Minden élőlénynek megvannak a maga alkalmazkodásai a normális élethez, lehetővé téve, hogy megvédje magát a különféle bajoktól, az ellenségektől az éghajlati viszontagságokig. A növények sem kivételek. Például az algák, hogy megvédjék magukat a víz áramlásának ereje és sebessége ellen, speciális rizoidokkal rendelkeznek, amelyek az aljzathoz tapadnak és a helyükön maradnak.
De a magasabb rendű növények gyökerei nagyon különböző alakúak és hosszúságúak. Ugyanakkor maga a földalatti szerv is védelemre szorul, mert a talaj meglehetősen kemény élőhely. Ebben segít neki a gyökérsapka, amelynek szerkezeti jellemzőit ebben a cikkben megvizsgáljuk.
A növények szerkezetének sajátosságai
Az általános iskolától kezdve minden gyermek ismeri egy magasabb rendű növény testének főbb jellemzőit. Természetesen a belső tartalom sokak számára feltáratlan marad, kivéve a kifejezetten érdeklődőket. A külső szervek azonban mindent tudnak. Ez:
- hajtás, amelyet a külső rész képvisel: szár, levél, virág (zárvatermőknél);
- a gyökérrendszer által alkotott föld alatti rész.
Ezért semmi szokatlan nem nevezhető itt. Az egyetlen különbség az összes képviselő között a reprodukciós módszer, és ennek megfelelően a reproduktív szervek szerkezete. Gymnospermekben magvakkal ellátott toboz, zárvatermőben belső szaporítószervekkel rendelkező virág, spórákban spórás sporangium.
A növények gyökerei azonban minden jelzett csoportban ugyanaz a szerv. Ezek a fontos földalatti részei, amelyek számos létfontosságú funkciót látnak el.
- A gyökér horgonyként rögzíti a növényt a talajban.
- A víz és a benne oldott ásványi anyagok felszívódására és átvezetésére szolgál.
- Sok fajnál további tápanyagok felhalmozódásának helye.
- Pozitív geotropizmust biztosít minden képviselő számára (ebben a gyökér hegye különleges szerepet játszik).
- Egyes fajoknál kiegészítő szervként szolgál a levegő vagy a víz oxigénfelvételéhez.
Nyilvánvalóan ez a szerv rendkívül fontos. Köztudott, hogy ha egy szobanövény az átültetés során elég erősen károsítja a gyökérrendszert, akkor elpusztul, vagy sokáig nagyon beteg lesz. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a növények gyökerei, mint minden más szerv, helyreállnak, de kiterjedt elváltozásokkal elkezdenek elhalni.
A növények gyökerei: fajok
Természetesen a növény földalatti szervének olyan szerkezeti és fejlődési jellemzőkkel kell rendelkeznie, amelyek lehetővé teszik, hogy a lehető legszívósabb és ellenállóbb legyen a mechanikai igénybevétellel szemben.kár. Ebben fontos szerepet játszik a gyökérsapka. Mielőtt azonban ezt a szervet belülről megvizsgálnánk, elemezzük, milyen is kívülről.
Minden típusú gyökér három kategóriába sorolható.
- Fő – a központi gyökér, amely először kezd növekedni.
- Az oldalgyökerek olyan ágak, amelyek az élet során a fő ágon jelennek meg.
- Adnexia – számos szőrszál képződik a száron, amelyek különböző méretűek lehetnek: a vékonytól, szinte észrevehetetlentől az óriási oszloptartókig.
Együtt biztosítják az egész üzemet a fenti funkciókkal.
A gyökerek típusai
A gyökértípusok azok a módosulások és szokatlan megnyilvánulásaik, amelyek a természetben a növényekben megtalálhatók. Úgy alakulnak, hogy alkalmazkodjanak a sajátos termesztési feltételekhez, vagy megnyerjék a versenyt a területért és az ásványi táplálékért, a vízért. Számos leggyakoribb típus létezik.
- A támasztógyökerek véletlenszerűek, a szárból kinyúlnak és önrögzülnek a talajban. A fa kiterjedt koronáját tovább erősíti. Az ilyen növényeket banyannak nevezik.
- Roots-tacks – a növény további megerősítésére szolgál bizonyos szubsztrátum felületén. Például borostyán, vadszőlő, bab, borsó és mások.
- A szívók a parazita és félparazita növények olyan adaptációi, amelyek behatolnak a gazdaszervezet szárába, hogy tápanyagokat szívjanak ki belőle. A többi nevük haustoria. Példa: fagyöngy, petrov cross, dodder és mások.
- Légzőgyökerek. Ezek az oldalsó gyökerek, amelyek oxigén felszívására szolgálnak a növények növekedésének körülményei között, túlzott nedvességben. Példa: mangrove, törékeny fűz, mocsári ciprus.
- Levegő - járulékos gyökerek, amelyek azt a funkciót látják el, hogy további nedvességet szívjanak fel a levegőből. Példa: orchideák és más epifiták.
- Gumók – oldalsó és járulékos gyökerek föld alatti növekedése az összetett szénhidrátok és egyéb vegyületek tárolására. Példa: burgonya.
- Gyökérnövények – föld alatti szerv, amely a fő gyökér növekedésével jön létre, és amely tápanyagokat raktároz. Példák: sárgarépa, retek, cékla és mások.
Így megvizsgáltuk a növénygyökér azon részeit, amelyek szabad szemmel is láthatók, ha kiszabadul a talajból.
A növények gyökérrendszere
Az egyes növényekhez kijelölt gyökérfajták egy egész rendszert alkotnak. Rootnak hívják, és két fő típusa van.
- Szálos - kifejezetten oldalsó és adnexalis, a lényeg nem látszik.
- Rúd - a központi fő gyökér egyértelműen kifejeződik, az oldalsó és a mellékgyökerek gyengék.
Az ilyen típusú gyökérrendszerek jellemzőek a növényvilág összes zárvatermőjére.
A növény gyökér szerkezetének jellemzői (tábla)
Most nézzünk be a növény belsejébe, hogy elérjük és tanulmányozzuk a gyökérsapkát, melynek szerkezeti sajátosságai sokat segítenek az egész szervezetnek. A gyökér tetejétől eltekintve azonbanvannak más részei is. A növény gyökerének szerkezeti jellemzőinek figyelembevételéhez a táblázat nagyon kényelmes lesz.
| A gyökér része | Épületi jellemzők | Futtatási funkció |
| Caliptra vagy gyökérsapka | Részletek lent. | Mechanikai sérülések elleni védelem (fő) |
| hasadási zóna | Kis sejtek, sűrű citoplazmával és nagy sejtmaggal. Az osztódás folyamatosan zajlik, mivel itt található az apikális merisztéma, amely a gyökér összes többi sejtjét és szövetét eredményezi. A zóna színe nézve sötét, enyhén sárgás. A mérete körülbelül egy milliméter. | A fő funkciója az állandó osztódás és a differenciálatlan sejtek tömegének növelése, amelyek később különböző szakterületekre kerülnek. |
| Növekedési zóna | Nagy sejtek képviselik sejtfallal, amelyek idővel elhalványultak. Amíg még puhák, ezek a szerkezetek sok vizet tárolnak, megnyúlnak, és ezáltal mélyebbre nyomják a gyökérsapkát a talajba. Ennek a területnek a mérete néhány milliméter, ránézésre átlátszó. | A növény kinyújtása és mélyen a talajba mozgatása. |
| Elnyelési, differenciálódási zóna | Mitokondriumokban gazdag sejtek alkotják, amelyek epiblémává vagy rizodermává állnak össze. Ez egy integumentáris szövet, amely az ezen a területen található gyökérszőrök külső részét béleli. Különböző méretűek és hosszúságúak lehetnek. Némelyikük elhal, de lentújak alakulnak ki. Ez a zóna több centiméteres és jól látható. | Talajoldat és víz felszívása a talajból |
| Konferenciaterület | Exoderma sejtek képviselik. Ez az a szövet, amely az epiblémát helyettesíti. Az exoderma sejtek vastag falúak, gyakran lignizáltak, és úgy néznek ki, mint egy parafa. A gyökér ezen a részen vékonyabb, de tartós, ez a terület az elsődleges kéreg. Ha az epiblémáról az exodermára való átmenetet vizsgáljuk, az szinte észrevehetetlen, feltételes. | Tápanyagok (talajoldat és víz) szállítása a felszívódási zónából a növény szárába és leveleibe. |
Így rájöttünk, hogy a növényi gyökerek növekedése a kaliptrával kezdődik, és az elsődleges kéreggel végződő területtel ér véget. Most pedig nézzük meg közelebbről e csodálatos lények földalatti részének felépítését és funkcióit.
Gyökértipp
Számos név jelöli a földalatti orgona ezen részét. Tehát a szinonimák a következők:
- caliptra, lat. kaliptra;
- root cap;
- gyökértipp;
- calyptrogen;
- gyökértipp.
Azonban bármilyen név is legyen, a gyökérsapka funkciói a növényekben változatlanok maradnak. Általában ez a terület egy kissé megvastagodott képződmény a gerinc legvégén a föld alatt. A mikroszkópban úgy látják, mint egy kupakot, amelyet a tetejére helyeznek, hogy megvédje a kényes szöveteket a talajrészecskéktől. A kaliptra mérete kicsi, mindössze 0,2 mm. Csak olyan módosított szerkezetekben, mint pla légzőgyökereknél több millimétert is elér.
A gyökérsapka fő funkcióját a megjelenés is meghatározza - természetesen ez a mechanikai sérülések elleni védelem. Azonban nem ő az egyetlen.
Milyen cellák vannak a gyökérsapkában?
Két típusú gyökérsapkacellák. Az első rész külső. Ezek hosszúkás, megnyúlt és növekvő képződmények, szorosan egymás mellett. Ezért az intercelluláris terek gyakorlatilag hiányoznak. E sejtek élettartama nagyon rövid, és mindössze 4-9 nap. Ez idő alatt legyen idejük növekedni és elválni.
Ezért a mitózis folyamatai a gyökér csúcsán folyamatosan mennek végbe. A kaliptra sejtjeinek eredete szokásos - az apikális merisztémából, amely közvetlenül a kupak felett helyezkedik el. Ezeknek a szerkezeteknek a sejtfala meglehetősen vékony, nem lignizálódott.
Az élet során ezek a sejtek lehámlanak, elhalnak, poliszacharidok keverékét – nyálkát – választanak ki. Ezért a gyökérsapka feladata, hogy védő nyálkahártya-bevonatot biztosítson a föld alatti szerv tetején, hogy biztonságosan áthaladhasson a talajszemcsék között.
A kaliptra iszapjának köszönhetően a szilárd, földes szerkezetek a gerinchez tapadnak, és megkönnyítik a lecsúszást. Azonban nem csak ezek a cellák alkotják a sapkát.
Vannak olyan sejtek is, amelyek a kaliptrát képezik a központi részében - a kolumellában. Ezek keményítőszemcsék vagy amiloplasztok. mellette vannakplasztid származékok eredete, amelyek nem tartalmaznak klorofillt. Vagyis kezdetben különálló organizmusok voltak, amelyek megtanultak szimbiózisban élni jobban szervezett lényekkel, és fokozatosan a számukra nélkülözhetetlen belső szerkezeti sejtté váltak.
Az amiloplasztok olyan sejtek, amelyek nagy szemcsés keményítőpoliszacharidot halmoznak fel magukban. Kívül lekerekítettek, olyan szorosan szomszédosak, mint a fentebb tárgy alt kaliptra szerkezetei.
A gyökérsapkának egy másik funkciója is kapcsolódik hozzájuk, amelyet az alábbiakban tárgyalunk. Vegye figyelembe azt is, hogy az amiloplasztokban lévő keményítő kiegészítő energiaforrásként szolgálhat a növény számára, ha a környezeti feltételek ezt megkövetelik.
A gyökérsapka funkciói a növényekben
Az egyiket, a főt, már azonosítottuk. Ismételjük meg, és adjuk hozzá azokat, amelyeket még nem említettünk.
A gyökérsapka funkciói a növényekben:
- A kaliptrasejtek külső rétege poliszacharid nyálkát választ ki, amely elősegíti a gyökér talajba való bejutását.
- Ugyanaz a nyálkás sapka megóvja a növényt a kiszáradástól.
- A columella (a kaliptra központi része) sejtjei keményítőszemcséket tartalmaznak, ennek köszönhető a statolitok és ellátják a gyökér georecepciós funkcióját. Emiatt mindig pozitív geotropizmusa van.
Kísérletek kimutatták, hogy ha egy kaliptrát eltávolítanak a növényről, akkor növekedése leáll. Azonban nem fog meghalni, hanem aktívan fejleszteni kezdi az oldalsó és járulékos gyökereket, kiterjesztve a talajbefogási területet.szélességében. Ezt az ingatlant kertészek és kertészek használják növénytermesztéshez.
Nyilvánvalóan a növények gyökérsapkájának funkciói rendkívül fontosak. Végül is minden oldalsó vagy járulékos gyökérnek van egy kaliptra a tetején. Ellenkező esetben a növény elpusztult volna, amikor eltávolítják a sapkát a központi axiális gyökérről. Vannak kivételek. Ezek azok a növényfajták, amelyek gyökerei teljesen mentesek a kijelölt struktúráktól. Példák: vízi gesztenye, békalencse, vodokras. Nyilvánvaló, hogy ezek főként a növényvilág vízi képviselői.
Az amiloplasztok funkciója
Már mondtuk, hogy az amiloplasztokhoz van egy gyökérsapka funkció. Keményítőszemcséket halmoznak fel, és valódi sztalitokká alakulnak. Ez gyakorlatilag megegyezik az emlősök belső fülében lévő statocisztákkal (otolitokkal). Fontos szerepet játszanak az egyensúlyérzékben.
Az amiloplaszt statolitok ugyanezt teszik. Nekik köszönhetően a növény „érzi” a föld sugarának helyét, és mindig ennek megfelelően növekszik, vagyis a gravitációs erő vezérli. Ezt a tulajdonságot először Thomas Knight állapította meg 1806-ban, aki egy sor megerősítő kísérletet végzett. Ezt a jelenséget növényi geotropizmusnak is nevezik.
Geotropizmus
Geotropizmusnak vagy gravitropizmusnak szokták nevezni a növények és részeik azon tulajdonságát, hogy csak a Föld sugarának irányában nőnek. Ez azt jelenti, hogy ha például hagyja a magokat normál állapotukban kicsírázni, majd az oldalára fordítja az edényt, akkor egy idő után a hegya gyökér is meghajlik, és elkezd lenőni az új pozícióba.
Mi a jelentősége a gyökérsapkának ebben a jelenségben? A kaliptra amiloplasztjai teszik lehetővé a gyökér pozitív geotropizmusát, vagyis mindig lefelé növekszik. Míg a szárak éppen ellenkezőleg, negatív geotropizmussal rendelkeznek, mivel növekedésük felfelé történik.
Ennek a jelenségnek köszönhető, hogy a természeti jelenségek (zivatar, jégeső, heves esőzés, szél) után minden rossz időjárástól megszenvedett és szárával a földre hullott növény újra vissza tudja állítani korábbi állapotát rövid ideig.
