Biológiatanár

A vadon élő tulipán fajok nagy része Közép-Ázsiában fordul elő, de Ázsia más részein, Észak-Afrikában és Európában is őshonosak. Mintegy 125 vad fajukat ismerjük a kinemesített fajták száma pedig 3–4000. Számos színváltozatban létezik, a kék kivételével bármilyen színű és változatos mintájú lehet a virága. Hagymájából 2–6 széles, sima felszínű, hosszúkás levél fejlődik, melyek közül hosszú levéltelen szárrész, a tőkocsányon emelkedik ki, végén a virággal (1-2. ábrák).

1. ábra: Virágzó tulipánok (Fotó: Kriska György)

2. ábra: Tulipánlevelek közül kiemelkedő virágbimbós tőkocsányok (Fotó: Kriska György)

A liliomfélék családjába sorolt növény virágfelépítése jól mutatja az egyszikűekre jellemző szerkezetet. Szimmetriája sugaras, virágtakarója az egynemű lepel. 6 lepellevele van, melyek hármasával állnak két körben. Ezeken belül találjuk a két körben álló 3-3 porzót és legbelül a felső állású termőt, mely 3 termőlevélből nőtt össze. Ezt jelzi a 3 ágú bibe és a 3 rekeszre tagolódó magház, amiből többmagvú toktermés fejlődik (3-4. ábrák).

3. ábra: Tulipánvirág felépítése (Fotó: Kriska György)

4. ábra: Tulipán ivartájéka (Fotó: Kriska György)

A tulipán epidermiszének vizsgálatára két egyszerű módszer létezik. Az egyik a levonatkészítés. Ekkor színtelen körömlakkal vonjuk be vékonyan a levél felszínét, majd pár perc elteltével lehúzzuk a vékony lakkhártyát. Ehhez bonctűvel kell felpiszkálnunk a letapadt hártya szélét, majd ezt csipesszel megragadva tudjuk lehúzni az egész bevonatot. Miután a felső ragadósabb részével rátapasztottuk ezt egy tárgylemezre már el is kezdhetjük vizsgálni fénymikroszkóp alatt.

5. ábra: Tulipánlevélről készült levonat fénymikroszkópos képei (Fotó: Kriska György)

A levonaton szépen kirajzolódnak a gázcserenyílások és az epidermiszsejtek jellegzetes kutikularajzolatai (5. ábra). További információkhoz juthatunk, ha magát az epidermisz nyúzatot vizsgáljuk meg fénymikroszkóp alatt. A tulipánlevél elég vastag, így a levonat lehúzásnál alkalmazott technikával is hozzájuthatunk a nyúzathoz. Ezt tárgylemezen kisimítva néhány vízcseppel lefedve vizsgálhatjuk (6-7. ábrák).

6. ábra: A levél epidermisz nyúzatának kisnagyítású fénymikroszkópos képe (Fotó: Kriska György)

7. ábra: Az epidermisz nyúzat nagy nagyítású képén jól felismerhetők már a sejtstruktúrák is (Fotó: Kriska György)

A tulipán „szára”, a tőkocsány kiválóan alkalmas az egyszikű szár szöveti felépítésének tanulmányozására. A kellően vastag szárból zsilettpengével könnyen készíthetünk egészen vékony metszeteket. Ezeket 1 csepp vízben helyezzük tárgylemezre, majd cseppentsünk hozzá 3-4 csepp toluidinkék oldatot. Ügyeljünk arra, hogy a festék teljesen elborítsa a metszeteket. 15-20 másodperc után szemcseppentővel szívjuk le a festékes oldatot a metszetekről, majd mossuk át ezeket tiszta vízzel egy másik szemcseppentőt használva. Az átmosással akadályozhatjuk meg a preparátumok túlfestődését. Túlfestődéskor nem különülnek el egymástól az egyes szövetek, mert minden kékes-lilára színeződik.

8. ábra: Tulipán szárkeresztmetszet kisnagyítású fénymikroszkópos képe (Fotó: Kriska György)

Fénymikroszkóp alatt kisnagyításon vizsgálva a szárkeresztmetszetet jól megfigyelhető az egyrétegű epidermisz alatti kerekded átmetszetű sejtekből álló kéregparenchima. Alatta megvastagodott falú sejtekből álló szilárdítószövet gyűrű következik, amit a szár belsejét kitöltő bélparenchima követ. Ez utóbbiban elszórtan helyezkednek el az edénynyalábok (8. ábra). Ne felejtsük el, hogy keresztmetszeti képet látunk, ezért a tényleges szerkezet megismeréséhez hosszanti szármetszeteket is tanulmányoznunk kell.   

9. ábra: Tulipán szárkeresztmetszet erősebb nagyítású fénymikroszkópos képe (Fotó: Kriska György)

Erősebb nagyításnál részletesebben is feltárul a tulipánszár látványos szárszerkezete (9-10. ábrák). A szorosan egymáshoz kapcsolódó epidermiszsejtek külső felszínét kutikularéteg borítja. Alattuk vastagodott falú sejtsor (szilárdító hipodermisz) látható, amit a kéregparenchima követ. Alatta szilárdítószövet gyűrűt látunk, mely a szárban hengerpalásként végigfutva erősíti meg a tőkocsányt. A bélparenchimában figyelhetők meg az edénynyalábok keresztmetszetei, amelyekben a toludinkékes festés miatt jól elkülönül a kifelé tekintő háncsrész és a befelé néző farész. A farészben a tág üregű vízszállító csövektől kifelé láthatjuk a szűkebb vízszállító sejtek keresztmetszeteit.

10. ábra: Tulipán szárkeresztmetszet erős nagyítású fénymikroszkópos képe (Fotó: Kriska György)

A tulipán tőkocsányból könnyen készíthetünk hosszmetszetet is, ami újabb információkat szolgáltat számunkra.

11. ábra: A tőkocsány toluidinkékkel megfestett hosszmetszetének fénymikroszkópos képe (Fotó: Kriska György)

A hosszmetszet vizsgálatakor leginkább a spirális sejtfalvastagodású vízszállítócsövek alapján azonosíthatjuk a szállítónyalábok hosszmetszeteit.

12. ábra: A tőkocsány toluidinkékkel megfestett hosszmetszetének erősebb nagyítású fénymikroszkópos képei (Fotó: Kriska György)

Az egyre erősebb nagyítású képeken pedig már jól azonosíthatók az edénynyalábokat képező fa- és háncsrész megnyúlt elemei. Ahogy a keresztmetszeten láthattuk a vízszállítósejteket közvetlenül a háncsrész mellett, míg a tágüregű vízszállítócsöveket a bélparenchima belseje felé, a háncsrésztől távolabb figyelhetjük meg (11-12. ábrák).

13. ábra: Hullámos kutikularajzolat a lepellevél levonatán. Fénymikroszkópos kép (Fotó: Kriska György)

A virág szöveti felépítése is tartogat számunkra érdekességeket. A lepellevélről készült levonaton például jól megfigyelhetjük az epidermiszsejtek jellegzetes kutikularajzolatait és itt-ott egy-két gázcserenyílást is láthatunk. Ezekből jóval kevesebb van itt, mint a levélfelszínen (13-14. ábrák).

14. ábra: A lepellevél levonatán csak elvétve találunk gázcserenyílásokat (Fotó: Kriska György)

Magát a tulipán lepellevelét is érdemes fénymikroszkóppal megvizsgálnunk. Ebben kisebb nagyításon világos sávok tűnnek fel, melyek belsejében erősebb nagyításon vízszállító csöveket ismerhetünk fel (15-16. ábra).

15. ábra: Tulipán lepellevél fénymikroszkópos képe (Fotó: Kriska György)

16. ábra: Tulipán lepellevél erősebb nagyítású fénymikroszkópos képe (Fotó: Kriska György)

17. ábra: Fehér tulipáncsokor és a megfestett lepellevelek (kiskép) (Fotó: Kriska György)

A vízszállító csövek alkalmasak arra is, hogy megfestett vizet juttatva a lepellevelekbe megszínesítsék ezeket. A toluidinkék, vagy piros eozin oldatba állított fehér tulipán lepellevelein néhány óra elteltével cirmos mintázat rajzolódik ki.

Ezzel kísérlettel nem csak a magát a szállítást tudjuk demonstrálni, hanem szövettani vizsgálatokkal azt is ki tudjuk deríteni, hogy a szállítónyaláb melyik része szállítja felfelé a megfestett vizet. Ehhez elsőként, egyfajta kontrollként, készítsünk keresztmetszeteket a tulipán festetlen szárából és vizsgáljuk meg ezeket fénymikroszkóp alatt!

18. ábra: Tulipán tőkocsány keresztmetszet fénymikroszkópos képei festés nélkül (Fotó: Kriska György)

A festékes vízbe állítást követően félórával készítsünk vékony keresztmetszeteket a tőkocsányból különböző magasságokban. Ahol a festék már megjelenik a szárkeresztmetszetben, ott jól megfigyelhető, hogy ez az edénynyalábok farészeiben koncentrálódik. Ez egyértelműen bizonyítja, hogy a felfelé történő vízáramlás az edénynyalábok farészeiben történik.

19. ábra: Toluidinkékkel megfestett vízbe állított tulipán szárkeresztmetszetének fénymikroszkópos képei (Fotó: Kriska György)

20. ábra: Eozinnal megfestett vízbe állított tulipán szárkeresztmetszetének fénymikroszkópos képe (Fotó: Kriska György)

A tulipánvirág tanulmányozása során érdemes fénymikroszkóppal megtekintenünk a porzókról lekapart gömbölyű pollen szemeket, amelyekkel akár pollentömlő hajtatásos vizsgálatot is végezhetünk.

Ezt egy a tárgylemezen kialakított nedves kamrácskában lehet megvalósítani (21-22. ábra). A kísérlet részletes leírása a jácinttal kapcsolatos vizsgálatoknál szerepel.

21. ábra: A tulipán gömbölyű pollenjeinek fénymikroszkópos képe függőcseppben nedves kamrácskás pollentömlő hajtatás során (Fotó: Kriska György)

22. ábra: Az egyik tulipán virágporszemnél megkezdődik a pollentömlő növekedése (Fotó: Kriska György)

A tulipán magházból keresztmetszetet készítve fénymikroszkóp alatt is tanulmányozhatjuk a magkezdemények elhelyezkedését és felépítését (23-24. ábrák).

23. ábra: Magkezdemények elhelyezkedése a magházban. Fénymikroszkópos kép (Fotó: Kriska György)

24. ábra: Fénymikroszkópos kép a toludinkékkel megfestett magház részletéről (Fotó: Kriska György)

 TUDÁSELLENŐRZŐ FELADATOK