Uz mūsu planētas ir vairāk nekā četri simti dažādu augu sugu, un tās visas pilda dažādas funkcijas. Mēs kopā ar citiem dzīvniekiem tos lietojam pārtikā, bet ar to atšķirību, ka augus pakļaujam dažāda veida apstrādei - vārām, cepam, sautējam, konservējam; no tiem izgatavojam apģērbu, medikamentus, mēbeles; tie apgādā visas dzīvās būtnes ar skābekli. Zinātnieki jau daudzus gadus pēta dažādas sugas, to īpašības, strādā pie jaunu, pret esošajiem vides un klimatiskajiem apstākļiem izturīgāku sugu audzēšanas, strādā pie apdraudēto sugu saglabāšanas, pēta lietderību un citas gan cilvēkam svarīgas lietas. un videi kopumā. Konkrēti, tagad tēma tiks skarta, atklājot tādus jēdzienus kā sakņu sistēmas uzbūve, veidi un funkcijas.
Kas ir augu orgāns?
Uz jebkura auga daļas orgāniemsadalīti atbilstoši funkcijai un struktūrai. Atdalīšanas principi ir tādi paši kā dzīvniekiem, arī cilvēkiem. Ausīm un aknām ir dažādas formas un funkcijas, un tāpēc tās tiek nosauktas atšķirīgi. Tas pats attiecas uz lapām un saknēm. Ja mēs runājam par augstākiem augiem, tad orgānu sadalīšana notiek divās lielās grupās: veģetatīvās (tās, kas kalpo augšanai un barošanai) un reproduktīvās (atbildīgas par sava veida pavairošanu). Jebkurš sakņu sistēmas veids attiecas uz veģetatīviem orgāniem.
Saknes jēdziens un tā funkcija
Sakne ir auga aksiālais orgāns. Pirmkārt, tas fiksē augus augsnē. Tas veic arī "uztura" funkciju, un tagad mēs runājam par tādu saknes daļu kā matiņi. Tas ir, atbilde uz jautājumu par to, kādu funkciju veic sakņu matiņi, ir tieši ūdens un minerālvielu uzsūkšanās no augsnes, kas nepieciešamas auga pilnīgai dzīvei. Tāpat sakņu sistēma spēj ražot dažādas visam augam nepieciešamās vielas, piemēram, augšanas hormonu, vai dažādus alkaloīdus. Šīs vielas var pārvietoties uz augšu pa auga stublāju vai uzkrāties pašā sakņu sistēmā. Tas var darboties arī kā pieliekamais - kaut kas līdzīgs pagrabam noderīgām uzturvielām. Augus ar šādu sakni sauc par sakņu dārzeņiem.
Mēs visi esam pazīstami ar burkāniem, bietēm, redīsiem, kas ir tikai šīs pašas sakņu kultūras. Tas, ko vēl spēj sakņu sistēma, ir mijiedarbība ar “kaimiņiem” noteiktā augšanas vietā. Tātad simbioze ir iespējama ar citiem augiem, ar sēnītēm vai pat armikroorganismi, un gandrīz jebkura veida sakņu sistēma to spēj. Turklāt sakņu funkcijas var ietvert arī veģetatīvo pavairošanu. Tā priekšrocība ir tāda, ka jauna auga parādīšanās gadījumā partneris nav vajadzīgs, kā tas ir dzimumvairošanās gadījumā.
Veģetatīvā pavairošana - kāda jēga
Šī sava veida pavairošana var notikt pat ar parastu papīra lapu. Nonācis labvēlīgos apstākļos, viņš var sākt bēgšanu, un, piemēram, piedzims jauna begonija. Arī vītola zars, atraujoties no koka, var ieķerties zemē un iesakņoties. To pašu var darīt arī saknes. Dažos augos uz sakneņa var veidoties pumpuri, no kuriem izaug jauni, pilnvērtīgi un identiski īpatņi, vai veidojas bumbuļi. Visspilgtākais piemērs, kas attiecas uz pēdējo gadījumu, ir kartupelis - viesis no Amerikas, kas mūsu apstākļos tik labi iesakņojies. Tātad bumbuļi, kas veidojas uz šī auga saknēm un kurus mēs aktīvi patērējam pārtikā, vienlaikus tiek izmantoti jaunu kartupeļu krūmu stādīšanai un audzēšanai, un attiecīgi arī jauniem bumbuļiem. Diedzēts kartupelis, pat tā daļa, kurā ir vismaz viens asns, spēj dot dzīvību jaunam, pilnvērtīgam kartupeļu krūmam, kas neatšķiras no tā “mātes”. Un labi apstākļi var veicināt labāku krūmu attīstību un vēl lielāku ražu. Visi labie zemnieki zina, kādu funkciju veic sakņu matiņi, un tāpēc izmanto tādus mēslojumus un augsnes apstrādes metodes, pēc kurām tiek ievākta augsta kvalitatīvu dabīgo produktu raža. Protams, ir vairākdaudz kas ir atkarīgs no laika apstākļiem augšanas periodā, bet tas ir cits stāsts. Atpakaļ uz veģetatīvo pavairošanu.
Tātad šādu pavairošanu aktīvi izmanto dārzkopībā un lauksaimniecībā. Bet kopā ar ieguvumiem jūs varat atcerēties kaitējumu. Jā, mēs runājam par nezālēm. Kultūras ekonomikai ir tāda problēma kā kviešu zāle. Šī auga sakneņi ir milzīgi, un, ja tie ir bojāti, tie ir viegli atjaunojami, pārvēršoties par jaunu augu. Piemēram, ja seklās aršanas laikā vienu sakneņus sasmalcina četros, drīz izaugs četras jaunas nezāles. Tas ir slikti cilvēkam, proti, zemes gabala īpašniekam, kurš vēlas uz tā audzēt daudz dažādu dārzeņu, bet tā vietā iegūst kviešu zāles ražu. Taču pašam augam šī spēja ir milzīgs pluss.
Interesants gadījums, kad sakneņiem ir neaktīvi pumpuri. Tas bieži attiecas uz kokiem. Kad galvenais augs ir dzīvs un plaukst, šķiet, ka šie pumpuri atrodas komā. Viņi pastāv, ir dzīvi, bet nav attīstības. Bet, ja, teiksim, koku nozāģē, tad šie pumpuri ātri aktivizējas un laika gaitā pārvēršas par vienas sugas jauniem augiem. Tādi pumpuri ir ozoliem, liepām, bērziem.
Kādi ir galvenie sakņu veidi?
Ir trīs veidu saknes. Galvenā attīstās no dīgļa sēklas. No tā atkāpjas sānu saknes, kas spēj sazaroties. Ir arī nejaušas saknes. Tie var parādīties arī auga virspusē, uz kātiem vai lapām. Sakņu veidi kopā veido visu sakņu sistēmu. Saskaņā ar šo tipu īpašībām sakņu sistēma ir sadalītasugas.
Sakņu sistēmu veidi
Ja augam ir skaidri noteikta galvenā sakne, tad šādu sakņu sistēmu sauc par sakņu sakni.
Ko nozīmē “labi izteikts”? Tas nozīmē, ka tas ir daudz biezāks un garāks nekā visas pārējās saknes, kas no tā izstaro. Šāda sakņu sistēma ir raksturīga divdīgļlapju augiem. Ja auga galvenā sakne nav izteikta, tad šādu sakņu sistēmu sauc par šķiedrainu.
Galvenās saknes var nebūt vai tā var neatšķirties no citām.
Katru sakni var iedalīt vairākās zonās, kuras ir atbildīgas par noteiktu funkciju.
Četras atšķirīgas zonas, kas raksturīgas jaunai saknei
Pirmajai zonai raksturīgas apikālās meristēmas šūnas. Šī ir sadalīšanas zona jeb saknes vāciņš. Korpusa garums sasniedz vienu milimetru.
Otrā zona ir augšanas jeb stiepšanās zona. Pateicoties šīs tikai dažus milimetrus garās daļas šūnu augšanai, notiek galvenais saknes pagarinājums.
Trešā zona ir sūkšanas zona jeb sakņu matiņu zona. Šeit to ir maksimums - skaits tiek mērīts simtos gabalu uz milimetru kvadrātā, un tie pastāvīgi absorbē barības vielas no zemes, kas dosies tālāk, uz ceturto sakņu zonu - uz vadīšanas zonu, kur vairs nav jebkādi sakņu matiņi, bet veidojas pilnvērtīgas spēcīgas (pēc mērogā atsevišķa auga) sānsaknes.
Jebkurasakņu sistēmu sugām šādas zonas ir uz jaunajām saknēm. Starp zonām nav skaidra dalījuma, tās visas vienmērīgi pāriet viena otrā.
Interesanti par jaunām sakņu zonām
Saknes vāciņu sauc arī par kaliptru. Tās šūnas dzīvo ne vairāk kā deviņas dienas un pēc tam nomirst, noloboties no saknes. Šajā gadījumā notiek bagātīga gļotu sekrēcija, kas ļauj saknei vieglāk augt tālāk - dziļāk vai platāk, nav nozīmes.
Tā ir stiepšanās zona, kas nospiež sakni tālāk zemē. Kad šīs zonas šūnas ir piepildītas ar ūdeni, tās stiepjas garumā, un tas notiek, līdz šūnas beidzot sacietē un nonāk absorbcijas zonā. Starp citu, šī zona pēc izskata ir caurspīdīga.
Vietā, kur kādreiz bija stiepšanās zona, sāk veidoties matiņi. Bet augšā, vadīšanas zonas priekšā, tajā pašā laikā tie sāk izmirt. Tātad sūkšanas zona pārvietojas pēc saknes iestumšanas augsnē. Matu skaits uz kvadrātmilimetru ir mērāms simtos.
Iesūkšanas zona ir augu dzīvībai vissvarīgākā saknes daļa
Augu sakņu matiņi, kā minēts iepriekš, absorbē ūdeni no augsnes, ūdenī izšķīdinātas minerālvielas, kas nepieciešamas pareizai augšanai. Tāpēc pakavēsimies pie šīs sakņu zonas un apsvērsim to sīkāk.
Kas ir matu saknes?
Kāda ir sakņu matiņu funkcija, mēs jau aptuveni esam izdomājuši. Tagad ir pienācis laiks noskaidrot, kā tas notiekšo matiņu struktūras īpatnību dēļ ir iespējama vielu uzsūkšanās no augsnes. Jebkurš matu saknes, kura aprakstīšanai principā var būt tikai trīs rindiņas, patiesībā ir ļoti svarīga.
Šādu matu garums ir diezgan mazs un atrodas diapazonā no 0,1-8 mm, saskaņā ar citiem avotiem - 0,06-10 mm. Matu diametrs var būt no pieciem līdz septiņdesmit mikrometriem. Ja mēs runājam par sakņu matiņu struktūru, tad tās lielākoties ir iegarenas sakņu ādas šūnas. Gandrīz visa šī šūna ir vakuola, ap kuru atrodas plāns citoplazmas slānis un kurā atrodas šūnas kodols. Tas atrodas citoplazmā tā, ka tas atrodas matu augšdaļā.
Iesūkšanas zonas struktūra
Ja mēs veidosim šķērsgriezumu, mēs redzēsim trīs galveno sekciju klātbūtni - tas ir centrālais cilindrs, miza un ārējais pārklājums plānas ādas formā, uz kuras veidojas sakņu matiņi. Sūkšanas zona sākas ar gļotām pārklātām ādas šūnām, kurām piekļaujas augsne. Tādējādi tiek veicināta vitāli svarīgu vielu uzsūkšanās no augsnes. Tālāk seko mizas slānis, kas darbojas kā centrālā cilindra aizsargs, vitamīnu savienojumu radītājs un rezerves vielu, visbiežāk cietes, glabātājs. Centrālais cilindrs ir vadošs audums, caur kuru visi elementi, kas absorbēti un izveidoti divās iepriekšējās sadaļās, virzās uz augšu augā.
Absorbcija un atbrīvošanās
Lai saprastu, kā sakņu matiņi nodrošina vielu uzsūkšanos no augsnes, ir vērts pieminēt divas pazīmes. Pirmais ir matu šūnasspēj aptvert kādu zemes daļiņu un burtiski augt kopā ar to. Otrais – labākai uzsūkšanai matiņi izdala dažādas skābes (skābeņskābe, ābolskābe, ogļskābe). Šīs divas iezīmes ir galvenās augu barošanas procesā.
Matu sakņu sistēmas izmēri
Mēs noskaidrojām sakņu matiņu funkciju. Bet šeit ir jautājums: "Kā tik niecīgi (atcerieties, viena saknes mata izmērs ir 0,1-8 mm) procesi spēj pabarot, piemēram, milzīgu bērzu?" Atbilde izrādās vienkārša. Viņi ņem nevis pēc izmēra, bet pēc daudzuma. Ja runājam par rudzu dzinumu, kas ir četrus mēnešus vecs, tad tajā ir aptuveni … 14 miljardi sakņu matiņu. Tas ir tikai desmit tūkstoši kilometru pavediena, kas absorbē visu un visu savā ceļā, ar absorbcijas laukumu, starp citu, aptuveni četrsimt kvadrātmetru. Ko lai saka par milzīgiem augiem, kuru sakņu sistēma izplatīsies daudzus metrus ap stumbru zemes augšējos slāņos (piemēram, valrieksta saknes sniedzas līdz pat divdesmit metriem ap sevi), vai tiem, kas ņem sakņojas dziļi zemē (tas pats valrieksts var iespiesties sešu līdz septiņu metru dziļumā).
Piemērā norādītais valriekstu koks labi fiksē augsni un precīzi aizsargā to no zemes nogruvumiem, pateicoties savai sakņu sistēmai. Cilvēks izmanto šīs iespējas, lai saglabātu zemes nogruvumu riskam pakļautās teritorijas, un arī nepārdomāti viens un tas pats cilvēks izcērt mežus, kuros ir saknes.augstienes.
Matu sakņu mūža ilgums
Šādu sakņu orgānu veidošanās notiek salīdzinoši ātri. Dažkārt šim pietiek ar kaut ko apmēram dienu – katram augam ir atšķirīgi termiņi. Bet mati dzīvo desmit līdz divdesmit dienas. Tos pamazām nomaina jaunas, augot pēc saknes ievirzīšanās augsnē vietā, kur sakņu augšanas zona ir saraupusies, virzoties tālāk aiz sakņu cepures.
Tā mēs uzzinājām, kāda ir sakņu matiņu funkcija, pārāk neiedziļinoties bioloģijas zinātņu terminoloģijā, kas ir grūta vienkāršām ausīm, un turklāt, ņemot vērā sakņu sistēmas individuālās īpatnības kā viss pa ceļam.
