Katrai dzīvai radībai ir savi pielāgojumi normālai dzīvei, ļaujot jums pasargāt sevi no dažādām nepatikšanām, sākot no ienaidniekiem un beidzot ar klimatiskajām nedienām. Augi nav izņēmums. Piemēram, aļģēm, lai pasargātu sevi no ūdens plūsmas spēka un tā ātruma, ir specializēti rizoīdi - piesūcekņi, kas piestiprinās pie substrāta un paliek savā vietā.
Bet augstākajiem augiem ir ļoti dažādas formas un garuma saknes. Tomēr tajā pašā laikā arī pašam pazemes orgānam ir nepieciešama aizsardzība, jo augsne ir diezgan grūts biotops. Šajā rakstā viņam palīdz saknes vāciņš, kura strukturālās iezīmes mēs aplūkosim šajā rakstā.
Augu struktūras iezīmes
Jau no pamatskolas katrs bērns zina galvenās augstāka auga ķermeņa uzbūves iezīmes. Protams, iekšējais saturs daudziem paliek neizpētīts, izņemot īpaši interesentus. Tomēr ārējie orgāni visu zina. Tas ir:
- dzinums, ko attēlo ārējā daļa: kāts, lapa, zieds (segsēklām);
- pazemes daļa, ko veido sakņu sistēma.
Tāpēc neko neparastu te nevar nosaukt. Vienīgā atšķirība starp visiem pārstāvjiem ir reprodukcijas metode un attiecīgi reproduktīvo orgānu struktūra. Gimnosēkļos tas ir čiekurs ar sēklām, segsēkļos tas ir zieds ar iekšējiem reproduktīvajiem orgāniem, sporās tas ir sporangija ar sporām.
Tomēr augu saknes visām norādītajām grupām ir viens un tas pats orgāns. Tās ir tās svarīgā pazemes daļa, kas veic vairākas svarīgas funkcijas.
- Kā enkurs, sakne noenkuro augu augsnē.
- Kalpo ūdens un tajā izšķīdušo minerālvielu uzsūkšanai un vadīšanai caur ķermeni.
- Daudzām sugām tā ir vieta, kur uzkrājas papildu barības vielas.
- Nodrošina pozitīvu ģeotropismu visiem pārstāvjiem (šajā īpašu lomu spēlē saknes gals).
- Dažām sugām tas kalpo kā papildu orgāns skābekļa absorbēšanai no gaisa vai ūdens.
Acīmredzot šis orgāns ir ārkārtīgi svarīgs. Zināms, ka, ja telpaugs transplantācijas laikā pietiekami spēcīgi bojā sakņu sistēmu, tas aizies bojā vai būs ļoti slims ilgu laiku. Tas ir saistīts ar faktu, ka tiek atjaunotas augu saknes, tāpat kā visi citi orgāni, bet ar plašiem bojājumiem tie sāk atmirt.
Augu saknes: sugas
Dabiski, ka auga pazemes orgānam ir jābūt tādām strukturālajām un attīstības iezīmēm, kas ļauj tam būt pēc iespējas izturīgākam un izturīgākam pret mehānisko spriegumu.bojājumu. Svarīgu lomu tajā spēlē saknes vāciņš. Tomēr, pirms aplūkot šo orgānu no iekšpuses, analizēsim, kāds tas ir no ārpuses.
Visu veidu saknes var iedalīt trīs kategorijās.
- Galvenā - centrālā sakne, kura sāk augt pirmā.
- Sānu saknes ir zari, kas dzīves laikā parādās galvenajā.
- Adnexia - uz kāta veidojas daudz matiņu, kuru izmēri var būt dažādi: no plāniem un gandrīz nemanāmiem līdz milzīgiem kolonnu balstiem.
Kopā tie nodrošina visu iekārtu ar iepriekšminētajām funkcijām.
Sakņu veidi
Sakņu veidi ir tās modifikācijas un to neparastās izpausmes, kas sastopamas augos dabā. Tie veidojas, lai pielāgotos vai nu konkrētiem augšanas apstākļiem, vai arī uzvarētu konkursā par teritoriju un minerālbarību, ūdeni. Ir vairāki visizplatītākie veidi.
- Balstsaknes ir nejaušas, stiepjas no stumbra un pašfiksējas augsnē. Veidojas, lai vēl vairāk nostiprinātu koka plašo vainagu. Šādus augus sauc par banjaniem.
- Saknes - kalpo, lai papildus nostiprinātu augu uz kāda substrāta virsmas. Piemēram, efejas, savvaļas vīnogas, pupas, zirņi un citi.
- Piesūcekņi ir parazītu un pusparazītu augu adaptācijas, lai iekļūtu saimnieka kātos, lai izsūktu no tiem barības vielas. Viņu citi nosaukumi ir haustorija. Piemērs: āmuļi, petrova krusts, dēlis un citi.
- Elpošanas saknes. Tās ir sānu saknes, kas kalpo skābekļa absorbcijai augu augšanas apstākļos liekā mitruma apstākļos. Piemērs: mangrove, trauslais vītols, purva ciprese.
- Gaiss - nejaušas saknes, kas veic papildu mitruma uzsūkšanas funkciju no gaisa. Piemērs: orhidejas un citi epifīti.
- Bumbuļi - sānu un nejaušo sakņu pazemes augšana, lai uzglabātu kompleksos ogļhidrātus un citus savienojumus. Piemērs: kartupeļi.
- Sakņu kultūras - pazemes orgāns, kas veidojas, augot galvenajai saknei, kas uzglabā barības vielas. Piemēri: burkāni, redīsi, bietes un citi.
Tādējādi esam izpētījuši tās auga saknes daļas, kuras var redzēt ar neapbruņotu aci, ja tā tiek atbrīvota no zemes.
Augu sakņu sistēma
Visi norādītie sakņu veidi katram augam veido veselu sistēmu. To sauc par sakni, un tam ir divi galvenie veidi.
- Fibraini - izteikti laterāli un adnexāli, galvenais nav redzams.
- Stienis - centrālā galvenā sakne ir skaidri izteikta, sānu un adnexālās saknes ir vājas.
Šāda veida sakņu sistēmas ir raksturīgas visiem floras segsēkļiem.
Auga saknes struktūras pazīmes (tabula)
Tagad ieskatīsimies auga iekšienē, lai tiktu pie un izpētītu sakņu cepurīti, kuras uzbūves īpatnības tik ļoti palīdz visam organismam. Tomēr, izņemot saknes augšdaļuir arī citas daļas. Lai ņemtu vērā visas auga saknes struktūras iezīmes, tabula būs ļoti ērta.
| Saknes daļa | Ēkas funkcijas | Funkcija palaišanai |
| Kaliptra vai saknes vāciņš | Sīkāka informācija zemāk. | Aizsardzība pret mehāniskiem bojājumiem (galvenais) |
| Skaldīšanas zona | Attēlotas ar mazām šūnām ar blīvu citoplazmu un lieliem kodoliem. Dalīšanās notiek nepārtraukti, jo tieši šeit atrodas apikālā meristēma, kas rada visas pārējās saknes šūnas un audus. Skatoties zonas krāsa ir tumša, nedaudz dzeltenīga. Izmērs ir aptuveni viens milimetrs. | Galvenā funkcija ir nodrošināt pastāvīgu dalīšanos un nediferencētu šūnu masas pieaugumu, kas vēlāk nonāks dažādās specialitātēs. |
| Stiepšanās (izaugsmes) zona | Attēlotas ar lielām šūnām ar šūnu sieniņām, kas laika gaitā ir nokrāsojušās. Kamēr tās vēl ir mīkstas, šīs struktūras uzglabā daudz ūdens, stiepjas un tādējādi iespiež saknes vāciņu dziļāk zemē. Šī laukuma izmērs ir daži milimetri, skatoties tas ir caurspīdīgs. | Auga izstiepšana un pārvietošana dziļi augsnē. |
| Absorbcijas, diferenciācijas zona | Veido ar mitohondrijiem bagātas šūnas, kas apvienojas epiblemā vai rizodermā. Tas ir integrāls audi, kas izklāj šajā apgabalā esošo sakņu matiņu ārpusi. Tie var būt dažāda izmēra un garuma. Daži no tiem mirst, bet zemākveidojas jaunas. Šī zona ir vairākus centimetrus liela un ir skaidri redzama. | Augsnes šķīduma un ūdens absorbcija no zemes |
| Konferenču zona | Attēlo eksodermas šūnas. Šis ir audums, kas aizstāj epiblemu. Eksodermas šūnām ir biezas sienas, bieži vien lignified, un tās izskatās kā korķis. Sakne šajā daļā ir plānāka, bet izturīga, šī vieta ir primārā miza. Apsverot pāreju no epiblemas uz eksodermu, tas ir gandrīz nemanāms, tas ir nosacīts. | Barības vielu (augsnes šķīduma un ūdens) novadīšana no absorbcijas zonas uz auga stublāju un lapām. |
Tādējādi mēs noskaidrojām, ka augu sakņu augšana sākas ar kaliptru un beidzas ar vietu ar primāro mizu. Tagad apskatīsim tuvāk šo apbrīnojamo radījumu pazemes daļas augšdaļas struktūru un funkcijas.
Saknes padoms
Ir vairāki nosaukumi, kas apzīmē šo pazemes ērģeļu daļu. Tātad sinonīmi ir šādi:
- caliptra, no lat. kaliptra;
- saknes vāciņš;
- saknes gals;
- calyptrogen;
- saknes padoms.
Tomēr, lai kāds arī būtu nosaukums, sakņu cepures funkcijas augos paliek nemainīgas. Kopumā šī zona ir nedaudz sabiezināts veidojums pašā mugurkaula galā pazemē. Mikroskopā tas ir redzams kā vāciņš, kas uzlikts uz augšu, lai aizsargātu smalkos audus no augsnes daļiņām. Kaliptras izmēri ir mazi, tikai 0,2 mm. Tikai tādās modificētās konstrukcijās kāelpceļu saknes, tas sasniedz vairākus milimetrus.
Sakņu cepures galveno funkciju nosaka arī izskats - dabiski, ka tā ir aizsardzība pret mehāniskiem bojājumiem. Tomēr viņa nav vienīgā.
Kādas šūnas atrodas saknes vāciņā?
Divu veidu sakņu vāciņu šūnas. Pirmā daļa ir ārēja. Tie ir iegareni, iegareni un augoši veidojumi, cieši blakus viens otram. Tāpēc starpšūnu telpas praktiski nav. Šo šūnu dzīves ilgums ir ļoti īss un ir tikai 4 līdz 9 dienas. Šajā laikā viņiem vajadzētu būt laikam augt un sadalīties.
Tādēļ mitozes procesi saknes galā notiek pastāvīgi. Kaliptras šūnu izcelsme ir parasta - no apikālās meristēmas, kas atrodas tieši virs vāciņa. Šo struktūru šūnu sienas ir diezgan plānas, nav lignificētas.
Dzīves laikā šīs šūnas tiek nolobītas, mirst, izdala polisaharīdu maisījumu – gļotas. Tāpēc saknes vāciņa funkcija ir nodrošināt aizsargājošu gļotādu pārklājumu pazemes orgāna augšpusē, lai tas varētu droši pārvietoties starp augsnes daļiņām.
Kaliptras gļotu dēļ stingras zemes struktūras pielīp pie mugurkaula un atvieglo slīdēšanu uz leju. Tomēr šīs nav vienīgās šūnas, kas veido vāciņu.
Ir arī šūnas, ar kurām kaliptra veidojas tās centrālajā daļā - kolumellu. Tie ir cietes graudi jeb amiloplasti. Tie ir līdzplastida atvasinājumu izcelsme, kam nav hlorofila. Tas ir, sākotnēji tie bija atsevišķi organismi, kas iemācījās dzīvot simbiozē ar augstāk organizētām būtnēm un pamazām kļuva par tām neaizstājamām iekšējām strukturālām šūnām.
Amiloplasti ir šūnas, kas sevī uzkrāj lielus cietes polisaharīda graudus. Ārpus tie ir noapaļoti, blakus viens otram tikpat cieši kā iepriekš aprakstītās kaliptras struktūras.
Ar tiem ir saistīta vēl viena saknes vāciņa funkcija, par kuru mēs runāsim tālāk. Ņemiet vērā arī to, ka amiloplastos esošā ciete var kalpot kā papildu enerģijas avots augam, ja vides apstākļi to prasa.
Saknes cepures funkcijas augos
Vienu no tiem, galveno, mēs jau esam identificējuši. Atkārtosim vēlreiz un pievienosim tos, kas vēl nav minēti.
Saknes cepures funkcijas augos:
- Kaliptras šūnu ārējais slānis izdala polisaharīdu gļotas, kas palīdz veicināt sakņu iekļūšanu augsnē.
- Tā pati gļotainā cepure neļauj augam izžūt.
- Kolumellas (kaliptras centrālā daļa) šūnas satur cietes graudus, pateicoties šim statolītam un veicot saknes ģeorecepcijas funkcijas. Tāpēc viņam vienmēr ir pozitīvs ģeotropisms.
Eksperimenti ir parādījuši, ka, ja no auga noņem kaliptru, tās augšana garumā apstāsies. Tomēr tas nemirs, bet sāks aktīvi attīstīt sānu un nejaušas saknes, paplašinot augsnes uztveršanas zonu.platumā. Šo īpašumu izmanto dārznieki un dārznieki, audzējot labību.
Acīmredzot, sakņu cepures funkcijas augos ir ārkārtīgi svarīgas. Galu galā katrai sānu vai nejaušajai saknei ir arī kaliptra augšpusē. Pretējā gadījumā augs būtu miris, kad vāciņš tika noņemts no centrālās aksiālās saknes. Ir izņēmumi. Tie ir tādi augu veidi, kuru saknēm pilnībā nav noteiktas struktūras. Piemēri: ūdens kastanis, pīle, degvīns. Ir skaidrs, ka tie galvenokārt ir augu pasaules ūdens pārstāvji.
Amiloplastu funkcija
Mēs jau teicām, ka ar amiloplastiem ir saistīta sakņu vāciņa funkcija. Tie uzkrāj cietes graudus un pārvēršas par īstiem statolītiem. Tas ir praktiski tāds pats kā statocistas (otolīti) zīdītāju iekšējā ausī. Viņiem ir svarīga loma līdzsvara izjūtā.
Amyloplast statoliths dara to pašu. Pateicoties viņiem, augs "sajūt" zemes rādiusa atrašanās vietu un vienmēr aug saskaņā ar to, tas ir, to vada gravitācijas spēks. Šo funkciju 1806. gadā pirmo reizi izveidoja Tomass Naits, kurš veica virkni apstiprinošu eksperimentu. Šo parādību parasti sauc arī par augu ģeotropismu.
Ģeotropisms
Ģeotropismu jeb gravitropismu parasti sauc par augu un to daļu pazīmi augt tikai zemes rādiusa virzienā. Tas nozīmē, ja, piemēram, ļaujat sēklām dīgt normālā stāvoklī un pēc tam pagriežat podu uz sāniem, tad pēc kāda laika uzgalisakne arī izlieksies un sāks augt līdz jaunajai pozīcijai.
Kāda ir sakņu vāciņa nozīme šajā parādībā? Tieši kaliptras amiloplasti nodrošina saknei pozitīvu ģeotropismu, tas ir, tā vienmēr aug uz leju. Savukārt kātiem, gluži pretēji, ir negatīvs ģeotropisms, jo to augšana notiek uz augšu.
Tieši pateicoties šai parādībai, visi augi, kas cieš no sliktiem laikapstākļiem un ar kātiem nokrituši zemē, pēc dabas parādībām (pērkona negaiss, krusa, stiprs lietus, vējš) spēj atjaunot savu iepriekšējo stāvokli īsu laika periodu.
