Żywe organizmy są badane przez biologię. Struktura korzenia rośliny jest rozważana w jednym z działów botaniki.
Korzeń jest osiowym organem wegetatywnym rośliny. Charakteryzuje się nieograniczonym wzrostem wierzchołkowym i symetrią promieniową. Cechy struktury korzenia zależą od wielu czynników. Jest to ewolucyjne pochodzenie rośliny, jej przynależność do określonej klasy, siedliska. Główne funkcje korzenia to wzmacnianie roślin w glebie, udział w rozmnażaniu wegetatywnym, magazynowanie i synteza składników organicznych. Jednak najważniejszą funkcją zapewniającą żywotną aktywność organizmu roślinnego jest odżywianie gleby, które odbywa się w procesie aktywnego wchłaniania z podłoża wody zawierającej rozpuszczone sole mineralne.
Rodzaje korzeni
Zewnętrzna struktura korzenia jest w dużej mierze zdeterminowana przez typ, do którego należy.
- Główny katalog główny. Jego wykształceniepochodzi z korzenia kiełkowania, gdy nasiona rośliny zaczynają kiełkować.
- Przypadkowe korzenie. Mogą pojawiać się na różnych częściach rośliny (łodyga, liście).
- Boczne korzenie. To oni tworzą gałęzie, zaczynając od wcześniej występujących korzeni (głównych lub przybyszowych).
Rodzaje systemów root
System korzeni - całość wszystkich korzeni rośliny. Jednocześnie wygląd tego kruszywa w różnych roślinach może się znacznie różnić. Powodem tego jest obecność lub brak, a także różny stopień rozwoju i nasilenie różnych rodzajów korzeni.
W zależności od tego czynnika, istnieje kilka rodzajów systemów root.
- Dotknij systemu root. Nazwa mówi sama za siebie. Główny korzeń działa jak oś. Jest dobrze zdefiniowany pod względem rozmiaru i długości. Struktura korzenia według tego typu jest typowa dla roślin dwuliściennych. Są to szczaw, marchewka, fasola itp.
- Włóknisty system korzeniowy. Ten typ ma swoje własne cechy. Zewnętrzna struktura korzenia, która jest główną, nie różni się od struktury bocznej. Nie wyróżnia się w tłumie. Utworzony z korzenia zarodkowego, rośnie bardzo krótko. Układ korzeniowy dróg moczowych jest charakterystyczny dla roślin jednoliściennych. Są to płatki zbożowe, czosnek, tulipan itp.
- Mieszany system korzeniowy. Jego struktura łączy w sobie cechy dwóch opisanych powyżej typów. Główny korzeń jest dobrze rozwinięty i wyróżnia się na tle ogólnym. Ale jednocześnie wysoko rozwiniętykorzenie przybyszowe. Typowe dla pomidora, kapusty.
Historyczny rozwój korzenia
Jeśli myślisz z punktu widzenia filogenetycznego rozwoju korzenia, to jego pojawienie się nastąpiło znacznie później niż formowanie się łodygi i liścia. Najprawdopodobniej impulsem do tego było pojawienie się roślin na lądzie. Aby zdobyć przyczółek na solidnym podłożu, przedstawiciele starożytnej flory potrzebowali czegoś, co mogłoby służyć jako wsparcie. W procesie ewolucji powstały najpierw podziemne gałęzie przypominające korzenie. Później dały początek rozwojowi systemu korzeniowego.
Czapka główna
Tworzenie i rozwój systemu korzeniowego odbywa się przez całe życie rośliny. Struktura korzenia rośliny nie zapewnia obecności liści i pąków. Jego wzrost odbywa się poprzez zwiększenie długości. W miejscu wzrostu pokryty jest nasadką korzeniową.
Proces wzrostu jest związany z podziałem komórek tkanki edukacyjnej. To ona znajduje się pod osłoną korzenia, która pełni funkcję ochrony delikatnych dzielących się komórek przed uszkodzeniem. Sama obudowa jest zbiorem cienkościennych żywych komórek, w których nieustannie zachodzi proces odnowy. Oznacza to, że gdy korzeń porusza się w glebie, stare komórki stopniowo złuszczają się, a na ich miejscu wyrastają nowe. Znajdujące się również na zewnątrz komórki kapelusza wydzielają specjalny śluz. Ułatwia rozwój korzenia w twardym podłożu glebowym.
Dobrze wiadomo, że w zależności od środowiska struktura roślin jest bardzo zróżnicowana. Na przykład rośliny wodne nie mają nasadki korzeniowej. WW procesie ewolucji stworzyli kolejne urządzenie - kieszeń na wodę.
Struktura korzenia rośliny: strefa podziału, strefa wzrostu
Komórki wyłaniające się z tkanki edukacyjnej z czasem zaczynają się różnicować. W ten sposób powstają strefy korzeniowe.
Strefa rozszczepienia. Jest reprezentowany przez komórki tkanki edukacyjnej, z których następnie powstają wszystkie inne typy komórek. Rozmiar strefy – 1 mm.
Strefa wzrostu. Jest reprezentowany przez gładki obszar, którego długość wynosi od 6 do 9 mm. Podąża bezpośrednio za strefą podziału. Komórki charakteryzują się intensywnym wzrostem, podczas którego ulegają silnemu wydłużeniu oraz stopniowym różnicowaniem. Należy zauważyć, że proces podziału w tej strefie prawie nie jest przeprowadzany.
Obszar ssania
Ten obszar korzenia, o długości kilku centymetrów, jest również często określany jako strefa włośników. Ta nazwa odzwierciedla cechy strukturalne korzenia w tym obszarze. Istnieją wyrostki komórek skóry, których wielkość może wahać się od 1 mm do 20 mm. To są włośniki.
Strefa ssania to miejsce, w którym aktywnie wchłaniana jest woda, która zawiera rozpuszczone minerały. Aktywność komórek włośnika w tym przypadku można porównać do pracy pomp. Ten proces jest bardzo energochłonny. Dlatego komórki strefy absorpcji zawierają dużą liczbę mitochondriów.
Bardzo ważne jest zwrócenie uwagi na jeszcze jedną cechę rootaowłosienie. Są w stanie wydzielać specjalny śluz zawierający kwasy węglowy, jabłkowy i cytrynowy. Śluz wspomaga rozpuszczanie soli mineralnych w wodzie. Cząsteczki gleby, dzięki śluzowi, wydają się być przyklejone do włośników, ułatwiając wchłanianie składników odżywczych.
Struktura włosów u nasady
Zwiększenie obszaru strefy ssania następuje właśnie z powodu włośników. Na przykład ich liczba w żyto sięga 14 miliardów, tworząc łączną długość do 10 000 kilometrów.
Wygląd włośników sprawia, że wyglądają jak biały puch. Nie żyją długo - od 10 do 20 dni. Powstawanie nowych w organizmie roślinnym zajmuje bardzo mało czasu. Na przykład tworzenie włośników w młodych sadzonkach jabłoni odbywa się w ciągu 30-40 godzin. Obszar, w którym te niezwykłe wyrostki obumarły, może przez jakiś czas wchłaniać wodę, a następnie zakrywa go korek i ta zdolność zostaje utracona.
Jeśli mówimy o budowie łuski włosa, to przede wszystkim powinniśmy podkreślić jej subtelność. Ta cecha pomaga włosom wchłaniać składniki odżywcze. Jego komórka jest prawie całkowicie zajęta przez wakuolę otoczoną cienką warstwą cytoplazmy. Rdzeń znajduje się na górze. Przestrzeń w pobliżu komórki to specjalna błona śluzowa, która sprzyja sklejaniu włośników z drobnymi cząstkami podłoża glebowego. Zwiększa to hydrofilowość gleby.
Poprzeczna struktura korzenia w strefie ssania
Strefa włośników jest również często nazywana strefą różnicowania (specjalizacji). To nie przypadek. To tutaj w przekroju widać pewne uwarstwienie. Wynika to z rozgraniczenia warstw w obrębie korzenia.
Tabela "Struktura korzenia na przekroju" jest przedstawiona poniżej.
| Warstwa | Struktura, funkcje |
| Rizoderma | Jedna warstwa komórek tkanki powłokowej zdolna do tworzenia włośników. |
| Pierwotna kora | Kilka warstw podstawowych komórek tkankowych, które biorą udział w transporcie składników odżywczych z włośnika do centralnego cylindra osiowego. |
| Perycykl | Komórki tkanki edukacyjnej, które biorą udział w pierwotnym tworzeniu korzeni bocznych i przybyszowych. |
| Centralny cylinder osi | Tkaniny przewodzące (łyko, drewno), które razem tworzą promieniową wiązkę przewodzącą. |
Należy zauważyć, że wewnątrz kory jest również wyróżnienie. Jego warstwa zewnętrzna nazywana jest egzodermą, warstwa wewnętrzna to endoderma, a między nimi znajduje się główny miąższ. To właśnie w tej warstwie pośredniej zachodzi proces kierowania roztworów odżywczych do naczyń drewna. Ponadto w miąższu syntetyzuje się niektóre substancje organiczne niezbędne dla rośliny. W ten sposób wewnętrzna struktura korzenia pozwala w pełni docenić znaczenie i wagę funkcji, które wykonuje każda warstwa.
Obszar konferencyjny
Umieszczony nad obszarem ssania. Największy pod względem długości i najbardziejsilny obszar korzeniowy. To tutaj odbywa się ruch substancji ważnych dla życia organizmu roślinnego. Jest to możliwe dzięki dobremu rozwojowi tkanek przewodzących w tej strefie. Struktura wewnętrzna korzenia w strefie przewodzenia determinuje jego zdolność do transportu substancji w obu kierunkach. Prąd wstępujący (w górę) to ruch wody z rozpuszczonymi w niej związkami mineralnymi. A w dół dostarczane są związki organiczne, które są zaangażowane w życiową aktywność komórek korzenia. Strefa przewodzenia to miejsce, w którym tworzą się korzenie boczne.
Struktura korzenia kiełków fasoli wyraźnie ilustruje główne etapy procesu tworzenia korzeni roślin.
Cechy struktury korzenia rośliny: stosunek części naziemnej i podziemnej
Dla wielu roślin charakterystyczny jest taki rozwój systemu korzeniowego, który prowadzi do jego przewagi nad częścią naziemną. Przykładem jest kapusta, której korzeń może osiągnąć głębokość 1,5 metra. Jego szerokość może wynosić do 1,2 metra.
System korzeniowy jabłoni rośnie tak duży, że zajmuje przestrzeń, której średnica może sięgać 12 metrów.
A w roślinie lucerny wysokość części naziemnej nie przekracza 60 cm, podczas gdy długość korzenia może przekraczać 2 metry.
Wszystkie rośliny żyjące na obszarach o glebach piaszczystych i kamienistych mają bardzo długie korzenie. Wynika to z faktu, że w takich glebach woda i materia organiczna są bardzo głębokie. W trakcie ewolucji roślinprzystosowana do takich warunków, stopniowo zmieniała się struktura korzenia. W rezultacie zaczęły sięgać głębokości, na której organizm roślinny może zaopatrzyć się w substancje niezbędne do wzrostu i rozwoju. Na przykład korzeń ciernia wielbłąda może mieć głębokość 20 metrów.
Włosy korzeniowe w gałązce pszenicy tak silnie, że ich łączna długość może osiągnąć 20 km. Jednak to nie jest granica. Nieograniczony wzrost korzeni w wierzchołku przy braku silnej konkurencji z innymi roślinami może kilkukrotnie zwiększyć tę wartość.
Modyfikacje korzeni
Struktura korzenia niektórych roślin może się zmieniać, tworząc tzw. modyfikacje. Jest to rodzaj adaptacji organizmów roślinnych w określonych warunkach siedliskowych. Poniżej znajduje się opis niektórych modyfikacji.
Bulwy korzeniowe są typowe dla dalii, czistyak i niektórych innych roślin. Powstaje przez pogrubienie korzeni przybyszowych i bocznych.
Bluszcz i campsis różnią się również cechami strukturalnymi tych organów wegetatywnych. Mają tak zwane korzenie zwisające, które pozwalają im przyczepić się do pobliskich roślin i innych podpór, które są w ich zasięgu.
Korzenie powietrzne, które są długie i chłoną wodę, znajdują się w monstera i storczykach.
Korzenie układu oddechowego rosnące pionowo są zaangażowane w funkcję oddychania. Jest cyprys bagienny, krucha wierzba.
Niektórzy przedstawiciele flory, tworzący odrębną grupę roślin pasożytniczych, mają adaptacje, którepomagając przeniknąć łodygę żywiciela. Są to tak zwane korzenie przyssawki. Charakterystyczne dla jemioły białej, kania.
Uprawy warzywne, takie jak marchew, buraki, rzodkiewki mają korzenie, które powstały w wyniku wzrostu głównego korzenia, wewnątrz którego przechowywane są składniki odżywcze.
Zatem cechy strukturalne korzenia rośliny, prowadzące do powstania modyfikacji, zależą od wielu czynników. Najważniejsze z nich to rozwój siedliskowy i ewolucyjny.
