedraugi ar garām (4-60 mm) sklerenhīmas šūnām ir lini un kaņepes.

Kolenhīma ir balstaudi, kas raksturīgi galvenokārt jauniem, augošiem augiem, un piešķir tiem nepieciešamo stingrumu. Tā atrodas arī ziedu daļās un lapu plātnē. Kolenhīma sastāv no dzīvām šūnām ar lokāliem šo šūnu celulozes apvalku sabiezējumiem.

 

Sklereīdas jeb akmensšūnas var veidot t.s. akmensaudus vai atrasties pa vienai. Sklereīdām var būt dažāda forma. Šūnas  ir nedzīvas, ar biezu, pārkoksnējušos šūnapvalku, kurā dažkārt sastopami kalcija un silīcija savienojumu ieslēgumi. No sklereīdām sastāv dažādu augļu cietie apvalki (riekstiem, zīlēm), sēklapvalki (ķiršu un plūmju kauliņi). Tās sastopamas arī, piemēram, bumbieru ziedgultnē (cietie graudiņi bumbiera auglī), koku mizā, ādainās lapās utt.

Pamataudi sastāv no dzīvām, noapaļotām vai daudzstūrainām šūnām, starp kurām veidojas starpšūnu telpas. Šūnapvalks ir plāns. Pamataudu šūnās notiek barības vielu ražošana, tās veic vielu uzsūkšanas, uzkrāšanas un izdalīšanas funkcijas, piedalās gāzu maiņā. Pamataudiem piemīt arī mehāniska izturība. Parenhīma ir galvenais pamataudu veids augu organismā.

 

 

 

Asimilējošā parenhīma atrodas galvenokārt auga jaunajās un zaļajās daļās un nodrošina fotosintēzi. Šajās šūnās ir daudz hloroplastu.

Uzkrājējparenhīmā ir daudz leikoplastu, ieslēgumu, un tā uzkrāj rezerves vielas.Uzkrājējparenhīma atrodas galvenokārt augļos, sēklās, sakņu un vasas pārveidnēs, piemēram, gumos, bumbuļos.
Aerenhīma jeb vēdinātājaudi ir pamataudi, kuros ir lielas starpšūnu telpas un ejas, kas pildītas ar gaisu. Aerenhīma mazina auga blīvumu un ir attīstīta ūdensaugiem, piemēram, lēpēm, purva augiem, piemēram, meldriem.

Augos audi izvietoti atbilstoši to funkcijām- segaudi klāj auga ķermeni un visus orgānus no ārpuses, vadaudi un balstaudi atrodas vadaudu kūlīšos, starp lūksni un koksni ir veidotājaudi, pamataudi veido auga pamatmasu - aizpilda vietu starp pārējiem audiem.