Κάθε ζωντανό πλάσμα έχει τις δικές του προσαρμογές για μια κανονική ζωή, επιτρέποντάς σας να υπερασπιστείτε τον εαυτό σας από διάφορα προβλήματα, από εχθρούς έως κλιματικές αντιξοότητες. Τα φυτά δεν αποτελούν εξαίρεση. Για παράδειγμα, τα φύκια, για να προστατευτούν από τη δύναμη της ροής του νερού και την ταχύτητά του, έχουν εξειδικευμένα ριζοειδή - κορόιδα που προσκολλώνται στο υπόστρωμα και παραμένουν στη θέση τους.
Αλλά τα ανώτερα φυτά για αυτό έχουν ρίζες με πολύ διαφορετικά σχήματα και μήκη. Ωστόσο, την ίδια στιγμή, το ίδιο το υπόγειο όργανο χρειάζεται επίσης προστασία, επειδή το έδαφος είναι ένας αρκετά σκληρός βιότοπος. Σε αυτό τον βοηθά το ριζικό καπάκι, τα δομικά χαρακτηριστικά του οποίου θα εξετάσουμε σε αυτό το άρθρο.
Χαρακτηριστικά της δομής των φυτών
Από το δημοτικό σχολείο, κάθε παιδί γνωρίζει τα κύρια χαρακτηριστικά της δομής του σώματος ενός ανώτερου φυτού. Φυσικά, το εσωτερικό περιεχόμενο παραμένει ανεξερεύνητο για πολλούς, εκτός από ειδικά ενδιαφερόμενα άτομα. Ωστόσο, τα εξωτερικά όργανα γνωρίζουν τα πάντα. Αυτό είναι:
- βλαστού, που αντιπροσωπεύεται από το εξωτερικό μέρος: στέλεχος, φύλλο, άνθος (για αγγειόσπερμα);
- υπόγειο τμήμα που σχηματίζεται από το ριζικό σύστημα.
Επομένως, τίποτα ασυνήθιστο δεν μπορεί να ονομαστεί εδώ. Η μόνη διαφορά μεταξύ όλων των εκπροσώπων είναι η μέθοδος αναπαραγωγής και, κατά συνέπεια, η δομή των αναπαραγωγικών οργάνων. Στα γυμνόσπερμα είναι κώνος με σπόρους, στα αγγειόσπερμα είναι άνθος με εσωτερικά αναπαραγωγικά όργανα, στα σπόρια είναι σποραγγεία με σπόρια.
Ωστόσο, οι ρίζες των φυτών είναι το ίδιο όργανο για όλες τις υποδεικνυόμενες ομάδες. Αποτελούν το σημαντικό υπόγειο τμήμα του, το οποίο εκτελεί μια σειρά από ζωτικές λειτουργίες.
- Σαν άγκυρα, η ρίζα αγκυρώνει το φυτό στο χώμα.
- Χρησιμεύει στην απορρόφηση και μεταφορά του νερού και των μετάλλων που είναι διαλυμένα σε αυτό μέσω του σώματος.
- Σε πολλά είδη, είναι ένας τόπος συσσώρευσης πρόσθετων θρεπτικών συστατικών.
- Παρέχει θετικό γεωτροπισμό για όλους τους εκπροσώπους (η άκρη της ρίζας παίζει ιδιαίτερο ρόλο σε αυτό).
- Σε ορισμένα είδη, χρησιμεύει ως πρόσθετο όργανο για την απορρόφηση οξυγόνου από τον αέρα ή το νερό.
Προφανώς, αυτό το όργανο είναι εξαιρετικά σημαντικό. Είναι γνωστό ότι εάν ένα φυτό εσωτερικού χώρου καταστρέψει αρκετά το ριζικό σύστημα κατά τη μεταμόσχευση, θα πεθάνει ή θα είναι πολύ και άρρωστο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι ρίζες των φυτών αποκαθίστανται, όπως όλα τα άλλα όργανα, αλλά με εκτεταμένες βλάβες αρχίζουν να πεθαίνουν.
Ρίζα φυτών: είδος
Φυσικά, το υπόγειο όργανο ενός φυτού πρέπει να έχει τέτοια δομικά και αναπτυξιακά χαρακτηριστικά που του επιτρέπουν να είναι όσο το δυνατόν πιο ανθεκτικό και ανθεκτικό στη μηχανική καταπόνηση.υλικές ζημιές. Σημαντικό ρόλο σε αυτό παίζει το καπάκι της ρίζας. Ωστόσο, πριν εξετάσουμε αυτό το όργανο από μέσα, ας αναλύσουμε πώς είναι εξωτερικά.
Όλοι οι τύποι ριζών μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες.
- Κύρια - η κεντρική ρίζα, που αρχίζει να αναπτύσσεται πρώτη.
- Οι πλευρικές ρίζες είναι κλαδιά που εμφανίζονται στην κύρια κατά τη διάρκεια της ζωής.
- Adnexia - πολυάριθμες τρίχες που σχηματίζονται στο στέλεχος, οι οποίες μπορεί να έχουν διάφορα μεγέθη: από λεπτά και σχεδόν ανεπαίσθητα έως γιγάντια στηρίγματα.
Μαζί παρέχουν σε ολόκληρο το φυτό τις παραπάνω λειτουργίες.
Τύποι ριζών
Τύποι ριζών είναι εκείνες οι τροποποιήσεις και οι ασυνήθιστες εκδηλώσεις τους που βρίσκονται στα φυτά στη φύση. Σχηματίζονται για να προσαρμοστούν είτε σε συγκεκριμένες συνθήκες καλλιέργειας, είτε για να κερδίσουν τον διαγωνισμό για την επικράτεια και τη μεταλλική διατροφή, το νερό. Υπάρχουν αρκετοί πιο συνηθισμένοι τύποι.
- Οι υποστηρικτικές ρίζες είναι τυχαίες, εκτείνονται από το στέλεχος και στερεώνονται μόνοι τους στο έδαφος. Σχηματίστηκε για να ενισχύσει περαιτέρω το εκτεταμένο στέμμα του δέντρου. Τέτοια φυτά ονομάζονται banyans.
- Roots-tacks - χρησιμεύουν για την επιπρόσθετη ενίσχυση του φυτού στην επιφάνεια κάποιου υποστρώματος. Για παράδειγμα, κισσός, άγρια σταφύλια, φασόλια, μπιζέλια και άλλα.
- Τα κορόιδα είναι προσαρμογές παρασιτικών και ημιπαρασιτικών φυτών για να διεισδύσουν στους μίσχους του ξενιστή για να απορροφήσουν θρεπτικά συστατικά από αυτόν. Τα άλλα τους ονόματα είναι haustoria. Παράδειγμα: γκι, σταυρός πετροβάμβακας, ντάμα και άλλα.
- Αναπνευστικές ρίζες. Πρόκειται για πλάγιες ρίζες που χρησιμεύουν για την απορρόφηση οξυγόνου στις συνθήκες ανάπτυξης των φυτών σε περίσσεια υγρασία. Παράδειγμα: μαγγρόβιο, εύθραυστη ιτιά, βάλτο κυπαρίσσι.
- Αέρας - τυχαίες ρίζες που εκτελούν τη λειτουργία της απορρόφησης πρόσθετης υγρασίας από τον αέρα. Παράδειγμα: ορχιδέες και άλλα επίφυτα.
- Κόνδυλοι - υπόγεια ανάπτυξη πλευρικών και τυχαίων ριζών για αποθήκευση σύνθετων υδατανθράκων και άλλων ενώσεων. Παράδειγμα: πατάτες.
- Root crops - ένα υπόγειο όργανο, που σχηματίζεται από την ανάπτυξη της κύριας ρίζας, η οποία αποθηκεύει θρεπτικά συστατικά. Παραδείγματα: καρότα, ραπανάκια, παντζάρια και άλλα.
Έτσι, εξετάσαμε τα μέρη της ρίζας του φυτού που φαίνονται με γυμνό μάτι εάν απελευθερωθεί από το έδαφος.
Ριζικό σύστημα φυτών
Όλοι οι καθορισμένοι τύποι ριζών για κάθε φυτό αποτελούν ένα ολόκληρο σύστημα. Ονομάζεται root και διατίθεται σε δύο βασικούς τύπους.
- Ινώδη - έντονο πλάγιο και προσφυτικό, το κύριο πράγμα δεν φαίνεται.
- Ράβδος - η κεντρική κύρια ρίζα εκφράζεται ξεκάθαρα και οι πλευρικές και οι προσφυτικές ρίζες είναι αδύναμες.
Τέτοιοι τύποι ριζικών συστημάτων είναι τυπικοί για όλα τα αγγειόσπερμα της χλωρίδας.
Χαρακτηριστικά της δομής της ρίζας του φυτού (πίνακας)
Τώρα ας κοιτάξουμε μέσα στο φυτό για να φτάσουμε και να μελετήσουμε το καπάκι της ρίζας, τα δομικά χαρακτηριστικά του οποίου βοηθούν τόσο πολύ ολόκληρο τον οργανισμό. Εκτός όμως από την κορυφή της ρίζαςυπάρχουν και άλλα μέρη του. Για να λάβετε υπόψη όλα τα δομικά χαρακτηριστικά της ρίζας του φυτού, ο πίνακας θα είναι πολύ βολικός.
| Μέρος της ρίζας | Χαρακτηριστικά κτιρίου | Λειτουργία προς εκτέλεση |
| Calyptra, or root cap | Λεπτομέρειες παρακάτω. | Προστασία από μηχανικές βλάβες (κύρια) |
| Ζώνη σχάσης | Αντιπροσωπεύεται από μικρά κύτταρα με πυκνό κυτταρόπλασμα και μεγάλους πυρήνες. Γίνεται διαρκώς διαίρεση, αφού εδώ βρίσκεται το κορυφαίο μερίστωμα, δημιουργώντας όλα τα άλλα κύτταρα και ιστούς της ρίζας. Το χρώμα της ζώνης κατά την προβολή είναι σκούρο, ελαφρώς κιτρινωπό. Το μέγεθος είναι περίπου ένα χιλιοστό. | Η κύρια λειτουργία είναι η διασφάλιση σταθερής διαίρεσης και αύξησης της μάζας των αδιαφοροποίητων κυττάρων, τα οποία αργότερα θα πάνε σε διαφορετικές εξειδικεύσεις. |
| Ζώνη τεντώματος (ανάπτυξης) | Αντιπροσωπεύεται από μεγάλα κύτταρα με κυτταρικά τοιχώματα, λιγνωμένα με την πάροδο του χρόνου. Ενώ είναι ακόμα μαλακές, αυτές οι δομές αποθηκεύουν πολύ νερό, τεντώνουν και έτσι σπρώχνουν το καπάκι της ρίζας βαθύτερα στο έδαφος. Το μέγεθος αυτής της περιοχής είναι μερικά χιλιοστά, όταν το δει κανείς είναι διαφανές. | Τέντωμα και μετακίνηση του φυτού βαθιά μέσα στο έδαφος. |
| Ζώνη απορρόφησης, διαφοροποίηση | Σχηματίζεται από κύτταρα πλούσια σε μιτοχόνδρια που συγκεντρώνονται σε επίβλημα ή ριζόδερμα. Αυτός είναι ένας περιβληματικός ιστός που καλύπτει το εξωτερικό των τριχών της ρίζας που βρίσκεται σε αυτήν την περιοχή. Μπορούν να έχουν διαφορετικά μεγέθη και μήκη. Μερικοί από αυτούς πεθαίνουν, αλλά πιο κάτωσχηματίζονται νέα. Αυτή η ζώνη έχει μέγεθος αρκετά εκατοστά και είναι ευδιάκριτη. | Απορρόφηση εδαφικού διαλύματος και νερού από το έδαφος |
| Χώρος συνεδριάσεων | Αντιπροσωπεύεται από εξωδερμικά κύτταρα. Αυτό είναι το ύφασμα που αντικαθιστά το επίβλημα. Τα εξωδερμικά κύτταρα έχουν παχιά τοιχώματα, συχνά λιγνωμένα και μοιάζουν με φελλό. Η ρίζα σε αυτό το τμήμα είναι πιο λεπτή, αλλά ανθεκτική, αυτή η περιοχή είναι ο πρωταρχικός φλοιός. Όταν εξετάζουμε τη μετάβαση από το επίβλημα στο εξώδερμα, είναι σχεδόν ανεπαίσθητη, είναι υπό όρους. | Μεταφορά θρεπτικών ουσιών (εδαφικό διάλυμα και νερό) από τη ζώνη απορρόφησης στο στέλεχος και τα φύλλα του φυτού. |
Έτσι, ανακαλύψαμε ότι η ανάπτυξη των ριζών των φυτών ξεκινά από την κάλυπτα και τελειώνει με την περιοχή με τον πρωτεύοντα φλοιό. Τώρα ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη δομή και τις λειτουργίες της κορυφής του υπόγειου μέρους αυτών των καταπληκτικών πλασμάτων.
Root tip
Υπάρχουν πολλά ονόματα που δηλώνουν αυτό το τμήμα του υπόγειου οργάνου. Έτσι, τα συνώνυμα είναι τα εξής:
- caliptra, από λατ. calyptra;
- root cap;
- root tip;
- calyptrogen;
- root tip.
Ωστόσο, ανεξάρτητα από το όνομα, οι λειτουργίες του καλύμματος της ρίζας στα φυτά παραμένουν αμετάβλητες. Γενικά, αυτή η περιοχή είναι ένας ελαφρώς παχύς σχηματισμός στην ίδια την άκρη της σπονδυλικής στήλης κάτω από το έδαφος. Σε ένα μικροσκόπιο, φαίνεται ως ένα καπάκι που τοποθετείται στην κορυφή για να προστατεύει τους ευαίσθητους ιστούς από τα σωματίδια του εδάφους. Οι διαστάσεις της caliptra είναι μικρές, μόνο 0,2 mm. Μόνο σε τέτοιες τροποποιημένες δομές όπωςαναπνευστικές ρίζες, φτάνει αρκετά χιλιοστά.
Η κύρια λειτουργία του καλύμματος της ρίζας καθορίζεται επίσης από την εμφάνιση - φυσικά, αυτή είναι η προστασία από μηχανικές βλάβες. Ωστόσο, δεν είναι η μόνη.
Τι κελιά υπάρχουν στο κάλυμμα ρίζας;
Κυψέλες ρίζας δύο τύπων. Το πρώτο μέρος είναι εξωτερικό. Είναι επιμήκεις, επιμήκεις και αναπτυσσόμενοι σχηματισμοί, στενά γειτονικοί μεταξύ τους. Επομένως, οι μεσοκυττάριοι χώροι πρακτικά απουσιάζουν. Η διάρκεια ζωής αυτών των κυττάρων είναι πολύ μικρή και είναι μόνο 4 έως 9 ημέρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, θα πρέπει να έχουν χρόνο να μεγαλώσουν και να χωριστούν.
Επομένως, οι διεργασίες της μίτωσης στην άκρη της ρίζας συμβαίνουν συνεχώς. Η προέλευση των κυττάρων της καλύπτρας είναι συνηθισμένη - από το κορυφαίο μερίστωμα, που βρίσκεται ακριβώς πάνω από το καπάκι. Τα κυτταρικά τοιχώματα αυτών των δομών είναι αρκετά λεπτά, μη λιγνίδια.
Κατά τη διάρκεια της ζωής, αυτά τα κύτταρα απολεπίζονται, πεθαίνουν, εκκρίνουν ένα μείγμα πολυσακχαριτών - βλέννας. Επομένως, η λειτουργία του καλύμματος της ρίζας είναι να παρέχει μια προστατευτική βλεννώδη επικάλυψη στην κορυφή του υπόγειου οργάνου για την ασφαλή διέλευση του μεταξύ των σωματιδίων του εδάφους.
Λόγω της λάσπης της καλύπτρας, οι σταθερές γήινες δομές κολλάνε στη σπονδυλική στήλη και διευκολύνουν την ολίσθηση προς τα κάτω. Ωστόσο, αυτά δεν είναι τα μόνα κελιά που σχηματίζουν το κάλυμμα.
Υπάρχουν επίσης κύτταρα με τα οποία σχηματίζεται η κάλυπτα στο κεντρικό τμήμα της - την κολομέλα. Αυτοί είναι κόκκοι αμύλου ή αμυλοπλάστες. Είναι δίπλαπροέλευση των πλαστιδικών παραγώγων που δεν έχουν χλωροφύλλη. Δηλαδή, αρχικά ήταν ξεχωριστοί οργανισμοί που έμαθαν να ζουν σε συμβίωση με πιο οργανωμένα όντα και σταδιακά έγιναν απαραίτητα εσωτερικά δομικά κύτταρα για αυτά.
Οι αμυλοπλάστες είναι κύτταρα που συσσωρεύουν μεγάλους κόκκους πολυσακχαρίτη αμύλου μέσα τους. Εξωτερικά, είναι στρογγυλεμένα, εφάπτονται μεταξύ τους τόσο σφιχτά όσο οι δομές της καλύπτρας που συζητήθηκαν παραπάνω.
Μια άλλη λειτουργία του root cap σχετίζεται με αυτά, την οποία θα συζητήσουμε παρακάτω. Σημειώστε επίσης ότι το άμυλο στους αμυλοπλάστες μπορεί να χρησιμεύσει ως πρόσθετη πηγή ενέργειας για το φυτό, εάν το απαιτούν οι περιβαλλοντικές συνθήκες.
Λειτουργίες του καλύμματος της ρίζας στα φυτά
Ένα από αυτά, το κύριο, έχουμε ήδη εντοπίσει. Ας το επαναλάβουμε ξανά και ας προσθέσουμε αυτά που δεν έχουν αναφερθεί ακόμα.
Λειτουργίες του καλύμματος της ρίζας στα φυτά:
- Το εξωτερικό στρώμα των κυττάρων της καλύπτρας εκκρίνει μια βλέννα πολυσακχαρίτη, η οποία χρησιμεύει για να διευκολύνει τη διείσδυση της ρίζας στο έδαφος.
- Το ίδιο γλοιώδες καπάκι εμποδίζει το φυτό να στεγνώσει.
- Τα κύτταρα της κολομέλας (το κεντρικό τμήμα της καλύπτρας) περιέχουν κόκκους αμύλου, που οφείλονται σε αυτό στατόλιθους και εκτελούν τις λειτουργίες της γεωλήψης για τη ρίζα. Εξαιτίας αυτού, έχει πάντα θετικό γεωτροπισμό.
Πειράματα έχουν δείξει ότι αν αφαιρεθεί μια κάλυπτα από ένα φυτό, η ανάπτυξή της σε μήκος θα σταματήσει. Ωστόσο, δεν θα πεθάνει, αλλά θα αρχίσει να αναπτύσσει ενεργά πλευρικές και τυχαίες ρίζες, επεκτείνοντας την περιοχή σύλληψης του εδάφους.σε πλάτος. Αυτή η ιδιοκτησία χρησιμοποιείται από κηπουρούς και κηπουρούς όταν καλλιεργούν καλλιέργειες.
Προφανώς, οι λειτουργίες του καλύμματος της ρίζας στα φυτά είναι εξαιρετικά σημαντικές. Άλλωστε, κάθε πλάγια ή τυχαία ρίζα έχει και ένα caliptra στην κορυφή της. Διαφορετικά, το φυτό θα είχε πεθάνει όταν αφαιρούνταν το καπάκι από την κεντρική αξονική ρίζα. Υπάρχουν εξαιρέσεις. Αυτοί είναι εκείνοι οι τύποι φυτών των οποίων οι ρίζες στερούνται εντελώς καθορισμένες δομές. Παραδείγματα: νεροκάστανο, παπάκι, βοντόκρα. Είναι σαφές ότι πρόκειται κυρίως για υδρόβιους εκπροσώπους του φυτικού κόσμου.
Λειτουργία αμυλοπλαστών
Έχουμε ήδη πει ότι υπάρχει μια λειτουργία καλύμματος ρίζας που σχετίζεται με τους αμυλοπλάστες. Συσσωρεύουν κόκκους αμύλου και μετατρέπονται σε πραγματικούς στατόλιθους. Αυτό είναι πρακτικά το ίδιο με τις στατοκύστεις (ωτόλιθους) στο εσωτερικό αυτί των θηλαστικών. Παίζουν σημαντικό ρόλο στην αίσθηση της ισορροπίας.
Οι στατόλιθοι αμυλοπλαστών κάνουν το ίδιο. Χάρη σε αυτά, το φυτό «αισθάνεται» τη θέση της ακτίνας της γης και αναπτύσσεται πάντα σύμφωνα με αυτήν, καθοδηγείται δηλαδή από τη δύναμη της βαρύτητας. Αυτό το χαρακτηριστικό καθιερώθηκε για πρώτη φορά από τον Thomas Knight το 1806, ο οποίος διεξήγαγε μια σειρά επιβεβαιωτικών πειραμάτων. Επίσης, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται συνήθως γεωτροπισμός φυτών.
Γεωτροπισμός
Γεωτροπισμός, ή βαρυτροπισμός, ονομάζεται συνήθως το χαρακτηριστικό των φυτών και των τμημάτων τους να αναπτύσσονται μόνο προς την κατεύθυνση της ακτίνας της γης. Αυτό σημαίνει ότι αν, για παράδειγμα, αφήσετε τους σπόρους να φυτρώσουν στην κανονική τους κατάσταση και μετά γυρίσετε τη γλάστρα στο πλάι, μετά από λίγο η άκρηη ρίζα θα κάνει επίσης μια κάμψη και θα αρχίσει να μεγαλώνει στη νέα θέση.
Ποια είναι η σημασία του καλύμματος της ρίζας σε αυτό το φαινόμενο; Είναι οι αμυλοπλάστες της καλύπτρας που επιτρέπουν στη ρίζα να έχει θετικό γεωτροπισμό, δηλαδή να αναπτύσσεται πάντα προς τα κάτω. Ενώ τα στελέχη, αντίθετα, έχουν αρνητικό γεωτροπισμό, αφού η ανάπτυξή τους γίνεται προς τα πάνω.
Χάρη σε αυτό το φαινόμενο όλα τα φυτά που υποφέρουν από κακές καιρικές συνθήκες και έπεσαν στο έδαφος με τους μίσχους τους, μετά από φυσικά φαινόμενα (καταιγίδες, χαλάζι, δυνατή βροχή, άνεμος), μπορούν να αποκαταστήσουν ξανά την προηγούμενη κατάστασή τους. σύντομο χρονικό διάστημα.
