كل كائن حي له تكيفاته الخاصة لحياة طبيعية ، مما يسمح لك بالدفاع عن نفسك من مجموعة متنوعة من المشاكل ، من الأعداء إلى المحن المناخية. النباتات ليست استثناء. على سبيل المثال ، الطحالب ، من أجل حماية نفسها من قوة تدفق الماء وسرعته ، لديها جذور خاصة - مصاصات تلتصق بالركيزة وتبقى في مكانها.
لكن النباتات العليا لهذا لها جذور مختلفة الأشكال والأطوال. ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، يحتاج العضو الموجود تحت الأرض أيضًا إلى الحماية ، لأن التربة موطن صعب إلى حد ما. يساعده غطاء الجذر في هذا ، الميزات الهيكلية التي سننظر فيها في هذه المقالة.
ملامح هيكل النباتات
من المدرسة الابتدائية ، يعرف كل طفل السمات الرئيسية لهيكل جسم النبات الأعلى. بالطبع ، يظل المحتوى الداخلي غير مستكشف بالنسبة للكثيرين ، باستثناء الأشخاص المهتمين بشكل خاص. ومع ذلك ، فإن الأعضاء الخارجية تعرف كل شيء. هذا هو:
- تصوير ، يمثله الجزء الخارجي: الساق ، الورقة ، الزهرة (لكاسيات البذور) ؛
- جزء تحت الأرض يتكون من نظام الجذر.
لذلك ، لا يمكن استدعاء أي شيء غير عادي هنا. الاختلاف الوحيد بين جميع الممثلين هو طريقة التكاثر ، وبالتالي بنية الأعضاء التناسلية. في عاريات البذور هو مخروط ببذور ، في كاسيات البذور هو زهرة مع أعضاء تناسلية داخلية ، في الأبواغ تكون سبورانجيا مع جراثيم.
ومع ذلك ، فإن جذور النباتات هي نفس العضو لجميع المجموعات المشار إليها. هم جزء مهم تحت الأرض ، والذي يؤدي عددًا من الوظائف الحيوية.
- مثل المرساة ، يثبت الجذر النبات في التربة.
- يعمل على امتصاص وتوصيل الماء والمعادن المذابة فيه عبر الجسم.
- في العديد من الأنواع ، يعتبر مكانًا لتراكم العناصر الغذائية الإضافية.
- يوفر توجهًا جغرافيًا إيجابيًا لجميع الممثلين (يلعب طرف الجذر دورًا خاصًا في هذا).
- في بعض الأنواع ، يعمل كعضو إضافي لامتصاص الأكسجين من الهواء أو الماء.
من الواضح أن هذا العضو مهم للغاية. من المعروف أنه إذا دمر النبات الداخلي نظام الجذر بقوة كافية أثناء الزرع ، فسوف يموت أو سيكون مريضًا جدًا لفترة طويلة. هذا يرجع إلى حقيقة أن جذور النباتات يتم استعادتها ، مثل جميع الأعضاء الأخرى ، ولكن مع وجود آفات واسعة النطاق تبدأ في الموت.
جذر النباتات: الأنواع
بطبيعة الحال ، يجب أن يتمتع العضو الموجود تحت الأرض في النبات بميزات هيكلية وتنموية تسمح له بأن يكون قويًا ومقاومًا للإجهاد الميكانيكي قدر الإمكان.تلف. يلعب غطاء الجذر دورًا مهمًا في ذلك. ومع ذلك ، قبل التفكير في هذا العضو من الداخل ، دعونا نحلل شكله من الخارج.
يمكن تقسيم جميع أنواع الجذور إلى ثلاث فئات.
- رئيسي - الجذر المركزي الذي يبدأ في النمو أولاً.
- الجذور الجانبية هي الفروع التي تظهر على الفرع الرئيسي على مدار الحياة.
- Adnexia - العديد من الشعرات التي تتكون على الساق ، والتي يمكن أن يكون لها مجموعة متنوعة من الأحجام: من النحافة وغير المحسوسة تقريبًا إلى الدعامات العمودية العملاقة.
معًا يزودون المصنع بأكمله بالوظائف المذكورة أعلاه.
أنواع الجذور
أنواع الجذور هي تلك التعديلات ومظاهرها غير العادية التي توجد في النباتات في الطبيعة. يتم تشكيلها من أجل التكيف إما مع ظروف نمو محددة ، أو للفوز بالمنافسة على الأرض والتغذية المعدنية والمياه. هناك العديد من الأنواع الأكثر شيوعًا.
- الجذور الداعمة عرضية ، تمتد من الساق وتثبت نفسها في التربة. تشكلت لتقوية تاج الشجرة الواسع. تسمى هذه النباتات بانيان.
- مسامير الجذور - تعمل على تقوية النبات بشكل إضافي على سطح بعض الركيزة. على سبيل المثال ، اللبلاب ، العنب البري ، الفاصوليا ، البازلاء وغيرها.
- المصاصات هي تكيفات من النباتات الطفيلية وشبه الطفيلية لاختراق سيقان العائل لامتصاص العناصر الغذائية منه. أسمائهم الأخرى haustoria.مثال: الهدال ، بيتروف كروس ، الحامول وغيرها.
- الجذور التنفسية. هذه هي الجذور الجانبية التي تعمل على امتصاص الأكسجين في ظروف نمو النبات في الرطوبة الزائدة. مثال: المنغروف ، الصفصاف الهش ، السرو المستنقعات.
- الهواء - جذور عرضية تؤدي وظيفة امتصاص الرطوبة الإضافية من الهواء. مثال: بساتين الفاكهة والنباتات الأخرى.
- الدرنات - نمو تحت الأرض للجذور الجانبية والعرضية من أجل تخزين الكربوهيدرات المعقدة والمركبات الأخرى. مثال: البطاطس.
- المحاصيل الجذرية - عضو تحت الأرض يتكون من نمو الجذر الرئيسي الذي يخزن العناصر الغذائية. أمثلة: جزر ، فجل ، شمندر وغيرها.
وهكذا قمنا بفحص أجزاء جذر النبات التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة إذا خرجت من الأرض.
نظام جذر النباتات
تشكل جميع أنواع الجذور المحددة لكل نبات نظامًا كاملاً. يطلق عليه الجذر ويأتي في نوعين رئيسيين
- ليفي - واضح بشكل جانبي و adnexal ، الشيء الرئيسي غير مرئي.
- قضيب - يتم التعبير عن الجذر الرئيسي المركزي بوضوح ، والجذور الجانبية والجذرية ضعيفة.
هذه الأنواع من أنظمة الجذر نموذجية لجميع كاسيات البذور في النباتات.
ملامح هيكل جذر النبات (الجدول)
الآن دعونا ننظر داخل النبات للوصول إلى غطاء الجذر ودراسته ، حيث تساعد السمات الهيكلية للكائن الحي كثيرًا. ومع ذلك ، بصرف النظر عن الجزء العلوي من الجذرهناك أجزاء أخرى منه. للنظر في جميع الميزات الهيكلية لجذر النبات ، سيكون الجدول مناسبًا جدًا.
| جزء من الجذر | ميزات البناء | وظيفة للتشغيل |
| Calyptra ، أو غطاء الجذر | التفاصيل أدناه. | حماية ضد التلف الميكانيكي (رئيسي) |
| منطقة الانشطار | ممثلة بخلايا صغيرة ذات سيتوبلازم كثيف ونواة كبيرة. يحدث الانقسام باستمرار ، حيث يوجد هنا النسيج الإنشائي القمي ، مما يؤدي إلى ظهور جميع الخلايا والأنسجة الأخرى للجذر. لون المنطقة عند عرضها غامق ، مصفر قليلاً. الحجم حوالي ملليمتر واحد. | الوظيفة الرئيسية هي ضمان الانقسام المستمر وزيادة كتلة الخلايا غير المتمايزة ، والتي ستنتقل لاحقًا إلى تخصصات مختلفة. |
| تمتد (النمو) المنطقة | ممثلة بخلايا كبيرة ذات جدران خلوية ، تتألق بمرور الوقت. بينما لا تزال طرية ، تخزن هذه الهياكل الكثير من الماء ، وتمتد وبالتالي تدفع غطاء الجذر إلى عمق الأرض. حجم هذه المنطقة هو بضعة ملليمترات ، وعندما ينظر إليها شفافة. | شد وتحريك النبات في عمق التربة. |
| منطقة الامتصاص والتمايز | تتكون من الخلايا الغنية بالميتوكوندريا التي تتجمع في epiblema أو rhizoderm. هذا نسيج غشائي يبطن الجزء الخارجي من الشعر الجذري الموجود في هذه المنطقة. يمكن أن تكون ذات أحجام وأطوال مختلفة. البعض منهم يموت ، ولكن في الأسفليتم تشكيل جديدة. يبلغ حجم هذه المنطقة عدة سنتيمترات ويمكن رؤيتها بوضوح. | امتصاص محلول التربة والمياه من الأرض |
| منطقة المؤتمر | تمثلها خلايا الأديم الخارجي. هذا هو النسيج الذي يحل محل epibleme. تحتوي خلايا Exoderm على جدران سميكة ، غالبًا ما تكون خشنة ، وتبدو مثل الفلين. الجذر في هذا الجزء أرق ولكنه متين ، هذه المنطقة هي اللحاء الأساسي. عند التفكير في الانتقال من epiblem إلى exoderm ، فإنه يكاد يكون غير محسوس ، إنه مشروط. | نقل العناصر الغذائية (محلول التربة والماء) من منطقة الامتصاص إلى ساق وأوراق النبات. |
وهكذا ، اكتشفنا أن نمو جذور النبات يبدأ بكاليبترا وينتهي بمنطقة اللحاء الأساسي. الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على هيكل ووظائف الجزء العلوي من الجزء السفلي من هذه المخلوقات المذهلة.
نصيحة الجذر
هناك عدة أسماء تدل على هذا الجزء من العضو تحت الأرض. إذن المرادفات كالتالي:
- كاليبترا ، من خط العرض. كاليبترا ؛
- غطاء الجذر ؛
- طرف الجذر ؛
- كاليبتروجين ؛
- طرف الجذر.
ومع ذلك ، مهما كان الاسم ، تظل وظائف غطاء الجذر في النباتات دون تغيير. بشكل عام ، هذه المنطقة عبارة عن تكوين سميك قليلاً عند طرف العمود الفقري تحت الأرض. في المجهر ، يُنظر إليه على أنه غطاء يوضع في الأعلى لحماية الأنسجة الرقيقة من جزيئات التربة. أبعاد الكاليبترا صغيرة ، 0.2 مم فقط. فقط في مثل هذه الهياكل المعدلة مثلالجذور التنفسية تصل الى عدة ميليمترات
يتم تحديد الوظيفة الرئيسية لغطاء الجذر أيضًا من خلال المظهر - بطبيعة الحال ، هذه هي الحماية من التلف الميكانيكي. ومع ذلك ، فهي ليست الوحيدة.
ما هي الخلايا الموجودة في غطاء الجذر؟
خلايا غطاء الجذر من نوعين. الجزء الأول خارجي. إنها تكوينات مستطيلة وممتدة ومتنامية ، متجاورة بإحكام. لذلك ، الفراغات بين الخلايا غائبة عمليا. عمر هذه الخلايا قصير جدًا ويبلغ من 4 إلى 9 أيام فقط. خلال هذا الوقت ، يجب أن يكون لديهم وقت للنمو والانقسام.
لذلك ، تحدث عمليات الانقسام الفتيلي عند طرف الجذر باستمرار. أصل خلايا calyptra معتاد - من النسيج الإنشائي القمي ، الموجود مباشرة فوق الغطاء. الجدران الخلوية لهذه الهياكل رقيقة جدا وغير خشبية.
خلال الحياة ، يتم تقشير هذه الخلايا ، وتموت ، وتفرز خليطًا من السكريات - المخاط. لذلك ، فإن وظيفة غطاء الجذر هو توفير طبقة مخاطية واقية أعلى العضو تحت الأرض من أجل مروره الآمن بين جزيئات التربة.
بسبب الوحل من calyptra ، تلتصق الهياكل الترابية الصلبة بالعمود الفقري وتسهل الانزلاق إلى أسفل. ومع ذلك ، فهذه ليست الخلايا الوحيدة التي تشكل الغطاء.
هناك أيضًا خلايا تتشكل بها الكاليبترا في الجزء المركزي منها - الكولوميلا. هذه هي حبوب النشا ، أو الأميلوبلاستس. هم من قبلأصل مشتقات البلاستيد التي لا تحتوي على الكلوروفيل. أي أنها كانت في البداية كائنات منفصلة تعلمت العيش في تعايش مع كائنات أكثر تنظيماً وأصبحت تدريجياً خلايا هيكلية داخلية لا غنى عنها.
الأميلوبلاست هي خلايا تتراكم فيها حبيبات كبيرة من عديد السكاريد النشا داخل نفسها. في الخارج ، يتم تقريبها ، متجاورة بإحكام مثل هياكل calyptra التي تمت مناقشتها أعلاه.
ترتبط بهم وظيفة أخرى لغطاء الجذر ، والتي سنناقشها أدناه. لاحظ أيضًا أن النشا في amyloplasts يمكن أن يكون بمثابة مصدر إضافي للطاقة للنبات ، إذا كانت الظروف البيئية تتطلب ذلك.
وظائف غطاء الجذر في النباتات
واحد منهم ، الرئيسي ، حددناه بالفعل. دعونا نكررها مرة أخرى ونضيف تلك التي لم يتم ذكرها بعد.
وظائف غطاء الجذر في النباتات:
- تفرز الطبقة الخارجية لخلايا الكاليبترا مخاطًا متعدد السكاريد ، والذي يعمل على تسهيل تغلغل الجذور في التربة.
- نفس الغطاء اللزج يمنع النبات من الجفاف.
- تحتوي خلايا الكولوميلا (الجزء المركزي من الكاليبترا) على حبيبات النشا ، ويرجع ذلك إلى هذه الإحصائيات وتؤدي وظائف الاستقبال الجغرافي للجذر. لهذا السبب ، لديه دائمًا توجه جغرافي إيجابي.
أظهرت التجارب أنه إذا تمت إزالة كاليبترا من نبات ، فسيتوقف نموها في الطول. ومع ذلك ، فإنها لن تموت ، ولكنها ستبدأ في تطوير الجذور الجانبية والعرضية بنشاط ، وتوسيع منطقة التقاط التربة.في العرض. يستخدم البستانيون والبستانيون هذه الخاصية عند زراعة المحاصيل.
من الواضح أن وظائف غطاء الجذر في النباتات مهمة للغاية. بعد كل شيء ، كل جذر جانبي أو عرضي له أيضًا كاليبترا في قمته. خلاف ذلك ، كان النبات قد مات عندما تمت إزالة الغطاء من الجذر المحوري المركزي. هناك استثناءات. هذه هي تلك الأنواع من النباتات التي تكون جذورها خالية تمامًا من الهياكل المحددة. أمثلة: كستناء الماء ، طحلب البط ، الفودوكرا. من الواضح أن هؤلاء هم في الأساس ممثلون مائيون لعالم النبات.
وظيفة amyloplasts
قلنا بالفعل أن هناك وظيفة غطاء الجذر مرتبطة بالبلاستيدات الأميلوبلاستية. إنهم يراكمون حبيبات النشا ويتحولون إلى ستاتوليت حقيقي. هذا هو عمليا نفس الكيسات الحالة (حصوات الأذن) في الأذن الداخلية للثدييات. يلعبون دورًا مهمًا بمعنى التوازن.
أحجار الأميلوبلاست تفعل الشيء نفسه. بفضلهم ، "يشعر" النبات بموقع نصف قطر الأرض وينمو دائمًا وفقًا له ، أي أنه يسترشد بقوة الجاذبية. تم إنشاء هذه الميزة لأول مرة بواسطة توماس نايت في عام 1806 ، الذي أجرى سلسلة من التجارب التأكيدية. أيضا ، هذه الظاهرة تسمى عادة توجه النبات.
الاتجاه الجغرافي
الاتجاه الجغرافي ، أو الجاذبية ، يُطلق عليه عادةً ميزة النباتات وأجزائها لتنمو فقط في اتجاه نصف قطر الأرض. هذا يعني أنك إذا تركت البذور ، على سبيل المثال ، تنبت في حالتها الطبيعية ، ثم قلبت القدر على جانبه ، ثم بعد فترة من الوقتسوف ينحني الجذر أيضًا ويبدأ في النمو إلى الموضع الجديد.
ما أهمية غطاء الجذر في هذه الظاهرة؟ إن amyloplasts of calyptra هي التي تسمح للجذر بأن يكون له توجه جغرافي إيجابي ، أي أنه ينمو دائمًا إلى أسفل. بينما السيقان ، على العكس من ذلك ، لها توجه جغرافي سلبي ، حيث يتم نموها لأعلى.
بفضل هذه الظاهرة ، فإن جميع النباتات التي تعاني من سوء الأحوال الجوية وتسقط على الأرض بسيقانها ، بعد الظواهر الطبيعية (العواصف الرعدية ، والبرد ، والأمطار الغزيرة ، والرياح) ، قادرة على استعادة حالتها السابقة مرة أخرى في فترة قصيرة من الزمن.
