Dzīvos organismus pēta bioloģijas zinātne. Auga saknes struktūra aplūkota vienā no botānikas sadaļām.
Sakne ir auga aksiālais veģetatīvais orgāns. To raksturo neierobežota apikāla augšana un radiālā simetrija. Saknes struktūras iezīmes ir atkarīgas no daudziem faktoriem. Tā ir auga evolucionārā izcelsme, tā piederība noteiktai klasei, dzīvotnei. Galvenās saknes funkcijas ietver augu nostiprināšanu augsnē, dalību veģetatīvā pavairošanā, organisko barības vielu uzglabāšanu un sintēzi. Bet pati svarīgākā funkcija, kas nodrošina augu organisma vitālo aktivitāti, ir augsnes barošana, kas tiek veikta izšķīdušos minerālsāļus saturošā ūdens aktīvās uzsūkšanās procesā no substrāta.
Sakņu veidi
Saknes ārējo struktūru lielā mērā nosaka tas, pie kāda veida tā pieder.
- Galvenā sakne. Viņa izglītībanāk no dīgļa saknes, kad auga sēkla sāk dīgt.
- Adventīvās saknes. Tās var parādīties dažādās auga daļās (stumbrā, lapās).
- Sānu saknes. Tieši viņi veido zarus, sākot no iepriekš radušām saknēm (galvenajām vai nejaušajām).
Sakņu sistēmu veidi
Sakņu sistēma – visu augam piederošo sakņu kopums. Tajā pašā laikā šī agregāta izskats dažādos augos var ievērojami atšķirties. Iemesls tam ir dažādu veidu sakņu esamība vai neesamība, kā arī dažāda attīstības pakāpe un smaguma pakāpe.
Atkarībā no šī faktora ir vairāki sakņu sistēmu veidi.
- Pieskarieties sakņu sistēmai. Nosaukums runā pats par sevi. Galvenā sakne darbojas kā šarnīrs. Tas ir labi definēts pēc izmēra un garuma. Saknes struktūra atbilstoši šim tipam ir raksturīga divdīgļlapju augiem. Tās ir skābenes, burkāni, pupiņas utt.
- Šķiedraina sakņu sistēma. Šim tipam ir savas īpašības. Saknes ārējā struktūra, kas ir galvenā, neatšķiras no sānu struktūras. Tas neizceļas pūlī. Veidojas no dīgļa saknes, aug ļoti īsu laiku. Urīna sakņu sistēma ir raksturīga viendīgļlapju augiem. Tie ir graudaugi, ķiploki, tulpes utt.
- Jaukta sakņu sistēma. Tās struktūra apvieno abu iepriekš aprakstīto veidu iezīmes. Galvenā sakne ir labi attīstīta un izceļas uz vispārējā fona. Bet tajā pašā laikā augsti attīstītsnejaušas saknes. Raksturīgi tomātiem, kāpostiem.
Saknes vēsturiskā attīstība
Ja domā no saknes filoģenētiskās attīstības viedokļa, tad tā parādīšanās notika daudz vēlāk nekā stumbra un lapas veidošanās. Visticamāk, stimuls tam bija augu parādīšanās uz sauszemes. Lai nostiprinātos cietā substrātā, senās floras pārstāvjiem bija nepieciešams kaut kas, kas varētu kalpot kā atbalsts. Evolūcijas procesā vispirms izveidojās saknēm līdzīgi pazemes zari. Vēlāk tie izraisīja sakņu sistēmas attīstību.
Saknes vāciņš
Sakņu sistēmas veidošanās un attīstība tiek veikta visā auga dzīves laikā. Auga saknes struktūra neparedz lapu un pumpuru klātbūtni. Tās augšana tiek veikta, palielinoties garumam. Augšanas vietā tas ir pārklāts ar sakņu vāciņu.
Augšanas process ir saistīts ar izglītības audu šūnu dalīšanos. Tā ir viņa, kas atrodas zem saknes vāciņa, kas veic funkciju, lai aizsargātu smalkās dalošās šūnas no bojājumiem. Pats korpuss ir plānsienu dzīvo šūnu kopums, kurā nepārtraukti notiek atjaunošanas process. Tas ir, kad sakne pārvietojas augsnē, vecās šūnas pakāpeniski atslāņojas, un to vietā aug jaunas. Arī atrodas ārpusē no vāciņa šūnām izdala īpašas gļotas. Tas atvieglo sakņu pārvietošanos cietā augsnes substrātā.
Ir labi zināms, ka atkarībā no vides augu struktūra ļoti atšķiras. Piemēram, ūdensaugiem nav sakņu cepures. ATEvolūcijas procesā viņi izveidoja vēl vienu ierīci - ūdens kabatu.
Augu saknes struktūra: sadalīšanas zona, augšanas zona
Šūnas, kas rodas no izglītības audiem, laika gaitā sāk atšķirties. Tādā veidā veidojas sakņu zonas.
Skaldīšanas zona. To attēlo izglītības audu šūnas, kas pēc tam rada visu citu veidu šūnas. Zonas izmērs – 1 mm.
Izaugsmes zona. To attēlo gluda zona, kuras garums ir no 6 līdz 9 mm. Seko uzreiz aiz sadalīšanas zonas. Šūnām raksturīga intensīva augšana, kuras laikā tās stipri izstiepjas, un pakāpeniska diferenciācija. Jāpiebilst, ka dalīšanas process šajā zonā gandrīz netiek veikts.
Iesūkšanas zona
Šo saknes zonu, kas ir vairākus centimetrus gara, bieži dēvē arī par sakņu apmatojuma zonu. Šis nosaukums atspoguļo saknes strukturālās iezīmes šajā jomā. Ir ādas šūnu izaugumi, kuru izmērs var svārstīties no 1 mm līdz 20 mm. Tie ir sakņu matiņi.
Iesūkšanas zona ir vieta, kur aktīvi uzsūcas ūdens, kas satur izšķīdušās minerālvielas. Sakņu matu šūnu darbību šajā gadījumā var salīdzināt ar sūkņu darbu. Šis process ir ļoti energoietilpīgs. Tāpēc absorbcijas zonas šūnas satur lielu skaitu mitohondriju.
Ir ļoti svarīgi pievērst uzmanību vēl vienai saknes iezīmeimatiņi. Viņi spēj izdalīt īpašas gļotas, kas satur ogļskābi, ābolskābi un citronskābi. Gļotas veicina minerālsāļu izšķīšanu ūdenī. Šķiet, ka augsnes daļiņas, pateicoties gļotām, ir pielipušas pie sakņu matiņiem, atvieglojot barības vielu uzsūkšanos.
Matu sakņu struktūra
Iesūkšanas zonas laukuma palielināšanās notiek tieši sakņu matiņu dēļ. Piemēram, to skaits rudzos sasniedz 14 miljardus, veidojot kopējo garumu līdz 10 000 kilometru.
Sakņu matiņu izskats liek tiem izskatīties kā b altai pūkai. Viņi nedzīvo ilgi - no 10 līdz 20 dienām. Jaunu veidošanās augu organismā aizņem ļoti maz laika. Piemēram, sakņu matiņu veidošanās jaunos ābeļu stādos tiek veikta 30–40 stundu laikā. Vieta, kur šie neparastie izaugumi ir nomiruši, kādu laiku var absorbēt ūdeni, un pēc tam to pārklāj korķis, un šī spēja tiek zaudēta.
Ja runājam par matu čaulas struktūru, tad, pirmkārt, jāizceļ tās smalkums. Šī funkcija palīdz matiem absorbēt barības vielas. Tās šūnu gandrīz pilnībā aizņem vakuole, ko ieskauj plāns citoplazmas slānis. Kodols atrodas augšpusē. Telpa pie šūnas ir īpaša gļotāda, kas veicina sakņu matiņu salīmēšanu ar nelielām augsnes substrāta daļiņām. Tas palielina augsnes hidrofilitāti.
Saknes šķērseniskā struktūra sūkšanas zonā
Sakņu matiņu zonu mēdz dēvēt arī par diferenciācijas (specializācijas) zonu. Tā nav nejaušība. Tieši šeit šķērsgriezumā var redzēt noteiktu slāņojumu. Tas ir saistīts ar slāņu norobežošanu saknē.
Tabula "Saknes struktūra šķērsgriezumā" ir parādīta zemāk.
| Slānis | Struktūra, funkcijas |
| Rhizoderma | Viens audu šūnu slānis, kas spēj veidot sakņu matiņus. |
| Primārā miza | Vairāki pamata audu šūnu slāņi, kas ir iesaistīti barības vielu transportēšanā no sakņu matiņiem uz centrālo aksiālo cilindru. |
| Pericycle | Izglītības audu šūnas, kas ir iesaistītas primārajā sānu un nejaušo sakņu veidošanā. |
| Centrālās ass cilindrs | Vadītspējīgi audumi (baļķis, koks), kas kopā veido radiālu vadošu kūli. |
Jāatzīmē, ka mizas iekšpusē ir arī atšķirība. Tās ārējo slāni sauc par eksodermu, iekšējais slānis ir endoderms, un starp tiem ir galvenā parenhīma. Tieši šajā starpslānī notiek barības vielu šķīdumu ievadīšanas process koksnes traukos. Tāpat parenhīmā tiek sintezētas dažas augam vitāli svarīgas organiskas vielas. Tādējādi saknes iekšējā struktūra ļauj pilnībā novērtēt katra slāņa veikto funkciju nozīmi un nozīmi.
Konferenču zona
Atrodas virs sūkšanas zonas. Lielākais pēc garuma un visvairākspēcīga sakņu zona. Tieši šeit notiek augu organisma dzīvībai svarīgu vielu kustība. Tas ir iespējams, pateicoties labajai vadošo audu attīstībai šajā zonā. Saknes iekšējā struktūra vadīšanas zonā nosaka tās spēju transportēt vielas abos virzienos. Augošā strāva (augšup) ir ūdens kustība ar tajā izšķīdinātiem minerālu savienojumiem. Un tiek nogādāti organiskie savienojumi, kas ir iesaistīti sakņu šūnu dzīvībai svarīgā darbībā. Vadīšanas zona ir vieta, kur veidojas sānu saknes.
Pupiņu asnu saknes struktūra skaidri ilustrē galvenos soļus augu sakņu veidošanās procesā.
Auga saknes struktūras iezīmes: zemes un pazemes daļu attiecība
Daudziem augiem raksturīga šāda sakņu sistēmas attīstība, kas noved pie tās pārsvara pār zemes daļu. Kā piemēru var minēt kāpostus, kuru sakne var izaugt 1,5 metru dziļumā. Tā platums var būt līdz 1,2 metriem.
Ābeles sakņu sistēma izaug tik liela, ka aizņem vietu, kuras diametrs var sasniegt 12 metrus.
Un lucernas augā zemes daļas augstums nepārsniedz 60 cm, savukārt saknes garums var būt lielāks par 2 metriem.
Visiem augiem, kas dzīvo apgabalos ar smilšainām un akmeņainām augsnēm, ir ļoti garas saknes. Tas ir saistīts ar faktu, ka šādās augsnēs ūdens un organiskās vielas ir ļoti dziļi. Augu evolūcijas gaitāpielāgojoties šādiem apstākļiem, saknes struktūra pakāpeniski mainījās. Rezultātā viņi sāka sasniegt dziļumu, kurā augu organisms var uzkrāt augšanai un attīstībai nepieciešamās vielas. Tā, piemēram, kamieļa ērkšķa sakne var būt 20 metrus dziļa.
Sakņu matiņi kviešu zaros tik stipri, ka to kopējais garums var sasniegt 20 km. Tomēr tas nav ierobežojums. Neierobežota apikālo sakņu augšana, ja nav spēcīgas konkurences ar citiem augiem, šo vērtību var palielināt vairākas reizes.
Sakņu modifikācijas
Dažu augu sakņu struktūra var mainīties, veidojot tā sauktās modifikācijas. Tā ir sava veida augu organismu pielāgošanās specifiskiem biotopa apstākļiem. Tālāk ir sniegts dažu modifikāciju apraksts.
Sakņu bumbuļi ir raksturīgi dālijām, čistjakiem un dažiem citiem augiem. Veidojas, sabiezējot nejaušajām un sānu saknēm.
Ivy un campsis atšķiras arī pēc šo veģetatīvo orgānu strukturālajām iezīmēm. Tiem ir tā sauktās aizmugures saknes, kas ļauj tiem pieķerties tuvumā esošajiem augiem un citiem balstiem, kas ir sasniedzami.
Gaisas saknes, kas ir garas un uzsūc ūdeni, ir sastopamas monsterās un orhidejās.
Vertikāli augošas elpošanas saknes ir iesaistītas elpošanas funkcijā. Ir purva ciprese, trausli vītoli.
Dažiem floras pārstāvjiem, kas veido atsevišķu parazitāro augu grupu, ir pielāgojumi, kaspalīdzot iekļūt saimnieka stumbrā. Tās ir tā sauktās piesūcekņu saknes. Raksturīgs b altajam āmulim, spārnam.
Dārzeņu kultūrām, piemēram, burkāniem, bietēm, redīsiem, ir saknes, kas veidojušās, augot galvenajai saknei, kurā uzkrājas barības vielas.
Tādējādi auga saknes struktūras īpatnības, kas izraisa modifikāciju veidošanos, ir atkarīgas no daudziem faktoriem. Biotopi un evolucionārā attīstība ir galvenie.
