هر موجود زنده ای سازگاری های خاص خود را برای یک زندگی عادی دارد که به شما امکان می دهد از خود در برابر مشکلات مختلف، از دشمنان گرفته تا ناملایمات آب و هوایی دفاع کنید. گیاهان نیز از این قاعده مستثنی نیستند. به عنوان مثال، جلبک ها برای محافظت از خود در برابر نیروی جریان آب و سرعت آن، دارای ریزوئیدهای تخصصی هستند - مکنده هایی که به بستر چسبیده و در جای خود باقی می مانند.
اما گیاهان بالاتر برای این کار ریشه هایی با شکل ها و طول های بسیار متفاوت دارند. با این حال، در همان زمان، خود اندام زیرزمینی نیز نیاز به محافظت دارد، زیرا خاک یک زیستگاه نسبتاً سخت است. کلاهک ریشه در این امر به او کمک می کند که ویژگی های ساختاری آن را در این مقاله بررسی خواهیم کرد.
ویژگی های ساختار گیاهان
از همان دوران ابتدایی، هر کودکی ویژگی های اصلی ساختار بدن یک گیاه عالی را می داند. البته، محتوای درونی برای بسیاری، به جز برای افراد خاص، ناشناخته باقی می ماند. با این حال، اندام های خارجی همه چیز را می دانند. این است:
- شاخه، که با قسمت بیرونی نشان داده می شود: ساقه، برگ، گل (برای گلداندان)؛
- قسمت زیرزمینی که توسط سیستم ریشه تشکیل شده است.
بنابراین، هیچ چیز غیرعادی را نمی توان در اینجا نامید. تنها تفاوت بین همه نمایندگان، روش تولید مثل و بر این اساس، ساختار اندام های تولید مثل است. در ژیمنوسپرمها مخروط با دانه، در گلدانهای گلی با اندامهای تولید مثلی داخلی، در هاگها اسپورانژیا با هاگ است.
با این حال، ریشه گیاهان برای همه گروه های مشخص شده اندام یکسانی است. آنها بخش مهم زیرزمینی آن هستند که تعدادی از عملکردهای حیاتی را انجام می دهند.
- مانند لنگر، ریشه گیاه را در خاک نگه می دارد.
- برای جذب و هدایت آب و مواد معدنی محلول در آن از طریق بدن عمل می کند.
- در بسیاری از گونه ها، محل تجمع مواد مغذی اضافی است.
- ژئوتروپیسم مثبت را برای همه نمایندگان فراهم می کند (نوک ریشه نقش ویژه ای در این امر ایفا می کند).
- در برخی گونه ها، به عنوان اندام اضافی برای جذب اکسیژن از هوا یا آب عمل می کند.
بدیهی است که این اندام بسیار مهم است. مشخص است که اگر گیاه آپارتمانی در حین پیوند به شدت به سیستم ریشه آسیب برساند، می میرد یا برای مدت طولانی بسیار بیمار خواهد بود. این به این دلیل است که ریشه‌های گیاهان مانند سایر اندام‌ها بازسازی می‌شوند، اما با ضایعات گسترده شروع به مردن می‌کنند.
ریشه گیاهان: گونه
به طور طبیعی، اندام زیرزمینی یک گیاه باید دارای چنان ویژگی های ساختاری و رشدی باشد که به آن اجازه دهد تا حد ممکن مقاوم و در برابر تنش های مکانیکی مقاوم باشد.خسارت. نقش مهمی در این امر توسط کلاهک ریشه ایفا می شود. با این حال، قبل از در نظر گرفتن این اندام از درون، بیایید تحلیل کنیم که از بیرون چگونه است.
همه انواع ریشه ها را می توان به سه دسته تقسیم کرد.
- اصلی - ریشه مرکزی که ابتدا شروع به رشد می کند.
- ریشه های جانبی شاخه هایی هستند که در طول زندگی روی ریشه اصلی ظاهر می شوند.
- Adnexia - موهای متعددی که روی ساقه تشکیل می شوند، که می توانند اندازه های مختلفی داشته باشند: از نازک و تقریبا نامحسوس تا پایه های ستونی غول پیکر.
آنها با هم عملکردهای فوق را برای کل گیاه فراهم می کنند.
انواع ریشه
انواع ریشه ها آن دسته از تغییرات و تظاهرات غیرعادی آنها هستند که در گیاهان در طبیعت یافت می شوند. آنها به منظور انطباق با شرایط رشد خاص یا برنده شدن در رقابت برای قلمرو و تغذیه معدنی، آب شکل می گیرند. چندین نوع رایج وجود دارد.
- ریشه های پشتیبان ناخواسته هستند، از ساقه بیرون می آیند و در خاک خود ثابت می شوند. برای تقویت بیشتر تاج گسترده درخت تشکیل شده است. به چنین گیاهانی بانیان می گویند.
- Roots-tacks - برای تقویت بیشتر گیاه روی سطح برخی از بسترها استفاده می شود. به عنوان مثال، پیچک، انگور وحشی، لوبیا، نخود و دیگران.
- مکنده ها سازگاری گیاهان انگلی و نیمه انگلی برای نفوذ به ساقه میزبان به منظور مکیدن مواد مغذی از آن هستند. نام های دیگر آنها haustoria است.مثال: دارواش، صلیب پتروف، دودر و دیگران.
- ریشه های تنفسی. اینها ریشه های جانبی هستند که برای جذب اکسیژن در شرایط رشد گیاه در رطوبت اضافی عمل می کنند. مثال: حرا، بید شکننده، سرو باتلاقی.
- هوا - ریشه های فرعی که عملکرد جذب رطوبت اضافی از هوا را انجام می دهند. مثال: ارکیده و سایر اپی‌فیت‌ها.
- غده ها - رشد زیرزمینی ریشه های جانبی و فرعی به منظور ذخیره کربوهیدرات های پیچیده و سایر ترکیبات. مثال: سیب زمینی.
- محصولات ریشه - اندام زیرزمینی که از رشد ریشه اصلی تشکیل شده و مواد مغذی را ذخیره می کند. به عنوان مثال: هویج، تربچه، چغندر و دیگران.
بنابراین قسمت هایی از ریشه گیاه را بررسی کرده ایم که در صورت رها شدن از زمین با چشم غیر مسلح دیده می شود.
سیستم ریشه گیاهان
همه انواع ریشه های تعیین شده برای هر گیاه یک سیستم کامل را تشکیل می دهند. ریشه نامیده می شود و در دو نوع اصلی وجود دارد.
- لیفی - جانبی و آدنکس تلفظ می شود، چیز اصلی قابل مشاهده نیست.
- Rod - ریشه اصلی مرکزی به وضوح بیان می شود و ریشه های جانبی و آدنکس ضعیف هستند.
چنین نوع سیستم های ریشه ای برای همه آنژیوسپرم های فلور معمولی هستند.
ویژگی های ساختار ریشه گیاه (جدول)
حالا بیایید به داخل گیاه نگاه کنیم تا به کلاهک ریشه برسیم و آن را مطالعه کنیم، ویژگی های ساختاری آن به کل ارگانیسم بسیار کمک می کند. با این حال، جدا از بالای ریشهبخش های دیگری از آن وجود دارد برای در نظر گرفتن تمام ویژگی های ساختاری ریشه گیاه، جدول بسیار مناسب خواهد بود.
| بخشی از ریشه | ویژگی های ساختمان | عملکرد برای اجرا |
| Calyptra، یا root cap | جزئیات در زیر. | محافظت در برابر آسیب های مکانیکی (اصلی) |
| منطقه شکافت | توسط سلول های کوچک با سیتوپلاسم متراکم و هسته های بزرگ نشان داده می شود. تقسیم به طور مداوم در حال انجام است، زیرا در اینجا مریستم آپیکال قرار دارد و باعث ایجاد سایر سلول ها و بافت های ریشه می شود. رنگ ناحیه هنگام مشاهده تیره، کمی مایل به زرد است. اندازه حدود یک میلی متر است. | عملکرد اصلی اطمینان از تقسیم ثابت و افزایش توده سلول های تمایز نیافته است که بعداً به تخصص های مختلف می رسد. |
| منطقه کشش (رشد) | با سلولهای بزرگ با دیواره سلولی که در طول زمان ligned شده اند نشان داده می شود. در حالی که هنوز نرم هستند، این سازه ها مقدار زیادی آب ذخیره می کنند، کشش می یابند و در نتیجه کلاهک ریشه را به عمق زمین فشار می دهند. اندازه این ناحیه چند میلی‌متر است، در صورت مشاهده شفاف است. | کشش و انتقال گیاه به عمق خاک. |
| منطقه جذب، تمایز | توسط سلول های غنی از میتوکندری تشکیل می شود که به صورت اپیبلما یا ریزودرم جمع می شوند. این یک بافت پوششی است که قسمت خارجی موهای ریشه واقع در این ناحیه را پوشانده است. آنها می توانند اندازه ها و طول های مختلفی داشته باشند. برخی از آنها می میرند، اما پایین ترجدید تشکیل می شود. اندازه این ناحیه چندین سانتی متر است و به وضوح قابل مشاهده است. | جذب محلول خاک و آب از زمین |
| حوزه کنفرانس | توسط سلول های اگزودرم نشان داده می شود. این پارچه ای است که جایگزین اپیبلم می شود. سلولهای اگزودرم دارای دیواره‌های ضخیم هستند که اغلب شبیه چوب پنبه هستند. ریشه در این قسمت نازک تر، اما بادوام است، این ناحیه پوست اولیه است. هنگامی که انتقال از اپیبلم به اگزودرم را در نظر می گیریم، تقریباً نامحسوس است، مشروط است. | انتقال مواد غذایی (محلول خاک و آب) از ناحیه جذب به ساقه و برگ گیاه. |
بنابراین، متوجه شدیم که رشد ریشه های گیاه از کالیپترا شروع می شود و به ناحیه ای با پوست اولیه ختم می شود. اکنون بیایید نگاهی دقیق‌تر به ساختار و عملکرد بالای قسمت زیرزمینی این موجودات شگفت‌انگیز بیندازیم.
نک ریشه
نام های مختلفی وجود دارد که این قسمت از اندام زیرزمینی را نشان می دهد. بنابراین، مترادف ها به شرح زیر است:
- caliptra، از لات. کالیپترا؛
- Root Cap;
- نوک ریشه;
- کالیپتروژن؛
- نوک ریشه.
با این حال، هر نامی که باشد، عملکرد کلاهک ریشه در گیاهان بدون تغییر باقی می ماند. به طور کلی، این ناحیه یک سازند کمی ضخیم در نوک ستون فقرات زیر زمین است. در یک میکروسکوپ، آن را به عنوان یک کلاه در بالا برای محافظت از بافت های ظریف در برابر ذرات خاک دیده می شود. ابعاد کالیپترا کوچک است، فقط 0.2 میلی متر. فقط در چنین ساختارهای اصلاح شده ای مانندریشه های تنفسی، به چندین میلی متر می رسد.
عملکرد اصلی کلاهک ریشه نیز با ظاهر مشخص می شود - به طور طبیعی، این محافظت در برابر آسیب های مکانیکی است. با این حال، او تنها نیست.
چه سلول هایی در کلاهک ریشه هستند؟
سلولهای کلاهک ریشه دو نوع. قسمت اول خارجی است. آنها سازندهای دراز، کشیده و در حال رشد هستند که به شدت در مجاورت یکدیگر قرار دارند. بنابراین فضاهای بین سلولی عملاً وجود ندارند. عمر این سلول ها بسیار کوتاه است و تنها 4 تا 9 روز می باشد. در طول این مدت، آنها باید زمانی برای رشد و شکافتن داشته باشند.
بنابراین، فرآیندهای میتوز در نوک ریشه به طور مداوم رخ می دهد. منشاء سلول های کالیپترا معمولی است - از مریستم آپیکال که بلافاصله بالای کلاه قرار دارد. دیواره‌های سلولی این ساختارها کاملاً نازک و غیرخطی هستند.
در طول زندگی، این سلول ها لایه برداری می شوند، می میرند، مخلوطی از پلی ساکاریدها - مخاط ترشح می کنند. بنابراین، عملکرد کلاهک ریشه این است که یک پوشش مخاطی محافظ در بالای اندام زیرزمینی برای عبور ایمن آن بین ذرات خاک ایجاد کند.
به دلیل لجن کالیپترا، ساختارهای خاکی محکم به ستون فقرات می چسبند و باعث می شوند که به پایین سر بخورند. با این حال، این تنها سلول‌هایی نیستند که کلاهک را تشکیل می‌دهند.
همچنین سلول هایی وجود دارند که توسط آنها کالیپترا در قسمت مرکزی آن - کلوملا - تشکیل می شود. اینها دانه های نشاسته یا آمیلوپلاست هستند. آنها توسطمنشا مشتقات پلاستید که کلروفیل ندارند. یعنی در ابتدا آنها ارگانیسم‌های جداگانه‌ای بودند که یاد گرفتند در همزیستی با موجودات بسیار سازمان‌یافته‌تر زندگی کنند و به تدریج به سلولهای ساختاری داخلی ضروری تبدیل شدند.
آمیلوپلاست ها سلول هایی هستند که دانه های بزرگی از پلی ساکارید نشاسته را در خود جمع می کنند. در خارج، آنها گرد هستند، به همان اندازه که ساختارهای کالیپترا که در بالا توضیح داده شد، به یکدیگر متصل هستند.
عملکرد دیگری از کلاهک ریشه با آنها مرتبط است که در زیر به آن خواهیم پرداخت. همچنین توجه داشته باشید که نشاسته موجود در آمیلوپلاست ها می تواند به عنوان یک منبع انرژی اضافی برای گیاه، در صورتی که شرایط محیطی آن را ایجاب کند، عمل کند.
عملکرد کلاهک ریشه در گیاهان
یکی از آنها، اصلی‌ترین آنها را قبلاً شناسایی کرده‌ایم. بیایید دوباره آن را تکرار کنیم و مواردی را که هنوز ذکر نشده اند اضافه کنیم.
عملکردهای کلاهک ریشه در گیاهان:
- لایه بیرونی سلول های کالیپترا یک موکوس پلی ساکارید ترشح می کند که برای تسهیل نفوذ ریشه در خاک عمل می کند.
- همان کلاهک لزج از خشک شدن گیاه جلوگیری می کند.
- سلولهای کلوملا (قسمت مرکزی کالیپترا) حاوی دانه‌های نشاسته هستند که به دلیل وجود این استاتولیت‌ها هستند و عملکرد ژئوسپت را برای ریشه انجام می‌دهند. به همین دلیل، او همیشه ژئوتروپیسم مثبت دارد.
آزمایش ها نشان داده اند که اگر کالیپترا از گیاه جدا شود، رشد طولی آن متوقف می شود. با این حال، نمی میرد، بلکه شروع به توسعه فعال ریشه های جانبی و فرعی می کند و منطقه جذب خاک را گسترش می دهد.در عرض این خاصیت توسط باغبانان و باغبانان هنگام کاشت محصولات استفاده می شود.
بدیهی است که عملکرد کلاهک ریشه در گیاهان بسیار مهم است. از این گذشته، هر ریشه جانبی یا فرعی نیز یک کالیپترا در بالای خود دارد. در غیر این صورت، با برداشتن کلاهک از ریشه مرکزی محوری، گیاه می مرد. استثناهایی وجود دارد. اینها آن دسته از گیاهان هستند که ریشه آنها کاملاً فاقد ساختارهای تعیین شده است. به عنوان مثال: شاه بلوط آبی، علف اردک، ودوکرا. واضح است که اینها عمدتاً نمایندگان آبزی دنیای گیاهان هستند.
عملکرد آمیلوپلاست
قبلاً گفته ایم که یک عملکرد کلاهک ریشه در ارتباط با آمیلوپلاست ها وجود دارد. آنها دانه های نشاسته را جمع می کنند و به استاتولیت های واقعی تبدیل می شوند. این عملاً مشابه استاتوسیست ها (اتولیت ها) در گوش داخلی پستانداران است. آنها نقش مهمی در احساس تعادل دارند.
استاتولیت های آمیلوپلاست نیز همین کار را می کنند. به لطف آنها، گیاه موقعیت شعاع زمین را "احساس" می کند و همیشه مطابق با آن رشد می کند، یعنی توسط نیروی گرانش هدایت می شود. این ویژگی برای اولین بار توسط توماس نایت در سال 1806 ایجاد شد که یک سری آزمایشات تاییدی را انجام داد. همچنین به این پدیده معمولاً ژئوتروپیسم گیاهی می گویند.
ژئوتروپیسم
ژئوتروپیسم یا جاذبه گرایی معمولاً به ویژگی گیاهان و اجزای آنها برای رشد فقط در جهت شعاع زمین گفته می شود. یعنی اگر به عنوان مثال اجازه دهید بذرها در حالت عادی جوانه بزنند و سپس گلدان را به طرف خود بچرخانید، پس از مدتی نوکریشه نیز خم می شود و شروع به رشد می کند تا به موقعیت جدید برسد.
اهمیت کلاهک ریشه در این پدیده چیست؟ این آمیلوپلاست های کالیپترا هستند که به ریشه اجازه می دهند ژئوتروپیسم مثبت داشته باشد، یعنی همیشه به سمت پایین رشد می کند. در حالی که ساقه ها، برعکس، دارای ژئوتروپیسم منفی هستند، زیرا رشد آنها به سمت بالا انجام می شود.
به برکت این پدیده است که همه گیاهانی که از بد آب و هوا رنج می برند و با ساقه های خود به زمین افتاده اند، پس از پدیده های طبیعی (رعد و برق، تگرگ، باران شدید، باد)، می توانند دوباره به حالت قبلی خود بازگردند. یک دوره زمانی کوتاه.
