Každý živý tvor má svoje vlastné úpravy pre normálny život, čo vám umožňuje brániť sa pred rôznymi problémami, od nepriateľov až po nepriaznivé klimatické podmienky. Výnimkou nie sú ani rastliny. Napríklad riasy, aby sa chránili pred silou prúdu vody a jej rýchlosťou, majú špecializované rizoidy - prísavky, ktoré sa prichytia k substrátu a zostanú na svojom mieste.
Vyššie rastliny však majú korene veľmi odlišných tvarov a dĺžok. Zároveň však potrebuje ochranu aj samotný podzemný orgán, pretože pôda je pomerne húževnatý biotop. Pomáha mu v tom koreňová čiapočka, ktorej štrukturálne vlastnosti zvážime v tomto článku.
Vlastnosti štruktúry rastlín
Už na základnej škole pozná každé dieťa hlavné znaky stavby tela vyššej rastliny. Samozrejme, vnútorný obsah zostáva pre mnohých neprebádaný, s výnimkou špeciálne zainteresovaných ľudí. Vonkajšie orgány však vedia všetko. Toto je:
- výhonok reprezentovaný vonkajšou časťou: stonka, list, kvet (pre krytosemenné rastliny);
- podzemná časť tvorená koreňovým systémom.
Preto tu nemožno nazvať nič neobvyklé. Jediný rozdiel medzi všetkými zástupcami je spôsob reprodukcie, a teda aj štruktúra reprodukčných orgánov. U nahosemenných je to šiška so semenami, u krytosemenných je to kvet s vnútornými rozmnožovacími orgánmi, u výtrusov je to výtrusnica s výtrusmi.
Korene rastlín sú však rovnakým orgánom pre všetky uvedené skupiny. Sú jeho dôležitou podzemnou časťou, ktorá plní množstvo životne dôležitých funkcií.
- Rovnako ako kotva, koreň ukotvuje rastlinu v pôde.
- Slúži na absorpciu a vedenie vody a v nej rozpustených minerálov cez telo.
- U mnohých druhov je to miesto akumulácie ďalších živín.
- Poskytuje pozitívny geotropizmus pre všetkých zástupcov (špička koreňa hrá v tomto zvláštnu úlohu).
- U niektorých druhov slúži ako dodatočný orgán na absorbovanie kyslíka zo vzduchu alebo vody.
Je zrejmé, že tento orgán je mimoriadne dôležitý. Je známe, že ak izbová rastlina pri transplantácii dostatočne silne poškodí koreňový systém, odumrie alebo bude veľmi a dlhodobo chorá. Dôvodom je skutočnosť, že korene rastlín sú obnovené, rovnako ako všetky ostatné orgány, ale s rozsiahlymi léziami začnú odumierať.
Korene rastlín: druh
Prirodzene, podzemný orgán rastliny musí mať také štrukturálne a vývojové vlastnosti, ktoré mu umožnia byť čo najodolnejší a odolný voči mechanickému namáhaniu.poškodenie. Dôležitú úlohu v tom zohráva koreňová čiapočka. Predtým, ako sa však pozrieme na tento orgán zvnútra, analyzujme, aký je zvonku.
Všetky typy koreňov možno rozdeliť do troch kategórií.
- Hlavný – centrálny koreň, ktorý začína rásť ako prvý.
- Bočné korene sú vetvy, ktoré sa na hlavnom objavujú v priebehu života.
- Adnexia – početné chĺpky, ktoré sa tvoria na stonke a môžu mať rôzne veľkosti: od tenkých a takmer nepostrehnuteľných až po obrovské stĺpovité podpery.
Spolu poskytujú celému závodu vyššie uvedené funkcie.
Typy koreňov
Typy koreňov sú tie modifikácie a ich nezvyčajné prejavy, ktoré sa vyskytujú u rastlín v prírode. Sú tvorené s cieľom prispôsobiť sa buď špecifickým podmienkam pestovania, alebo vyhrať súťaž o územie a minerálnu výživu, vodu. Existuje niekoľko najbežnejších typov.
- Podporné korene sú náhodné, siahajú od stonky a samy sa fixujú v pôde. Vytvorené na ďalšie posilnenie rozsiahlej koruny stromu. Takéto rastliny sa nazývajú banyány.
- Korene - slúžia na dodatočné spevnenie rastliny na povrchu nejakého substrátu. Napríklad brečtan, divé hrozno, fazuľa, hrach a iné.
- Odsávačky sú adaptáciou parazitických a poloparazitických rastlín na preniknutie do stonky hostiteľa, aby z neho vysali živiny. Ich ďalšie mená sú haustoria. Príklad: imelo, petrovský kríž, dodder a iné.
- Dýchacie korene. Ide o bočné korene, ktoré slúžia na absorpciu kyslíka v podmienkach rastu rastlín v nadmernej vlhkosti. Príklad: mangrovník, krehká vŕba, močiarny cyprus.
- Vzduch – náhodné korienky, ktoré plnia funkciu pohlcovania dodatočnej vlhkosti zo vzduchu. Príklad: orchidey a iné epifyty.
- Hľuzy - podzemný rast bočných a náhodných koreňov na ukladanie komplexných sacharidov a iných zlúčenín. Príklad: zemiaky.
- Koropaniny - podzemný orgán, tvorený rastom hlavného koreňa, ktorý ukladá živiny. Príklady: mrkva, reďkovky, repa a iné.
Preskúmali sme časti koreňa rastliny, ktoré je možné vidieť voľným okom, ak sa uvoľní zo zeme.
Koreňový systém rastlín
Všetky určené typy koreňov pre každú rastlinu tvoria celý systém. Nazýva sa root a existuje v dvoch hlavných typoch.
- Vláknité – výrazné laterálne a adnexálne, hlavná vec nie je viditeľná.
- Tyčinka - centrálny hlavný koreň je jasne vyjadrený a bočné a adnexálne korene sú slabé.
Takéto typy koreňových systémov sú typické pre všetky krytosemenné rastliny.
Vlastnosti štruktúry koreňa rastliny (tabuľka)
Poďme sa teraz pozrieť do vnútra rastliny, aby sme sa dostali ku koreňovému uzáveru, ktorého štrukturálne vlastnosti tak veľmi pomáhajú celému organizmu, a preštudujme si ho. Avšak okrem vrcholu koreňasú tam aj iné časti. Na zváženie všetkých štrukturálnych vlastností koreňa rastliny bude tabuľka veľmi pohodlná.
| Časť koreňa | Stavebné prvky | Funkcia na spustenie |
| Kalyptra alebo koreňová čiapočka | Podrobnosti nižšie. | Ochrana proti mechanickému poškodeniu (hlavná) |
| Štepná zóna | Reprezentované malými bunkami s hustou cytoplazmou a veľkými jadrami. Delenie prebieha neustále, pretože práve tu sa nachádza apikálny meristém, z ktorého vznikajú všetky ostatné bunky a tkanivá koreňa. Farba zóny pri pohľade je tmavá, mierne žltkastá. Veľkosť je asi jeden milimeter. | Hlavnou funkciou je zabezpečiť neustále delenie a zväčšovanie hmoty nediferencovaných buniek, ktoré neskôr prejdú do rôznych špecializácií. |
| Roztiahnuť (rast) zónu | Reprezentované veľkými bunkami s bunkovými stenami, ktoré časom lignifikujú. Kým sú ešte mäkké, tieto štruktúry ukladajú veľa vody, naťahujú sa a tým tlačia koreňový uzáver hlbšie do zeme. Veľkosť tejto oblasti je niekoľko milimetrov, pri pohľade je priehľadná. | Natiahnutie a premiestnenie rastliny hlboko do pôdy. |
| Zóna absorpcie, diferenciácia | Tvorené bunkami bohatými na mitochondrie, ktoré sa zhromažďujú do epiblému alebo rizodermu. Ide o krycie tkanivo lemujúce vonkajšiu časť koreňových vláskov umiestnených v tejto oblasti. Môžu byť rôznych veľkostí a dĺžok. Niektoré z nich odumrú, ale nižšievznikajú nové. Táto zóna má veľkosť niekoľkých centimetrov a je jasne viditeľná. | Absorpcia pôdneho roztoku a vody zo zeme |
| Konferenčná oblasť | Reprezentované exodermálnymi bunkami. Toto je látka, ktorá nahrádza epiblém. Exodermálne bunky majú hrubé steny, často lignifikované a vyzerajú ako korok. Koreň v tejto časti je tenší, ale odolný, táto oblasť je primárna kôra. Pri zvažovaní prechodu z epiblému do exodermy je takmer nepostrehnuteľný, je podmienený. | Doprava živín (pôdny roztok a voda) z absorpčnej zóny do stonky a listov rastliny. |
Zistili sme teda, že rast koreňov rastlín začína calyptrou a končí oblasťou s primárnou kôrou. Teraz sa pozrime bližšie na štruktúru a funkcie úplnej vrchnej časti podzemnej časti týchto úžasných tvorov.
Základný tip
Existuje niekoľko názvov, ktoré označujú túto časť podzemného organu. Synonymá sú teda nasledovné:
- caliptra, z lat. calyptra;
- root cap;
- koreňový tip;
- calyptrogen;
- hlavný tip.
Avšak bez ohľadu na názov, funkcie koreňového uzáveru v rastlinách zostávajú nezmenené. Vo všeobecnosti je táto oblasť mierne zhrubnutá formácia na samom konci chrbtice pod zemou. V mikroskope je videný ako čiapočka nasadená na vrch, aby chránila jemné tkanivá pred časticami pôdy. Rozmery caliptry sú malé, len 0,2 mm. Len v tak upravených štruktúrach akodýchacie korene, dosahuje niekoľko milimetrov.
Hlavná funkcia koreňovej čiapočky je daná aj vzhľadom - prirodzene ide o ochranu pred mechanickým poškodením. Nie je však jediná.
Aké bunky sú v koreňovej čiapočke?
Koretové bunky dvoch typov. Prvá časť je externá. Sú to pretiahnuté, pretiahnuté a rastúce útvary, tesne priliehajúce k sebe. Preto medzibunkové priestory prakticky chýbajú. Životnosť týchto buniek je veľmi krátka a je len 4 až 9 dní. Počas tejto doby by mali mať čas narásť a rozdeliť sa.
Procesy mitózy na špičke koreňa preto prebiehajú neustále. Pôvod buniek kalyptry je obvyklý - z apikálneho meristému, ktorý sa nachádza bezprostredne nad uzáverom. Bunkové steny týchto štruktúr sú dosť tenké, nelignifikované.
Počas života sa tieto bunky odlupujú, odumierajú, vylučujú zmes polysacharidov – hlien. Funkciou koreňového uzáveru je preto poskytnúť ochranný hlienový povlak na vrchu podzemného orgánu pre jeho bezpečný prechod medzi časticami pôdy.
Vďaka slizu kalyptry sa pevné zemité štruktúry prilepia na chrbticu a uľahčia jej skĺznutie. Nie sú to však jediné bunky, ktoré tvoria čiapočku.
Existujú aj bunky, z ktorých sa tvorí kalyptra v jej centrálnej časti – kolumele. Ide o škrobové zrná alebo amyloplasty. Sú podľapôvod plastidových derivátov, ktoré nemajú chlorofyl. To znamená, že spočiatku to boli samostatné organizmy, ktoré sa naučili žiť v symbióze s viac organizovanými bytosťami a postupne sa pre nich stali nenahraditeľnými vnútornými štrukturálnymi bunkami.
Amyloplasty sú bunky, ktoré v sebe akumulujú veľké zrnká škrobového polysacharidu. Vonku sú zaoblené a priliehajú k sebe tak tesne ako štruktúry kalyptry, o ktorých sme hovorili vyššie.
Je s nimi spojená ďalšia funkcia koreňového uzáveru, o ktorej budeme diskutovať nižšie. Všimnite si tiež, že škrob v amyloplastoch môže slúžiť ako dodatočný zdroj energie pre rastlinu, ak si to podmienky prostredia vyžadujú.
Funkcie koreňového uzáveru u rastlín
Jeden z nich, ten hlavný, sme už identifikovali. Zopakujme to znova a pridajte tie, ktoré ešte neboli spomenuté.
Funkcie koreňového uzáveru v rastlinách:
- Vonkajšia vrstva buniek kalyptry vylučuje polysacharidový hlien, ktorý uľahčuje prenikanie koreňov do pôdy.
- Rovnaká slizká čiapočka chráni rastlinu pred vyschnutím.
- Bunky kolumely (stredná časť kalyptry) obsahujú škrobové zrná, ktoré sú vďaka týmto statolitom a vykonávajú funkcie georecepcie pre koreň. Z tohto dôvodu má vždy pozitívny geotropizmus.
Experimenty ukázali, že ak sa kalyptra z rastliny odstráni, jej rast do dĺžky sa zastaví. Nezomrie však, ale začne aktívne rozvíjať bočné a náhodné korene, čím sa rozšíri oblasť zachytávania pôdy.na šírku. Túto nehnuteľnosť využívajú záhradníci a záhradníci pri pestovaní plodín.
Funkcie koreňového uzáveru rastlín sú samozrejme mimoriadne dôležité. Koniec koncov, každý bočný alebo adventívny koreň má na svojom vrchole aj kaliptru. V opačnom prípade by rastlina zomrela, keď sa klobúk odstránil z centrálneho axiálneho koreňa. Sú aj výnimky. Ide o tie druhy rastlín, ktorých korene sú úplne bez určených štruktúr. Príklady: pagaštan vodný, žaburinka, vodokras. Je jasné, že ide najmä o vodných zástupcov sveta rastlín.
Funkcia amyloplastov
Už sme povedali, že s amyloplastmi je spojená funkcia koreňového uzáveru. Hromadia zrnká škrobu a menia sa na skutočné statolity. To je prakticky to isté ako statocysty (otolity) vo vnútornom uchu cicavcov. Hrajú dôležitú úlohu v zmysle rovnováhy.
Amyloplastové statolity robia to isté. Vďaka nim rastlina „cíti“polohu zemského polomeru a vždy podľa neho rastie, čiže je vedená gravitačnou silou. Túto funkciu prvýkrát zaviedol Thomas Knight v roku 1806, ktorý vykonal sériu potvrdzujúcich experimentov. Tento jav sa tiež bežne nazýva geotropizmus rastlín.
Geotropizmus
Geotropizmus alebo gravitropizmus sa zvyčajne nazýva vlastnosť rastlín a ich častí, ktoré rastú iba v smere zemského polomeru. To znamená, že ak napríklad necháte semienka vyklíčiť v normálnom stave a potom otočíte črepník nabok, tak po chvíli hrotkoreň sa tiež ohne a začne rásť dolu do novej polohy.
Aký význam má koreňová čiapočka v tomto fenoméne? Sú to amyloplasty kalyptry, ktoré umožňujú koreňu mať pozitívny geotropizmus, to znamená, že vždy rastie smerom nadol. Naopak, stonky majú negatívny geotropizmus, pretože ich rast smeruje nahor.
Práve vďaka tomuto javu sú všetky rastliny postihnuté zlým počasím a spadnuté stonkami na zem po prírodných javoch (búrky, krupobitie, silný dážď, vietor) schopné obnoviť svoj predchádzajúci stav v r. krátke obdobie.
