आप बड़े जीवित जीवों, पौधों और जानवरों दोनों की बाह्य आकृति विज्ञान में संरचनात्मक समानताएं और विविधताएं बहुत आसानी से देख सकते हैं। इसी प्रकार, यदि हम आंतरिक संरचना का अध्ययन करें, तो कई समानताओं के साथ-साथ अंतर भी पाए जाते हैं। यह अध्याय आपको उच्च पादपों की आंतरिक संरचना और क्रियात्मक संगठन से परिचित कराता है। पादपों की आंतरिक संरचना के अध्ययन को शारीरिकी (एनाटॉमी) कहते हैं। पादपों में कोशिकाएं मूल इकाई होती हैं, कोशिकाएं ऊतकों में संगठित होती हैं और बदले में ऊतक अंगों में संगठित होते हैं। एक पादप में विभिन्न अंग अपनी आंतरिक संरचना में अंतर दर्शाते हैं। आवृतबीजियों के भीतर, एकबीजपत्री और द्विबीजपत्री पादप भी शारीरिक रूप से भिन्न देखे जाते हैं। आंतरिक संरचनाएं विविध पर्यावरणों के अनुकूलन भी दर्शाती हैं।

6.2 ऊतक तंत्र

हम उपस्थित कोशिकाओं के प्रकार के आधार पर ऊतकों के प्रकारों पर चर्चा कर रहे थे। आइए अब विचार करें कि पादप शरीर में उनके स्थान के आधार पर ऊतक कैसे भिन्न होते हैं। उनकी संरचना और कार्य भी स्थान पर निर्भर होंगे। उनकी संरचना और स्थिति के आधार पर, ऊतक तंत्र तीन प्रकार के होते हैं। ये हैं बाह्यत्वचीय ऊतक तंत्र, आधारीय या मूलभूत ऊतक तंत्र और संवहनी या चालक ऊतक तंत्र।

6.1.1 बाह्यत्वचीय ऊतक तंत्र

बाह्यत्वचीय ऊतक तंत्र संपूर्ण पादप शरीर का सबसे बाहरी आवरण बनाता है और इसमें बाह्यत्वचीय कोशिकाएं, रंध्र तथा बाह्यत्वचीय उपांग - रोम और केश शामिल हैं। बाह्यत्वचा प्राथमिक पादप शरीर की सबसे बाहरी परत होती है। यह लम्बी, सघन रूप से व्यवस्थित कोशिकाओं से बनी होती है, जो एक सतत परत बनाती हैं। बाह्यत्वचा आमतौर पर एकल-परत वाली होती है। बाह्यत्वचीय कोशिकाएं मृदूतकीय होती हैं जिनमें कोशिका भित्ति के साथ साइटोप्लाज्म की एक छोटी परत और एक बड़ी रिक्तिका होती है। बाह्यत्वचा के बाहरी हिस्से पर अक्सर मोमी मोटी परत होती है जिसे उपत्वचा (क्यूटिकल) कहते हैं जो जल की हानि को रोकती है। जड़ों में उपत्वचा अनुपस्थित होती है। रंध्र पत्तियों की बाह्यत्वचा में उपस्थित संरचनाएं हैं। रंध्र वाष्पोत्सर्जन और गैसीय विनिमय की प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं। प्रत्येक रंध्र दो सेम के आकार की कोशिकाओं से बना होता है जिन्हें रक्षक कोशिकाएं कहते हैं जो रंध्रीय छिद्र को घेरे रहती हैं। घासों में, रक्षक कोशिकाएं डम्बल के आकार की होती हैं। रक्षक कोशिकाओं की बाहरी भित्तियाँ (रंध्रीय छिद्र से दूर) पतली होती हैं और आंतरिक भित्तियाँ (रंध्रीय छिद्र की ओर) अत्यधिक मोटी होती हैं। रक्षक कोशिकाओं में हरितलवक होते हैं और वे रंध्रों के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करती हैं। कभी-कभी, रक्षक कोशिकाओं के आस-पास की कुछ बाह्यत्वचीय कोशिकाएं अपने आकार और आमाप में विशिष्ट हो जाती हैं और सहायक कोशिकाओं के रूप में जानी जाती हैं। रंध्रीय छिद्र, रक्षक कोशिकाएं और आसपास की सहायक कोशिकाओं को एक साथ रंध्र उपकरण कहा जाता है (चित्र 6.4)।

चित्र 6.1 आरेखीय निरूपण: (a) सेम के आकार की रक्षक कोशिकाओं वाले रंध्र (b) डम्बल के आकार की रक्षक कोशिकाओं वाले रंध्र

बाह्यत्वचा की कोशिकाओं पर कई रोम होते हैं। मूल रोम बाह्यत्वचीय कोशिकाओं के एककोशिकीय दीर्घीकरण होते हैं और मृदा से जल एवं खनिजों के अवशोषण में सहायता करते हैं। तने पर बाह्यत्वचीय रोमों को त्वक् रोम (ट्राइकोम) कहते हैं। प्ररोह तंत्र में त्वक् रोम आमतौर पर बहुकोशिकीय होते हैं। वे शाखित या अशाखित तथा नरम या कठोर हो सकते हैं। वे स्रावी भी हो सकते हैं। त्वक् रोम वाष्पोत्सर्जन के कारण जल की हानि को रोकने में सहायता करते हैं।

6.1.2 आधारीय ऊतक तंत्र

बाह्यत्वचा और संवहन बंडलों को छोड़कर सभी ऊतक आधारीय ऊतक का निर्माण करते हैं। इसमें सरल ऊतक जैसे मृदूतक, कोलेनकाइमा और स्क्लेरेनकाइमा शामिल होते हैं। मृदूतकीय कोशिकाएं आमतौर पर प्राथमिक तनों और जड़ों में वल्कुट, परिरंभ, मज्जा और मज्जा किरणों में उपस्थित होती हैं। पत्तियों में, आधारीय ऊतक में पतली भित्ति वाली हरितलवक युक्त कोशिकाएं होती हैं और इसे पर्णमध्योतक (मीसोफिल) कहा जाता है।

6.1.3 संवहनी ऊतक तंत्र

संवहनी तंत्र में जटिल ऊतक, फ्लोएम और जाइलम होते हैं। जाइलम और फ्लोएम मिलकर संवहनी बंडल बनाते हैं (चित्र 6.5)। द्विबीजपत्री तनों में, कैम्बियम फ्लोएम और जाइलम के बीच उपस्थित होता है। ऐसे संवहनी बंडल, कैम्बियम की उपस्थिति के कारण, द्वितीयक जाइलम और फ्लोएम ऊतक बनाने की क्षमता रखते हैं, और इसलिए इन्हें खुले संवहनी बंडल कहा जाता है। एकबीजपत्रियों में, संवहनी बंडलों में कोई कैम्बियम उपस्थित नहीं होता है। इसलिए, चूंकि वे द्वितीयक ऊतक नहीं बनाते, उन्हें बंद संवहनी बंडल कहा जाता है। जब किसी संवहनी बंडल के भीतर जाइलम और फ्लोएम विभिन्न त्रिज्याओं के साथ एकांतर रूप से व्यवस्थित होते हैं, तो इस व्यवस्था को त्रिज्यीय कहा जाता है, जैसे कि जड़ों में। संयुक्त प्रकार के संवहनी बंडलों में, जाइलम और फ्लोएम संवहनी बंडलों की एक ही त्रिज्या के साथ संयुक्त रूप से स्थित होते हैं। ऐसे संवहनी बंडल तनों और पत्तियों में सामान्य हैं। संयुक्त संवहनी बंडलों में आमतौर पर फ्लोएम केवल जाइलम के बाहरी तरफ स्थित होता है।

चित्र 6.2 विभिन्न प्रकार के संवहनी बंडल : (a) त्रिज्यीय (b) संयुक्त बंद (c) संयुक्त खुला

6.2 द्विबीजपत्री एवं एकबीजपत्री पादपों की शारीरिक रचना

जड़ों, तनों और पत्तियों के ऊतक संगठन की बेहतर समझ के लिए, इन अंगों के परिपक्व क्षेत्रों के अनुप्रस्थ काट का अध्ययन करना सुविधाजनक है।

6.2.1 द्विबीजपत्री जड़

चित्र 6.6 (a) देखिए, यह सूरजमुखी की जड़ का अनुप्रस्थ काट दर्शाता है। आंतरिक ऊतक संगठन इस प्रकार है:

सबसे बाहरी परत अधिचर्म (एपिब्लेमा) है। अधिचर्म की कई कोशिकाएं एककोशिकीय मूल रोमों के रूप में उभरी होती हैं। वल्कुट में पतली भित्ति वाली मृदूतक कोशिकाओं की कई परतें होती हैं

चित्र 6.3 अनुप्रस्थ काट : (a) द्विबीजपत्री जड़ (प्राथमिक) (b) एकबीजपत्री जड़

जिनके बीच अंतराकोशिकीय स्थान होते हैं। वल्कुट की सबसे भीतरी परत को अंतस्त्वचा (एंडोडर्मिस) कहा जाता है। इसमें अंतराकोशिकीय स्थानों के बिना बैरल के आकार की कोशिकाओं की एकल परत होती है। अंतस्त्वचीय कोशिकाओं की स्पर्शरेखीय और त्रिज्यीय दोनों भित्तियों में जल-अभेद्य, मोमी पदार्थ सुबेरिन का कैस्पेरियन पट्टिकाओं के रूप में जमाव होता है। अंतस्त्वचा के बाद कुछ परतें मोटी भित्ति वाली मृदूतकीय कोशिकाओं की होती हैं जिन्हें परिरंभ (पेरीसाइकिल) कहा जाता है। पार्श्व जड़ों और संवहन कैम्बियम का प्रारंभ द्वितीयक वृद्धि के दौरान इन कोशिकाओं में होता है। मज्जा छोटा या अगोचर होता है। जाइलम और फ्लोएम के बीच स्थित मृदूतकीय कोशिकाओं को संयोजी ऊतक कहा जाता है। आमतौर पर दो से चार जाइलम और फ्लोएम पैच होते हैं। बाद में, जाइलम और फ्लोएम के बीच एक कैम्बियम वलय विकसित होता है। अंतस्त्वचा के भीतरी तरफ के सभी ऊतक जैसे परिरंभ, संवहनी बंडल और मज्जा स्टील (अस्थिल) का निर्माण करते हैं।

6.2.2 एकबीजपत्री जड़

एकबीजपत्री जड़ की शारीरिक रचना कई मामलों में द्विबीजपत्री जड़ के समान होती है (चित्र 6.6 b)। इसमें बाह्यत्वचा, वल्कुट, अंतस्त्वचा, परिरंभ, संवहनी बंडल और मज्जा होता है। द्विबीजपत्री जड़ की तुलना में, जिसमें कम जाइलम बंडल होते हैं, एकबीजपत्री जड़ में आमतौर पर छह से अधिक (बहुचापी) जाइलम बंडल होते हैं। मज्जा बड़ा और अच्छी तरह विकसित होता है। एकबीजपत्री जड़ों में कोई द्वितीयक वृद्धि नहीं होती है।

6.2.3 द्विबीजपत्री तना

एक विशिष्ट युवा द्विबीजपत्री तने का अनुप्रस्थ काट दर्शाता है कि बाह्यत्वचा तने की सबसे बाहरी सुरक्षात्मक परत है चित्र 6.7 a. उपत्वचा की पतली परत से ढकी हुई, इसमें त्वक् रोम और कुछ रंध्र हो सकते हैं। बाह्यत्वचा और परिरंभ के बीच कई परतों में व्यवस्थित कोशिकाएं वल्कुट का निर्माण करती हैं। इसमें तीन उप-क्षेत्र होते हैं। बाहरी अधस्त्वचा (हाइपोडर्मिस), बाह्यत्वचा के ठीक नीचे कोलेनकाइमा कोशिकाओं की कुछ परतों से बनी होती है, जो युवा तने को यांत्रिक शक्ति प्रदान करती हैं। अधस्त्वचा के नीचे वल्कुटीय परतें गोल, पतली भित्ति वाली मृदूतकीय कोशिकाओं से बनी होती हैं जिनमें स्पष्ट अंतराकोशिकीय स्थान होते हैं। वल्कुट की सबसे भीतरी परत को अंतस्त्वचा कहा जाता है। अंतस्त्वचा की कोशिकाएं स्टार्च कणों से समृद्ध होती हैं और इस परत को स्टार्च आवरण भी कहा जाता है। परिरंभ अंतस्त्वचा के आंतरिक तरफ और फ्लोएम के ऊपर स्क्लेरेनकाइमा के अर्धचंद्राकार पैच के रूप में उपस्थित होता है। संवहनी बंडलों के बीच में त्रिज्यीय रूप से स्थित मृदूतकीय कोशिकाओं की कुछ परतें होती हैं, जो मज्जा किरणों का निर्माण करती हैं। बड़ी संख्या में संवहनी बंडल एक वलय में व्यवस्थित होते हैं; संवहनी बंडलों की ‘वलय’ व्यवस्था द्विबीजपत्री तने की एक विशेषता है। प्रत्येक संवहनी बंडल संयुक्त, खुला और अंतःस्थूली प्रोटोजाइलम वाला होता है। बड़ी संख्या में गोल, मृदूतकीय कोशिकाएं जिनमें बड़े अंतराकोशिकीय स्थान होते हैं, तने के केंद्रीय भाग पर कब्जा कर लेती हैं और मज्जा का निर्माण करती हैं।

चित्र 6.4 तने का अनुप्रस्थ काट : (a) द्विबीजपत्री (b) एकबीजपत्री

6.2.4 एकबीजपत्री तना

एकबीजपत्री तने में एक स्क्लेरेनकाइमेटस अधस्त्वचा, बिखरे हुए संवहनी बंडलों की एक बड़ी संख्या (प्रत्येक एक स्क्लेरेनकाइमेटस बंडल आवरण से घिरा हुआ), और एक बड़ा, स्पष्ट मृदूतकीय आधारीय ऊतक होता है (चित्र 6.7b)। संवहनी बंडल संयुक्त और बंद होते हैं। परिधीय संवहनी बंडल आम तौर पर केंद्रीय रूप से स्थित लोगों से छोटे होते हैं। फ्लोएम मृदूतक अनुपस्थित होता है, और संवहनी बंडलों के भीतर जल युक्त गुहाएं उपस्थित होती हैं।

6.2.5 पृष्ठाधर (द्विबीजपत्री) पत्ती

पर्णफलक के माध्यम से एक पृष्ठाधर पत्ती की ऊर्ध्वाधर काट तीन मुख्य भाग दर्शाती है, अर्थात् बाह्यत्वचा, पर्णमध्योतक और संवहनी तंत्र। बाह्यत्वचा जो पत्ती की ऊपरी सतह (अधर बाह्यत्वचा) और निचली सतह (अभर बाह्यत्वचा) दोनों को ढकती है, में एक स्पष्ट उपत्वचा होती है। अभर बाह्यत्वचा में आम तौर पर अधर बाह्यत्वचा की तुलना में अधिक रंध्र होते हैं। बाद वाली में तो रंध्र भी नहीं हो सकते हैं। ऊपरी और निचली बाह्यत्वचा के बीच के ऊतक को पर्णमध्योतक कहा जाता है। पर्णमध्योतक, जिसमें हरितलवक होते हैं और प्रकाश संश्लेषण करते हैं, मृदूतक से बना होता है। इसमें दो प्रकार की कोशिकाएं होती हैं - स्तंभ मृदूतक और स्पंजी मृदूतक। अधर स्थित स्तंभ मृदूतक लम्बी कोशिकाओं से बना होता है, जो ऊर्ध्वाधर रूप से और एक दूसरे के समानांतर व्यवस्थित होती हैं। अंडाकार या गोल और ढीले ढंग से व्यवस्थित स्पंजी मृदूतक स्तंभ कोशिकाओं के नीचे स्थित होता है और निचली बाह्यत्वचा तक फैला होता है। इन कोशिकाओं के बीच कई बड़े स्थान और वायु गुहाएं होती हैं। संवहनी तंत्र में संवहनी बंडल शामिल होते हैं, जिन्हें शिराओं और मध्यशिरा में देखा जा सकता है। संवहनी बंडलों का आकार शिराओं के आकार पर निर्भर करता है। द्विबीजपत्री पत्तियों की जालिकावत् शिराविन्यास में शिराओं की मोटाई भिन्न होती है। संवहनी बंडल मोटी भित्ति वाली बंडल आवरण कोशिकाओं की एक परत से घिरे होते हैं। चित्र 6.8 (a) देखिए और संवहनी बंडल में जाइलम की स्थिति का पता लगाइए।

चित्र 6.5 पत्ती का अनुप्रस्थ काट : (a) द्विबीजपत्री (b) एकबीजपत्री

6.2.6 समपार्श्विक (एकबीजपत्री) पत्ती

समपार्श्विक पत्ती की शारीरिक रचना कई मायनों में पृष्ठाधर पत्ती के समान होती है। यह निम्नलिखित विशेषता अंतर दर्शाती है। एक समपार्श्विक पत्ती में, रंध्र बाह्यत्वचा की दोनों सतहों पर उपस्थित होते हैं; और पर्णमध्योतक स्तंभ और स्पंजी मृदूतक में विभेदित नहीं होता है (चित्र 6.8 b)। घासों में, शिराओं के साथ कुछ अधर बाह्यत्वचीय कोशिकाएं स्वयं को बड़ी, खाली, रंगहीन कोशिकाओं में परिवर्तित कर लेती हैं। इन्हें बुलीफॉर्म कोशिकाएं कहा जाता है। जब पत्तियों में बुलीफॉर्म कोशिकाओं ने जल अवशोषित कर लिया है और स्फीत होती हैं, तो पत्ती की सतह खुली रहती है। जब वे जल तनाव के कारण शिथिल होती हैं, तो वे जल हानि को कम करने के लिए पत्तियों को अंदर की ओर मोड़ देती हैं। एकबीजपत्री पत्तियों में समानांतर शिराविन्यास संवहनी बंडलों के लगभग समान आमापों में परिलक्षित होता है (मुख्य शिराओं को छोड़कर) जैसा कि पत्तियों की ऊर्ध्वाधर काट में देखा जाता है।

सारांश

शारीरिक रूप से, एक पादप विभिन्न प्रकार के ऊतकों से बना होता है। पादप ऊतकों को मोटे तौर पर विभज्योतकीय (शीर्षस्थ, पार्श्व और अंतर्वेशी) और स्थायी (सरल और जटिल) में वर्गीकृत किया जाता है। भोजन का समावेशन और उसका भंडारण, जल, खनिजों और प्रकाशसंश्लेषी पदार्थों का परिवहन, और यांत्रिक सहारा ऊतकों के मुख्य कार्य हैं। तीन प्रकार के ऊतक तंत्र हैं - बाह्यत्वचीय, आधारीय और संवहनी। बाह्यत्वचीय ऊतक तंत्र बाह्यत्वचीय कोशिकाओं, रंध्रों और बाह्यत्वचीय उपांगों से बने होते हैं। आधारीय ऊतक तंत्र पादप का मुख्य आयतन बनाता है। इसे तीन क्षेत्रों में विभाजित किया गया है - वल्कुट, परिरंभ और मज्जा। संवहनी ऊतक तंत्र जाइलम और फ्लोएम द्वारा बनता है। कैम्बियम की उपस्थिति, जाइलम और फ्लोएम के स्थान के आधार पर, संवहनी बंडल विभिन्न प्रकार के होते हैं। संवहनी बंडल चालक ऊतक बनाते हैं और जल, खनिजों और खाद्य पदार्थ का स्थानांतरण करते हैं। एकबीजपत्री और द्विबीजपत्री पादप अपनी आंतरिक संरचनाओं में स्पष्ट विविधता दर्शाते हैं। वे संवहनी बंडलों के प्रकार, संख्या और स्थान में भिन्न होते हैं। द्वितीयक वृद्धि अधिकांश द्विबीजपत्री जड़ों और तनों में होती है और यह संवहन कैम्बियम और कॉर्क कैम्बियम की गतिविधि से अंगों की परिधि (व्यास) बढ़ाती है। लकड़ी वास्तव में एक द्वितीयक जाइलम होती है। उनकी संरचना और उत्पादन के समय के आधार पर विभिन्न प्रकार की लकड़ी होती है।