Клетки, из которых состоит корень, ствол или лист, чрезвычайно различны по своей величине, форме, тургору, толщине стенок, эластичности и т. д. Но так как они находятся в тесной связи и соединяются в ткани и притом растут не одинаково интенсивно, то в органах растения должно создаваться напряжение, которое удачно названо напряжением тканей. Мы различаем продольное и поперечное напряжения.
а) Продольное напряжение. Для того чтобы его наглядно демонстрировать, мы выбираем молодой, еще растущий стебель подсолнечника, отмечаем тушью определенный отрезок стебля, осторожно снимаем с него полоску эпидермиса и тотчас же измеряем ее. Укорачивание ее может составлять от 0,5 до 4%.
Если предварительно точно определить длину отрезка стебля, снять с него эпидермис, отделить древесину и сердцевину, то легко установить, что эпидермис укоротился, сердцевина удлинилась, а древесина сохранила свою первоначальную длину. Следовательно, эпидермис испытывал растягивающее напряжение, а сердцевина — сдавливающее. В молодых междоузлиях сирени и других растений с сильно развитой сердцевиной наблюдается то же самое.
Если срезать цветоножку одуванчика (Taraxacum officinale), сделать на ее нижнем конце крестообразный надрез и разделить ее затем на довольно значительном протяжении на четыре полоски, то они — особенно, если стебель одуванчика положить в воду, — быстро отгибаются таким образом, что сердцевинная сторона становится выпуклой, а сторона эпидермиса вогнутой. Это также показывает, что эпидермис испытывает растяжение, а сердцевина находится под давлением. Отгибающаяся полоска может образовывать несколько спиральных колец, и самое отгибание происходит так быстро, что движение конца полоски можно наблюдать простым глазом. Этот опыт удается и со многими другими растениями, как, например, с черешками листьев примул (Primula sinensis и Primula obconica), мать-и-мачехи (Tussilago farfara), ревеня, белокопытника (Petasites officinalis) и др.
б) Поперечное напряжение. Поперечное напряжение в растительной ткани легко наблюдать, если с какой-нибудь древесной ветки срезать кольцо коры, затем разрезать его и тотчас же вновь приложить на прежнее место. Тогда легко заметить, что кольцо полностью не смыкается.
Оба конца уже не соприкасаются друг с другом, но между ними остается свободное от коры пространство. Следовательно, кора дерева испытывает не только продольное, но и поперечное напряжение. Поперечное, или тангентальное, напряжение достигает особенно значительной величины, когда происходит утолщение ствола или ветки; в это время оно составляет от 1 до 4%.
Если сделать поперечный разрез узла на стебле злака или сочленения у фасоли или какого-нибудь другого растения, то разница напряжения даст о себе знать по волнистой поверхности разреза, ибо центральный цилиндр древесины имеет отрицательное, а окружающая его ткань положительное напряжение. Таким образом, поперечный срез сочленения узла принимает чашевидную форму.
В некоторых случаях напряжение может достигнуть такой степени, что ткани или органы разрываются. Если после длительной засухи плоды вишни или винограда становятся бедны водой, а затем при наступившей дождливой погоде быстро и в большом количестве поглощают ее, то тургор клеток увеличивается и создаются настолько благоприятные условия для напряжения, что плоды лопаются.
Точно так же разрываются при сильном и внезапном поступлении воды и клубневые вздутия стебля, расположенные над корнем кольраби (Brassica oleracea var. gongyloides), необходимая для этого энергия, создаваемая напряжением тканей, должна быть весьма значительна.
Так называемые морозобоины деревьев являются следствием чрезвычайно сильного напряжения тканей. Если зимой температура значительно падает, то кора дерева с сильным треском разрывается и образуются трещины, идущие вдоль ствола. Последние можно особенно часто видеть на старых каштанах, ильмах или тополях.
Трещина, вызываемая морозом, проходит через ствол дерева в радиальном направлении. По мнению Каспари это явление вызывается тем, что под влиянием холода древесина стягивается больше в радиальном направлении, чем в тангентальном. При наступлении оттепели трещина закрывается, но снова раскрывается при сильном морозе. В течение лета рана в древесине заживает, причем образуется выпячивающийся «морозобойный наплыв», через который нередко происходит местное истечение сока.