Воздушные корни это

Воздушные корни

Ко́рень (лат. radix ) — осевой, обычно подземный вегетативный орган высших сосудистых растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям [1] .

На корне нет листьев, в клетках корня нет хлоропластов.

Кроме основного корня, многие растения имеют боковые и придаточные корни. Совокупность всех корней растения называют корневой системой. В случае, когда главный корень незначительно выражен, а придаточные корни выражены значительно, корневая система называется мочковатой. Если главный корень выражен значительно, корневая система называется стержневой.

Некоторые растения откладывают в корне запасные питательные вещества, такие образования называют корнеплодами.

Содержание

Основные функции корня

  • Закрепление растения в субстрате.
  • Всасывание, проведение воды и минеральных веществ.
  • Запас питательных веществ в главном корне.
  • Взаимодействие с корнями других растений (симбиоз), грибами, микроорганизмами, обитающими в почве (микориза, клубеньки представителей семейства Бобовые).
  • Вегетативное размножение.
  • Синтез биологически активных веществ.

У многих растений корни выполняют особые функции (воздушные корни, корни-присоски).

Происхождение корня

Тело первых вышедших на сушу растений ещё не было расчленено на побеги и корни. Оно состояло из ответвлений, одни из которых поднимались вертикально, а другие прижимались к почве и поглощали воду и питательные вещества. Несмотря на примитивное строение, эти растения были обеспечены водой и питательными веществами, так как имели небольшие размеры и жили около воды.

В ходе дальнейшей эволюции некоторые ответвления стали углубляться в почву и дали начало корням, приспособленным к более совершенному почвенному питанию. Это сопровождалось глубокой перестройкой их структуры и появлением специализированных тканей. Образование корней было крупным эволюционным достижением, благодаря которому растения смогли осваивать более сухие почвы и образовывать крупные побеги, поднятые вверх к свету. Например, у мохообразных настоящих корней нет, их вегетативное тело небольших размеров — до 30 см, обитают мхи во влажных местах. У папоротниковидных появляются настоящие корни, это приводит к увеличению размеров вегетативного тела и к расцвету этой группы в каменноугольный период.

Особенности строения корней

Совокупность корней одного растения называют корневой системой.

В состав корневых систем входят корни различной природы.

Главный корень развивается из зародышевого корешка. Боковые корни возникают на любом корне в качестве бокового ответвления. Придаточные корни образованы побегом и его частями.

В своей простейшей форме термин корневая архитектура относится к пространственной конфигурации корневой системы растения. Эта система может быть чрезвычайно сложной и зависит от множества факторов, таких как вид самого растения, состав почвы и наличие питательных веществ [2] . Конфигурация корневых систем служит для структурной поддержки растения, конкуренции с другими растениями и для поглощения питательных веществ из почвы [3] . Корни растут до определённых условий, которые, если их изменить, могут препятствовать росту растения. Например, корневая система, развившаяся в сухой почве, может быть не столь эффективной в затопленной почве, однако растения могут адаптироваться к другим изменениям окружающей среды, таким как сезонные изменения [3] .

Части корня

  • Корневой чехлик, или калиптра. Живой наперсток из клеток, живущих 5—9 дней. Наружные клетки отслаиваются ещё живыми и выделяют обильную слизь, облегчающую прохождение корня между частицами почвы. На смену им, изнутри, апикальная меристема продуцирует новые клетки. В клетках осевой части чехлика, так называемой колумелле, находятся подвижные крахмальные зёрна, обладающие свойствами кристаллов. Они играют роль статолитов и определяют геотропические изгибы корней.
  • Зона деления. Около 1 мм, прикрыта снаружи чехликом. Она более тёмная или желтоватого цвета, состоит из мелких многогранных, постоянно делящихся клеток с густой цитоплазмой и крупным ядром. В зону деления входит апекс корня с его инициалями и их производными.
  • Зона роста, или зона растяжения. Составляет несколько миллиметров, более светлая, прозрачная. Клетки, пока их клеточные стенки не станут жёсткими, растягиваются в длину при всасывании воды. Это растяжение толкает кончик корня дальше в почву.
  • Зона всасывания, или зона поглощения и дифференциации. До нескольких сантиметров. Хорошо выделяется благодаря развитию ризодермы, поверхностной ткани, часть клеток которой даёт длинные тонкие выросты — корневые волоски. Они поглощают почвенные растворы в течение нескольких дней, ниже их формируются новые волоски.
  • Зона проведения. Старая ризодерма отмирает и слущивается. Корень при этом немного утончается, становится покрытым наружным слоем первичной коры — экзодермой, выполняющим функцию покровной ткани. Переход одной зоны в другую постепенный и условный.

Зоны молодого корневого окончания

Различные части корня выполняют неодинаковые функции и различаются по внешнему виду. Эти части получили название зон.

Кончик корня снаружи всегда прикрыт корневым чехликом, защищающим нежные клетки меристемы. Чехлик состоит из живых клеток, которые постоянно обновляются. Клетки корневого чехлика выделяют слизь, она покрывает поверхность молодого корня. Благодаря слизи снижается трение о почву, её частицы легко прилипают к корневым окончаниям и корневым волоскам. В редких случаях корни лишены корневого чехлика (водные растения, некоторые растения-паразиты). Под чехликом располагается зона деления, представленная образовательной тканью — меристемой. Если эта апикальная меристема обособлена и образует только клетки корневого чехлика (как у большинства однодольных растений), её называют калиптрогеном. У большинства двудольных меристематическая ткань кончика корня сливается с меристемой, образующей зону всасывания, и называется дерматокалиптрогеном. [ источник не указан 3669 дней ]

Клетки зоны деления тонкостенные и заполнены цитоплазмой, вакуоли отсутствуют. Зону деления можно отличить на живом корешке по желтоватой окраске, длина её около 1 мм. Вслед за зоной деления располагается зона растяжения. Она также невелика по протяжённости: составляет всего несколько миллиметров, выделяется светлой окраской и как бы прозрачна. Клетки зоны растяжения уже не делятся, но способны растягиваться в продольном направлении, проталкивая корневое окончание вглубь почвы. В пределах зоны роста происходит разделение клеток на ткани.

Окончание зоны растяжения хорошо заметно по появлению многочисленных корневых волосков. Корневые волоски располагаются в зоне всасывания, функция которой понятна из её названия. Длина её от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В отличие от зоны роста участки этой зоны уже не смещаются относительно частиц почвы. Основную массу воды и питательных веществ молодые корни всасывают с помощью корневых волосков — выростов клеток поверхностной ткани. Они увеличивают всасывающую поверхность корня, выделяют продукты обмена; находятся чуть выше корневого чехлика. Все вместе они создают впечатление белого пушка вокруг корня. У растения, только что вынутого из почвы, всегда можно увидеть прилипшие к корневым волоскам комочки почвы. Они содержат слой протоплазмы, ядро, крупную вакуоль; их тонкие, легко проницаемые для воды оболочки плотно склеиваются с комочками почвы. Корневые волоски выделяют в почву различные вещества. Длина варьируется у разных видов растений от 0,06 до 10 мм. С увеличением влажности почвы образование замедляется; не образуются они и в очень сухой почве. Корневые волоски появляются в виде небольших сосочков — выростов клеток. По прошествии определённого времени корневой волосок отмирает. Продолжительность его жизни не превышает 10—20 дней

Выше зоны всасывания, там, где исчезают корневые волоски, начинается зона проведения. По этой части корня вода и растворы минеральных солей, поглощённые корневыми волосками, транспортируются в вышележащие отделы растения.

Анатомическое строение корня

В зоне роста клетки начинают дифференцироваться на ткани, и в зоне всасывания и проведения формируются проводящие ткани, обеспечивающие подъём питательных растворов в надземную часть растения. Возможно, наиболее яркой характеристикой корней, которая отличает их от других органов растений, таких как стволовые ветви и листья, является то, что корни имеют эндогенное происхождение [4] , то есть они происходят и развиваются из внутреннего слоя материнской оси, такого как перицикл [5] . Стволовые ветви и листья, напротив, экзогенные, то есть они начинают развиваться из коры, внешнего слоя.

Уже в самом начале зоны роста корня масса клеток дифференцируется на три зоны: ризодерму, кору и осевой цилиндр.

Эпиблема, или Ризодерма — покровная ткань, которой снаружи покрыты молодые корневые окончания. Она содержит корневые волоски и участвует в процессах всасывания. В зоне всасывания ризодерма пассивно или активно поглощает элементы минерального питания, затрачивая в последнем случае энергию. В связи с этим клетки ризодермы богаты митохондриями.

Веламен — многослойная ризодерма, относится к первичным покровным тканям и происходит из поверхностного слоя апикальной меристемы корня. Состоит из пустотелых клеток с тонкими, опробковевшими оболочками.

Экзодерма — опробковевший наружный слой первичной коры, приходящий на смену отмирающей ризодерме.

Первичная кора — образована паренхимой, обычно дифференцируется на уровне зоны растяжения. Она рыхлая и имеет систему межклетников, по которой вдоль оси корня циркулируют газы, необходимые для дыхания и поддержания обмена веществ. У болотных и водных растений межклетники коры особенно обширны. Кора является той частью корня, через которую активно проходит радиальный (ближний) транспорт воды и растворённых солей от ризодермы к осевому цилиндру. В тканях коры осуществляется активный синтез метаболитов и откладываются запасные питательные вещества.

Осевой цилиндр — представляет собой сложный комплекс из проводящей, образовательной и основной тканей.

Типы корневых систем

  • В стержневой корневой системе главный корень сильно развит и хорошо заметен среди других корней (характерно для двудольных). Разновидность стержневой корневой системы — ветвистая корневая система: состоит из нескольких боковых корней, среди которых не различают главный корень; характерна для деревьев.
  • В мочковатой корневой системе на ранних этапах развития главный корень, образованный зародышевым корешком, отмирает, а корневая система составляется придаточными корнями (характерна для однодольных). Стержневая корневая система проникает в почву обычно глубже, чем мочковатая, однако мочковатая корневая система лучше оплетает прилегающие частицы грунта.
Читать еще:  Как посадить диффенбахию

Придаточные корни (мелкие корешки в стержневой корневой системе) растут непосредственно из стебля. Они отрастают от луковицы (представляющей собой особый стебель) или от садовых черенков.

Видоизменения и специализация корней

Корни некоторых растений имеют склонность к метаморфозу.

  • Корнеплод — утолщённый главный корень. В образовании корнеплода участвуют главный корень и нижняя часть стебля. Большинство корнеплодных растений — двулетние. Корнеплоды состоят в основном из запасающей основной ткани (репа, морковь, петрушка).
  • Корнеклубень (корневые шишки) образуются в результате утолщения боковых и придаточных корней. С их помощью растение цветёт быстрее.
  • Корни-зацепки — своеобразные придаточные корни. При помощи этих корней растение «приклеивается» к любой опоре.
  • Ходульные корни — отходящие от ствола под углом придаточные корни, которые достигнув грунта, в него врастают. Иногда со временем основания стволов перегнивают и деревья стоят только на этих корнях, как на ходулях. Выполняют роль опоры. Ходульные корни мангровых деревьев служат не только для опоры, но и для дополнительного снабжения воздухом.
  • Досковидные корни представляют собой боковые корни, проходящие у самой поверхности почвы или над ней, образующие треугольные вертикальные выросты, примыкающие к стволу. Характерны для крупных деревьев тропического дождевого леса.
  • Воздушные корни, или Дыхательные корни — выполняют функцию дополнительного дыхания, растут в надземной части. Поглощают дождевую воду и кислород из воздуха. Образуются у многих тропических, в особенности у мангровых растений в условиях недостатка минеральных солей в почве тропического леса. Встречаются и у растений умеренного пояса. Они могут иметь разнообразную форму: змеевидную, коленчатую, спаржевидную (растущие вертикально вверх пневматофоры[6] ) [7] . Основным способом движения газов в дыхательных корнях является диффузия через чечевички и аеренхиму. В манграх дополнительно помогает повышение давления воды при приливе, при котором корни сжимаются и часть воздуха выдавливается, и понижение давления воды при отливе, при котором воздух засасывается в корни. Это можно сравнить со вдохом и выдохом у позвоночных [8] .
  • Микориза — сожительство корней высших растений с гифами грибов. При таком взаимовыгодном сожительстве, называемом симбиозом, растение получает от гриба воду с растворёнными в ней питательными веществами, а гриб — органические вещества. Микориза характерна для корней многих высших растений, особенно древесных. Грибные гифы, оплетающие толстые одревесневшие корни деревьев и кустарников, выполняют функции корневых волосков.
  • Бактериальные клубеньки на корнях высших растений — сожительство высших растений с азотфиксирующимибактериями — представляют собой видоизменённые боковые корни, приспособленные к симбиозу с бактериями. Бактерии проникают через корневые волоски внутрь молодых корней и вызывают у них образование клубеньков. При таком симбиотическом сожительстве бактерии переводят азот, содержащийся в воздухе, в минеральную форму, доступную для растений. А растения, в свою очередь, предоставляют бактериям особое местообитание, в котором отсутствует конкуренция с другими видами почвенных бактерий. Бактерии также используют вещества, находящиеся в корнях высшего растения. Чаще других бактериальные клубеньки образуются на корнях растений семейства Бобовые. В связи с этой особенностью семена бобовых богаты белком, а представителей семейства широко используют в севообороте для обогащения почвы азотом.
  • Корни-подпорки (столбовидные корни) — придаточные корни некоторых тропических растений, растущие на стволах и ветвях и дорастающие до земли [9] .

Воздушные корни

Воздушные корни — придаточные корни, возникающие у растений на надземных побегах высоко над землёй и служащие для поглощения влаги непосредственно из воздуха. Образуют на поверхности многослойную специфич. ткань — веламен, способную конденсировать атмосферную влагу, которая через пропускные клетки во внутр. слое коры проходит в центр, цилиндр. Характерны для лиан и эпифитов (из сем. орхидных, ароидных и др.). У некоторых тропич. деревьев (напр., индийского баньяна) В. к. свешиваются с ветвей, достигают почвы и становятся корнями-подпорками. У мангровых деревьев В. к. — ходульные, создающие опору в зыбком грунте, а также дыхательные, которые начинают расти подземно, а затем выходят на поверхность. [14]

Воздушные корни индийского фикуса — баньяна, возникая на горизонтальных ветвях, спускаются вниз и, достигнув земли, укрепляются в ней, утолщаются и принимают облик дополнительных стволов. Такое дерево выглядит как целая роща из «ложных» стволов, накрытых единой кроной. У некоторых деревьев, напр. у обитателей болот, образуются выступающие на поверхность и растущие вертикально дыхательные корни — пневматофоры. [15]

Воздушные корни, зарождаясь на наземных органах растения, временно или навсегда становятся обитателями атмосферы. В. корни исполняют различные функции; у многих растений они являются опорными образованиями, так как в конце концов внедряются в землю и служат как бы колоннами, поддерживающими наземные органы. У эпифитов В. корни часто служат собирателями атмосферной влаги, так как по условиям своего обитания растения эти не получают сколько-нибудь значительных количеств воды от того субстрата (коры), к которому прикрепляются. Такие. В. корни этого типа никогда не внедряются в почву. Наконец, последний, сравнительно редкий случай, представляют зеленые ассимилирующие В. корни, исполняющие функцию листьев и соответственно этому принимающие иногда плоскую форму. [16]

Корни многих тропических эпифитов свободно висят в воздухе, содержат хлорофилл, имеют зеленую окраску и участвуют в фотосинтезе. Более того, воздушные корни орхидных (Тениофиллум золингери, Ангреким глобулозум) даже принимают листовидную форму и вполне заменяют настоящие листья, которые у этих растений низводятся до маленьких чешуек. У многих растений, произрастающих на болотистых почвах тропиков, воздушные корни, дорастая до почвы и проникая в нее, начинают выполнять функцию обычных корней. Разрастаясь до мощных стволов, они образуют для дерева надежные подпорки — корни — «ходули».

На низменных илистых местах, затопляемых приливами, можно видеть целые мангровые леса на таких ходулях. Особенно примечательна в этом отношении священная смоковница, или баньян-растение из рода фикус. У болотного кипариса, произрастающего под тропиками на илистой почве, постоянно затопляемой водой, образуются дыхательные корни, поглощающие не воду, а воздух. Во преки своей природе они растут вверх, хотя являются настоящи­ми корнями. Через имеющиеся у них поры и воздухоносные ходы воздух поступает в подземные части, которые в нем остро нуждаются, будучи погруженными в вязкий ил.

В Новой Зеландии растет гигантский метросидерос, или «рождественское дерево», названное так потому, что оно расцветает на святки (в это время в Южном полушарии весна).

Когда метросидеросы растут на берегу океана, их корни нередко бывают погружены в бурлящие воды прибоя. Такое дерево выбрасывает множество свисающих с веток и никогда не достающих до земли мочковатых корней, окружающих ствол, точно юбочка из травы. Ученые предположили, что воздушные корни служат дереву для дыхания и извлечения влаги из атмосферы.

Мангровые леса за короткое время образуют густые заросли, предохраняющие берег от разрушения морскими волнами.

Ризофора занимает первую линию мангровых лесов, наиболее глубоко вторгающуюся в океанские воды; вторую образует в основном авиценния, а дальше в заболоченной прибрежной полосе растут лагунария, банистерия и другие.

Интересно, что ходульные корни развиваются не только у мангровых деревьев. Такие же корни имеются и у множества различных деревьев, растущих в пресных болотах. В качестве примера можно привести дикий мускатный орех, встречающийся в заболоченных лесах Малайи.

Панданусы выбрасывают растущие вниз придаточные корни, вероятно, для создания дополнительной опоры. По мере роста дерева у него появляются все новые подпорки, особенно если оно почему-либо согнуто. Каждая из подпорок, в свою очередь, выпускает дополнительные корни, и поэтому кажется, что дерево куда-то шагает.

Ходульные корни еще одного вида имеет бразильская пальма пашиуба (Iriartea exorrhiza). При взгляде на это дерево создается впечатление, что его ствол никогда не соприкасался с землей, так как он «висит» в воздухе на высоте 2-3 метров, опираясь на небольшие, расположенные шатром корни.

Такие же корни и у пробочного, или зонтичного, дерева, растущего в тропиках западной Африки. [17]

Корень. Виды корней растений и их функции

Высшие растения отличаются от низших тем, что их тело четко дифференцировано на органы. Они более высоко организованы, имеют сложно устроенные проводящие системы и ткани. Разнообразию их нет предела.

Приспосабливаясь к разным условиям обитания, они были вынуждены сформировать необычные структуры в своем строении. Изменить, модернизировать и адаптировать некоторые части тела, чтобы получить больше шансов на комфортное существование. Больше всего это отразилось на корнях растений.

Органы высших растений

Все их можно разделить на две группы:

К первой следует отнести стебель, листья, цветок и плод. Ко второй — корневую систему со всеми входящими в ее состав элементами. На первый взгляд ошибочно кажется, что таковых совсем немного, ведь это просто корень. Органы растений представляют собой довольно сложно организованные структуры, поэтому внешняя простота обманчива. Это касается всех частей организма.

Подземный орган корень: виды корней

Корни растений могут быть различными как по окраске, так и по форме, длине, разветвленности. Всего можно выделить три основных разновидности типов корешков. Название видов корней следующее.

  1. Главный. Это основной осевой корень, наиболее глубоко уходящий под землю. Как правило, он толще, чем остальные и длиннее. Свое начало он берет из зародышевого корешка. В нем располагаются основные проводящие и всасывающие зоны, через которые вещества транспортируются в стебель растения, а из последнего разносятся по всему организму.
  2. Придаточные. Эти структуры отходят непосредственно от главного корня и ветвятся в стороны, увеличивая общую массу всей системы. Функция их, как и главного, заключаются во всасывании веществ и удержании растения в земле.
  3. Боковые. Данные элементы — это тонкие волосообразные корешки, отходящие от придаточных структур. Их толщина иногда всего один-два миллиметра. Разные виды корней неодинаковы по численности, но именно боковые в общей массе доминируют по этому показателю.

Таким образом, для наземных растений характерно три типа корней, которые в общем органичном сочетании формируют целые системы.

Типы корневых систем

Какие бывают виды корней, мы выяснили. Теперь остается разобраться с вопросом систем, ими образованных. Всего различают два основных типа.

  1. Стержневая. Характерна для класса Однодольные растения (злаки, лилейные, пальмовые и другие). Основная отличительная особенность: ярко выражен главный корень и слабо — придаточные и боковые.
  2. Мочковатая. Характерна для класса Двудольные растения (розоцветные, крестоцветные, бобовые и так далее). Особенность, которую имеет корень: виды корней выражены в одинаковой степени. Нет главного, так как придаточные и боковые своим ветвлением его подавляют, и формируется общая сильно изрезанная структура.

Больше вариантов корневых систем не известно.

Разновидности измененных структур

Мы рассмотрели, какие бывают виды корней. Но существуют еще и их измененные формы. То есть когда главный, боковые и придаточные корни преобразуются в несколько иную форму, помогающую растению приспосабливаться к тем или иным условиям обитания.

Виды измененных корней следующие:

  • корнеплоды;
  • зацепки;
  • ходульные;
  • корневые клубни;
  • воздушные;
  • корневые шишки;
  • втягивающиеся;
  • корни-подпорки;
  • дыхательные;
  • корни-присоски.

У отдельных тропических видов выделяются некоторые узкоспецифичные преобразования корневой системы. Мы же рассмотрим наиболее интересные и распространенные варианты.

Воздушные корни

Растения с воздушными корнями — это обитатели таких мест, в которых почва бедна влагой и кислородом. Это могут быть засоленные земли или избыточно кислые (щелочные). Поэтому таким особям категорически не хватает кислорода. Чтобы улавливать и поглощать его дополнительно, они приспособились следующим образом.

Их боковые корни возвышаются над землей и таким способом поглощают влагу и кислород прямо из окружающего воздуха. Смотрятся растения с видоизмененными корнями очень необычно, иногда даже пугающе. Если воздушных корней образуется слишком много, то дерево выглядит очень объемным, кустистым и каким-то немного сказочным.

В древние времена растениям с подобными особенностями приписывали различные магические свойства, потому что выглядели они действительно мистически. Представителями можно назвать следующие виды:

  • орхидеи, в том числе декоративные комнатные растения;
  • некоторые виды фикусов;
  • метросидеросы;
  • заросли мангровых деревьев;
  • лианы;
  • монстера и прочие.

Ходульные корни

Очевидно, что опора — это главная функция, которую выполняет корень. Виды корней, которые являются измененными придатками основных структур, также могут служить для этой цели. Типичным примером являются ходульные корни. Они формируются у растений, произрастающих:

  • в плотном и вязком иле;
  • прибрежных зонах (полосах), где погружены в воду;
  • в песчаном грунте.

Они очень важны, ведь рост свой начинают именно со стебля. Таким способом организм укрепляется в земле. Многочисленные твердые и прочные ходульные придатки в целом придают растению устойчивость и способствуют плотному укоренению.

Примеры организмов, для которых характерны подобные структуры, можно привести такие:

  • маис;
  • мангровые заросли;
  • панданус;
  • малайское дерево;
  • некоторые виды пальм;
  • авиценния;
  • нипа;
  • ризофора;
  • пробковое дерево и другие.

В целом растения с подобными корнями имеет вид организма, словно стоящего на ходулях. Иногда они похожи на шатер, в других случаях просто создается впечатление многогранного мощного ствола.

Корни-подпорки

Есть множество удивительных вещей, о которых нам рассказывает наука биология. Виды корней у некоторых растений настолько нелепы и нереальны, что сложно вообразить себе их натуральность.

Например, существуют такие разновидности этих органов, как столбовидные, или корни-подпорки. Их главное назначение — обеспечить растению не только дополнительную опору и устойчивость, но и воздушное питание. Наподобие воздушных, они тоже способны фиксировать из воздуха атмосферный кислород.

Таким образом, получается, что столбовидные видоизменения — это сочетание воздушных и ходульных корней. Растения, для которых характерны такие структуры, это:

  • фикус эластика;
  • баньяны;
  • некоторые тропические деревья.

Особенности формирования таких корней в том, что они возникают от горизонтальных ветвей и затем растут вниз до земли. Достигнув ее, укореняются и становятся надежной дополнительной опорой. А так как находятся над землей, то и вторую функцию — поглощения кислорода — выполняют успешно.

Корнеплоды

Такое видоизменение известно каждому, ведь именно его мы выращиваем на дачных участках. У растений с такими структурами самый сочный и питательный корень. Виды корней подобного изменения могут быть такими:

Корневые клубни формируются из придаточных корешков и боковых. В них накапливается большое количество питательных веществ, что позволяет растению ускорить вегетацию и чувствовать себя более защищенным при наступлении неблагоприятных условий. Примеры растений:

  • артишок;
  • настурция;
  • картофель;
  • земляная груша;
  • бегония;
  • каладиум;
  • диаскарея;
  • кувшинка и другие.

Корнеплоды, хотя и содержат в названии слово «плод», но к этим органам никакого отношения не имеют. Это утолщенный главный корень растения, в котором происходит накопление большой массы питательных веществ, пигментов, витаминов и так далее.

Примеры таких растений самые популярные:

  • сельдерей;
  • морковь;
  • свекла;
  • петрушка;
  • цикорий;
  • редька;
  • пастернак и прочие.

Эти культуры являются одними из самых востребованных культурных растений. Их готовят, используют для приготовления лекарственных средств, получают из них витамины.

Какие функции выполняет корень растения?

Ответ на этот вопрос уже затрагивался в ходе статьи. Остается только лишь подытожить и обобщить все сказанное, чтобы четко обозначить ответ на вопрос: «Какие функции выполняет корень растения?»

  1. Якорная, или закрепляющая.
  2. Осуществление поглощения и транспорта минеральных соединений и воды.
  3. Видоизменения служат для фиксации и хранения питательных веществ.
  4. Корень является органом размножения вегетативным способом.
  5. В нем происходит формирование витаминов, гормонов, пигментов.
  6. Корень вступает в симбиотические взаимоотношения с бактериями, грибами.

Специфические видоизменения корней служат для разных функциональных приспособлений. О них мы уже говорили при рассмотрении каждого конкретного примера.

Корень. Виды корней растений и их функции

Высшие растения отличаются от низших тем, что их тело четко дифференцировано на органы. Они более высоко организованы, имеют сложно устроенные проводящие системы и ткани. Разнообразию их нет предела.

Приспосабливаясь к разным условиям обитания, они были вынуждены сформировать необычные структуры в своем строении. Изменить, модернизировать и адаптировать некоторые части тела, чтобы получить больше шансов на комфортное существование. Больше всего это отразилось на корнях растений.

Органы высших растений

Все их можно разделить на две группы:

К первой следует отнести стебель, листья, цветок и плод. Ко второй — корневую систему со всеми входящими в ее состав элементами. На первый взгляд ошибочно кажется, что таковых совсем немного, ведь это просто корень. Органы растений представляют собой довольно сложно организованные структуры, поэтому внешняя простота обманчива. Это касается всех частей организма.

Подземный орган корень: виды корней

Корни растений могут быть различными как по окраске, так и по форме, длине, разветвленности. Всего можно выделить три основных разновидности типов корешков. Название видов корней следующее.

  1. Главный. Это основной осевой корень, наиболее глубоко уходящий под землю. Как правило, он толще, чем остальные и длиннее. Свое начало он берет из зародышевого корешка. В нем располагаются основные проводящие и всасывающие зоны, через которые вещества транспортируются в стебель растения, а из последнего разносятся по всему организму.
  2. Придаточные. Эти структуры отходят непосредственно от главного корня и ветвятся в стороны, увеличивая общую массу всей системы. Функция их, как и главного, заключаются во всасывании веществ и удержании растения в земле.
  3. Боковые. Данные элементы — это тонкие волосообразные корешки, отходящие от придаточных структур. Их толщина иногда всего один-два миллиметра. Разные виды корней неодинаковы по численности, но именно боковые в общей массе доминируют по этому показателю.

Таким образом, для наземных растений характерно три типа корней, которые в общем органичном сочетании формируют целые системы.

Типы корневых систем

Какие бывают виды корней, мы выяснили. Теперь остается разобраться с вопросом систем, ими образованных. Всего различают два основных типа.

  1. Стержневая. Характерна для класса Однодольные растения (злаки, лилейные, пальмовые и другие). Основная отличительная особенность: ярко выражен главный корень и слабо — придаточные и боковые.
  2. Мочковатая. Характерна для класса Двудольные растения (розоцветные, крестоцветные, бобовые и так далее). Особенность, которую имеет корень: виды корней выражены в одинаковой степени. Нет главного, так как придаточные и боковые своим ветвлением его подавляют, и формируется общая сильно изрезанная структура.

Больше вариантов корневых систем не известно.

Разновидности измененных структур

Мы рассмотрели, какие бывают виды корней. Но существуют еще и их измененные формы. То есть когда главный, боковые и придаточные корни преобразуются в несколько иную форму, помогающую растению приспосабливаться к тем или иным условиям обитания.

Виды измененных корней следующие:

  • корнеплоды;
  • зацепки;
  • ходульные;
  • корневые клубни;
  • воздушные;
  • корневые шишки;
  • втягивающиеся;
  • корни-подпорки;
  • дыхательные;
  • корни-присоски.

У отдельных тропических видов выделяются некоторые узкоспецифичные преобразования корневой системы. Мы же рассмотрим наиболее интересные и распространенные варианты.

Воздушные корни

Растения с воздушными корнями — это обитатели таких мест, в которых почва бедна влагой и кислородом. Это могут быть засоленные земли или избыточно кислые (щелочные). Поэтому таким особям категорически не хватает кислорода. Чтобы улавливать и поглощать его дополнительно, они приспособились следующим образом.

Их боковые корни возвышаются над землей и таким способом поглощают влагу и кислород прямо из окружающего воздуха. Смотрятся растения с видоизмененными корнями очень необычно, иногда даже пугающе. Если воздушных корней образуется слишком много, то дерево выглядит очень объемным, кустистым и каким-то немного сказочным.

В древние времена растениям с подобными особенностями приписывали различные магические свойства, потому что выглядели они действительно мистически. Представителями можно назвать следующие виды:

  • орхидеи, в том числе декоративные комнатные растения;
  • некоторые виды фикусов;
  • метросидеросы;
  • заросли мангровых деревьев;
  • лианы;
  • монстера и прочие.

Ходульные корни

Очевидно, что опора — это главная функция, которую выполняет корень. Виды корней, которые являются измененными придатками основных структур, также могут служить для этой цели. Типичным примером являются ходульные корни. Они формируются у растений, произрастающих:

  • в плотном и вязком иле;
  • прибрежных зонах (полосах), где погружены в воду;
  • в песчаном грунте.

Они очень важны, ведь рост свой начинают именно со стебля. Таким способом организм укрепляется в земле. Многочисленные твердые и прочные ходульные придатки в целом придают растению устойчивость и способствуют плотному укоренению.

Примеры организмов, для которых характерны подобные структуры, можно привести такие:

  • маис;
  • мангровые заросли;
  • панданус;
  • малайское дерево;
  • некоторые виды пальм;
  • авиценния;
  • нипа;
  • ризофора;
  • пробковое дерево и другие.

В целом растения с подобными корнями имеет вид организма, словно стоящего на ходулях. Иногда они похожи на шатер, в других случаях просто создается впечатление многогранного мощного ствола.

Корни-подпорки

Есть множество удивительных вещей, о которых нам рассказывает наука биология. Виды корней у некоторых растений настолько нелепы и нереальны, что сложно вообразить себе их натуральность.

Например, существуют такие разновидности этих органов, как столбовидные, или корни-подпорки. Их главное назначение — обеспечить растению не только дополнительную опору и устойчивость, но и воздушное питание. Наподобие воздушных, они тоже способны фиксировать из воздуха атмосферный кислород.

Таким образом, получается, что столбовидные видоизменения — это сочетание воздушных и ходульных корней. Растения, для которых характерны такие структуры, это:

  • фикус эластика;
  • баньяны;
  • некоторые тропические деревья.

Особенности формирования таких корней в том, что они возникают от горизонтальных ветвей и затем растут вниз до земли. Достигнув ее, укореняются и становятся надежной дополнительной опорой. А так как находятся над землей, то и вторую функцию — поглощения кислорода — выполняют успешно.

Корнеплоды

Такое видоизменение известно каждому, ведь именно его мы выращиваем на дачных участках. У растений с такими структурами самый сочный и питательный корень. Виды корней подобного изменения могут быть такими:

Корневые клубни формируются из придаточных корешков и боковых. В них накапливается большое количество питательных веществ, что позволяет растению ускорить вегетацию и чувствовать себя более защищенным при наступлении неблагоприятных условий. Примеры растений:

  • артишок;
  • настурция;
  • картофель;
  • земляная груша;
  • бегония;
  • каладиум;
  • диаскарея;
  • кувшинка и другие.

Корнеплоды, хотя и содержат в названии слово «плод», но к этим органам никакого отношения не имеют. Это утолщенный главный корень растения, в котором происходит накопление большой массы питательных веществ, пигментов, витаминов и так далее.

Примеры таких растений самые популярные:

  • сельдерей;
  • морковь;
  • свекла;
  • петрушка;
  • цикорий;
  • редька;
  • пастернак и прочие.

Эти культуры являются одними из самых востребованных культурных растений. Их готовят, используют для приготовления лекарственных средств, получают из них витамины.

Какие функции выполняет корень растения?

Ответ на этот вопрос уже затрагивался в ходе статьи. Остается только лишь подытожить и обобщить все сказанное, чтобы четко обозначить ответ на вопрос: «Какие функции выполняет корень растения?»

  1. Якорная, или закрепляющая.
  2. Осуществление поглощения и транспорта минеральных соединений и воды.
  3. Видоизменения служат для фиксации и хранения питательных веществ.
  4. Корень является органом размножения вегетативным способом.
  5. В нем происходит формирование витаминов, гормонов, пигментов.
  6. Корень вступает в симбиотические взаимоотношения с бактериями, грибами.

Специфические видоизменения корней служат для разных функциональных приспособлений. О них мы уже говорили при рассмотрении каждого конкретного примера.

Видоизменения корня

Услышав слово «корень», мы представляем себе что-то находящееся глубоко под землей, занимающееся всасыванием воды. Но это характерно далеко не для каждого растения. Есть корни, находящиеся в воздухе и способные к фотосинтезу. Бывают корни, создающие причудливые «юбки» вокруг деревьев. А случается и так, что растение вообще прекрасно обходится без корня. На этом уроке мы узнаем, какие же еще бывают корни.

Вступление

Основная функция корня – всасывание воды и минеральных веществ.

На сухих полях длина корней пшеницы достигает 2,5 м, а на увлажненных – 0,5 м. Но они гораздо гуще. Основное условие – увлажненность почвы.

В тундре корни расположены у поверхности, а сами растения низкорослые. Это связано с низкой питательностью почвы и наличием вечной мерзлоты. Корни карликовой березы (см. Рис. 1) достигают 20 см. Но при помещении растения в более благоприятные условия размеры корней увеличиваются.

Рис. 1. Береза карликовая

Пустынные растения имеют очень длинные корни, что связано с глубоким расположением грунтовых вод. Длина корней ежовника безлистного (см. Рис. 2) – 15 м. Растения без развитой корневой системы приспособлены к поглощению влаги из тумана с помощью стеблей и листьев.

Рис. 2. Ежовник безлистный

Развитие корнеплода

Весной посейте на грядке морковь, свеклу, репу. Через неделю после появления всходов каждую неделю выдергивайте саженцы по одному. Рассматривайте и зарисовывайте корневую систему. Отмечайте дату. Сделайте альбом из рисунков, по которому проследите развитие корнеплодов.

Запасающие корни

Редис, свекла (см. Рис. 3), репа, морковь запасают питательные вещества в увеличенных корнях. При накоплении в них запасных питательных веществ становятся мясистыми. Если эти образования съедобны для человека или животных, их называют корнеплодами.

Рис. 3. Свекла обыкновенная

В образовании корнеплодов принимают участие главный корень и нижние участки стебля.

Корневые клубни (см. Рис. 4) появляются в результате утолщения боковых или придаточных корней. Развиты у георгин, чистяка, батата, маниоки.

Рис. 4. Корневые клубни батата

Втягивающие корни

Втягивающие корни – корни, способные сильно укорачиваться. Они втягивают под землю луковицу лука, пролесок, тюльпанов, орхидей, шафрана. Корни имеют поперечные морщины.

Знаете ли вы, что…

Из корнеплодов сахарной свеклы получают сахар.

Корневая система кукурузы разрастается в стороны от стебля почти на 2 метра, репчатого лука – на 60-70 см.

Основная масса корней большинства растений разрастается на глубине 15-18 см.

Корни моркови длиннее надземной части растения примерно в 7 раз.

Корни-прицепки

У плющей развиваются корни-прицепки (см. Рис. 5), которыми растение крепится к опоре (скале, стволу дерева).

Рис. 5. Корни-прицепки плюща

Корнеплоды и корневые клубни не следует путать с корневищами и настоящими клубнями. Корневища и клубни – видоизменения побегов, не имеющие отношения к корням.

Воздушные корни

Эпифиты – растения, живущие на поверхности других растений. Не являются паразитами, так как от растения-опоры не получают питательных или минеральных веществ. Пример – орхидеи (см. Рис. 6). Они имеют воздушные корни, свободно свисающие вниз или участвующие в прикреплении к стволу. Могут фотосинтезировать, в этом случае имеют зеленый цвет. Некоторые орхидеи не имеют листьев (орхидея безлистная), весь фотосинтез осуществляется корнями.

У некоторых эпифитов вообще нет корней – тилландсия луковичная (см. Рис. 7).

Рис. 7. Тилландсия луковичная

Дыхательные корни

Дыхательные корни (пневматофоры) – образуются у голосеменных и покрытосеменных растений, произрастающих на топкой почве (берега рек). Например, у ивы ломкой (см. Рис. 8), мангр. Корни растут вертикально вверх, пока не достигают поверхности почвы. По межклетникам воздух перемещается к корням, находящимся глубже, – в условиях недостатка кислорода.

Рис. 8. Ива ломкая

Ходульные корни

Ходульные корни (см. Рис. 9) – образуются на стволах и ветвях, служат подпорками. Характерны для тропических деревьев.

Рис. 9. Опорные корни

Досковидные корни (см. Рис. 10) – вертикальные выросты корней, упирающиеся в ствол и поддерживающие его. Образуются у крупных деревьев. Высота корней достигает 9 м.

Рис. 10. Досковидные корни

Столбовидные корни – отрастают от горизонтальных ветвей дерева вниз, поддерживают крону дерева (индийский баньян).

Корни-присоски

Корни-присоски – корни растений-паразитов и полупаразитов – омела белая (см. Рис. 11) – способны проникать в тело растения-хозяина.

Рис. 11. Омела белая

Омела имеет вечнозеленые, не опадающие на землю листья. Способна к фотосинтезу. Поэтому называется растением-полупаразитом. Ее корни получают воду и минеральные соли из растения-хозяина.

К полупаразитам относится погремок (см. Рис. 12), марьянник луговой, очанка. Воду и минеральные вещества они получают из корней других растений, способны к фотосинтезу.

Рис. 12. Погремок

Список литературы

  1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил.
  2. Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.
  3. Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

  1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил. – с. 106, задания и вопросы 1, 4 (Источник).
  2. Какие существуют видоизменения корней?
  3. Какие особенности корневой системы орхидей вам известны?
  4. * Назовите минимум 5 растений с видоизмененными корнями, произрастающих в вашей области. Охарактеризуйте эти видоизменения.

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector