Az élő szervezeteket a biológia tudománya vizsgálja. A növény gyökerének szerkezetét a botanika egyik fejezete veszi figyelembe.
A gyökér a növény axiális vegetatív szerve. Korlátlan csúcsi növekedés és radiális szimmetria jellemzi. A gyökér szerkezetének jellemzői sok tényezőtől függenek. Ez a növény evolúciós eredete, egy adott osztályhoz, élőhelyhez való tartozása. A gyökér fő funkciói közé tartozik a növény erősítése a talajban, a vegetatív szaporodásban való részvétel, a szerves tápanyagok tárolása és szintézise. De a legfontosabb funkció, amely biztosítja a növényi szervezet létfontosságú tevékenységét, a talaj táplálása, amely az oldott ásványi sókat tartalmazó víz aktív felszívódásának folyamatában valósul meg az aljzatból.
A gyökerek típusai
A gyökér külső szerkezetét nagymértékben meghatározza, hogy melyik típushoz tartozik.
- Fő gyökér. A képzettségea csíragyökérből származik, amikor a növény magja csírázni kezd.
- Adventív gyökerek. Megjelenhetnek a növény különböző részein (száron, leveleken).
- Laterális gyökerek. Ők alkotnak ágakat, a korábban megjelent (fő vagy járulékos) gyökerekből kiindulva.
A gyökérrendszerek típusai
Gyökérrendszer – a növény gyökereinek összessége. Ugyanakkor ennek az aggregátumnak a megjelenése a különböző növényekben nagyon eltérő lehet. Ennek oka a különböző típusú gyökerek jelenléte vagy hiánya, valamint eltérő fejlettségi foka és súlyossága.
E tényezőtől függően többféle gyökérrendszer létezik.
- Tap gyökérrendszer. A név magáért beszél. A fő gyökér forgócsapként működik. Méretében és hosszában jól meghatározott. Az ilyen típusú gyökérszerkezet a kétszikű növényekre jellemző. Ezek sóska, sárgarépa, bab stb.
- Szálos gyökérrendszer. Ennek a típusnak megvannak a maga sajátosságai. A gyökér külső szerkezete, amely a fő, nem különbözik az oldalsó szerkezetétől. Nem tűnik ki a tömegből. A csíragyökérből képződött, nagyon rövid ideig növekszik. A húgygyökérrendszer az egyszikű növényekre jellemző. Ezek gabonafélék, fokhagyma, tulipán stb.
- Vegyes gyökérrendszer. Szerkezete ötvözi a fent leírt két típus jellemzőit. A fő gyökér jól fejlett, és kiemelkedik az általános háttérből. De ugyanakkor nagyon fejlettjárulékos gyökerek. Paradicsomra, káposztára jellemző.
A gyökér történelmi fejlődése
Ha a gyökér filogenetikai fejlődése szempontjából gondolunk, akkor megjelenése sokkal később következett be, mint a szár és a levél kialakulása. Valószínűleg ennek a lendület a növények szárazföldi megjelenése volt. Ahhoz, hogy egy szilárd aljzatban megvegyék a lábukat, az ősi növényvilág képviselőinek szüksége volt valamire, ami támaszként szolgálhat. Az evolúció során először gyökérszerű földalatti ágak alakultak ki. Később ezek adták az okot a gyökérrendszer kialakulásához.
Root cap
A gyökérrendszer kialakulása és fejlődése a növény teljes élettartama alatt zajlik. A növény gyökerének szerkezete nem biztosítja a levelek és rügyek jelenlétét. Növekedése a hossz növelésével történik. A növekedés helyén gyökérsapka borítja.
A növekedési folyamat a nevelési szövet sejtosztódásához kapcsolódik. Ő van a gyökérsapka alatt, amely azt a funkciót látja el, hogy megvédje a finom osztódó sejteket a károsodástól. Maga a tok vékony falú élő sejtek gyűjteménye, amelyben folyamatosan zajlik a megújulási folyamat. Vagyis amikor a gyökér megmozdul a talajban, a régi sejtek fokozatosan lehámlanak, és újak nőnek a helyükön. Szintén található a külső a sejteket a kupak külön nyálkát. Megkönnyíti a gyökér előrehaladását szilárd talajban.
Köztudott, hogy a környezettől függően a növények szerkezete nagyon eltérő. Például a vízi növényeknek nincs gyökérsapkájuk. NÁL NÉLAz evolúció során egy másik eszközt hoztak létre, egy vízzsebet.
A növény gyökér szerkezete: osztódási zóna, növekedési zóna
A nevelési szövetből kilépő sejtek idővel elkezdenek differenciálódni. Ily módon gyökérzónák jönnek létre.
Hasadási zóna. Az oktatási szövet sejtjei képviselik, amelyek ezt követően minden más típusú sejtet eredményeznek. Zóna mérete – 1 mm.
Növekedési zóna. Egy sima terület képviseli, amelynek hossza 6-9 mm. Közvetlenül a felosztási zóna után következik. A sejteket intenzív növekedés jellemzi, amely során erősen megnyúlnak, és fokozatos differenciálódás. Meg kell jegyezni, hogy ebben a zónában a felosztási folyamat szinte nem történik meg.
Szívófelület
A gyökérnek ezt a több centiméter hosszú területét gyakran gyökérszőrzónának is nevezik. Ez a név a gyökér szerkezeti jellemzőit tükrözi ezen a területen. Vannak bőrsejtek kinövései, amelyek mérete 1 mm és 20 mm között változhat. Ezek a gyökérszőrszálak.
A szívási zóna egy olyan hely, ahol a víz aktívan felszívódik, amely oldott ásványi anyagokat tartalmaz. A gyökérszőrsejtek aktivitása ebben az esetben összehasonlítható a pumpák munkájával. Ez a folyamat nagyon energiaigényes. Ezért az abszorpciós zóna sejtjei nagyszámú mitokondriumot tartalmaznak.
Nagyon fontos, hogy figyeljünk a root még egy tulajdonságáraszőr. Képesek speciális, szén-, almasavat és citromsavat tartalmazó nyálkát kiválasztani. A nyálka elősegíti az ásványi sók vízben való oldódását. A nyálkának köszönhetően a talajrészecskék a gyökérszőrökhöz tapadnak, megkönnyítve a tápanyagok felszívódását.
A hajgyökér szerkezete
A szívózóna területének növekedése pontosan a gyökérszőrök miatt következik be. Például számuk a rozsban eléri a 14 milliárdot, ami összesen akár 10 000 kilométer hosszúságot jelent.
A gyökérszőrök megjelenése fehér pihe-szerűvé teszi őket. Nem élnek sokáig - 10-20 napig. Nagyon kevés időbe telik az újak kialakulása egy növényi szervezetben. Például egy almafa fiatal palántáiban a gyökérszőrzet kialakulása 30-40 óra alatt történik. Az a terület, ahol ezek a szokatlan kinövések elh altak, egy ideig képes felszívni a vizet, majd egy parafa betakarja, és ez a képesség elveszik.
Ha a hajhéj szerkezetéről beszélünk, akkor mindenekelőtt annak finomságát kell kiemelnünk. Ez a tulajdonság segít a hajnak a tápanyagok felszívódásában. Sejtjét szinte teljesen elfoglalja egy vékony citoplazmaréteggel körülvett vakuólum. A mag a tetején található. A sejt közelében lévő tér egy speciális nyálkahártya, amely elősegíti a gyökérszőrök ragasztását a talaj szubsztrátjának kis részecskéivel. Ez növeli a talaj hidrofilitását.
A gyökér keresztirányú szerkezete a szívózónában
A gyökérszőrök zónáját gyakran a differenciálódás (specializáció) zónájának is nevezik. Ez nem véletlen. Itt látható a keresztmetszetben egy bizonyos rétegzettség. Ennek oka a gyökéren belüli rétegek elhatárolása.
A "A gyökér szerkezete a keresztmetszeten" táblázat az alábbiakban látható.
| Réteg | Struktúra, funkciók |
| Rhizoderma | Egy réteg szöveti sejtréteg, amely képes gyökérszőrszálakat képezni. |
| Elsődleges kéreg | Az alapvető szöveti sejtek több rétege, amelyek részt vesznek a tápanyagoknak a gyökérszőröktől a központi axiális hengerbe történő szállításában. |
| Pericycle | A nevelési szövet sejtjei, amelyek az oldalsó és járulékos gyökerek elsődleges kialakulásában vesznek részt. |
| Középtengely henger | Vezetőképes szövetek (háncs, fa), amelyek együtt sugárirányban vezetőképes köteget alkotnak. |
Megjegyzendő, hogy a kéreg belsejében is van különbség. Külső rétegét exodermának, belső rétegét endodermának, köztük a fő parenchimának nevezik. Ebben a közbülső rétegben megy végbe a tápoldatoknak a fa edényeibe történő bejuttatásának folyamata. Ezenkívül néhány, a növény számára létfontosságú szerves anyag szintetizálódik a parenchymában. Így a gyökér belső szerkezete lehetővé teszi, hogy teljes mértékben értékelje az egyes rétegek által ellátott funkciók jelentőségét és fontosságát.
Konferenciaterület
A szívóterület felett található. A legnagyobb hosszúságú és a legtöbberős gyökérterület. Itt történik a növényi szervezet élete szempontjából fontos anyagok mozgása. Ez a vezetőképes szövetek jó fejlődése miatt lehetséges ebben a zónában. A gyökér belső szerkezete a vezetési zónában meghatározza annak képességét, hogy mindkét irányban anyagokat szállítson. A felszálló áramlat (felfelé) a víz mozgása a benne oldott ásványi vegyületekkel. És szerves vegyületeket szállítanak le, amelyek részt vesznek a gyökérsejtek létfontosságú tevékenységében. A vezetési zóna az a hely, ahol az oldalsó gyökerek kialakulnak.
A babcsíra gyökér szerkezete világosan szemlélteti a növény gyökérképződésének fő lépéseit.
A növénygyökér szerkezetének sajátosságai: a talaj és a föld alatti részek aránya
Sok növényre jellemző a gyökérrendszer ilyen fejlettsége, ami a talajrésszel szembeni túlsúlyához vezet. Ilyen például a káposzta, melynek gyökere 1,5 méter mélyre is megnőhet. A szélessége akár 1,2 méter is lehet.
Az almafa gyökérrendszere olyan nagyra nő, hogy olyan helyet foglal el, amelynek átmérője elérheti a 12 métert.
A lucerna növényben pedig a talajrész magassága nem haladja meg a 60 cm-t, míg a gyökér hossza 2 méternél is több lehet.
Minden növénynek, amely homokos és sziklás talajú területeken él, nagyon hosszú gyökerei vannak. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ilyen talajokban a víz és a szerves anyagok nagyon mélyek. A növények evolúciója soránaz ilyen körülményekhez alkalmazkodva a gyökér szerkezete fokozatosan megváltozott. Ennek eredményeként elkezdtek eljutni arra a mélységre, hogy a növényi szervezet fel tudja raktározni a növekedéshez és fejlődéshez szükséges anyagokat. Így például egy teve tövis gyökere 20 méter mély is lehet.
A búzaágban a gyökérszőrök olyan erősek, hogy teljes hosszuk elérheti a 20 km-t. Ez azonban nem a határ. A korlátlan apikális gyökérnövekedés más növényekkel való erős verseny hiányában ezt az értéket többszörösére növelheti.
A gyökerek módosítása
Egyes növények gyökereinek szerkezete megváltozhat, ún. Ez a növényi szervezetek egyfajta alkalmazkodása bizonyos élőhelyi feltételekhez. Az alábbiakban néhány módosítás leírása található.
A gyökérgumók jellemzőek a dáliára, a chistyak-ra és néhány más növényre. A mellék- és oldalgyökerek megvastagodásával keletkezik.
A borostyán és a campsis ezen vegetatív szervek szerkezeti jellemzőiben is különbözik. Úgynevezett utógyökereik vannak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a közeli növényekhez és más támasztékokhoz kapaszkodjanak, amelyek elérhetőek.
Légi gyökerek, amelyek hosszúak és felszívják a vizet, a szörnyekben és az orchideákban találhatók.
A függőlegesen növekvő légzőgyökerek részt vesznek a légzés funkciójában. Vannak mocsári ciprusok, törékeny fűz.
A növényvilág egyes képviselői, amelyek a parazita növények külön csoportját alkotják, olyan adaptációkkal rendelkeznek, amelyeksegíti a gazdaszárba való behatolást. Ezek az úgynevezett balekgyökerek. A fehér fagyöngyre jellemző.
A zöldségféléknek, mint a sárgarépa, cékla, retek, vannak gyökerei, amelyek a fő gyökér növekedése miatt jöttek létre, és amelyekben a tápanyagok raktározódnak.
Így a növény gyökerének szerkezeti sajátosságai, amelyek módosulások kialakulásához vezetnek, számos tényezőtől függenek. Az élőhely és az evolúciós fejlődés a fő szempont.
