สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีการปรับตัวสำหรับชีวิตปกติ ทำให้คุณสามารถป้องกันตัวเองจากปัญหาต่างๆ ตั้งแต่ศัตรูไปจนถึงสภาพอากาศที่เลวร้าย พืชก็ไม่มีข้อยกเว้น ตัวอย่างเช่น สาหร่ายเพื่อป้องกันตัวเองจากกระแสน้ำและความเร็วของน้ำ จึงมีเหง้าเฉพาะ - หน่อที่ยึดติดกับพื้นผิวและยังคงอยู่
แต่ต้นที่สูงกว่านี้มีรากที่มีรูปร่างและความยาวต่างกันมาก อย่างไรก็ตาม อวัยวะใต้ดินเองก็ต้องการการปกป้องเช่นกัน เพราะดินเป็นที่อยู่อาศัยที่ค่อนข้างแข็งแกร่ง ฝาครอบรูทช่วยเขาในเรื่องนี้ ลักษณะโครงสร้างที่เราจะพิจารณาในบทความนี้
ลักษณะโครงสร้างของพืช
ตั้งแต่ชั้นประถม เด็กทุกคนรู้ดีถึงลักษณะเด่นของโครงสร้างร่างกายของต้นไม้ที่สูงกว่า แน่นอนว่าเนื้อหาภายในนั้นยังไม่ได้สำรวจสำหรับหลายๆ คน ยกเว้นผู้ที่สนใจเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตามอวัยวะภายนอกรู้ทุกอย่าง นี่คือ:
- ยิง แสดงโดยส่วนนอก: ก้าน ใบไม้ ดอกไม้ (สำหรับพืชชั้นสูง);
- ส่วนใต้ดินที่เกิดจากระบบรูท
ดังนั้น ไม่มีอะไรผิดปกติที่นี่สามารถเรียกได้ ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างตัวแทนทั้งหมดคือวิธีการสืบพันธุ์และตามโครงสร้างของอวัยวะสืบพันธุ์ ในยิมโนสเปิร์ม มันคือรูปกรวยที่มีเมล็ด ส่วนในพืชผักสวนครัว มันคือดอกไม้ที่มีอวัยวะสืบพันธุ์ภายใน ส่วนสปอร์ มันคือสปอร์ที่มีสปอร์
อย่างไรก็ตาม รากของพืชเป็นอวัยวะเดียวกันสำหรับกลุ่มที่ระบุทั้งหมด พวกมันเป็นส่วนใต้ดินที่สำคัญซึ่งทำหน้าที่สำคัญหลายประการ
- เหมือนสมอ รากจะยึดพืชในดิน
- ทำหน้าที่ดูดซับและนำน้ำและแร่ธาตุที่ละลายอยู่ในร่างกาย
- ในหลายสายพันธุ์ เป็นแหล่งสะสมสารอาหารเพิ่มเติม
- ให้ geotropism ในเชิงบวกสำหรับตัวแทนทั้งหมด (ปลายรากมีบทบาทพิเศษในเรื่องนี้)
- บางชนิดทำหน้าที่เป็นอวัยวะเพิ่มเติมในการดูดซับออกซิเจนจากอากาศหรือน้ำ
เห็นได้ชัดว่าอวัยวะนี้สำคัญมาก เป็นที่ทราบกันดีว่าหากกระถางต้นไม้ทำลายระบบรากอย่างรุนแรงเพียงพอระหว่างการปลูกถ่าย มันจะตายหรือป่วยหนักเป็นเวลานาน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ารากของพืชได้รับการฟื้นฟูเช่นเดียวกับอวัยวะอื่น ๆ แต่ด้วยบาดแผลที่กว้างขวางพวกเขาก็เริ่มตาย
รากพืช: สายพันธุ์
โดยธรรมชาติแล้ว อวัยวะใต้ดินของพืชต้องมีลักษณะโครงสร้างและพัฒนาการดังกล่าว เพื่อให้สามารถทนทานและทนต่อความเครียดทางกลได้มากที่สุดความเสียหาย. มีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้โดยรูทแคป อย่างไรก็ตาม ก่อนจะพิจารณาอวัยวะนี้จากภายใน เรามาวิเคราะห์กันว่าอวัยวะภายนอกเป็นอย่างไร
รากทุกประเภทสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท
- หลัก - รากกลางซึ่งเริ่มโตก่อน
- รากข้างคือกิ่งก้านที่ปรากฏบนกิ่งหลักตลอดช่วงชีวิต
- Adnexia - ขนจำนวนมากที่ก่อตัวบนก้านซึ่งสามารถมีได้หลายขนาด: ตั้งแต่บางและแทบจะมองไม่เห็นไปจนถึงที่รองรับเสาขนาดยักษ์
ทั้งโรงงานมีฟังก์ชั่นข้างต้น
ประเภทของราก
ประเภทของรากเป็นการดัดแปลงและอาการผิดปกติที่พบในพืชในธรรมชาติ พวกมันถูกสร้างขึ้นเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพการเจริญเติบโตที่เฉพาะเจาะจงหรือเพื่อชนะการแข่งขันด้านอาณาเขตและสารอาหารแร่ธาตุน้ำ มีหลายประเภทที่พบบ่อยที่สุด
- รากค้ำยันเป็นเรื่องแปลก ขยายจากลำต้นและติดแน่นในดิน ก่อตัวขึ้นเพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับมงกุฎที่กว้างขวางของต้นไม้ พืชดังกล่าวเรียกว่าต้นไทร
- Roots-tacks - ทำหน้าที่เสริมความแข็งแกร่งให้กับพืชบนพื้นผิวของสารตั้งต้นบางชนิด ตัวอย่างเช่น ไม้เลื้อย องุ่นป่า ถั่ว ถั่ว และอื่นๆ
- เครื่องดูดคือการปรับตัวของพืชกาฝากและกึ่งกาฝากเพื่อเจาะลำต้นของโฮสต์เพื่อดูดสารอาหารจากมัน ชื่ออื่นๆ ของพวกเขาคือ haustoriaตัวอย่าง: มิสเซิลโท, เปตรอฟครอส, ด็อดเดอร์ และอื่นๆ
- ระบบทางเดินหายใจ. เหล่านี้เป็นรากด้านข้างที่ทำหน้าที่ดูดซับออกซิเจนในสภาวะการเจริญเติบโตของพืชที่มีความชื้นมากเกินไป ตัวอย่าง: ป่าชายเลน วิลโลว์เปราะ บึงไซเปรส
- อากาศ - รากมหัศจรรย์ที่ทำหน้าที่ดูดซับความชื้นเพิ่มเติมจากอากาศ ตัวอย่าง: กล้วยไม้และ epiphytes อื่นๆ
- หัว - การเจริญเติบโตใต้ดินของรากด้านข้างและที่บังเอิญเพื่อเก็บคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนและสารประกอบอื่นๆ ตัวอย่าง: มันฝรั่ง
- รากพืช - อวัยวะใต้ดินที่เกิดจากการเจริญเติบโตของรากหลักซึ่งเก็บสารอาหารไว้ ตัวอย่าง: แครอท หัวไชเท้า หัวบีท และอื่นๆ
ดังนั้นเราจึงตรวจสอบส่วนต่างๆ ของรากพืชที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหากปล่อยจากพื้นดิน
ระบบรากพืช
รากที่กำหนดไว้ทั้งหมดสำหรับพืชแต่ละชนิดรวมกันเป็นทั้งระบบ มันถูกเรียกว่ารูทและมาในสองประเภทหลัก
- Fibrous - เด่นชัด lateral และ adnexal สิ่งสำคัญไม่สามารถมองเห็นได้
- ร็อด - รูทหลักตรงกลางชัดเจน รูตด้านข้างและส่วนเสริมอ่อนแอ
ระบบรากประเภทนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับพืชชั้นสูงทั้งหมด
ลักษณะโครงสร้างของรากพืช (ตาราง)
ตอนนี้เรามาดูภายในพืชเพื่อศึกษาฝาครอบรากกัน ซึ่งลักษณะโครงสร้างที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตทั้งหมดได้มาก อย่างไรก็ตาม นอกจากส่วนบนของรากแล้วมีส่วนอื่น ๆ ของมัน ในการพิจารณาลักษณะโครงสร้างทั้งหมดของรากพืช ตารางจะสะดวกมาก
| ส่วนหนึ่งของราก | คุณลักษณะการสร้าง | ฟังก์ชั่นการทำงาน |
| Calyptra หรือรูทแคป | รายละเอียดด้านล่าง | ป้องกันความเสียหายทางกล (หลัก) |
| โซนฟิชชัน | แสดงโดยเซลล์ขนาดเล็กที่มีไซโตพลาสซึมหนาแน่นและนิวเคลียสขนาดใหญ่ การแบ่งตัวเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเนื่องจากเป็นที่ที่เนื้อเยื่อปลายยอดตั้งอยู่ทำให้เกิดเซลล์และเนื้อเยื่ออื่น ๆ ของราก สีของโซนเมื่อดูจะเข้ม ออกเหลืองเล็กน้อย ขนาดประมาณหนึ่งมิลลิเมตร | หน้าที่หลักคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการแบ่งตัวอย่างต่อเนื่องและเพิ่มมวลของเซลล์ที่ไม่แตกต่าง ซึ่งจะไปไปสู่ความเชี่ยวชาญที่แตกต่างกันในภายหลัง |
| โซนยืด (เติบโต) | แสดงโดยเซลล์ขนาดใหญ่ที่มีผนังเซลล์ กลายเป็นรูปลิ่มเมื่อเวลาผ่านไป ในขณะที่พวกมันยังอ่อนอยู่ โครงสร้างเหล่านี้เก็บน้ำได้มาก ยืดออก และด้วยเหตุนี้จึงดันฝาครอบรูตให้ลึกลงไปที่พื้น ขนาดของพื้นที่นี้คือไม่กี่มิลลิเมตรเมื่อดูจะโปร่งใส | ยืดและเคลื่อนต้นให้ลึกลงไปในดิน |
| โซนการดูดซึม ความแตกต่าง | เกิดจากเซลล์ที่อุดมด้วยไมโตคอนเดรียที่รวมตัวกันเป็นอีปิเบิลมาหรือเหง้า นี่คือเนื้อเยื่อจำนวนเต็มซึ่งบุอยู่ด้านนอกของขนรากที่อยู่ในบริเวณนี้ อาจมีขนาดและความยาวต่างกัน บางคนตายไป แต่ต่ำกว่าใหม่จะเกิดขึ้น โซนนี้มีขนาดหลายเซนติเมตรและมองเห็นได้ชัดเจน | การดูดซึมของสารละลายดินและน้ำจากพื้นดิน |
| พื้นที่ประชุม | แสดงโดยเซลล์เอ็กโซเดิร์ม นี่คือผ้าที่ใช้แทน epibleme เซลล์เอ็กโซเดิร์มมีผนังหนา มักจะมีลักษณะเป็นก้อน และมีลักษณะเหมือนจุกไม้ก๊อก รากในส่วนนี้จะบางกว่า แต่ทนทาน บริเวณนี้เป็นเปลือกต้น เมื่อพิจารณาถึงการเปลี่ยนแปลงจาก epiblem เป็น exoderm แทบจะมองไม่เห็น แต่เป็นเงื่อนไข | ลำเลียงสารอาหาร (สารละลายในดินและน้ำ) จากโซนดูดซับไปยังลำต้นและใบของพืช |
ดังนั้น เราจึงพบว่าการเจริญเติบโตของรากพืชเริ่มต้นด้วยคาลิปตราและสิ้นสุดที่บริเวณที่มีเปลือกต้น ตอนนี้เรามาดูโครงสร้างและหน้าที่ของส่วนใต้ดินสุดของสิ่งมีชีวิตที่น่าอัศจรรย์เหล่านี้กันดีกว่า
รูททิป
มีหลายชื่อที่แสดงถึงอวัยวะใต้ดินส่วนนี้ คำพ้องความหมายมีดังนี้:
- คาลิปตรา จาก lat. คาลิปตรา;
- รูทแคป;
- เคล็ดลับการรูท;
- คาลิปโตรเจน;
- เคล็ดลับการรูท
อย่างไรก็ตาม หน้าที่ของฝาครอบรูตในพืชยังคงไม่เปลี่ยนแปลง โดยทั่วไป บริเวณนี้เป็นชั้นที่หนาขึ้นเล็กน้อยที่ส่วนปลายสุดของกระดูกสันหลังที่อยู่ใต้ดิน ในกล้องจุลทรรศน์ มันถูกมองว่าเป็นฝาครอบที่สวมทับเพื่อป้องกันเนื้อเยื่อที่บอบบางจากอนุภาคในดิน ขนาดของคาลิปตรามีขนาดเล็กเพียง 0.2 มม. เฉพาะในโครงสร้างที่ดัดแปลงเช่นรากทางเดินหายใจถึงหลายมิลลิเมตร
หน้าที่หลักของฝาครอบรูทยังถูกกำหนดโดยลักษณะที่ปรากฏ - โดยธรรมชาติ นี่คือการป้องกันความเสียหายทางกล อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่เธอคนเดียว
เซลล์อะไรอยู่ในฝาครอบรูท
รูทแคปเซลล์สองแบบ ส่วนแรกเป็นภายนอก พวกมันมีรูปร่างยาวเหยียดยาวและเติบโตซึ่งอยู่ติดกันอย่างแน่นหนา ดังนั้นช่องว่างระหว่างเซลล์จึงไม่มีอยู่จริง อายุของเซลล์เหล่านี้สั้นมากและเพียง 4 ถึง 9 วันเท่านั้น ช่วงนี้ควรมีเวลาเติบโตและแยกทาง
ดังนั้น กระบวนการของไมโทซิสที่ปลายรากจึงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ต้นกำเนิดของเซลล์ของคาลิปตราเป็นเรื่องปกติ - จากเนื้อเยื่อยอดซึ่งอยู่เหนือหมวกทันที ผนังเซลล์ของโครงสร้างเหล่านี้ค่อนข้างบาง ไม่เป็นก้อน
ในช่วงชีวิต เซลล์เหล่านี้จะผลัดเซลล์ผิว ตาย หลั่งส่วนผสมของพอลิแซ็กคาไรด์ - เมือก ดังนั้น หน้าที่ของฝาครอบรากคือให้สารเคลือบป้องกันเมือกที่ส่วนบนของอวัยวะใต้ดินเพื่อให้ผ่านระหว่างอนุภาคในดินได้อย่างปลอดภัย
เนื่องจากน้ำเมือกของคาลิปตรา โครงสร้างที่เป็นดินแน่นจะเกาะติดกับกระดูกสันหลังและทำให้เลื่อนลงได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่เซลล์เดียวที่สร้างฝาครอบ
นอกจากนี้ยังมีเซลล์ที่คาลิปตราก่อตัวขึ้นในส่วนกลาง - คอลัมเมลลา เหล่านี้คือเมล็ดแป้งหรืออะไมโลพลาสต์ พวกเขาคือโดยที่มาของอนุพันธ์พลาสติดที่ไม่มีคลอโรฟิลล์ กล่าวคือในตอนแรกพวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตที่แยกจากกันซึ่งเรียนรู้ที่จะอยู่ร่วมกันกับสิ่งมีชีวิตที่มีการจัดระเบียบสูงและค่อย ๆ กลายเป็นเซลล์โครงสร้างภายในที่ขาดไม่ได้สำหรับพวกมัน
อะไมโลพลาสต์คือเซลล์ที่สะสมพอลิแซ็กคาไรด์จากแป้งจำนวนมากอยู่ภายในตัวมันเอง ด้านนอกจะโค้งมนติดกันแน่นตามโครงสร้างของคาลิปตราที่กล่าวข้างต้น
ฟังก์ชันอื่นของรูทแคปมีความเกี่ยวข้อง ซึ่งเราจะพูดถึงด้านล่าง โปรดทราบด้วยว่าแป้งในอะไมโลพลาสต์สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติมสำหรับพืชได้ หากสภาพแวดล้อมต้องการ
หน้าที่ของฝาครอบรากในพืช
หนึ่งในนั้น ตัวหลัก เราระบุแล้ว มาย้ำกันอีกครั้งและเพิ่มสิ่งที่ยังไม่ได้กล่าวถึง
หน้าที่ของฝาครอบรากในพืช:
- เซลล์คาลิปตร้าชั้นนอกจะหลั่งเมือกโพลีแซ็กคาไรด์ ซึ่งทำหน้าที่อำนวยความสะดวกในการแทรกซึมของรากในดิน
- ฝาที่ลื่นไหลแบบเดียวกันทำให้ต้นไม้ไม่แห้ง
- เซลล์ของ columella (ส่วนตรงกลางของ calyptra) มีเมล็ดแป้งซึ่งเกิดจาก statoliths นี้และทำหน้าที่ของ georeception for the root ด้วยเหตุนี้เขาจึงมี geotropism เชิงบวกเสมอ
การทดลองแสดงให้เห็นว่าถ้าเอาคาลิปตราออกจากต้น ความยาวของคาลิปตร้าจะหยุด อย่างไรก็ตามมันจะไม่ตาย แต่จะเริ่มพัฒนารากด้านข้างและที่แปลกประหลาดอย่างแข็งขันซึ่งจะขยายพื้นที่จับดินในความกว้าง พร็อพเพอร์ตี้นี้ถูกใช้โดยชาวสวนและชาวสวนเมื่อปลูกพืช
เห็นได้ชัดว่าหน้าที่ของฝาครอบรากในพืชมีความสำคัญอย่างยิ่ง ท้ายที่สุดแล้ว รากด้านข้างหรือรากที่บังเอิญแต่ละรากก็มีคาลิปตราอยู่ด้านบนเช่นกัน มิฉะนั้น พืชอาจตายได้เมื่อถอดฝาครอบออกจากรากแกนกลาง มีข้อยกเว้น เหล่านี้เป็นพืชประเภทที่รากไม่มีโครงสร้างที่กำหนดอย่างสมบูรณ์ ตัวอย่าง: เกาลัดน้ำ แหน โวโดกราส เป็นที่ชัดเจนว่าสิ่งเหล่านี้เป็นตัวแทนทางน้ำของโลกพืชเป็นหลัก
หน้าที่ของอะไมโลพลาสต์
เราได้กล่าวไปแล้วว่ามีฟังก์ชั่นรูทแคปที่เกี่ยวข้องกับอะไมโลพลาสต์ พวกมันสะสมเมล็ดแป้งและเปลี่ยนเป็นสแตโตลิธของจริง เกือบจะเหมือนกับ statocysts (otoliths) ในหูชั้นในของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม พวกเขามีบทบาทสำคัญในความสมดุล
อะไมโลพลาสต์ก็เช่นเดียวกัน ขอบคุณพวกเขาพืช "รู้สึก" ที่ตั้งของรัศมีของโลกและเติบโตตามนั้นเสมอนั่นคือมันถูกชี้นำโดยแรงโน้มถ่วง คุณลักษณะนี้ก่อตั้งขึ้นครั้งแรกโดย Thomas Knight ในปี 1806 ซึ่งทำการทดลองเพื่อยืนยันหลายครั้ง นอกจากนี้ ปรากฏการณ์นี้มักเรียกกันว่า geotropism ของพืช
จีโอทรอปิซึม
Geotropism หรือ Gravitropism มักเรียกว่าคุณสมบัติของพืชและส่วนต่าง ๆ ของพืชที่จะเติบโตในทิศทางรัศมีของโลกเท่านั้น หมายความว่า ตัวอย่างเช่น หากคุณปล่อยให้เมล็ดงอกในสภาพปกติ แล้วหันหม้อไปด้านข้าง จากนั้นครู่หนึ่งก็ปลายรากก็จะงอและเริ่มที่จะเติบโตไปยังตำแหน่งใหม่
รูทแคปในปรากฏการณ์นี้มีความสำคัญอย่างไร? เป็นอะไมโลพลาสต์ของคาลิปตราที่ช่วยให้รากมี geotropism เชิงบวกนั่นคือมันจะเติบโตต่ำลงเสมอ ในทางตรงกันข้ามลำต้นมี geotropism เชิงลบเนื่องจากการเจริญเติบโตของพวกมันถูกยกขึ้นไปด้านบน
ต้องขอบคุณปรากฏการณ์นี้ที่ทำให้พืชทุกต้นต้องทนทุกข์ทรมานจากสภาพอากาศเลวร้ายและล้มลงกับพื้นพร้อมกับลำต้นของมัน หลังจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ (พายุฝนฟ้าคะนอง ลูกเห็บ ฝนตกหนัก ลม) สามารถฟื้นฟูสภาพเดิมได้อีกครั้งใน ช่วงเวลาสั้นๆ