तना (वनस्पति विज्ञान)

तना, लकड़ी वाले पौधों का मुख्य ढांचा होता है और वृक्षों का प्रमुख संरचनात्मक तत्व है। तने का लकड़ी वाला भाग मृत लेकिन संरचनात्मक रूप से महत्वपूर्ण भीतरी लकड़ी और जीवित बाहरी लकड़ी से बना होता है, जिसका उपयोग पोषक तत्वों के भंडारण और परिवहन के लिए किया जाता है। लकड़ी को छाल से अलग करने वाली परत कैम्बियम होती है, जिससे तने का व्यास बढ़ता है। छाल को दो भागों में बांटा गया है: भीतरी जीवित परत (फ्लोएम), जो शर्करा का परिवहन करती है, और बाहरी परत, जो एक मृत सुरक्षात्मक परत है।

इन घटकों की सटीक कोशिकीय संरचना पुष्परहित पौधों (जिम्नोस्पर्म) और पुष्पयुक्त पौधों (एंजियोस्पर्म) में भिन्न होती है। विभिन्न प्रकार की विशिष्ट कोशिकाएँ कार्बोहाइड्रेट, जल, खनिज पदार्थों के भंडारण और पौधे में जल, खनिज पदार्थों और हार्मोनों के परिवहन में सहायता करती हैं। वृद्धि इन्हीं कोशिकाओं के विभाजन द्वारा होती है। ऊर्ध्वाधर वृद्धि शीर्ष मेरिस्टेम (तना के सिरे) से और क्षैतिज (त्रिज्यीय) वृद्धि कैम्बियम से उत्पन्न होती है। वृद्धि हार्मोनों द्वारा नियंत्रित होती है, जो वृद्धि के तरीके और समय के लिए रासायनिक संकेत भेजते हैं।

पौधों ने तनों को होने वाले नुकसान को रोकने और उसका प्रबंधन करने के लिए खुद को विकसित किया है। तनों की संरचना हवा के दबाव का सामना करने के लिए बनाई गई है, जिसमें उनकी उच्च शक्ति और कठोरता के साथ-साथ कंपन को कम करने की क्षमता भी शामिल है। कंपन को कम करने की प्रक्रिया में ऊर्जा, और परिणामस्वरूप होने वाले नुकसान को भी, तने से निकालकर शाखाओं और पत्तियों में स्थानांतरित किया जाता है। यदि तने को नुकसान पहुंचता है, तो वे एक जटिल और धीमी रक्षा प्रणाली का उपयोग करते हैं, जो सबसे पहले आने वाले रोग के लिए एक अवरोध बनाती है। अंततः, रोग का खतरा टल जाने पर, रोगग्रस्त कोशिकाओं को नई, स्वस्थ कोशिकाओं से बदल दिया जाता है।

पेड़ के तने न केवल जीवित वृक्षों के व्यापक पारिस्थितिक कार्यों में सहायक होते हैं, बल्कि वृक्षों के मरने के बाद भी एक महत्वपूर्ण पारिस्थितिक भूमिका निभाते हैं। मृत तने का अवशेष, जिसे मोटे लकड़ी के मलबे के रूप में जाना जाता है, कई भूमिकाएँ निभाता है, जिनमें शामिल हैं: पौधों और जानवरों का आवास, पोषक तत्वों का चक्रण, और मिट्टी और तलछट का परिवहन और नियंत्रण। उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के बाहर उगने वाले अधिकांश वृक्षों की वार्षिक वलयों की गणना करके उनकी आयु का अनुमान लगाया जा सकता है। इन वलयों में होने वाले बदलाव जलवायु के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं, जिसे वृक्ष-जलवायु विज्ञान कहा जाता है। मनुष्य हजारों वर्षों से निर्माण, चिकित्सा और लकड़ी से संबंधित असंख्य उत्पादों सहित विभिन्न कार्यों में तनों का निरंतर उपयोग करते आ रहे हैं। सांस्कृतिक रूप से, तने प्रतीकों, लोक मान्यताओं, अनुष्ठानों का विषय हैं और विभिन्न कला विधाओं में इनका विशेष स्थान है।
घटना
सभी संवहनी पौधों (जिनमें जाइलम और फ्लोएम ऊतक होते हैं) में जड़ और तना दोनों होते हैं। लेकिन केवल जिम्नोस्पर्म और एंजियोस्पर्म जो काष्ठमय होते हैं और जिनमें दो प्रारंभिक पत्तियाँ उगती हैं (द्विबीजपत्र), उनमें ही तना होता है। शेष एंजियोस्पर्म को या तो एक प्रारंभिक पत्ती वाले शाकीय पौधों (एकबीजपत्री, जैसे बांस) या दो प्रारंभिक पत्तियों वाले शाकीय पौधों (द्विबीजपत्री, जैसे अलसी) के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। इनमें से किसी में भी तना नहीं उगता।
संरचना

लकड़ी वाले पौधों के तने, जड़ों को ऊपरी शाखाओं, छत्र और पत्तियों से जोड़ते हैं। सामान्यतः, लकड़ी वाले पौधों का तना, जो उनकी सबसे आसानी से पहचानी जाने वाली विशेषता है, में निम्नलिखित भाग होते हैं: हृदय-लकड़ी, उपलकड़ी, कैम्बियम, भीतरी छाल, बाहरी छाल और मज्जा। इस प्रकार, पेड़ का जाइलम, या लकड़ी, कैम्बियम द्वारा छाल से अलग होता है, जो एक पार्श्व मेरिस्टेम के रूप में कार्य करता है। कैम्बियम त्रिज्या के अनुसार वृद्धि को बढ़ावा देता है। जाइलम का युवा भाग (उपलकड़ी) जड़ों से पत्तियों तक जल का परिवहन करता है। यह पैरेन्काइमा के माध्यम से भोजन के भंडारण का कार्य भी करता है, जो किरण कोशिकाओं से बना होता है। जबकि उपलकड़ी की केवल 10% कोशिकाएँ जीवित होती हैं, हृदय-लकड़ी, जाइलम का गहरा भाग, पूरी तरह से मृत होता है। यह पौधे के लिए संरचनात्मक महत्व रखता है। मज्जा तने की सबसे छोटी विशेषता है, जो उस समय का अवशेष है जब तना अभी तक लकड़ी का नहीं था। तने का उत्पादन करने का उद्देश्य अधिक स्थिरता के साथ एक लंबा पौधा बनाना है।

अर्लीवुड और लेटवुड, बढ़ते मौसम में शुरुआत में (कम घनत्व) और बाद में (उच्च घनत्व) उगने वाली लकड़ी के घनत्व में अंतर को दर्शाते हैं। पेड़ के तने को अनुप्रस्थ काट में देखने पर दिखाई देने वाले वृक्ष वलय, वर्ष के दौरान कैम्बियल वृद्धि दरों में अंतर का परिणाम होते हैं। अर्लीवुड और लेटवुड की कोशिकाओं की मोटाई में अंतर आमतौर पर वृद्धि वलय की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार होता है। ये शंकुधारी वृक्षों में सबसे अधिक स्पष्ट होते हैं और भूमध्यरेखीय क्षेत्रों में अधिकतर वार्षिक नहीं होते हैं। एंजियोस्पर्म में, वार्षिक वलय विभिन्न क्षेत्रों में मौजूद विभिन्न कोशिकाओं के अनुपात से भी प्रभावित होते हैं। हालाँकि, यह विभिन्न वंशों में भिन्न होता है। बाहरी वार्षिक वलय या वलय आमतौर पर वृक्षों में अधिकांश जल परिवहन के लिए जिम्मेदार होते हैं, अलग-अलग मात्रा में।
जिम्नोस्पर्म में
जिम्नोस्पर्म के जाइलम का 90% तक भाग लंबवत रूप से व्यवस्थित ट्रैकियाइड्स से बना होता है, जो एक प्रकार की संवाहक कोशिका होती है और अक्सर एक दूसरे को ओवरलैप करती है। तरल स्थानांतरण को सुगम बनाने के लिए, ट्रैकियाइड्स की कोशिका भित्तियों में गड्ढे होते हैं, और ये चौड़ाई से लगभग 100 गुना लंबी होती हैं। ये अपनी मोटी कोशिका भित्ति के माध्यम से संरचनात्मक मजबूती भी प्रदान करती हैं। क्षैतिज (या रेडियल) दिशा में, जिम्नोस्पर्म में सबसे महत्वपूर्ण घटक लकड़ी की किरणें होती हैं, जो कैम्बियम द्वारा निर्मित होती हैं। इनमें कोशिकाओं के समूह होते हैं जो कार्बोहाइड्रेट और खनिजों को संग्रहित करते हैं, साथ ही पानी, खनिज और अन्य यौगिकों को क्षैतिज दिशा में स्थानांतरित करते हैं। किरण ट्रैकियाइड्स और पैरेन्काइमा, विभिन्न संयोजनों में, लकड़ी की किरणों की संरचना का निर्माण करते हैं। पैरेन्काइमा मुख्य रूप से पोषक तत्वों के भंडारण के रूप में कार्य करते हैं, लेकिन सीमित मात्रा में तरल परिवहन में भी सहायता कर सकते हैं। वे पेड़ को यांत्रिक मजबूती भी प्रदान करते हैं।
एंजियोस्पर्म में
एंजियोस्पर्म में, अक्षीय दिशा में रेशों की प्रधानता होती है, साथ ही वेसल एलिमेंट्स, पैरेन्काइमा कोशिकाएं और ट्रैकियाइड्स (संवहनी और वासिकेंट्रिक दोनों), जिम्नोस्पर्म की तरह ही। वेसल एलिमेंट्स अधिकांश जल परिवहन के लिए जिम्मेदार होते हैं और इस प्रकार एक दूसरे के ऊपर स्थित होते हैं। इनकी लंबाई 1 से 10 मीटर तक होती है और इनकी उपस्थिति का उपयोग कठोर लकड़ी को नरम लकड़ी से अलग करने के लिए किया जा सकता है। रेशों की संरचना ट्रैकियाइड्स के समान होती है, लेकिन इनमें छोटे गड्ढे और मोटी कोशिका भित्ति होती है। इनका मुख्य कार्य संरचनात्मक होता है। सामान्यतः, एंजियोस्पर्म में पाए जाने वाले अक्षीय पैरेन्काइमा का अनुपात जिम्नोस्पर्म की तुलना में अधिक होता है। क्षैतिज दिशा में, जिम्नोस्पर्म की तरह ही लकड़ी की किरणें पाई जा सकती हैं, हालांकि वे पूरी तरह से पैरेन्काइमा से बनी होती हैं। जिम्नोस्पर्म के विपरीत, रेडियल जल परिवहन ज्यादातर आसन्न अक्षीय वाहिकाओं के माध्यम से, या उनके गड्ढों के माध्यम से किसी भी अक्षीय सदस्य के बीच पूरा किया जाता है।
छाल
छाल की संरचना में प्राथमिक फ्लोएम, द्वितीयक फ्लोएम, कॉर्टेक्स, पेरिडर्म और राइटीडोम की एक मृत बाहरी परत होती है। यह कैम्बियम द्वारा होने वाली रेडियल वृद्धि के मामले में होता है, जिसे द्वितीयक वृद्धि कहा जाता है। हालांकि, तने के शीर्ष पर स्थित प्राथमिक वृद्धि में, द्वितीयक फ्लोएम और पेरिडर्म विकसित नहीं होते हैं। फ्लोएम स्थानांतरण नामक प्रक्रिया के माध्यम से पूरे वृक्ष में कार्बोहाइड्रेट परिवहन में सहायता करता है। पेरिडर्म तने को यांत्रिक क्षति से बचाता है और जल की हानि को कम करता है। लेंटिसेल पेरिडर्म में छिद्रयुक्त ऊतक से बने छोटे छिद्र होते हैं जो गैस स्थानांतरण की अनुमति देते हैं। इसमें कार्बन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन और जल का स्थानांतरण शामिल है।
यांत्रिक
हवा द्वारा लगाए गए बल वृक्षों की वृद्धि और संरचना दोनों को प्रभावित करते हैं। इनके परिणामस्वरूप आंतरिक बल (तनाव) और फैलाव (विकृति), साथ ही कंपन भी उत्पन्न होते हैं। इनसे निपटने के लिए अनुकूलन और विकास हेतु वृक्षों के तनों में एक आंतरिक संरचना होती है जो दोलन और विखंडन का प्रतिरोध करती है। स्थिर विश्लेषण स्वयं के भार और हवा के प्रभावों को समझने का आधार प्रदान करता है, जबकि गतिशील विश्लेषण हवा के भार का अधिक सटीक वर्णन करता है।
आंकड़े
लकड़ी की संरचना ऐसी है कि इसे न तो पूरी तरह से लोचदार (स्प्रिंग जैसी) और न ही पूरी तरह से चिपचिपा (तरल जैसी) कहा जा सकता है, और इसलिए इसे विस्कोइलास्टिक (बीच की स्थिति में) कहा जाता है। इसके अलावा, लकड़ी पारंपरिक रूप से अध्ययन किए जाने वाले पदार्थों जैसे धातुओं की तरह आइसोट्रोपिक (सभी दिशाओं में समान) नहीं होती है और गैर-रैखिक तरीके से व्यवहार करती है। यह कोशिका भित्तियों में विभिन्न कोशिका अभिविन्यासों और सूक्ष्म तंतुओं के कोणों के कारण होता है। यह, नमी की मात्रा और टर्गर दबाव (पौधों में पानी द्वारा लगाया गया बल) जैसे अन्य परिवर्तनीय कारकों के साथ मिलकर, अधिकांश पारंपरिक इंजीनियरिंग विश्लेषणों को अनुपयुक्त बना देता है। विश्लेषण के लिए वृक्ष के तनों की संरचना को सरल बनाने के तीन तरीके हैं। एक तरीका है उन्हें एक मिश्रित पदार्थ के रूप में मानना, जिसमें ट्रेकिड और रेशे अधिकांश भार वहन करते हैं। दूसरा तरीका है उन्हें एक बहुस्तरीय मिश्रित पदार्थ के रूप में मानना, जहाँ प्रत्येक इकाई में एक या अधिक परतें होती हैं। इनमें से प्रत्येक को पेक्टिन-हेमिकेलुलोज या लिग्निन-हेमिकेलुलोज में अंतर्निहित सेलुलोज के माइक्रोफाइब्रिल्स से युक्त एक मिश्रित सामग्री कहा जाता है। तीसरा तरीका तने की कोशिकीय संरचना पर विचार करना है, जो घटक कोशिकाओं के यांत्रिक गुणों, घनत्व और आकार पर आधारित है।
गुण
घनत्व (प्रति इकाई आयतन द्रव्यमान) और व्यास (तना की मोटाई) में वृद्धि, कठोरता और मजबूती सहित यांत्रिक गुणों में वृद्धि के समानुपाती होती है। उच्च घनत्व वाले तनों में, झुकने से विफलता (उदाहरण के लिए, हवा के बल के कारण) कम घनत्व वाले तनों की तुलना में तनाव (खींचने) फ्रैक्चर से होने की अधिक संभावना होती है, जहां बकलिंग होने की अधिक संभावना होती है। फाइबर संतृप्ति बिंदु वह नमी का स्तर है जिस पर आगे सुखाने का यांत्रिक गुणों पर सीमित प्रभाव पड़ता है। इस बिंदु तक, नमी की मात्रा कम होने से लकड़ी के गुण उसी तरह बढ़ते हैं जैसे घनत्व बढ़ने से बढ़ते हैं। हवाओं या अन्य यांत्रिक उत्तेजनाओं के जवाब में, पौधे थिग्मोमॉर्फोजेनेसिस के माध्यम से अपनी वृद्धि को बदलते हैं। कठोरता में वृद्धि करने वाले गुणों को प्रभावित करने वाला प्रमुख कारक त्रिज्या में वृद्धि है। तनों का एक अन्य महत्वपूर्ण गुण उनकी खोखली बनावट है। कम खोखले पेड़ों में बकलिंग होने की संभावना कम होती है और फ्रैक्चर या यील्डिंग के माध्यम से विफलता होने की संभावना अधिक होती है। तना से शाखाएँ निकलने वाले जोड़ सबसे कमजोर बिंदु होते हैं क्योंकि वे एक गाँठ नामक लकड़ी की संरचना का निर्माण करते हैं। संरचनात्मक कठोरता में छाल का योगदान न्यूनतम होता है।
गतिकी
जब लकड़ी के पौधे हवा में दोलन करते हैं, तो यह जोखिम होता है कि वे अनुनादी आवृत्ति (अधिकतम प्रतिक्रिया उत्पन्न करते हुए) पर ऐसा करेंगे, जिससे शाखाएँ टूट सकती हैं या जड़ से उखड़ सकती हैं। यह जोखिम अधिक होता है क्योंकि वे स्वाभाविक रूप से अशांत हवा के अनुनाद (चरम ऊर्जा पर) के समान आवृत्ति पर कंपन करते हैं। यद्यपि ऊपरी आवरण अधिकांश अवमंदन प्रभाव (दोलन को कम करना) प्रदान करता है, संरचनात्मक अवमंदन भी महत्वपूर्ण है। पेड़ों में इसमें ऊर्जा का संचलन शामिल होता है, जो मुख्य तने से दूर छोटी शाखाओं और शाखाओं की ओर होता है। पेड़ के प्रत्येक भाग में प्राकृतिक आवृत्तियों की समानता ही इसे संभव बनाती है। इन रणनीतियों का कुल प्रभाव दोलन अवमंदन है, जो मूल्यवान है क्योंकि इसके लिए पेड़ के क्षेत्रफल (और इसलिए हवा के बल) को बढ़ाने की आवश्यकता नहीं होती है।
विकास

वृक्षों के तने के निर्माण में दो प्रकार की वृद्धि प्रक्रियाएँ होती हैं: प्राथमिक (ऊर्ध्वाधर) वृद्धि और कैम्बियम के माध्यम से द्वितीयक (त्रिज्यीय) वृद्धि। प्राथमिक वृद्धि शीर्ष मेरिस्टेम पर शीर्ष प्रभुत्व के कारण होती है, जिसमें शीर्ष पर स्थित कलियों के अलावा अन्य कलियों को बढ़ने से रोका जाता है। द्वितीयक वृद्धि कैम्बियम के संवहनी भाग में, कैम्बियल क्षेत्र में होती है, जो 1 से 10 कोशिकाओं की मोटाई वाली परत होती है। इस क्षेत्र में योगात्मक और गुणात्मक दोनों प्रकार के विभाजन होते हैं। योगात्मक विभाजन में, फ्यूसीफॉर्म (पतली लेकिन मध्य में चौड़ी) प्रारंभिक कोशिकाएँ (इनिशियल्स) स्पर्शरेखीय रूप से विभाजित होकर मातृ कोशिकाएँ बनाती हैं, जो आगे चलकर जाइलम और फ्लोएम कोशिकाओं का निर्माण करती हैं। गुणात्मक विभाजन में, वही प्रारंभिक कोशिकाएँ विपरीत दिशा में (पड़ोसी कोशिकाओं के लंबवत) विभाजित होती हैं। यही विभाजन तने के व्यास को बढ़ाने के लिए जिम्मेदार है।
परिस्थितिकी

जीवित वृक्षों के तनों की पारिस्थितिकी स्वयं वृक्षों की पारिस्थितिकी से अविभाज्य है। जहाँ एक वृक्ष समृद्ध पारिस्थितिकी का समर्थन करता है, वहीं उसका तना भी महत्वपूर्ण संरचनात्मक और पोषण संबंधी कार्य करके ऐसा करता है। वृक्षों के तने पौधों को सहारा देते हैं, जैसे कि एपिफाइट्स जो सीधे वृक्ष पर उगते हैं, साथ ही अकशेरुकी और जानवरों को भी।
उपयोग
लकड़ी जैसे वृक्षों के तनों से प्राप्त उत्पादों का उपयोग मनुष्य हजारों वर्षों से निर्माण और अन्य अनगिनत तरीकों से करता आ रहा है। यह एकमात्र प्रमुख निर्माण सामग्री है जिसे उगाया जाता है, और इसलिए यह व्यापक रूप से टिकाऊ है, और मजबूत है—विशेष रूप से संपीड़न में। निर्माण और कागज सहित कई लकड़ी के उत्पादों के अलावा, इसका उपयोग घरों को गर्म करने के लिए लकड़ी के ईंधन के रूप में, बिजली उत्पादन के लिए और लकड़ी का कोयला बनाने के लिए भी किया जाता है।
पौधों द्वारा स्रावित रेजिन को एकत्र किया जा सकता है और वार्निश जैसे उत्पादों में उपयोग किया जा सकता है। विभिन्न वृक्षों की छालों के कई अलग-अलग उपयोग हैं, जिनमें शामिल हैं: सिंकोना के मलेरिया-रोधी गुण; विकस्ट्रोमिया और अन्य से बने गुब्बारे; क्विलाजा सैपोनारिया से अग्निशामक फोम; एकेशिया मेर्नसी और अन्य से टैनिन से बने रंगाई उत्पाद; और क्वेरकस सुबेर से कॉर्क। तनों और छालों के कई अन्य औषधीय उपयोग भी हैं। कुछ पेड़ों द्वारा स्रावित लेटेक्स का उपयोग रबर बनाने के लिए किया जाता है; एक लचीला और जलरोधी पदार्थ।
आयु निर्धारण
वृक्ष वलय का उपयोग वृक्ष की आयु का निर्धारण करने के लिए (डेंड्रोक्रोनोलॉजी का उपयोग करके) और वृक्ष के जीवनकाल की जलवायु को समझने के लिए (डेंड्रोक्लाइमेटोलॉजी का उपयोग करके) किया जा सकता है। डेंड्रोक्रोनोलॉजी में, विशिष्ट वातावरणों (जैसे भूमध्य रेखा के निकट) और कुछ दबावों (सूखा) में उगने वाले वृक्षों को छोड़कर, प्रत्येक वृक्ष वलय सामान्यतः एक वर्ष की वृद्धि अवधि को दर्शाता है।डेंड्रोक्लाइमेटोलॉजी में, प्रत्येक वार्षिक वलय की प्रकृति पर जलवायु के प्रभाव का विश्लेषण किया जाता है। दो प्रमुख माप हैं वलय की कुल चौड़ाई और लेटवुड का अधिकतम घनत्व। लेटवुड का उच्च घनत्व और वलय की चौड़ाई उच्च औसत ग्रीष्मकालीन तापमान से संबंधित होती है।
संस्कृति में

वृक्षों के तने प्रतीकात्मकता, अनुष्ठान, लोक मान्यताओं का विषय हैं और इनका उपयोग अक्सर कार्यात्मक और कलात्मक दोनों प्रकार के निर्माणों में किया जाता है। यह विचार कि वृक्ष किसी शाश्वत जीवन शक्ति का प्रतिनिधित्व करते हैं, संभवतः तब उत्पन्न हुआ होगा जब मनुष्यों ने पुराने, मृत तनों से नई वृद्धि को अंकुरित होते देखा। वृक्षों के तनों और शाखाओं का आकार मानव रूप के समान होता है, जिससे मानवीकरण होता है और कुछ संस्कृतियों में यह उर्वरता का प्रतीक है। उत्तरी अमेरिका और उप-सहारा अफ्रीका के कुछ हिस्सों में, लोग लंबे समय तक वृक्षों को छूकर उनसे "विवाह" करते हैं। भारत में, विभिन्न अनुष्ठानिक उद्देश्यों के लिए विभिन्न प्रजातियों के वृक्षों के बीच और लोगों और वृक्षों के बीच औपचारिक विवाह संपन्न किए जाते हैं। ग्रीक पौराणिक कथाओं में, मनुष्यों और अप्सराओं, जैसे कि डैफ्ने, को अक्सर सुरक्षा प्रदान करने के लिए वृक्षों में परिवर्तित कर दिया जाता है।
 ग्रन्थसूची 































Category:पादप आकारिकी
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