ცოცხალ ორგანიზმებს ბიოლოგიის მეცნიერება სწავლობს. მცენარის ფესვის სტრუქტურა განიხილება ბოტანიკის ერთ-ერთ მონაკვეთში.
ფესვი მცენარის ღერძული ვეგეტატიური ორგანოა. ახასიათებს შეუზღუდავი აპკის ზრდა და რადიალური სიმეტრია. ფესვის სტრუქტურის თავისებურებები მრავალ ფაქტორზეა დამოკიდებული. ეს არის მცენარის ევოლუციური წარმოშობა, მისი კუთვნილება კონკრეტულ კლასს, ჰაბიტატს. ფესვის ძირითადი ფუნქციებია ნიადაგში მცენარის გაძლიერება, ვეგეტატიურ გამრავლებაში მონაწილეობა, ორგანული საკვები ნივთიერებების შენახვა და სინთეზი. მაგრამ ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქცია, რომელიც უზრუნველყოფს მცენარის ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობას, არის ნიადაგის კვება, რომელიც ხორციელდება სუბსტრატიდან გახსნილი მინერალური მარილების შემცველი წყლის აქტიური შეწოვის პროცესში.
ფესვების ტიპები
ძირის გარეგანი სტრუქტურა დიდწილად განისაზღვრება იმის მიხედვით, თუ რომელ ტიპს მიეკუთვნება.
- მთავარი ფესვი. მისი განათლებამოდის სასქესო ფესვიდან, როდესაც მცენარის თესლი იწყებს გაღივებას.
- ავენტიციური ფესვები. ისინი შეიძლება გამოჩნდეს მცენარის სხვადასხვა ნაწილზე (ღერო, ფოთლები).
- გვერდითი ფესვები. სწორედ ისინი ქმნიან ტოტებს, დაწყებული ადრე გამოჩენილი ფესვებიდან (ძირითადი თუ ავანტური).
ფესვთა სისტემების ტიპები
ფესვთა სისტემა - ყველა ფესვის მთლიანობა, რაც მცენარეს აქვს. ამავდროულად, ამ აგრეგატის გამოჩენა სხვადასხვა მცენარეებში შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. ამის მიზეზი არის სხვადასხვა ტიპის ფესვების არსებობა ან არარსებობა, აგრეთვე განვითარების და სიმძიმის განსხვავებული ხარისხი.
ამ ფაქტორიდან გამომდინარე, არსებობს რამდენიმე ტიპის ფესვთა სისტემა.
- შეეხეთ ფესვთა სისტემას. სახელი თავისთავად საუბრობს. ძირითადი ფესვი მოქმედებს როგორც საყრდენი. ის კარგად არის განსაზღვრული ზომითა და სიგრძით. ამ ტიპის მიხედვით ფესვის აგებულება დამახასიათებელია ორძირიანი მცენარეებისთვის. ეს არის მჟავე, სტაფილო, ლობიო და ა.შ.
- ბოჭკოვანი ფესვთა სისტემა. ამ ტიპს აქვს საკუთარი მახასიათებლები. ფესვის გარეგნული აგებულება, რომელიც არის მთავარი, არაფრით განსხვავდება გვერდითისაგან. ის არ გამოირჩევა ხალხში. ჩანასახოვანი ფესვიდან წარმოქმნილი, ძალიან მოკლე დროში იზრდება. შარდის ფესვთა სისტემა დამახასიათებელია ერთფეროვანი მცენარეებისთვის. ეს არის მარცვლეული, ნიორი, ტიტები და ა.შ.
- შერეული ფესვთა სისტემა. მისი სტრუქტურა აერთიანებს ზემოთ აღწერილი ორი ტიპის მახასიათებლებს. ძირითადი ფესვი კარგად არის განვითარებული და გამოირჩევა ზოგადი ფონზე. მაგრამ ამავე დროს, მაღალგანვითარებულიშემთხვევითი ფესვები. ტიპიურია პომიდვრისთვის, კომბოსტოსთვის.
ძირის ისტორიული განვითარება
თუ ფიქრობთ ფესვის ფილოგენეტიკური განვითარების თვალსაზრისით, მაშინ მისი გამოჩენა გაცილებით გვიან მოხდა, ვიდრე ღეროსა და ფოთლის წარმოქმნა. სავარაუდოდ, ამის სტიმული იყო ხმელეთზე მცენარეების გაჩენა. მყარ სუბსტრატში დასაყრდენის მიზნით, უძველესი ფლორის წარმომადგენლებს სჭირდებოდათ რაღაც, რაც შეიძლება საყრდენი ყოფილიყო. ევოლუციის პროცესში პირველად ჩამოყალიბდა ფესვის მსგავსი მიწისქვეშა ტოტები. მოგვიანებით მათ საფუძველი ჩაუყარეს ფესვთა სისტემის განვითარებას.
ძირის ქუდი
ფესვთა სისტემის ჩამოყალიბება და განვითარება მცენარის მთელი სიცოცხლის მანძილზე მიმდინარეობს. მცენარის ფესვის სტრუქტურა არ ითვალისწინებს ფოთლებისა და კვირტების არსებობას. მისი ზრდა ხორციელდება სიგრძის გაზრდით. ზრდის ადგილზე იგი დაფარულია ფესვის ქუდით.
ზრდის პროცესი დაკავშირებულია სასწავლო ქსოვილის უჯრედულ დაყოფასთან. სწორედ ის არის ფესვის ქუდის ქვეშ, რომელიც ასრულებს დელიკატური გამყოფი უჯრედების დაზიანებისგან დაცვის ფუნქციას. საქმე თავისთავად წარმოადგენს თხელკედლიანი ცოცხალი უჯრედების კრებულს, რომელშიც მუდმივად მიმდინარეობს განახლების პროცესი. ანუ, როდესაც ფესვი მიწაში მოძრაობს, ძველი უჯრედები თანდათან აქერცლდება და მათ ადგილას ახლები იზრდებიან. ასევე მდებარე ქუდის უჯრედების გარედან გამოყოფს სპეციალურ ლორწოს. ეს ხელს უწყობს ფესვის წინსვლას მყარ ნიადაგის სუბსტრატში.
საყოველთაოდ ცნობილია, რომ გარემოდან გამომდინარე, მცენარეთა სტრუქტურა მნიშვნელოვნად განსხვავდება. მაგალითად, წყლის მცენარეებს არ აქვთ ფესვის ქუდი. ATევოლუციის პროცესში მათ შექმნეს კიდევ ერთი მოწყობილობა - წყლის ჯიბე.
მცენარის ფესვის სტრუქტურა: გაყოფის ზონა, ზრდის ზონა
უჯრედები, რომლებიც წარმოიქმნება სასწავლო ქსოვილიდან, დროთა განმავლობაში იწყებენ დიფერენცირებას. ამ გზით ყალიბდება ფესვთა ზონები.
დაშლის ზონა. იგი წარმოდგენილია საგანმანათლებლო ქსოვილის უჯრედებით, რომლებიც შემდგომში წარმოქმნიან ყველა სხვა ტიპის უჯრედს. ზონის ზომა – 1 მმ.
ზრდის ზონა. იგი წარმოდგენილია გლუვი ფართობით, რომლის სიგრძე 6-დან 9 მმ-მდეა. შემდეგ დაუყოვნებლივ გაყოფის ზონაში. უჯრედები ხასიათდება ინტენსიური ზრდით, რომლის დროსაც ისინი ძლიერ წაგრძელებულნი არიან და თანდათანობითი დიფერენციაცია. აღსანიშნავია, რომ ამ ზონაში გაყოფის პროცესი თითქმის არ ტარდება.
შეწოვის ზონა
ფესვის ამ უბანს, რამდენიმე სანტიმეტრი სიგრძის, ხშირად ასევე მოიხსენიებენ, როგორც ფესვის თმის ზონას. ეს სახელი ასახავს ამ მხარეში ფესვის სტრუქტურულ თავისებურებებს. არსებობს კანის უჯრედების გამონაზარდები, რომელთა ზომა შეიძლება განსხვავდებოდეს 1 მმ-დან 20 მმ-მდე. ეს არის ფესვის თმები.
შეწოვის ზონა არის ადგილი, სადაც აქტიურად შეიწოვება წყალი, რომელიც შეიცავს გახსნილ მინერალებს. ფესვის თმის უჯრედების აქტივობა ამ შემთხვევაში შეიძლება შევადაროთ ტუმბოების მუშაობას. ეს პროცესი ძალიან ენერგო ინტენსიურია. ამრიგად, შთანთქმის ზონის უჯრედები შეიცავს მიტოქონდრიების დიდ რაოდენობას.
ძალიან მნიშვნელოვანია ყურადღება მიაქციოთ ფესვის კიდევ ერთ მახასიათებელსთმები. მათ შეუძლიათ გამოიყოს სპეციალური ლორწო, რომელიც შეიცავს ნახშირბადის, ვაშლის და ლიმონის მჟავებს. ლორწო ხელს უწყობს წყალში მინერალური მარილების დაშლას. ნიადაგის ნაწილაკები, ლორწოს წყალობით, თითქოს წებოვანია ფესვის თმებზე, რაც ხელს უწყობს საკვები ნივთიერებების შეწოვას.
თმის ფესვის სტრუქტურა
შეწოვის ზონის ფართობის ზრდა ხდება სწორედ ფესვის თმების გამო. მაგალითად, ჭვავში მათი რაოდენობა 14 მილიარდს აღწევს, საერთო სიგრძე 10 000 კილომეტრს აღწევს.
ძირის თმების გარეგნობა მათ თეთრ ფუმფულას ჰგავს. ისინი დიდხანს არ ცოცხლობენ - 10-დან 20 დღემდე. მცენარეულ ორგანიზმში ახლის წარმოქმნას ძალიან ცოტა დრო სჭირდება. მაგალითად, ვაშლის ხის ახალგაზრდა ნერგებში ფესვის თმების ფორმირება ხდება 30-40 საათში. უბანი, სადაც ეს უჩვეულო გამონაზარდები დაიღუპნენ, შეუძლია წყლის შთანთქმა გარკვეული დროის განმავლობაში, შემდეგ კი კორპის დაფარვა და ეს უნარი იკარგება.
თუ ვსაუბრობთ თმის გარსის სტრუქტურაზე, მაშინ, პირველ რიგში, უნდა გამოვყოთ მისი დახვეწილობა. ეს თვისება ეხმარება თმას შეიწოვოს საკვები ნივთიერებები. მისი უჯრედი თითქმის მთლიანად არის დაკავებული ვაკუოლით, რომელიც გარშემორტყმულია ციტოპლაზმის თხელი ფენით. ბირთვი მდებარეობს ზედა. უჯრედთან არსებული სივრცე არის სპეციალური ლორწოვანი გარსი, რომელიც ხელს უწყობს ფესვის თმების წებოვნებას ნიადაგის სუბსტრატის მცირე ნაწილაკებით. ეს ზრდის ნიადაგის ჰიდროფილურობას.
ძირის განივი სტრუქტურა შეწოვის ზონაში
ფესვთა თმების ზონას ხშირად დიფერენციაციის (სპეციალიზაციის) ზონაც უწოდებენ.ეს შემთხვევითი არ არის. სწორედ აქ ჩანს ჯვარედინი მონაკვეთში გარკვეული ფენა. ეს გამოწვეულია ფესვების შიგნით ფენების დელიმიტაციით.
ცხრილი "ფესვის სტრუქტურა კვეთაზე" წარმოდგენილია ქვემოთ.
| ფენა | სტრუქტურა, ფუნქციები |
| რიზოდერმი | ინტეგუმენტური ქსოვილის უჯრედების ერთი ფენა, რომელსაც შეუძლია ფესვის თმების წარმოქმნა. |
| პირველადი ქერქი | ძირითადი ქსოვილის უჯრედების რამდენიმე ფენა, რომლებიც მონაწილეობენ საკვები ნივთიერებების გადატანაში ფესვის თმებიდან ცენტრალურ ღერძულ ცილინდრში. |
| პერიციკლი | აღმზრდელობითი ქსოვილის უჯრედები, რომლებიც მონაწილეობენ გვერდითი და გვერდითი ფესვების პირველად წარმოქმნაში. |
| ცენტრალური ღერძის ცილინდრი | გამტარი ქსოვილები (ბასტი, ხე), რომლებიც ერთად ქმნიან რადიალურ გამტარ შეკვრას. |
აღსანიშნავია, რომ ქერქის შიგნითაც არის განსხვავება. მის გარე ფენას ეგზოდერმა ეწოდება, შიდა შრეს ენდოდერმია, მათ შორის არის მთავარი პარენქიმა. სწორედ ამ შუალედურ ფენაში ხდება მკვებავი ხსნარების ხის ჭურჭელში შეყვანის პროცესი. ასევე, მცენარისთვის სასიცოცხლო მნიშვნელობის ზოგიერთი ორგანული ნივთიერება სინთეზირდება პარენქიმაში. ამრიგად, ფესვის შიდა სტრუქტურა საშუალებას გაძლევთ სრულად შეაფასოთ იმ ფუნქციების მნიშვნელობა და მნიშვნელობა, რომელსაც ასრულებს თითოეული ფენა.
კონფერენციის ზონა
მდებარეობს შეწოვის ზონის ზემოთ. სიგრძით ყველაზე დიდი და ყველაზეძლიერი ფესვის ფართობი. სწორედ აქ ხდება მცენარეული ორგანიზმის სიცოცხლისთვის მნიშვნელოვანი ნივთიერებების მოძრაობა. ეს შესაძლებელია ამ ზონაში გამტარ ქსოვილების კარგი განვითარების გამო. ფესვის შიდა სტრუქტურა გამტარ ზონაში განსაზღვრავს მის უნარს, გადაიტანოს ნივთიერებები ორივე მიმართულებით. აღმავალი დენი (აღმავალი) არის წყლის მოძრაობა მასში გახსნილი მინერალური ნაერთებით. და ორგანული ნაერთები მიეწოდება ქვემოთ, რომლებიც მონაწილეობენ ფესვის უჯრედების სასიცოცხლო აქტივობაში. გამტარობის ზონა არის ადგილი, სადაც წარმოიქმნება გვერდითი ფესვები.
ლობიოს ყლორტების ფესვის სტრუქტურა ნათლად ასახავს მცენარის ფესვების წარმოქმნის ძირითად საფეხურებს.
მცენარის ფესვის აგებულების თავისებურებები: მიწისქვეშა და მიწისქვეშა ნაწილების თანაფარდობა
ბევრი მცენარისთვის დამახასიათებელია ფესვთა სისტემის ასეთი განვითარება, რაც განაპირობებს მის გაბატონებას მიწის ნაწილზე. ამის მაგალითია კომბოსტო, რომლის ფესვი შეიძლება გაიზარდოს 1,5 მეტრის სიღრმეზე. მისი სიგანე შეიძლება იყოს 1,2 მეტრამდე.
ვაშლის ხის ფესვთა სისტემა იმდენად დიდია, რომ ის იკავებს სივრცეს, რომლის დიამეტრი 12 მეტრს აღწევს.
ხოლო იონჯის მცენარეში მიწის ნაწილის სიმაღლე არ აღემატება 60 სმ-ს, ხოლო ფესვის სიგრძე შეიძლება იყოს 2 მეტრზე მეტი.
ყველა მცენარეს, რომელიც ცხოვრობს ქვიშიანი და კლდოვანი ნიადაგების მქონე ადგილებში, აქვს ძალიან გრძელი ფესვები. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ასეთ ნიადაგებში წყალი და ორგანული ნივთიერებები ძალიან ღრმაა. მცენარეთა ევოლუციის პროცესშიასეთ პირობებთან ადაპტირებული ფესვის სტრუქტურა თანდათან შეიცვალა. შედეგად, მათ დაიწყეს მიაღწიონ იმ სიღრმეს, სადაც მცენარეთა ორგანიზმს შეუძლია მოაგროვოს ზრდისა და განვითარებისთვის აუცილებელი ნივთიერებები. მაგალითად, აქლემის ეკლის ფესვი შეიძლება იყოს 20 მეტრის სიღრმე.
ხორბლის ტოტებში თმები ისე ძლიერად ძირს, რომ მათი საერთო სიგრძე 20 კმ-ს აღწევს. თუმცა, ეს არ არის ზღვარი. აპიკალური ფესვის შეუზღუდავი ზრდა სხვა მცენარეებთან ძლიერი კონკურენციის არარსებობის შემთხვევაში შეიძლება რამდენჯერმე გაზარდოს ეს მნიშვნელობა.
ფესვების მოდიფიკაციები
ზოგიერთი მცენარის ფესვის სტრუქტურა შეიძლება შეიცვალოს, წარმოიქმნას ე.წ. ეს არის მცენარეთა ორგანიზმების ერთგვარი ადაპტაცია სპეციფიკურ ჰაბიტატის პირობებში. ქვემოთ მოცემულია ზოგიერთი მოდიფიკაციის აღწერა.
ფესვიანი ტუბერები დამახასიათებელია დალია, ჩისტიაკი და ზოგიერთი სხვა მცენარისთვის. წარმოიქმნება ადვენციური და გვერდითი ფესვების გასქელებით.
სურრო და კემპისი ასევე განსხვავდება ამ მცენარეული ორგანოების სტრუქტურული მახასიათებლებით. მათ აქვთ ეგრეთ წოდებული მიმავალი ფესვები, რაც მათ საშუალებას აძლევს მიეჭიდონ ახლომდებარე მცენარეებს და სხვა საყრდენებს, რომლებიც მიუწვდომელია.
საჰაერო ფესვები, რომლებიც გრძელია და წყალს შთანთქავს, გვხვდება მონსტრებსა და ორქიდეებში.
ვერტიკალურად მზარდი სასუნთქი ფესვები ჩართულია სუნთქვის ფუნქციაში. არის ჭაობის კვიპაროსი, მტვრევადი ტირიფი.
ფლორის ზოგიერთ წარმომადგენელს, რომლებიც ქმნიან პარაზიტული მცენარეების ცალკეულ ჯგუფს, აქვთ ადაპტაციები, რომლებიცეხმარება მასპინძელ ღეროში შეღწევაში. ეს არის ე.წ. დამახასიათებელია თეთრი ზამბარა, დუჟა.
ბოსტნეულ კულტურებს, როგორიცაა სტაფილო, ჭარხალი, ბოლოკი, აქვთ ფესვები, რომლებიც წარმოიქმნება ძირითადი ფესვის ზრდის გამო, რომლის შიგნითაც ინახება საკვები ნივთიერებები.
ამგვარად, მცენარის ფესვის სტრუქტურული თავისებურებები, რაც იწვევს ცვლილებების წარმოქმნას, მრავალ ფაქტორზეა დამოკიდებული. ჰაბიტატი და ევოლუციური განვითარება მთავარია.
