Màng mạch đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng của thực vật. Đặc biệt ở thực vật hai lá mầm, như cây mao lương và cây sồi, và ở một số loài thực vật có mạch khác, tầng sinh mạch là mô sinh trưởng chính. Lớp mô này có khả năng thích nghi mạnh mẽ và có thể liên tục sản xuất mạch gỗ thứ cấp và mạch rây thứ cấp, giúp cây liên tục tăng cường chức năng cấu trúc và vận chuyển.
Mạch sinh gỗ không chỉ là động lực tăng trưởng của cây mà còn là nền tảng của cây sự sống.
Mạch tầng sinh gỗ nằm giữa mạch gỗ chính và mạch rây chính. Khi cây trải qua quá trình sinh trưởng thứ cấp, các tế bào tách biệt các bó mạch khác nhau sẽ trở thành mô phân sinh và tiếp tục hình thành tầng sinh gỗ vách ngăn mới. Các tế bào này kết hợp với nhau tạo thành cấu trúc hình vòng trong quá trình sinh trưởng tiếp theo, giúp tách mạch gỗ chính ra khỏi mạch rây chính và tiếp tục thúc đẩy sự sinh trưởng của cây.
Màng mạch thường chứa hai loại tế bào chính: tế bào đầu hình thoi dài và tế bào đầu hình tròn hoặc góc nhỏ. Hoạt động tập thể của các tế bào này cho phép tầng sinh mạch hoạt động hiệu quả, thúc đẩy sự tăng trưởng và phát triển của cây.
Ở mọi giai đoạn phát triển của cây, tầng sinh mạch lặng lẽ hỗ trợ mạng lưới sự sống của cây.
Việc duy trì tầng sinh mạch phụ thuộc vào vòng phản hồi tín hiệu tương tác. Trong các hệ thống này, hormone và peptide ngắn được xác định là chất mang thông tin quan trọng. Không giống như các mô phân sinh thực vật khác, tầng sinh mạch nhận tín hiệu từ cả mạch gỗ và mạch rây. Các tín hiệu này có thể điều chỉnh biểu hiện của các yếu tố bên trong và thúc đẩy hơn nữa sự sinh sản và phân hóa tế bào.
Trong hoạt động của tầng sinh mạch, nhiều loại hormone thực vật đóng vai trò quan trọng, bao gồm auxin, ethylene, gibberellin, cytokinin và axit folic. Sự tập trung và kết hợp của các hormone này rất cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển của thực vật, thúc đẩy nguyên phân tế bào, điều chỉnh sự phân hóa mô và đảm bảo hoạt động bình thường của các chức năng sinh lý thực vật.
Trong thế giới sinh học, tác dụng hiệp đồng của hormone giống như một bản giao hưởng tinh tế, cho phép thực vật thể hiện sức sống và sức mạnh đáng kinh ngạc trong quá trình tăng trưởng.
Tầng sinh gỗ mạch của nhiều loại cây thực ra có thể ăn được. Ở Scandinavia, tầng sinh mạch đã từng được sử dụng để làm bột bánh mì bạch dương, điều này chứng minh đầy đủ sự đa dạng và tiềm năng tài nguyên của thực vật trong môi trường tự nhiên.
Sự tồn tại của tầng sinh mạch có ý nghĩa to lớn đối với quá trình tiến hóa của thực vật. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống hỗ trợ và phân bổ nguồn lực của cây, giúp cây thích nghi với nhiều thách thức khác nhau của môi trường. Khi cây già đi, tầng sinh mạch của cây tiếp tục sản xuất nhiều mạch gỗ và mạch rây hơn, không chỉ giúp cây cao hơn và ổn định hơn mà còn phản ứng với môi trường sống ba chiều.
Vì vậy, trong nghiên cứu thực vật trong tương lai, liệu tiềm năng của tầng sinh mạch có tiết lộ thêm bí mật về sự phát triển của thực vật không?