ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΞΥΛΟΥ ΔΟΜΗ ΞΥΛΟΥ 8. ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΚΑΙ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΩΝ ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΜΑΤΩΝ. Εργαστήριο Δομής Ξύλου. Στέργιος Αδαμόπουλος

Transcript

1 ΔΟΜΗ ΞΥΛΟΥ 8. ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ ΚΑΙ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΩΝ ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΜΑΤΩΝ

2 Απόΐνωση ξύλου o μικρά δείγματα ξύλου (π.χ. ομάδες αυξητικών δακτυλίων ή κάθε αυξητικός δακτύλιος χωριστά) διαχωρίζονται με αξονική σχίση με τη βοήθεια λεπίδας σε μικρά τεμαχίδια (πολλές φορές χωριστά για το πρώιμο και όψιμο ξύλο) o τα τεμαχίδια τοποθετούνται σε μικρά γυάλινα δοχεία μαζί με μίγμα από ίσα μέρη (όγκοι) οξικού οξέος (CH3OH) και υπεροξειδίου υδρογόνου (H2O2) o τα γυάλινα δοχεία τοποθετούνται σε κλίβανο (πυριατήριο) με θερμοκρασία 60 ο C για 48h o ακολουθεί απομάκρυνση των χημικών από κάθε δοχείο και επανειλημμένη πλύση των ξυλοτεμαχιδίων (που στο μεταξύ έχουν γίνει μαλακά και έχουν λευκανθεί) με αποσταγμένο νερό προκειμένου να φύγει η περίσσεια του διαλύματος o σε κάθε δοχείο προστίθεται μικρή ποσότητα αιθυλικής αλκοόλης και με αναδεύσεις γίνεται αποχωρισμός των κυττάρων σε ικανοποιητικό βαθμό o για τη διαδικασία της παρατήρησης ή μέτρησης, το αιώρημα των κυττάρων σε αλκοόλη μεταφέρεται από το γυάλινο δοχείο σε διηθητικό χαρτί και στη συνέχεια, με πίεση αντικειμενοφόρου πλάκας πάνω στο διηθητικό, στην αντικειμενοφόρο πλάκα

3 Απόΐνωση ξύλου ΠΞ ΟΞ ΠΞ ΟΞ Θερμ. 60 ο C για 48h Τεμαχίδια Γυάλινο δοχείο Αντικειμενοφόρος πλάκα Διαδικασία αποΐνωσης ξύλου ενός δακτυλιόπορου πλατύφυλλου για την παρατήρηση ή μέτρηση των διαστάσεων των κυττάρων (ΠΞ: πρώιμο ξύλο, ΟΞ: όψιμο ξύλο)

4 Αποΐνωση ξύλου Εργαστηριακό ερευνητικό μικροσκόπιο NIKON ECLIPSE 50i με ψηφιακή κάμερα, λογισμικό μορφομετρικών μετρήσεων, σύστημα φθορισμού και πόλωση για την μέτρηση των διαστάσεων των κυττάρων Προβολικό μικροσκόπιο με οθόνη (Visopan). Οι διαστάσεις των κυττάρων μετρώνται με τη βοήθεια πλαστικού κανόνα

5 Τύποι κυττάρων ξύλου DT BP β γ δ ε ζ Κύτταρα ξύλου κωνοφόρων. (α) αξονική τραχεΐδα (β) αξονικό παρεγχυματικό κύτταρο, (γ) ακτινική τραχεΐδα (δ-η) ακτινικά παρεγχυματικά κύτταρα με διαφορετικούς τύπους ημιαλωφόρων βοθρίων: (δ) παραθυροειδή (ε) ερυθρελατοειδή (ζ) κυπαρισσοειδή (η) ταξοδιοειδή (ΒP: αλωφόρο βοθρίο, DT: οδοντώσεις εσωτερικών τοιχωμάτων) α η

6 Τύποι κυττάρων ξύλου SC BP SI SP ζ α β γ δ ε Κύτταρα ξύλου πλατυφύλλων. (a-b) μέλη αγγείων (c) ινοτραχεΐδα (d) βιβλιόμορφη ίνα (e) αξονικό παρεγχυματικό κύτταρο (f) ακτινικό παρεγχυματικό κύτταρο (SI: απλή διάτρηση, SC: κλιμακωτή διάτρηση, ΒP: αλωφόρο βοθρίο, SP: απλά βοθρία)

7 Προετοιμασία μικροτομών για παρατήρηση σε απλό μικροσκόπιο Διαμόρφωση - μαλάκυνση o αρχικά διαμορφώνονται μικροί κύβοι ξύλου (με ακμές περίπου 1 cm), με ιδιαίτερη προσοχή ώστε οι επιφάνειες του κύβου να αντιστοιχούν σε εγκάρσια, ακτινικά και εφαπτομενικά επίπεδα o χλωρό ξύλο ζωντανών δέντρων δεν χρειάζεται να υποστεί μαλάκυνση. Ξύλο ξηρό στον αέρα με μέση σκληρότητα μπορεί να μαλακώσει με βράσιμο σε νερό για 1-2 ώρες (αφού πρώτα σημειωθεί η ταυτότητά του με μαλακό μολύβι) ή αποθηκεύεται σε διάλυμα 96% αιθυλικής αλκοόλης, αποσταγμένου νερού και γλυκερίνης σε αναλογία 1:1:3. Ξύλο ξηρό στον αέρα και πολύ σκληρό βράζεται σε νερό μέχρι να βυθιστεί (2 μέρες περίπου) και κατόπιν αποθηκεύεται σε διάλυμα από ίσα μέρη γλυκερίνης και αιθυλικής αλκοόλης με σκοπό να μαλακώσει

8 Προετοιμασία μικροτομών για παρατήρηση σε απλό μικροσκόπιο Τομή o οι τομές γίνονται με τη βοήθεια μικροτόμου σε γωνία περίπου 15 ο και πάχος μm. Για την αποφυγή αναδίπλωσης των τομών η επιφάνεια ξύλου διαβρέχεται με αιθυλική αλκοόλη o οι μικροτομές πιέζονται ελαφρά πάνω στην επιφάνεια του μαχαιριού με κατάλληλη βούρτσα (μικρό πινέλο) για να παραμένουν επίπεδες και μεταφέρονται σε βρεγμένη γυάλινη αντικειμενοφόρο. Σε περίπτωση οι τομές πρόκειται να διατηρηθούν για ώρες ή 1-2 ημέρες, τοποθετούνται 1-2 σταγόνες γλυκερίνης και καλύπτονται οι τομές με καλυπτρίδα

9 Προετοιμασία μικροτομών για παρατήρηση σε απλό μικροσκόπιο Μικροτόμος ολίσθησης LEICA MICROTOME SM 2010R (πάνω αριστερά), μικροτόμος SLEDGE MICROTOME G.S.L. 1 (πάνω δεξιά) και μικροτόμος τρυπανιδίων ξύλου CORE- MICROTOME WSL (κάτω)

10 Προετοιμασία μικροτομών για παρατήρηση σε απλό μικροσκόπιο o σε περίπτωση που έχει χρησιμοποιηθεί γλυκερίνη πρώτα γίνεται ξέπλυμα με αποσταγμένο νερό. Κατόπιν τοποθετούνται 1-2 σταγόνες χρωστικής πάνω στην τομή και αφήνεται για 4 min. Μια συνηθισμένη χρωστική αποτελείται από ίσα μέρη astra blue (0,5 g astra blue και 2 ml οξικό οξύ ή ταρταρικό οξύ σε 100 ml αποσταγμένο νερό) και σαφρανίνης (1 g σαφρανίνης σε 100 ml αποσταγμένο νερό) o ακολουθεί πλύσιμο με αποσταγμένο νερό μέχρι να αποχρωματιστεί το νερό και κατόπιν πλύσιμο διαδοχικά με αιθυλική αλκοόλη 50%, 96% και 100% o αντικατάσταση της αλκοόλης με ξυλόλη (αν με τοποθέτηση 1-2 σταγόνων ξυλόλης δημιουργείται μια γαλακτώδης υφή, τότε πρέπει να επαναληφθεί το πλύσιμο με τις αλκοόλες) Χρώση

11 Προετοιμασία μικροτομών για παρατήρηση σε απλό μικροσκόπιο Στερέωση o η στερέωση των τομών γίνεται με 1 σταγόνα βάλσαμου του Καναδά ή άλλης συνθετικής ρητίνης (π.χ. Caedax) και τοποθέτηση καθαρής καλυπτρίδας. Η καλυπτρίδα πιέζεται ελαφρά για επιπέδωση των τομών και απομάκρυνση τυχόν φυσαλίδων αέρα o η αντικειμενοφόρος πλάκα τοποθετείται ανάμεσα σε πυρίμαχο πλαστικό (PVC) πάνω σε μεταλλική βάση και εφαρμόζεται μικρό βάρος (μικροί μαγνήτες). Η ξήρανση και σκλήρυνση της ρητίνης μπορεί να γίνει σε πυριατήριο στους 60 ο C για 12 ώρες

12 Περιγραφή και λειτουργία του απλού μικροσκοπίου

13 Μακροσκοπική εμφάνιση ημι-δακτυλιόπορων πλατυφύλλων Παρατήρηση και φωτογράφηση εγκάρσιων-ακτινικώνεφαπτομενικών επιφανειών ξύλου σε μικρές μεγενθύνσεις (ως 80Χ περίπου) κάτω από στερεσκόπιο προϋποθετει προηγουμένως κατάλληλη διαμόρφωσή τους με μικροτόμο Στερεοσκόπιο NIKON SM2 800 με σύστημα ψηφιακής φωτογράφησης για παρατήρηση επιφανειών ξύλου π.χ. αρχαίο ξύλο (πάνω δεξιά) και εγκάρσια επιφάνεια δρυος (κάτω δεξιά)

14 Εμφάνιση του ξύλου κάτω από στερεοσκοπικό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο o δείγματα ξύλου σε μορφή μικρών κύβων βράζονται σε νερό για να μαλακώσουν και με ένα κοινό ξυράφι κόβονται σε μικρότερα δείγματα o οι επιφάνειες παρατήρησης επιπεδώνονται με κοινό μικροτόμο o τα δείγματα, πάχους 1-2 mm, ξηρά στον αέρα, συγκολλούνται σε ειδικούς μεταλλικούς φορείς με ειδικές συγκολλητικές ουσίες o στη συνέχεια γίνεται επικάλυψή τους με χρυσό σε ειδική συσκευή. Η επικάλυψη γίνεται σε κενό και ο χρυσός εξαχνώνεται κάθετα προς το δείγμα. Η διαδικασία αυτή διαρκεί 5-7 λεπτά o οι τρεις βασικές τομές του ξύλου και τα επιμέρους μικροσκοπικά χαρακτηριστικά που ενδιαφέρουν φωτογραφίζονται με κατάλληλη μεγέθυνση

15 Εμφάνιση του ξύλου κάτω από στερεοσκοπικό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο 2R 4R F AP 2 ΒP VL V V ST 1 3 Το ξύλο της ακακίας κάτω από το στερεοσκοπικό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. 1. Εγκάρσια τομή (110X). Χαρακτηριστική εμφάνιση των τοιχωμάτων τυλώσεων που φράσσουν αγγεία (V) πρώιμου ξύλου, αξονικό παρατραχειακό παρέγχυμα (AP), 2σειρη ακτίνα (2R), 4σειρη ακτίνα (4R), ίνες (F). 2. Ακτινική τομή (2.300X). Αλωφόρα βοθρία (BP) τοιχωμάτων μελών αγγείων όψιμου ξύλου. Τα στόμια των βοθρίων είναι μερικώς ή ολικώς αποφραγμένα με ογκώματα. 3. Εφαπτομενική τομή (2.000X). Σπειροειδείς παχύνσεις (ST) στα τοιχώματα αγγείων όψιμου ξύλου (VL)

16 Μικροσκοπική εμφάνιση ξύλου κωνοφόρου 1. Εγκάρσια επιφάνεια 2. Ακτινική επιφάνεια 3. Εφαπτομενική επιφάνεια 4. Ετήσιος δακτύλιος 5. Πρώιμο ξύλο 6. Όψιμο ξύλο 7. Ακτίνα 8. Ατρακτοειδής ακτίνα 9. Αξονικός ρητινοφόρος αγωγός 10. Ακτινικός ρητινοφόρος αγωγός 11. Αλωφόρο βοθρίο 12. Απλό βοθρίο

17 Μικροσκοπική εμφάνιση ξύλου πλατύφυλλου 1. Εγκάρσια επιφάνεια 2. Ακτινική επιφάνεια 3. Εφαπτομενική επιφάνεια 4. Ετήσιος δακτύλιος 5. Πρώιμο ξύλο 6. Όψιμο ξύλο 7. Ακτίνα 8. Μέλος αγγείου 9. Κλιμακωτή διάτρηση

18 Ασκήσεις 1.Εξάσκηση σε αποΐνωση ξύλου: αναγνώριση κυττάρων από αποϊνωμένο υλικό ξύλου κωνοφόρων και πλατυφύλλων κάτω από απλό μικροσκόπιο και σχεδίαση 2.Εξάσκηση σε προετοιμασία μικροτομών: παρατήρηση ιστών ξύλου σε διάφορες επιφάνειες (εγκάρσιες, ακτινικές, εφαπτομενικές) κάτω από απλό μικροσκόπιο και σχεδίαση 3.Έννοια και σημασία του ανώριμου ξύλου για την αξιοποίηση του, και εξάσκηση σε μεθόδους καθορισμού των ορίων του με βάση τα ανατομικά χαρακτηριστικά του ξύλου