Każda żywa istota ma własne przystosowania do normalnego życia, co pozwala ci bronić się przed różnymi problemami, od wrogów po przeciwności klimatyczne. Rośliny nie są wyjątkiem. Na przykład glony, aby chronić się przed siłą przepływu wody i jej szybkością, mają wyspecjalizowane ryzoidy - odrosty, które przyczepiają się do podłoża i pozostają na miejscu.
Ale wyższe rośliny mają korzenie o bardzo różnych kształtach i długościach. Jednocześnie jednak same organy podziemne również wymagają ochrony, ponieważ gleba jest dość trudnym siedliskiem. Pomaga mu w tym czapka korzeniowa, której cechy strukturalne rozważymy w tym artykule.
Cechy struktury roślin
Od podstawówki każde dziecko zna główne cechy budowy ciała rośliny wyższej. Oczywiście wewnętrzna treść pozostaje dla wielu niezbadana, z wyjątkiem osób szczególnie zainteresowanych. Jednak organy zewnętrzne wiedzą wszystko. To jest:
- pęd, reprezentowany przez zewnętrzną część: łodyga, liść, kwiat (dla roślin okrytonasiennych);
- część podziemna utworzona przez system korzeniowy.
Dlatego nie można tu nazwać nic niezwykłego. Jedyną różnicą między wszystkimi przedstawicielami jest metoda rozmnażania, a zatem struktura narządów rozrodczych. U nagonasiennych jest to stożek z nasionami, u okrytonasiennych kwiat z wewnętrznymi narządami rozrodczymi, u zarodników to zarodniki z zarodnikami.
Jednak korzenie roślin są tym samym organem dla wszystkich wskazanych grup. Stanowią one jego ważną część podziemną, która pełni szereg istotnych funkcji.
- Jak kotwica, korzeń zakotwicza roślinę w glebie.
- Służy do wchłaniania i odprowadzania wody i rozpuszczonych w nim minerałów przez organizm.
- U wielu gatunków jest to miejsce gromadzenia dodatkowych składników odżywczych.
- Zapewnia pozytywny geotropizm wszystkim przedstawicielom (czubek korzenia odgrywa w tym szczególną rolę).
- U niektórych gatunków służy jako dodatkowy narząd do pochłaniania tlenu z powietrza lub wody.
Oczywiście ten organ jest niezwykle ważny. Wiadomo, że jeśli roślina doniczkowa wystarczająco mocno uszkodzi system korzeniowy podczas przesadzania, to umrze lub będzie bardzo długo chorować. Wynika to z faktu, że korzenie roślin są odbudowane, podobnie jak wszystkie inne narządy, ale wraz z rozległymi uszkodzeniami zaczynają obumierać.
Korzeń roślin: gatunek
Oczywiście, podziemny organ rośliny musi mieć takie cechy strukturalne i rozwojowe, aby był jak najbardziej wytrzymały i odporny na obciążenia mechaniczne.szkoda. Ważną rolę odgrywa w tym czapka korzeniowa. Zanim jednak przyjrzymy się temu organowi od środka, przeanalizujmy, jak wygląda z zewnątrz.
Wszystkie rodzaje korzeni można podzielić na trzy kategorie.
- Main - główny korzeń, który zaczyna rosnąć jako pierwszy.
- Korzenie boczne to gałęzie, które pojawiają się na głównym w ciągu życia.
- Adnexia - liczne włoski, które tworzą się na łodydze, które mogą mieć różne rozmiary: od cienkich i prawie niezauważalnych do gigantycznych podpór kolumnowych.
Razem zapewniają całej instalacji powyższe funkcje.
Rodzaje korzeni
Rodzaje korzeni to te modyfikacje i ich niezwykłe przejawy, które można znaleźć w roślinach w przyrodzie. Powstają w celu dostosowania się do określonych warunków uprawy lub wygrania konkursu o odżywianie terenu i mineralne, wodę. Istnieje kilka najpopularniejszych typów.
- Korzenie podporowe są przypadkowe, wystają z łodygi i samoistnie utrwalają się w glebie. Powstały w celu dalszego wzmocnienia rozległej korony drzewa. Takie rośliny nazywane są banyanami.
- Korzenie-pinezki - służą do dodatkowego wzmocnienia rośliny na powierzchni niektórych substratów. Na przykład bluszcz, dzikie winogrona, fasola, groch i inne.
- Przyssawki to adaptacje pasożytniczych i półpasożytniczych roślin, które penetrują łodygi żywiciela w celu wyssania z niego składników odżywczych. Ich inne nazwy to haustoria. Przykład: jemioła, krzyż Piotrowa, kaniak i inne.
- Korzenie oddechowe. Są to korzenie boczne, które służą do pochłaniania tlenu w warunkach wzrostu roślin w nadmiarze wilgoci. Przykład: mangrowe, krucha wierzba, cyprys bagienny.
- Powietrze - korzenie przybyszowe pełniące funkcję pochłaniania dodatkowej wilgoci z powietrza. Przykład: storczyki i inne epifity.
- Bulwy - podziemny wzrost korzeni bocznych i przybyszowych w celu przechowywania złożonych węglowodanów i innych związków. Przykład: ziemniaki.
- Rośliny okopowe – podziemny organ, utworzony przez wzrost głównego korzenia, który przechowuje składniki odżywcze. Przykłady: marchewki, rzodkiewki, buraki i inne.
W związku z tym zbadaliśmy części korzenia rośliny, które można zobaczyć gołym okiem po uwolnieniu z ziemi.
System korzeniowy roślin
Wszystkie wyznaczone typy korzeni dla każdej rośliny tworzą cały system. Nazywa się root i występuje w dwóch głównych typach.
- Włóknisty - wyraźny boczny i przydatkowy, główna rzecz nie jest widoczna.
- Pręt - centralny korzeń główny jest wyraźnie wyrażony, a korzenie boczne i przydatkowe są słabe.
Takie rodzaje systemów korzeniowych są typowe dla wszystkich roślin okrytozalążkowych.
Cechy struktury korzenia rośliny (tabela)
Teraz zajrzyjmy do wnętrza rośliny, aby dostać się i zbadać kapelusz korzeniowy, którego cechy strukturalne tak bardzo pomagają całemu organizmowi. Jednak oprócz wierzchołka korzeniasą inne jego części. Aby uwzględnić wszystkie cechy strukturalne korzenia rośliny, stół będzie bardzo wygodny.
| Część korzenia | Funkcje budynku | Funkcja do uruchomienia |
| Calyptra lub cap root | Szczegóły poniżej. | Ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi (główna) |
| Strefa rozszczepienia | Reprezentowane przez małe komórki z gęstą cytoplazmą i dużymi jądrami. Podział zachodzi nieustannie, ponieważ to tutaj znajduje się merystem wierzchołkowy, z którego powstają wszystkie inne komórki i tkanki korzenia. Kolor oglądanej strefy jest ciemny, lekko żółtawy. Rozmiar to około jednego milimetra. | Główną funkcją jest zapewnienie stałego podziału i wzrostu masy niezróżnicowanych komórek, które później trafią do różnych specjalizacji. |
| Strefa rozciągania (wzrostu) | Reprezentowane przez duże komórki ze ścianami komórkowymi, z czasem zdrewniałe. Chociaż wciąż są miękkie, struktury te przechowują dużo wody, rozciągają się, a tym samym wpychają czapkę korzeniową głębiej w ziemię. Rozmiar tego obszaru to kilka milimetrów, oglądany jest przezroczysty. | Rozciąganie i przesuwanie rośliny w głąb gleby. |
| Strefa absorpcji, różnicowanie | Utworzony przez bogate w mitochondria komórki, które łączą się w epiblemę lub kłącze. Jest to tkanka powłokowa wyściełająca zewnętrzną część włośników znajdujących się w tym obszarze. Mogą mieć różne rozmiary i długości. Niektóre z nich wymierają, ale poniżejpowstają nowe. Ta strefa ma kilka centymetrów i jest wyraźnie widoczna. | Wchłanianie roztworu glebowego i wody z gruntu |
| Obszar konferencyjny | Reprezentowane przez komórki egzodermy. To tkanina, która zastępuje epiblem. Komórki egzodermy mają grube ściany, często zdrewniałe i wyglądają jak korek. Korzeń w tej części jest cieńszy, ale wytrzymały, ten obszar jest pierwotną korą. Rozważając przejście od epiblemu do egzodermy, jest to prawie niezauważalne, jest warunkowe. | Przenoszenie składników odżywczych (roztworu glebowego i wody) ze strefy wchłaniania do łodygi i liści rośliny. |
W ten sposób dowiedzieliśmy się, że wzrost korzeni roślin zaczyna się od kaliptry i kończy na obszarze z pierwotną korą. Przyjrzyjmy się teraz bliżej strukturze i funkcjom samego szczytu podziemnej części tych niesamowitych stworzeń.
Wskazówka dotycząca korzenia
Istnieje kilka nazw, które określają tę część podziemnych organów. Tak więc synonimy są następujące:
- caliptra, od łac. calyptra;
- korzeń główny;
- korzeń główny;
- kaliptrogen;
- korzeń główny.
Jednak niezależnie od nazwy, funkcje kapelusza korzeniowego w roślinach pozostają niezmienione. Ogólnie rzecz biorąc, obszar ten jest nieco pogrubioną formacją na samym końcu podziemnego kręgosłupa. W mikroskopie jest widziany jako nasadka nałożona na wierzch, aby chronić delikatne tkanki przed cząstkami gleby. Wymiary caliptry są niewielkie, tylko 0,2 mm. Tylko w tak zmodyfikowanych konstrukcjach, jakkorzenie dróg oddechowych, osiąga kilka milimetrów.
Główną funkcją czapki korzeniowej jest również wygląd - naturalnie jest to ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi. Jednak nie tylko ona.
Jakie komórki znajdują się w nasadce głównej?
Komórki nasadek głównych dwóch typów. Pierwsza część jest zewnętrzna. Są to wydłużone, wydłużone i rosnące formacje, ściśle przylegające do siebie. Dlatego przestrzenie międzykomórkowe są praktycznie nieobecne. Żywotność tych komórek jest bardzo krótka i wynosi tylko 4 do 9 dni. W tym czasie powinni mieć czas na rozwój i rozdzielenie.
Dlatego procesy mitozy na czubku korzenia zachodzą nieustannie. Pochodzenie komórek kaliptry jest zwykle - z merystemu wierzchołkowego, znajdującego się bezpośrednio nad czapką. Ściany komórkowe tych struktur są dość cienkie, niezdrewniałe.
W ciągu życia komórki te złuszczają się, umierają, wydzielają mieszankę polisacharydów – śluz. Dlatego też funkcją nasadki korzeniowej jest zapewnienie ochronnej powłoki śluzowej na górnej części narządu podziemnego w celu bezpiecznego przejścia między cząsteczkami gleby.
Dzięki szlamowi kaliptry, twarde, ziemiste struktury przyklejają się do kręgosłupa i ułatwiają zjeżdżanie. Nie są to jednak jedyne komórki, które tworzą czapkę.
Istnieją również komórki, z których powstaje kaliptra w jej centralnej części - kolumelli. Są to ziarna skrobi, czyli amyloplasty. Są przezpochodzenie pochodnych plastydów, które nie zawierają chlorofilu. Oznacza to, że początkowo były oddzielnymi organizmami, które nauczyły się żyć w symbiozie z lepiej zorganizowanymi istotami i stopniowo stały się dla nich niezbędnymi wewnętrznymi komórkami strukturalnymi.
Amyloplasty to komórki, które gromadzą w sobie duże ziarna polisacharydu skrobi. Na zewnątrz są zaokrąglone, przylegają do siebie tak ciasno, jak omówione powyżej struktury kaliptry.
Powiązana jest z nimi kolejna funkcja nasadki root, którą omówimy poniżej. Należy również zauważyć, że skrobia zawarta w amyloplastach może służyć roślinie jako dodatkowe źródło energii, jeśli wymagają tego warunki środowiskowe.
Funkcje kapelusza korzeniowego u roślin
Jeden z nich, główny, już zidentyfikowaliśmy. Powtórzmy to jeszcze raz i dodajmy te, o których jeszcze nie było.
Funkcje kapelusza korzeniowego u roślin:
- Zewnętrzna warstwa komórek calyptry wydziela polisacharydowy śluz, który ułatwia penetrację korzeni do gleby.
- Ten sam śluzowaty kapelusz zapobiega wysychaniu rośliny.
- Komórki kolumelli (centralna część kaliptry) zawierają ziarna skrobi, które dzięki tym statolitom pełnią funkcje georecepcji korzenia. Z tego powodu zawsze ma pozytywny geotropizm.
Eksperymenty wykazały, że jeśli usunie się kaliptra z rośliny, jej wzrost zostanie zatrzymany. Jednak nie umrze, ale zacznie aktywnie rozwijać korzenie boczne i przybyszowe, rozszerzając obszar przechwytywania gleby.na szerokość. Ta właściwość jest używana przez ogrodników i ogrodników podczas uprawy roślin.
Oczywiście funkcje kapelusza korzeniowego w roślinach są niezwykle ważne. W końcu każdy korzeń boczny lub przybyszowy ma również u góry kaliptrę. W przeciwnym razie roślina umarłaby po usunięciu kapelusza ze środkowego korzenia osiowego. Są wyjątki. Są to te rodzaje roślin, których korzenie są całkowicie pozbawione wyznaczonych struktur. Przykłady: kasztan wodny, rzęsa wodna, wódki. Oczywiste jest, że są to głównie wodne przedstawiciele świata roślin.
Funkcja amyloplastów
Wspomnieliśmy już, że istnieje funkcja nasadki korzeniowej związana z amyloplastami. Gromadzą ziarna skrobi i zamieniają się w prawdziwe statolity. Jest to praktycznie to samo, co statocysty (otolity) w uchu wewnętrznym ssaków. Odgrywają ważną rolę w poczuciu równowagi.
Statolit z amyloplastu robi to samo. Dzięki nim roślina „czuje” położenie promienia ziemi i zawsze rośnie zgodnie z nim, czyli kieruje się siłą grawitacji. Ta cecha została po raz pierwszy ustalona przez Thomasa Knighta w 1806 roku, który przeprowadził serię eksperymentów potwierdzających. Zjawisko to jest powszechnie nazywane geotropizmem roślin.
Geotropizm
Geotropizm lub grawitropizm jest zwykle nazywany cechą roślin i ich części rosnących tylko w kierunku promienia Ziemi. Oznacza to, że jeśli np. pozwolisz nasionom wykiełkować w ich normalnym stanie, a następnie przewrócisz doniczkę na bok, to po chwili końcówkakorzeń również się załamie i zacznie rosnąć do nowej pozycji.
Jakie znaczenie ma czapeczka korzeniowa w tym zjawisku? To amyloplasty kaliptry pozwalają korzeniowi mieć pozytywny geotropizm, to znaczy zawsze rośnie w dół. Natomiast łodygi mają ujemny geotropizm, ponieważ ich wzrost odbywa się w górę.
To dzięki temu zjawisku wszystkie rośliny dotknięte złą pogodą i opadły wraz z łodygami na ziemię, po zjawiskach naturalnych (burze, grad, ulewne deszcze, wiatr) są w stanie ponownie przywrócić swój poprzedni stan w krótki okres czasu.
