Kontrolowane uszkodzenie
Badacze nacięli pierścieniowo tkanki zewnętrzne członów: skórkę, hipodermę i część miękiszu kory. Wiązki przewodzące i rdzeń pozostawały ciągłe. Rośliny utrzymywano w komorze przy temperaturze 30°C w dzień i 20°C nocą, obserwując gojenie do 31. dnia. Taki układ pozwalał porównywać ranę o znanym przebiegu z zachowaniem całego członu. [Mylo i wsp. 2020]
Najpierw zmiana brzegu i uszczelnienie
Brzegi rany stopniowo zawijały się ku wnętrzu, zmniejszając odsłoniętą powierzchnię. W pierwszym tygodniu pojawiała się jasna warstwa obumarłych komórek. Już w pierwszych dniach barwienia wykazywały odkładanie substancji lipofilowych w strefie granicznej, interpretowanych jako wczesna bariera związana z suberynizacją. [Mylo i wsp. 2020]
Później narastała lignifikacja ścian. Sygnał tego procesu stwierdzano wcześniej u opuncji niż u cholli. Powstanie bariery chemicznej i obumarłej warstwy powierzchniowej ogranicza kontakt żywych tkanek z otoczeniem, podczas gdy głębiej rozpoczyna się organizacja nowej tkanki ochronnej. [Mylo i wsp. 2020]
Peryderma przyranna
Do końca obserwacji u obu gatunków powstała peryderma przyranna, obejmująca tkanki wytwarzane przez nowy merystem korkotwórczy. U O. ficus-indica wyraźniejszy był przyrost komórek miękiszowych w strefie rany. W niektórych miejscach połączenie między nowymi warstwami pozostawało mechanicznie delikatne. [Mylo i wsp. 2020]
| Etap obserwacji | Zmiana w tkankach |
|---|---|
| Pierwsze dni | Zawijanie brzegu; lipofilowa bariera przy powierzchni rany |
| Około pierwszego tygodnia | Widoczna jasna warstwa obumarłych komórek; rozwój zmian ścian |
| Dalsze tygodnie, do 31. dnia | Organizacja perydermy przyrannej i przebudowa tkanek pod powierzchnią |
Odtworzenie bariery a nośność pędu
Powtarzane próby zginania ujawniły różny przebieg zmian mechanicznych. U C. bigelovii część miar sztywności po początkowym osłabieniu wzrastała. Poszczególne parametry reagowały jednak odmiennie, a u O. ficus-indica obraz odzyskiwania właściwości był słabszy. Ocena mechaniczna wymaga zatem wskazania mierzonej cechy: sztywności, pracy odkształcenia albo odporności na kolejne uszkodzenie. [Mylo i wsp. 2020]
Oglądanie suchej powierzchni rany informuje o jej stanie zewnętrznym. Mikroskopia rozpoznaje rozwój nowych warstw, a pomiar mechaniczny opisuje zdolność do przenoszenia obciążenia. Te trzy skale uzupełniają się, pokazując regenerację jako proces zachodzący równocześnie w strukturze, chemii ścian i funkcji organu. [Mylo i wsp. 2020]
Związek z rozmnażaniem wegetatywnym
Łatwo odłamujący się człon cholli może rozpocząć samodzielny wzrost, jeśli zachowa wodę i żywe tkanki, a następnie utworzy korzenie. Badanie kontrolowanego nacięcia objaśnia część tej drogi — tworzenie bariery i przebudowę tkanek. Całkowite odłączenie propaguli stanowi inne obciążenie fizjologiczne, ponieważ przerywa również połączenie przewodzące z rośliną mateczną. [Mylo i wsp. 2020][Mylo i wsp. 2022][Bobich 2005]
Opracowanie na podstawie publikacji naukowych. Nazwy zgodne z POWO; nazwy historyczne podano przy omawianiu starszych prac.
Self‐repair in cacti branches: Comparative analyses of their morphology, anatomy, and biomechanics
Mylo M. D., Krüger F., Speck T., Speck O., Self‐repair in cacti branches: Comparative analyses of their morphology, anatomy, and biomechanics, International Journal of Molecular Sciences, 2020, 21(13):4630, doi: 10.3390/ijms21134630
Porównanie gojenia kontrolowanych ran Cylindropuntia bigelovii i Opuntia ficus-indica przez 31 dni. Mikroskopia i próby zginania pokazują kolejne etapy powstawania bariery ochronnej, perydermy przyrannej i zmian sztywności pędów.
Elastic property and fracture mechanics of lateral branch-branch junctions in cacti: A case study of Opuntia ficus-indica and Cylindropuntia bigelovii
Mylo M. D., Hoppe A., Pastewka L., Speck T., Speck O., Elastic property and fracture mechanics of lateral branch-branch junctions in cacti: A case study of Opuntia ficus-indica and Cylindropuntia bigelovii, Frontiers in Plant Science, 2022, 13:950860, doi: 10.3389/fpls.2022.950860
Doświadczenia rozciągania połączeń członów Cylindropuntia bigelovii oraz młodych i starszych pędów Opuntia ficus-indica. Pomiary siły, naprężenia i energii pękania zestawiono z anatomią i modelami mechanicznymi tkanek.
Vegetative reproduction, population structure, and morphology of Cylindropuntia fulgida var. mamillata in a desert grassland
Bobich E. G., Vegetative reproduction, population structure, and morphology of Cylindropuntia fulgida var. mamillata in a desert grassland, International Journal of Plant Sciences, 2005, 166(1):97-104, doi: 10.1086/425665
Porównanie dwóch skupień Cylindropuntia fulgida var. mamillata oraz szklarniowe próby ukorzeniania owoców i członów. Omawia zależność odnowienia klonalnego od rozmiaru roślin, dostępnego miejsca, pokrycia podłoża i zaopatrzenia w wodę.
