Každý živý tvor má své vlastní úpravy pro normální život, které vám umožní bránit se před různými problémy, od nepřátel po nepřízeň počasí. Výjimkou nejsou ani rostliny. Například řasy, aby se chránily před silou proudu vody a její rychlostí, mají specializované rhizoidy - přísavky, které se přichytí k substrátu a zůstanou na místě.
Vyšší rostliny však mají kořeny velmi odlišných tvarů a délek. Zároveň však potřebuje ochranu i samotný podzemní orgán, protože půda je poměrně houževnatým stanovištěm. Pomáhá mu v tom kořenová čepice, jejíž strukturální rysy budeme zvažovat v tomto článku.
Vlastnosti struktury rostlin
Už na základní škole zná každé dítě hlavní rysy stavby těla vyšší rostliny. Samozřejmě, že vnitřní obsah zůstává pro mnohé, s výjimkou zvláště zainteresovaných lidí, neprozkoumaný. Vnější orgány však vědí vše. Toto je:
- výhonek reprezentovaný vnější částí: stonek, list, květ (pro krytosemenné rostliny);
- podzemní část tvořená kořenovým systémem.
Proto zde nelze nazvat nic neobvyklého. Jediný rozdíl mezi všemi zástupci je způsob reprodukce, a tedy i struktura reprodukčních orgánů. U nahosemenných je to šiška se semeny, u krytosemenných květ s vnitřními rozmnožovacími orgány, u výtrusů výtrusnice s výtrusy.
Kořeny rostlin jsou však pro všechny uvedené skupiny stejným orgánem. Jsou jeho důležitou podzemní částí, která plní řadu životně důležitých funkcí.
- Kořen jako kotva ukotvuje rostlinu v půdě.
- Slouží k absorpci a vedení vody a minerálů v ní rozpuštěných tělem.
- U mnoha druhů je to místo akumulace dalších živin.
- Poskytuje pozitivní geotropismus pro všechny zástupce (špička kořene v tom hraje zvláštní roli).
- U některých druhů slouží jako další orgán pro absorpci kyslíku ze vzduchu nebo vody.
Je zřejmé, že tento orgán je nesmírně důležitý. Je známo, že pokud pokojová rostlina při přesazování dostatečně silně poškodí kořenový systém, zemře nebo bude dlouhodobě velmi nemocná. To je způsobeno skutečností, že kořeny rostlin jsou obnoveny, stejně jako všechny ostatní orgány, ale s rozsáhlými lézemi začnou odumírat.
Kořen rostlin: druh
Podzemní orgán rostliny musí mít přirozeně takové strukturální a vývojové vlastnosti, které mu umožní být co nejodolnější a nejodolnější vůči mechanickému namáhání.poškození. Důležitou roli v tom hraje kořenová čepice. Než se však zamyslíme nad tímto orgánem zevnitř, pojďme analyzovat, jaký je zvenčí.
Všechny typy kořenů lze rozdělit do tří kategorií.
- Hlavní – centrální kořen, který začíná růst jako první.
- Postranní kořeny jsou větve, které se na té hlavní objevují v průběhu života.
- Adnexia – četné chloupky, které se tvoří na stonku, které mohou mít různé velikosti: od tenkých a téměř nepostřehnutelných až po obří sloupovité podpěry.
Společně poskytují celému závodu výše uvedené funkce.
Typy kořenů
Typy kořenů jsou takové modifikace a jejich neobvyklé projevy, které se vyskytují u rostlin v přírodě. Vznikají proto, aby se přizpůsobily buď konkrétním podmínkám pěstování, nebo vyhrály soutěž o území a minerální výživu, vodu. Existuje několik nejběžnějších typů.
- Podpůrné kořeny jsou náhodné, vybíhají ze stonku a samy se fixují v půdě. Vytvořeno pro další posílení rozsáhlé koruny stromu. Takové rostliny se nazývají banyány.
- Kořeny - slouží k dodatečnému zpevnění rostliny na povrchu nějakého substrátu. Například břečťan, divoké hrozny, fazole, hrách a další.
- Přísavky jsou adaptace parazitických a poloparazitických rostlin k pronikání do stonků hostitele, aby z něj vysály živiny. Jejich další jména jsou haustoria. Příklad: jmelí, petrovský kříž, dodder a další.
- Dýchací kořeny. Jedná se o postranní kořeny, které slouží k absorpci kyslíku v podmínkách růstu rostlin v nadměrné vlhkosti. Příklad: mangrovník, křehká vrba, bažinný cypřiš.
- Vzduch - náhodné kořeny, které plní funkci absorbování dodatečné vlhkosti ze vzduchu. Příklad: orchideje a další epifyty.
- Hlízy – podzemní růst postranních a náhodných kořenů za účelem ukládání komplexních sacharidů a dalších sloučenin. Příklad: brambory.
- Okořeniny - podzemní orgán, tvořený růstem hlavního kořene, který uchovává živiny. Příklady: mrkev, ředkvičky, řepa a další.
Prozkoumali jsme tedy části kořene rostliny, které lze vidět pouhým okem, pokud se uvolní ze země.
Kořenový systém rostlin
Všechny určené typy kořenů pro každou rostlinu tvoří celý systém. Říká se mu root a existuje ve dvou hlavních typech.
- Vláknité – výrazné laterální a adnexální, hlavní věc není vidět.
- Tyčinka - centrální hlavní kořen je jasně vyjádřen a postranní a adnexální kořeny jsou slabé.
Takové typy kořenových systémů jsou typické pro všechny krytosemenné rostliny květeny.
Vlastnosti struktury kořene rostliny (tabulka)
Nyní se podíváme do nitra rostliny, abychom se dostali ke kořenové čepičce, jejíž strukturní rysy tolik pomáhají celému organismu, a prostudujeme ji. Ovšem kromě vrcholu kořenejsou tam i další části. Aby bylo možné vzít v úvahu všechny strukturální vlastnosti kořene rostliny, bude stůl velmi pohodlný.
| Součást kořene | Stavební prvky | Funkce ke spuštění |
| Kalyptra neboli kořenová čepička | Podrobnosti níže. | Ochrana proti mechanickému poškození (hlavní) |
| Zóna štěpení | Představovány malými buňkami s hustou cytoplazmou a velkými jádry. Dělení probíhá neustále, protože právě zde se nachází apikální meristém, který dává vzniknout všem ostatním buňkám a tkáním kořene. Barva zóny při pohledu tmavá, lehce nažloutlá. Velikost je asi jeden milimetr. | Hlavní funkcí je zajistit neustálé dělení a nárůst hmoty nediferencovaných buněk, které později přejdou do různých specializací. |
| Roztáhnout (růst) zónu | Představované velkými buňkami s buněčnými stěnami, které se časem lignifikují. Zatímco jsou ještě měkké, tyto struktury ukládají velké množství vody, natahují se a tím zatlačují kořenový uzávěr hlouběji do země. Velikost této oblasti je několik milimetrů, při pohledu je průhledná. | Protažení a přesun rostliny hluboko do půdy. |
| Zóna absorpce, diferenciace | Tvořeno buňkami bohatými na mitochondrie, které se skládají do epiblemu nebo rhizodermu. Jedná se o krycí tkáň lemující vnější část kořenových vlásků umístěných v této oblasti. Mohou mít různé velikosti a délky. Někteří z nich vymřou, ale níževznikají nové. Tato zóna je velká několik centimetrů a je jasně viditelná. | Absorpce půdního roztoku a vody ze země |
| Konferenční prostor | Reprezentován exodermálními buňkami. Toto je látka, která nahrazuje epiblém. Exodermální buňky mají silné stěny, často lignifikované, a vypadají jako korek. Kořen v této části je tenčí, ale odolný, tato oblast je primární kůra. Při zvažování přechodu z epiblému do exodermu je téměř neznatelný, je podmíněný. | Doprava živin (půdní roztok a voda) z absorpční zóny do stonku a listů rostliny. |
Zjistili jsme tedy, že růst kořenů rostlin začíná calyptrou a končí oblastí s primární kůrou. Nyní se podívejme blíže na strukturu a funkce samotné vrchní části podzemní části těchto úžasných tvorů.
Kořenový tip
Existuje několik názvů, které označují tuto část podzemních varhan. Synonyma jsou tedy následující:
- caliptra, z lat. calyptra;
- root cap;
- kořenový tip;
- calyptrogen;
- kořenový tip.
Avšak bez ohledu na název, funkce kořenového uzávěru u rostlin zůstávají nezměněny. Obecně je tato oblast mírně ztluštělým útvarem na samém hrotu páteře pod zemí. V mikroskopu je viděn jako čepice nasazená navrch, která chrání jemné tkáně před částicemi půdy. Rozměry caliptry jsou malé, pouze 0,2 mm. Pouze v takto upravených strukturách jakodýchací kořeny, dosahuje několika milimetrů.
Hlavní funkci kořenového klobouku určuje také vzhled - jedná se samozřejmě o ochranu před mechanickým poškozením. Není však jediná.
Jaké buňky jsou v kořenové čepičce?
Kořenové buňky dvou typů. První část je externí. Jsou to protáhlé, protáhlé a rostoucí útvary, těsně přiléhající k sobě. Mezibuněčné prostory proto prakticky chybí. Životnost těchto buněk je velmi krátká a je pouze 4 až 9 dní. Během této doby by měly mít čas vyrůst a rozdělit se.
Procesy mitózy na špičce kořene proto probíhají neustále. Původ buněk kalyptry je obvyklý - z apikálního meristému, který se nachází bezprostředně nad čepicí. Buněčné stěny těchto struktur jsou poměrně tenké, nelignifikované.
Během života se tyto buňky odlupují, umírají, vylučují směs polysacharidů – sliz. Funkcí kořenového uzávěru je proto poskytovat ochranný slizový povlak na horní části podzemního orgánu pro jeho bezpečný průchod mezi částicemi půdy.
Díky slizu calyptry se pevné zemité struktury přilepí na páteř a usnadňují sklouznutí dolů. Toto však nejsou jediné buňky, které tvoří čepici.
Existují také buňky, kterými je kalyptra tvořena v její centrální části - columelle. Jedná se o škrobová zrna neboli amyloplasty. Jsou podlepůvod plastidových derivátů, které neobsahují chlorofyl. To znamená, že zpočátku to byly samostatné organismy, které se naučily žít v symbióze s více organizovanými bytostmi a postupně se pro ně staly nepostradatelnými vnitřními strukturálními buňkami.
Amyloplasty jsou buňky, které v sobě akumulují velká zrna škrobového polysacharidu. Venku jsou zaoblené a přiléhají k sobě tak těsně jako struktury kalyptry diskutované výše.
Je s nimi spojena další funkce root cap, kterou probereme níže. Všimněte si také, že škrob v amyloplastech může sloužit jako další zdroj energie pro rostlinu, pokud to podmínky prostředí vyžadují.
Funkce kořenového klobouku u rostlin
Jednu z nich, hlavní, jsme již identifikovali. Zopakujeme to znovu a přidáme ty, které ještě nebyly zmíněny.
Funkce kořenového klobouku u rostlin:
- Vnější vrstva buněk kalyptry vylučuje polysacharidový sliz, který slouží k usnadnění pronikání kořenů do půdy.
- Stejná slizká čepice chrání rostlinu před vysycháním.
- Buňky kolumely (střední část calyptry) obsahují škrobová zrna, která jsou způsobena těmito statolity a plní funkce georecepce pro kořen. Díky tomu má vždy pozitivní geotropismus.
Experimenty ukázaly, že pokud je calyptra z rostliny odstraněna, její růst do délky se zastaví. Nezemře však, ale začne aktivně vyvíjet boční a náhodné kořeny, čímž se rozšíří oblast zachycení půdy.na šířku. Tuto vlastnost využívají zahradníci a zahradníci při pěstování plodin.
Funkce kořenového klobouku u rostlin je samozřejmě nesmírně důležitá. Koneckonců, každý postranní nebo adventivní kořen má na svém vrcholu také caliptru. V opačném případě by rostlina uhynula, když byla čepice odstraněna z centrálního osového kořene. Existují výjimky. Jedná se o ty druhy rostlin, jejichž kořeny zcela postrádají určené struktury. Příklady: vodní kaštan, okřehek, vodokras. Je jasné, že se jedná především o vodní zástupce rostlinného světa.
Funkce amyloplastů
Již jsme řekli, že s amyloplasty souvisí funkce kořenového uzávěru. Hromadí zrna škrobu a mění se ve skutečné statolity. To je prakticky stejné jako statocysty (otolity) ve vnitřním uchu savců. Hrají důležitou roli ve smyslu rovnováhy.
Amyloplastové statolity dělají totéž. Rostlina díky nim „cítí“polohu zemského poloměru a vždy podle něj roste, tedy je vedena gravitační silou. Tuto funkci poprvé zavedl Thomas Knight v roce 1806, který provedl řadu potvrzujících experimentů. Tento jev se také běžně nazývá geotropismus rostlin.
Geotropismus
Geotropismus nebo gravitropismus se obvykle nazývá vlastnost rostlin a jejich částí, které rostou pouze ve směru zemského poloměru. To znamená, že pokud například necháte semena klíčit v normálním stavu a poté otočíte květináč na bok, po chvíli se špičkakořen se také ohne a začne růst dolů do nové polohy.
Jaký je význam kořenové čepičky v tomto jevu? Jsou to amyloplasty kalyptry, které umožňují, aby kořen měl pozitivní geotropismus, to znamená, že vždy roste směrem dolů. Zatímco stonky mají naopak negativní geotropismus, protože jejich růst probíhá směrem nahoru.
Právě díky tomuto jevu jsou všechny rostliny trpící špatným počasím a spadlé stonky na zem po přírodních jevech (bouřky, krupobití, silný déšť, vítr) schopny obnovit svůj předchozí stav v krátké časové období.
