Rod

Rod ( lat.  radix ) er et aksialt, normalt underjordisk vegetativt organ af højere karplanter , som har ubegrænset vækst i længden og positiv geotropisme . Roden fikserer planten i jorden og sikrer optagelse og ledning af vand med opløste mineraler til stængel og blade [1] .

Der er ingen blade på roden, og der er ingen kloroplaster i rodcellerne .

Ud over hovedroden har mange planter side- og siderødder . Helheden af ​​alle en plantes rødder kaldes rodsystemet . I det tilfælde, hvor hovedroden er lidt udtrykt, og de adventitive rødder udtrykkes betydeligt, kaldes rodsystemet fibrøst . Hvis hovedroden udtrykkes signifikant, kaldes rodsystemet pivotal .

Nogle planter afsætter reservenæringsstoffer i roden , sådanne formationer kaldes rodfrugter .

Grundlæggende funktioner for roden

I mange planter udfører rødderne særlige funktioner ( luftrødder , sugerødder).

Oprindelse af roden

Kroppen af ​​de første planter, der landede på land, var endnu ikke dissekeret til skud og rødder. Den bestod af grene, hvoraf nogle rejste sig lodret, mens andre pressede sig mod jorden og optog vand og næringsstoffer. På trods af den primitive struktur blev disse planter forsynet med vand og næringsstoffer, da de var små i størrelse og levede i nærheden af ​​vand.

I løbet af den videre udvikling begyndte nogle grene at gå dybere ned i jorden og gav anledning til rødder tilpasset til mere perfekt jordnæring. Dette blev ledsaget af en dyb omstrukturering af deres struktur og udseendet af specialiseret væv . Roddannelse var en stor evolutionær præstation, der gjorde det muligt for planter at optage tørrere jorder og producere store skud, der rejste sig op i lyset. For eksempel har bryophyter ikke rigtige rødder, deres vegetative krop er lille i størrelse - op til 30 cm, mosser lever på fugtige steder. Hos bregner vises ægte rødder, dette fører til en stigning i størrelsen af ​​den vegetative krop og til blomstringen af ​​denne gruppe i karbonperioden .

Funktioner af strukturen af ​​rødderne

En plantes rødder kaldes rodsystemet. Sammensætningen af ​​rodsystemerne omfatter rødder af forskellig art. Skelne:

Hovedroden udvikler sig fra kimroden . Siderødder forekommer på enhver rod som en sidegren. Adventitive rødder dannes af skuddet og dets dele.

I sin enkleste form refererer udtrykket "rodarkitektur" til den rumlige konfiguration af en plantes rodsystem. Dette system kan være ekstremt komplekst og afhænger af mange faktorer såsom selve plantens art, jordens sammensætning og tilgængeligheden af ​​næringsstoffer [2] . Konfigurationen af ​​rodsystemer tjener til strukturelt at understøtte planten, konkurrere med andre planter og absorbere næringsstoffer fra jorden [3] . Rødder vokser under visse forhold, som, hvis de ændres, kan forhindre planten i at vokse. For eksempel er et rodsystem udviklet i tør jord måske ikke så effektivt i oversvømmet jord, men planter kan tilpasse sig andre miljøændringer såsom sæsonbestemte ændringer [3] .

Dele af roden

Forskellige dele af roden udfører forskellige funktioner og adskiller sig i udseende. Disse dele kaldes zoner.

Overgangen fra en zone til en anden er gradvis og betinget.

Zoner i den unge rodende

Rodens spids er altid dækket udefra med en rodkappe, der beskytter de sarte celler i meristemet. Sagen består af levende celler, der konstant opdateres. Rodkappens celler udskiller slim, som dækker overfladen af ​​den unge rod. Takket være slimet reduceres friktionen på jorden, dens partikler klæber let til rodspidserne og rodhårene. I sjældne tilfælde er rødderne blottet for en rodkappe ( vandplanter , nogle parasitære planter ). Under hætten er der en divisionszone, repræsenteret af et uddannelsesvæv - meristemet. Hvis dette apikale meristem er isoleret og kun danner rodhætteceller (som i de fleste enkimbladede ), kaldes det calyptrogen . Hos de fleste dikoteblade smelter rodspidsens meristematiske væv sammen med meristemet, som danner absorptionszonen og kaldes dermatocalyptrogen.

Cellerne i delingszonen er tyndvæggede og fyldt med cytoplasma; der er ingen vakuoler. Delingszonen kan skelnes på en levende rod ved sin gullige farve, dens længde er omkring 1 mm. Efter delingszonen er strækningszonen. Den er også lille i længden: den er kun et par millimeter, den er kendetegnet ved en lys farve og, som det var, gennemsigtig. Cellerne i forlængelseszonen deler sig ikke længere, men er i stand til at strække sig i længderetningen og skubber rodenden dybt ned i jorden. Inden for vækstzonen deler celler sig i væv.

Enden af ​​forlængelseszonen er tydeligt synlig ved udseendet af adskillige rodhår. Rodhår er placeret i sugezonen, hvis funktion fremgår af navnet. Dens længde er fra flere millimeter til flere centimeter. I modsætning til vækstzonen er dele af denne zone ikke længere forskudt i forhold til jordpartikler. Unge rødder absorberer hovedparten af ​​vand og næringsstoffer ved hjælp af rodhår - udvækster af overfladevævsceller. De øger rodens sugeflade, udskiller stofskifteprodukter; placeret lige over rodkappen. Sammen giver de indtryk af et hvidt fnug omkring roden. I en plante, der lige er taget op af jorden, kan man altid se jordklumper, der klæber til rodhårene. De indeholder et lag af protoplasma, en kerne, en stor vakuole; deres tynde skaller, let gennemtrængelige for vand, klæber tæt til jordklumper. Rodhår afgiver forskellige stoffer i jorden. Længden varierer i forskellige plantearter fra 0,06 til 10 mm. Med en stigning i jordfugtighed bremses dannelsen; de dannes ikke i meget tør jord. Rodhår vises i form af små papiller - udvækster af celler. Efter en vis tid dør rodhåret. Dens forventede levetid overstiger ikke 10-20 dage

Over sugezonen, hvor rodhårene forsvinder, begynder ledningszonen. Gennem denne del af roden transporteres vand og opløsninger af mineralsalte, absorberet af rodhårene, til de overliggende dele af planten.

Rodens anatomiske struktur

I vækstzonen begynder celler at differentiere sig til væv, og der dannes ledende væv i absorptions- og ledningszonen, som sikrer stigningen af ​​næringsopløsninger til den luftige del af planten. Det måske mest slående kendetegn ved rødder, som adskiller dem fra andre planteorganer såsom stængelgrene og blade, er, at rødderne er endogene af oprindelse [4] , hvilket betyder, at de stammer fra og udvikler sig fra det indre lag af moderaksen, som f.eks. pericykel [5] . Stængelgrene og blade er derimod eksogene , det vil sige, de begynder at udvikle sig fra barken, det ydre lag.

Allerede i begyndelsen af ​​rodvækstzonen differentierer cellemassen sig i tre zoner: rhizoderm, cortex og den aksiale cylinder.

Epiblema , eller rhizoderma  - integumentært væv, som er dækket på ydersiden af ​​unge rodender. Det indeholder rodhår og er involveret i absorptionsprocesser. I absorptionszonen absorberer rhizoderm passivt eller aktivt mineralske næringsstoffer og bruger energi i sidstnævnte tilfælde. I denne henseende er rhizodermale celler rige på mitokondrier .

Velamen  er en flerlags rhizoderm, tilhører det primære integumentære væv og stammer fra overfladelaget af rod apikale meristem. Består af hule celler med tynde korkede membraner.

Exoderm  - det korkede ydre lag af den primære cortex , der erstatter den døende rhizoderm.

Den primære cortex er dannet af parenkymet, som normalt differentierer på niveau med forlængelseszonen. Den er løs og har et system af intercellulære rum, langs hvilke de gasser, der er nødvendige for respiration og vedligeholdelse af stofskiftet, cirkulerer langs rodaksen. Hos mose- og vandplanter er barkens intercellulære rum særligt omfattende. Cortex er den del af roden, gennem hvilken den radiale (nær) transport af vand og opløste salte fra rhizoderm til den aksiale cylinder aktivt passerer. I vævene i cortex udføres aktiv syntese af metabolitter, og reservenæringsstoffer deponeres.

Den aksiale cylinder er et komplekst kompleks af ledende, uddannelsesmæssige og grundlæggende væv.

Typer af rodsystemer

  • I pælerodssystemet er hovedroden højt udviklet og tydeligt synlig blandt andre rødder (typisk for tobladede ). En række pælerodssystem - forgrenet rodsystem : består af flere laterale rødder, blandt hvilke hovedroden ikke skelnes; karakteristisk for træer .
  • I det fibrøse rodsystem , i de tidlige udviklingsstadier, dør hovedroden, dannet af kimroden, ud, og rodsystemet er sammensat af utilsigtede rødder (typisk for enkimblade ). Pælerodssystemet trænger normalt dybere ned i jorden end det fibrøse rodsystem, men det fibrøse rodsystem fletter tilstødende jordpartikler bedre .

Adventitive rødder (små rødder i pælerodssystemet) vokser direkte fra stænglen. De vokser fra en løg (som er en speciel stilk) eller fra havestiklinger.

Ændringer og specialisering af rødder

Nogle planters rødder har en tendens til metamorfose .

Rodændringer:

  • En rodfrugt  er en fortykket hovedrod. Hovedroden og den nederste del af stilken er involveret i dannelsen af ​​rodafgrøden. De fleste rodplanter er toårige . Rodafgrøder består hovedsageligt af lagerbaseret væv ( roer , gulerødder , persille ).
  • Rodknolde ( rodkegler ) dannes som et resultat af fortykkelse af de laterale og utilsigtede rødder ( orchis , lyubka , chistyak , dahlia ). Med deres hjælp blomstrer planten hurtigere.
  • Krogerødder  er en slags adventitive rødder. Ved hjælp af disse rødder "klæber" planten til enhver støtte.
  • Stylte rødder  - utilsigtede rødder, der strækker sig fra stammen i en vinkel, som, efter at have nået jorden, vokser ind i den. Nogle gange rådner stammerne med tiden, og træerne står kun på disse rødder, ligesom på pæle. De fungerer som en støtte. De opstyltede rødder af mangrovetræer tjener ikke kun til støtte, men også til ekstra lufttilførsel.
  • Plankerødder er siderødder, der løber ved eller over jordoverfladen og danner trekantede lodrette udvækster ved siden af ​​stammen. Karakteristisk for de store træer i den tropiske regnskov .
  • Luft , eller åndedrætsrødder  - udfører funktionen af ​​yderligere respiration, vokser i luftdelen. De absorberer regnvand og ilt fra luften . De dannes i mange tropiske planter , især i mangrover , under forhold med mangel på mineralske salte i jorden i den tropiske skov . De findes også i planter i den tempererede zone . De kan have en række forskellige former: serpentin, krumpet, asparges ( pneumatoforer vokser lodret opad [6] ) [7] . Hovedformen for bevægelse af gasser i luftvejsrødderne er diffusion gennem linserne og aerenkym . I mangrover en yderligere stigning i vandtrykket ved højvande, hvor rødderne presses sammen og en del af luften presses ud, og et fald i vandtrykket ved lavvande, hvor luften suges ind i rødderne. Dette kan sammenlignes med ind- og udånding hos hvirveldyr [8] .
  • Støtterødder (søjlerødder)  er tilfældige rødder af nogle tropiske planter, der vokser på stammer og grene og vokser til jorden [9] .
  • Mycorrhiza  er samlivet mellem rødderne af højere planter med svampehyfer . Med et sådant gensidigt gavnligt samliv, kaldet symbiose , modtager planten vand fra svampen med næringsstoffer opløst i den, og svampen modtager organiske stoffer. Mycorrhiza er karakteristisk for rødderne af mange højere planter , især træagtige. Svampehyfer, der fletter tykke lignificerede rødder af træer og buske , fungerer som rodhår.
  • Bakterielle knuder på rødderne af højere planter  , resultatet af højere planters samliv med nitrogenfikserende bakterier , er modificerede siderødder tilpasset til symbiose med bakterier. Bakterier trænger ind i rodhårene ind i unge rødder og får dem til at danne knuder. I dette symbiotiske samliv omdanner bakterierne kvælstoffet i luften til en mineralsk form, der er tilgængelig for planter. Og planter giver til gengæld bakterier et særligt levested, hvor der ikke er konkurrence med andre typer jordbakterier. Bakterier bruger også stoffer, der findes i rødderne på højere planter. Oftere end andre dannes bakterieknuder på rødderne af planter af bælgplantefamilien . I forbindelse med denne funktion er bælgfrugtsfrø rige på protein , og medlemmer af familien er meget brugt i sædskifte for at berige jorden med nitrogen.

Se også

Noter

  1. ↑ Root // Small Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 4 bind - St. Petersburg. , 1907-1909.
  2. ↑ Malamy JE Iboende og miljømæssige reaktionsveje, der regulerer rodsystemarkitektur  //  Plante , celler og miljø : journal. - 2005. - Bd. 28 . - S. 67-77 . - doi : 10.1111/j.1365-3040.2005.01306.x . — PMID 16021787 .
  3. ↑ 1 2 Caldwell MM, Dawson TE, Richards JH Hydraulisk løft: konsekvenser af vandudstrømning fra planters rødder  // Oecologia  :  journal. - 1998. - Januar ( bind 113 , nr. 2 ). - S. 151-161 . - doi : 10.1007/s004420050363 . — . — PMID 28308192 .
  4. ↑ Gangulee HC, Das KS, Datta CT, Sen S. College Botany  . — Kolkata: New Central Book Agency. - T. 1.
  5. ↑ Dutta AC, Dutta TC BOTANIK For Degree Studerende  . — 6. — Oxford University Press .
  6. ↑ Pneumatophores // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M .  : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
  7. ↑ Mangrover // Geografi: Modern Illustrated Encyclopedia / Ch. udg. A.P. Gorkin . — M .: Rosmen , 2006. — 624 s. — ISBN 5-353-02443-5 .
  8. ↑ Hogarth PJ The Biology of Mangroves and Seagrasses  . - Oxford University Press , 2008. - ISBN 978-0-19-856870-4 .  (Engelsk)
  9. ↑ Pasechnik V.V. Biologi. 6. klasse. - 12. udg. - M .: Bustard , 2009. - S. 106. - 304 s. — 50.000 eksemplarer.  - ISBN 978-5-358-06815-5 .

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger