ყველა ცოცხალ არსებას აქვს საკუთარი ადაპტაცია ნორმალური ცხოვრებისთვის, რაც საშუალებას გაძლევთ დაიცვათ თავი სხვადასხვა უბედურებისგან, მტრებიდან კლიმატურ უბედურებამდე. გამონაკლისი არც მცენარეებია. მაგალითად, წყალმცენარეებს, რათა დაიცვან თავი წყლის დინების ძალისგან და მისი სიჩქარისაგან, აქვთ სპეციალიზებული რიზოიდები – საწოვრები, რომლებიც ემაგრებიან სუბსტრატს და რჩებიან ადგილზე.
მაგრამ უფრო მაღალ მცენარეებს აქვთ ძალიან განსხვავებული ფორმისა და სიგრძის ფესვები. თუმცა, ამავდროულად, თვით მიწისქვეშა ორგანოსაც სჭირდება დაცვა, რადგან ნიადაგი საკმაოდ მკაცრი ჰაბიტატია. ამაში მას ეხმარება ფესვის ქუდი, რომლის სტრუქტურულ თავისებურებებს ამ სტატიაში განვიხილავთ.
მცენარეთა სტრუქტურის თავისებურებები
დაწყებითი სკოლიდან ყველა ბავშვმა იცის უმაღლესი მცენარის სხეულის აგებულების ძირითადი მახასიათებლები. რა თქმა უნდა, შინაგანი შინაარსი ბევრისთვის შეუსწავლელი რჩება, გარდა სპეციალურად დაინტერესებული ადამიანებისა. თუმცა, გარე ორგანოებმა ყველაფერი იციან. ეს არის:
- გასროლა, წარმოდგენილი გარე ნაწილით: ღერო, ფოთოლი, ყვავილი (ანგიოსპერმებისთვის);
- მიწისქვეშა ნაწილი ჩამოყალიბებულია ფესვთა სისტემის მიერ.
ამიტომ, აქ უჩვეულოს ვერაფერს ვუწოდებთ. ერთადერთი განსხვავება ყველა წარმომადგენელს შორის არის რეპროდუქციის მეთოდი და, შესაბამისად, რეპროდუქციული ორგანოების სტრუქტურა. გიმნოსპერმებში ეს არის კონუსი თესლებით, ანგიოსპერმებში – ყვავილი გამრავლების შინაგანი ორგანოებით, სპორებში – სპორანგია სპორით.
თუმცა, მცენარეთა ფესვები ყველა მითითებული ჯგუფისთვის ერთი და იგივე ორგანოა. ისინი მისი მნიშვნელოვანი მიწისქვეშა ნაწილია, რომელიც ასრულებს უამრავ სასიცოცხლო ფუნქციას.
- წამყვანის მსგავსად, ფესვი ამაგრებს მცენარეს მიწაში.
- ემსახურება ორგანიზმში წყლისა და მასში გახსნილი მინერალების შეწოვას და გატარებას.
- ბევრ სახეობაში ეს არის დამატებითი საკვები ნივთიერებების დაგროვების ადგილი.
- უზრუნველყოფს დადებით გეოტროპიზმს ყველა წარმომადგენლისთვის (ფესვის წვერი ამაში განსაკუთრებულ როლს თამაშობს).
- ზოგიერთ სახეობაში ის ემსახურება როგორც დამატებით ორგანოს ჰაერიდან ან წყლის ჟანგბადის შთანთქმისთვის.
ცხადია, ეს ორგანო უაღრესად მნიშვნელოვანია. ცნობილია, რომ თუ შიდა მცენარე გადანერგვისას საკმარისად ძლიერად დააზიანებს ფესვთა სისტემას, ის მოკვდება ან დიდი ხნის განმავლობაში ძალიან და ავად იქნება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მცენარეების ფესვები აღდგენილია, როგორც ყველა სხვა ორგანო, მაგრამ ფართო დაზიანებით ისინი იწყებენ სიკვდილს.
მცენარის ფესვი: სახეობა
ბუნებრივია, მცენარის მიწისქვეშა ორგანოს ისეთი სტრუქტურული და განვითარების მახასიათებლები უნდა ჰქონდეს, რაც მას მაქსიმალურად გამძლე და გამძლე მექანიკური სტრესის მიმართ უნდა ჰქონდეს.დაზიანება. ამაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ფესვის ქუდი. თუმცა, სანამ ამ ორგანოს შიგნიდან განვიხილავთ, გავაანალიზოთ როგორია ის გარედან.
ყველა ტიპის ფესვები შეიძლება დაიყოს სამ კატეგორიად.
- მთავარი - ცენტრალური ფესვი, რომელიც პირველი იწყებს ზრდას.
- გვერდითი ფესვები არის ტოტები, რომლებიც ჩნდება მთავარზე სიცოცხლის განმავლობაში.
- ადნექსია - ღეროზე წარმოქმნილი მრავლობითი თმები, რომლებსაც შეიძლება ჰქონდეთ სხვადასხვა ზომის: თხელი და თითქმის შეუმჩნეველი გიგანტური სვეტის საყრდენებამდე.
ისინი ერთად უზრუნველყოფენ მთელ მცენარეს ზემოთ ჩამოთვლილ ფუნქციებს.
ფესვების ტიპები
ფესვების ტიპები არის ის ცვლილებები და მათი უჩვეულო გამოვლინებები, რომლებიც გვხვდება ბუნებაში მცენარეებში. ისინი იქმნება იმისთვის, რომ მოერგოს მზარდი სპეციფიკურ პირობებს, ან მოიგოს კონკურსი ტერიტორიისა და მინერალური კვების, წყლისთვის. არსებობს რამდენიმე ყველაზე გავრცელებული ტიპი.
- საყრდენი ფესვები ავანტურია, ვრცელდება ღეროდან და თვითფიქსირდება ნიადაგში. ჩამოყალიბებულია ხის ვრცელი გვირგვინის შემდგომი გასაძლიერებლად. ასეთ მცენარეებს ბანიანს უწოდებენ.
- ფესვები - ემსახურება მცენარის დამატებით გამაგრებას რომელიმე სუბსტრატის ზედაპირზე. მაგალითად, სურო, ველური ყურძენი, ლობიო, ბარდა და სხვა.
- მწოვრები არის პარაზიტული და ნახევრად პარაზიტული მცენარეების ადაპტაცია, რათა შეაღწიონ მასპინძლის ღეროებში მისგან საკვები ნივთიერებების გამოწოვის მიზნით. მათი სხვა სახელებია ჰაუსტორია.მაგალითი: ზამბახი, პეტროვის ჯვარი, დოდი და სხვა.
- სასუნთქი ფესვები. ეს არის გვერდითი ფესვები, რომლებიც ემსახურებიან ჟანგბადის შეწოვას მცენარის ზრდის პირობებში ჭარბი ტენით. მაგალითი: მანგროვი, მტვრევადი ტირიფი, ჭაობის კვიპაროსი.
- ჰაერი - ავანტური ფესვები, რომლებიც ასრულებენ ჰაერიდან დამატებითი ტენის შთანთქმის ფუნქციას. მაგალითი: ორქიდეები და სხვა ეპიფიტები.
- ტუბერები - გვერდითი და გვერდითი ფესვების მიწისქვეშა ზრდა რთული ნახშირწყლების და სხვა ნაერთების შესანახად. მაგალითი: კარტოფილი.
- ფესვიანი კულტურები - ძირითადი ფესვის ზრდის შედეგად წარმოქმნილი მიწისქვეშა ორგანო, რომელიც ინახავს საკვებ ნივთიერებებს. მაგალითები: სტაფილო, ბოლოკი, ჭარხალი და სხვა.
ამგვარად, ჩვენ გამოვიკვლიეთ მცენარის ფესვის ის ნაწილები, რომელთა დანახვა შესაძლებელია შეუიარაღებელი თვალით, თუ იგი გათავისუფლდება მიწიდან.
მცენარეთა ფესვთა სისტემა
თითოეული მცენარისთვის განსაზღვრული ფესვების ყველა ტიპი ქმნის მთლიან სისტემას. მას ეწოდება root და მოდის ორ ძირითად ტიპად.
- ბოჭკოვანი - გამოხატული გვერდითი და ადნექსია, რაც მთავარია არ ჩანს.
- Rod - ცენტრალური მთავარი ფესვი მკაფიოდ არის გამოხატული, ხოლო გვერდითი და ადნექსის ფესვები სუსტია.
ასეთი ტიპის ფესვთა სისტემები დამახასიათებელია ფლორის ყველა ანგიოსპერმისთვის.
მცენარის ფესვის სტრუქტურის თავისებურებები (ცხრილი)
ახლა შევხედოთ მცენარის შიგნით, რომ მივაღწიოთ და შევისწავლოთ ფესვის ქუდი, რომლის სტრუქტურული მახასიათებლები ძალიან ეხმარება მთელ ორგანიზმს. თუმცა, გარდა ფესვის ზედაარის მისი სხვა ნაწილები. მცენარის ფესვის ყველა სტრუქტურული თავისებურებების გასათვალისწინებლად, ცხრილი ძალიან მოსახერხებელი იქნება.
| ძირის ნაწილი | შენობის მახასიათებლები | ფუნქცია გასაშვებად |
| Calyptra, ან root cap | დეტალები ქვემოთ. | დაცვა მექანიკური დაზიანებისგან (მთავარი) |
| დაშლის ზონა | წარმოდგენილია პატარა უჯრედებით მკვრივი ციტოპლაზმით და დიდი ბირთვებით. დაყოფა მუდმივად ხდება, რადგან სწორედ აქ მდებარეობს მწვერვალის მერისტემა, რომელიც წარმოშობს ფესვის ყველა სხვა უჯრედსა და ქსოვილს. დათვალიერებისას ზონის ფერი მუქი, ოდნავ მოყვითალოა. ზომა დაახლოებით ერთი მილიმეტრია. | მთავარი ფუნქციაა უზრუნველყოს არადიფერენცირებული უჯრედების მუდმივი დაყოფა და მასის გაზრდა, რომელიც მოგვიანებით გადავა სხვადასხვა სპეციალიზაციაში. |
| გაჭიმვის (ზრდის) ზონა | წარმოდგენილია დიდი უჯრედებით უჯრედის კედლებით, დროთა განმავლობაში ლინგირებული. სანამ ისინი ჯერ კიდევ რბილია, ეს სტრუქტურები ინახავს უამრავ წყალს, იჭიმება და ამით ფესვის თავსახური უფრო ღრმად ჩადის მიწაში. ამ ფართობის ზომა არის რამდენიმე მილიმეტრი, დანახვისას ის გამჭვირვალეა. | მცენარის გაჭიმვა და ნიადაგის სიღრმეში გადატანა. |
| შეწოვის ზონა, დიფერენციაცია | წარმოიქმნება მიტოქონდრიით მდიდარი უჯრედებით, რომლებიც იკრიბებიან ეპიბლემაში ან რიზოდერმში. ეს არის მთლიანი ქსოვილი, რომელიც აფარებს ამ მხარეში მდებარე ფესვის თმების გარეთა მხარეს. ისინი შეიძლება იყოს სხვადასხვა ზომის და სიგრძის. ზოგიერთი მათგანი იღუპება, მაგრამ ქვემოთიქმნება ახლები. ეს ზონა ზომით რამდენიმე სანტიმეტრია და აშკარად ჩანს. | მიწიდან ნიადაგის ხსნარის და წყლის შეწოვა |
| კონფერენციის ზონა | წარმოდგენილია ეგზოდერმის უჯრედებით. ეს არის ქსოვილი, რომელიც ცვლის ეპიბლემს. ეგზოდერმის უჯრედებს აქვთ სქელი კედლები, ხშირად გაბრწყინებული და კორპს ჰგავს. ამ ნაწილში ფესვი უფრო თხელია, მაგრამ გამძლე, ეს ადგილი არის პირველადი ქერქი. ეპიბლემიდან ეგზოდერმზე გადასვლის განხილვისას თითქმის შეუმჩნეველია, პირობითია. | მკვებავი ელემენტების (ნიადაგის ხსნარი და წყალი) გადატანა შთანთქმის ზონიდან მცენარის ღეროსა და ფოთლებში. |
ამგვარად, აღმოვაჩინეთ, რომ მცენარის ფესვების ზრდა იწყება კალიპტრადან და მთავრდება პირველადი ქერქის მქონე ფართობით. ახლა მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ ამ საოცარი არსებების მიწისქვეშა ნაწილის ძალიან ზევით სტრუქტურასა და ფუნქციებს.
ძირის წვერი
არსებობს რამდენიმე სახელი, რომელიც აღნიშნავს მიწისქვეშა ორგანოს ამ ნაწილს. ასე რომ, სინონიმები შემდეგია:
- კალიპტრა, ლათ. კალიპტრა;
- ძირის ქუდი;
- ძირის წვერი;
- კალიპტროგენი;
- ძირის წვერი.
თუმცა, როგორიც არ უნდა იყოს სახელი, ფესვის ქუდის ფუნქციები მცენარეებში უცვლელი რჩება. ზოგადად, ეს ტერიტორია არის ოდნავ შესქელებული წარმონაქმნი ხერხემლის ძალიან წვერზე მიწისქვეშა. მიკროსკოპში ჩანს, როგორც თავსახური, რომელიც ზემოდან ახურავს, რათა დაიცვას დელიკატური ქსოვილები ნიადაგის ნაწილაკებისგან. კალიპტრას ზომები მცირეა, მხოლოდ 0,2 მმ. მხოლოდ ისეთ მოდიფიცირებულ სტრუქტურებში, როგორიცაასასუნთქი ფესვები, ის აღწევს რამდენიმე მილიმეტრს.
ფესვის ქუდის ძირითად ფუნქციას ასევე განსაზღვრავს გარეგნობა - ბუნებრივია, ეს არის დაცვა მექანიკური დაზიანებისგან. თუმცა, ის ერთადერთი არ არის.
რა უჯრედებია ფესვის თავსახურში?
2 ტიპის ფესვის ქუდის უჯრედები. პირველი ნაწილი გარეა. ისინი წაგრძელებული, წაგრძელებული და მზარდი წარმონაქმნებია, ერთმანეთთან მჭიდროდ მიმდებარე. ამრიგად, უჯრედშორისი სივრცეები პრაქტიკულად არ არსებობს. ამ უჯრედების სიცოცხლე ძალიან ხანმოკლეა და მხოლოდ 4-დან 9 დღემდე. ამ დროის განმავლობაში მათ უნდა ჰქონდეთ დრო, რომ გაიზარდონ და გაიყოს.
ამიტომ, ფესვის წვერზე მიტოზის პროცესები მუდმივად მიმდინარეობს. კალიპტრას უჯრედების წარმოშობა ჩვეულებრივია - აპიკური მერისტემიდან, რომელიც მდებარეობს ქუდის ზემოთ. ამ სტრუქტურების უჯრედის კედლები საკმაოდ თხელია, არამდგრადი.
სიცოცხლის განმავლობაში ეს უჯრედები აქერცლდებიან, კვდებიან, გამოყოფენ პოლისაქარიდების - ლორწოს ნარევს. აქედან გამომდინარე, ფესვის ქუდის ფუნქციაა უზრუნველყოს დამცავი ლორწოვანი საფარი მიწისქვეშა ორგანოს ზედა ნაწილში მისი უსაფრთხო გადასასვლელად ნიადაგის ნაწილაკებს შორის.
კალიპტრას ლორწოვანის გამო, მყარი მიწიერი სტრუქტურები ეწებება ხერხემალს და აადვილებს ქვევით სრიალს. თუმცა, ეს არ არის ერთადერთი უჯრედები, რომლებიც ქმნიან თავსახურს.
არსებობს უჯრედებიც, რომლებითაც კალიპტრა წარმოიქმნება მის ცენტრალურ ნაწილში - კოლუმელაში. ეს არის სახამებლის მარცვლები, ან ამილოპლასტები. გვერდით არიანპლასტიდური წარმოებულების წარმოშობა, რომლებსაც არ აქვთ ქლოროფილი. ანუ, თავდაპირველად ისინი იყვნენ ცალკეული ორგანიზმები, რომლებმაც ისწავლეს სიმბიოზით ცხოვრება უფრო მაღალ ორგანიზებულ არსებებთან და თანდათან იქცნენ მათთვის შეუცვლელ შიდა სტრუქტურულ უჯრედებად.
ამილოპლასტები არის უჯრედები, რომლებიც აგროვებენ სახამებლის პოლისაქარიდის დიდ მარცვლებს საკუთარ თავში. გარედან ისინი მომრგვალოა, ერთმანეთზე ისე მჭიდროდ, როგორც ზემოთ განხილული კალიპტრას სტრუქტურები.
მათთან დაკავშირებულია ფესვის ქუდის კიდევ ერთი ფუნქცია, რომელსაც ქვემოთ განვიხილავთ. ასევე გაითვალისწინეთ, რომ ამილოპლასტების სახამებელი შეიძლება გახდეს მცენარისთვის ენერგიის დამატებითი წყარო, თუ ამას მოითხოვს გარემო პირობები.
ძირის ქუდის ფუნქციები მცენარეებში
ერთი მათგანი, მთავარი, ჩვენ უკვე გამოვავლინეთ. კიდევ ერთხელ გავიმეოროთ და დავამატოთ ის, რაც ჯერ არ არის ნახსენები.
ფესვის ქუდის ფუნქციები მცენარეებში:
- კალიპტრას უჯრედების გარე ფენა გამოყოფს პოლისაქარიდის ლორწოს, რომელიც ხელს უწყობს ფესვების შეღწევას ნიადაგში.
- იგივე ლორწოვანი ქუდი იცავს მცენარის გამოშრობას.
- კოლუმელას უჯრედები (კალიპტრას ცენტრალური ნაწილი) შეიცავს სახამებლის მარცვლებს, რაც გამოწვეულია ამ სტატოლითებით და ასრულებს ფესვის გეორეცეპციის ფუნქციებს. ამის გამო მას ყოველთვის აქვს პოზიტიური გეოტროპიზმი.
ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ თუ მცენარიდან კალიპტრას მოაცილებენ, მისი სიგრძეში ზრდა შეჩერდება. თუმცა, ის არ მოკვდება, არამედ დაიწყებს გვერდითი და გვერდითი ფესვების აქტიურად განვითარებას, გაფართოვდება ნიადაგის დაჭერის არეალი.სიგანეში. ამ ქონებას იყენებენ მებოსტნეები და მებოსტნეები კულტურების მოყვანისას.
ცხადია, მცენარეებში ფესვის ქუდის ფუნქციები ძალზე მნიშვნელოვანია. ყოველივე ამის შემდეგ, თითოეულ გვერდითი ან გვერდითი ფესვი ასევე აქვს კალიპტრა თავის თავზე. წინააღმდეგ შემთხვევაში, მცენარე მოკვდებოდა, როდესაც ქუდი მოიხსნებოდა ცენტრალური ღერძული ფესვიდან. არის გამონაკლისები. ეს არის მცენარეების ის სახეობები, რომელთა ფესვები სრულიად მოკლებულია დანიშნულ სტრუქტურებს. მაგალითები: წყლის წაბლი, იხვი, ვოდოკრა. აშკარაა, რომ ეს ძირითადად მცენარეული სამყაროს წყლის წარმომადგენლები არიან.
ამილოპლასტების ფუნქცია
ჩვენ უკვე ვთქვით, რომ არსებობს ფესვის ქუდის ფუნქცია, რომელიც დაკავშირებულია ამილოპლასტებთან. ისინი აგროვებენ სახამებლის მარცვლებს და გადაიქცევიან ნამდვილ სტატოლიტებად. ეს პრაქტიკულად იგივეა, რაც სტატოციტები (ოტოლიტები) ძუძუმწოვრების შიდა ყურში. ისინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ წონასწორობის გრძნობაში.
ამილოპლასტის სტატოლიტები იგივეს აკეთებენ. მათი წყალობით მცენარე დედამიწის რადიუსის მდებარეობას „გრძნობს“და ყოველთვის მის მიხედვით იზრდება, ანუ მიზიდულობის ძალით ხელმძღვანელობს. ეს თვისება პირველად 1806 წელს დაადგინა თომას ნაიტმა, რომელმაც ჩაატარა დამადასტურებელი ექსპერიმენტების სერია. ასევე, ამ ფენომენს ჩვეულებრივ უწოდებენ მცენარეთა გეოტროპიზმს.
გეოტროპიზმი
გეოტროპიზმს, ან გრავიტროპიზმს, ჩვეულებრივ უწოდებენ მცენარეების და მათი ნაწილების მხოლოდ დედამიწის რადიუსის მიმართულებით ზრდას. ეს ნიშნავს, რომ თუ, მაგალითად, დაუშვებთ თესლს ნორმალურ მდგომარეობაში აღმოცენდეს და შემდეგ ქოთანს გვერდზე გადაატრიალოთ, ცოტა ხნის შემდეგ წვერიფესვი ასევე მოხრილი იქნება და დაიწყებს ზრდას ახალ პოზიციამდე.
რა მნიშვნელობა აქვს ფესვის თავსახურს ამ ფენომენში? ეს არის კალიპტრას ამილოპლასტები, რომლებიც საშუალებას აძლევს ფესვს ჰქონდეს დადებითი გეოტროპიზმი, ანუ ის ყოველთვის იზრდება ქვევით. ღეროებს კი, პირიქით, აქვთ უარყოფითი გეოტროპიზმი, ვინაიდან მათი ზრდა ზევით მიმდინარეობს.
ამ ფენომენის წყალობით, ყველა მცენარეს, რომელსაც უამინდობა აწუხებს და ღეროებით დაეცა მიწაზე, ბუნებრივი მოვლენების შემდეგ (ჭექა-ქუხილი, სეტყვა, ძლიერი წვიმა, ქარი) ახერხებს კვლავ აღადგინოს წინა მდგომარეობა. მოკლე დროში.
