Jedes Lebewesen hat seine eigenen Anpassungen für ein normales Leben, die es Ihnen ermöglichen, sich gegen eine Vielzahl von Problemen zu verteidigen, von Feinden bis hin zu klimatischen Widrigkeiten. Pflanzen sind da keine Ausnahme. Zum Beispiel haben Algen, um sich vor der Kraft des Wasserflusses und seiner Geschwindigkeit zu schützen, spezialisierte Rhizoide - Saugnäpfe, die sich an das Substrat anheften und an Ort und Stelle bleiben.
Aber die höheren Pflanzen dafür haben Wurzeln von sehr unterschiedlicher Form und Länge. Gleichzeitig muss aber auch das unterirdische Organ selbst geschützt werden, denn der Boden ist ein ziemlich harter Lebensraum. Dabei hilft ihm die Wurzelkappe, deren strukturelle Merkmale wir in diesem Artikel betrachten werden.
Strukturmerkmale von Pflanzen
Jedes Kind kennt von der Grundschule an die Grundzüge der Körperstruktur einer höheren Pflanze. Natürlich bleibt der innere Inh alt für viele unerforscht, außer für speziell Interessierte. Die äußeren Organe wissen jedoch alles. Das ist:
- Sproß, repräsentiert durch den äußeren Teil: Stamm, Blatt, Blüte (bei Angiospermen);
- unterirdischer Teil, der vom Wurzelsystem gebildet wird.
Daher kann hier nichts Ungewöhnliches genannt werden. Der einzige Unterschied zwischen allen Vertretern ist die Fortpflanzungsmethode und dementsprechend die Struktur der Fortpflanzungsorgane. Bei Gymnospermen ist es ein Zapfen mit Samen, bei Angiospermen ist es eine Blume mit inneren Fortpflanzungsorganen, bei Sporen sind es Sporangien mit Sporen.
Die Wurzeln der Pflanzen sind jedoch für alle angegebenen Gruppen das gleiche Organ. Sie sind sein wichtiger unterirdischer Teil, der eine Reihe lebenswichtiger Funktionen erfüllt.
- Wie ein Anker verankert die Wurzel die Pflanze im Boden.
- Dient dazu, Wasser und darin gelöste Mineralien aufzunehmen und durch den Körper zu leiten.
- Bei vielen Arten ist es ein Ort der Ansammlung zusätzlicher Nährstoffe.
- Sorgt für alle Vertreter für einen positiven Geotropismus (dabei spielt die Wurzelspitze eine besondere Rolle).
- Bei manchen Arten dient es als zusätzliches Organ zur Aufnahme von Sauerstoff aus der Luft oder dem Wasser.
Offensichtlich ist dieses Organ extrem wichtig. Es ist bekannt, dass eine Zimmerpflanze, wenn sie das Wurzelsystem während der Transplantation stark genug schädigt, absterben oder lange Zeit sehr krank sein wird. Dies liegt daran, dass die Wurzeln von Pflanzen wie alle anderen Organe wiederhergestellt werden, aber bei ausgedehnten Läsionen beginnen sie abzusterben.
Pflanzenwurzel: Art
Natürlich muss das unterirdische Organ einer Pflanze solche strukturellen und entwicklungstechnischen Eigenschaften aufweisen, dass es möglichst robust und widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung ist. Schaden. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Wurzelkappe. Bevor wir dieses Organ jedoch von innen betrachten, wollen wir analysieren, wie es von außen aussieht.
Alle Arten von Wurzeln können in drei Kategorien eingeteilt werden.
- Main - die zentrale Wurzel, die zuerst zu wachsen beginnt.
- Seitenwurzeln sind Äste, die im Laufe des Lebens an der Hauptwurzel entstehen.
- Adnexia - zahlreiche Haare, die sich am Stiel bilden, die eine Vielzahl von Größen haben können: von dünn und fast unmerklich bis zu riesigen säulenförmigen Stützen.
Gemeinsam versorgen sie die gesamte Anlage mit den oben genannten Funktionen.
Arten von Wurzeln
Wurzelarten sind jene Modifikationen und ihre ungewöhnlichen Erscheinungsformen, die in Pflanzen in der Natur vorkommen. Sie werden gebildet, um sich entweder an spezifische Wachstumsbedingungen anzupassen oder um den Wettbewerb um Territorium und Mineralnahrung, Wasser, zu gewinnen. Es gibt mehrere gebräuchlichste Typen.
- Stützwurzeln sind zufällige Wurzeln, die vom Stängel ausgehen und sich im Boden selbst fixieren. Geformt, um die ausgedehnte Krone des Baumes weiter zu stärken. Solche Pflanzen nennt man Banyans.
- Wurzelnägel - dienen der zusätzlichen Stärkung der Pflanze auf der Oberfläche mancher Substrate. Zum Beispiel Efeu, wilde Trauben, Bohnen, Erbsen und andere.
- Sauger sind Anpassungen parasitärer und halbparasitärer Pflanzen, um in die Stängel des Wirts einzudringen und ihm Nährstoffe zu entziehen. Ihre anderen Namen sind Haustoria. Beispiel: Mistel, Petrov Cross, Dodder und andere.
- Atmungswurzeln. Dies sind Seitenwurzeln, die dazu dienen, Sauerstoff unter den Bedingungen des Pflanzenwachstums bei überschüssiger Feuchtigkeit aufzunehmen. Beispiel: Mangrove, Schlangenweide, Sumpfzypresse.
- Luft - Adventivwurzeln, die die Funktion haben, zusätzliche Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen. Beispiel: Orchideen und andere Epiphyten.
- Knollen - unterirdisches Wachstum von Seiten- und Adventivwurzeln, um komplexe Kohlenhydrate und andere Verbindungen zu speichern. Beispiel: Kartoffeln.
- Wurzelfrüchte - ein unterirdisches Organ, das durch das Wachstum der Hauptwurzel gebildet wird und Nährstoffe speichert. Beispiele: Karotten, Radieschen, Rüben und andere.
Daher haben wir die Teile der Pflanzenwurzel untersucht, die man mit bloßem Auge sehen kann, wenn man sie aus dem Boden löst.
Wurzelsystem der Pflanzen
Alle ausgewiesenen Wurzelarten für jede Pflanze bilden ein Gesamtsystem. Es heißt root und kommt in zwei Haupttypen vor.
- Faserig - lateral und adnexal ausgeprägt, Hauptsache nicht sichtbar.
- Stäbchen - die zentrale Hauptwurzel ist deutlich ausgeprägt und die Seiten- und Adnexwurzeln sind schwach.
Solche Wurzelsysteme sind typisch für alle Bedecktsamer der Flora.
Strukturmerkmale der Pflanzenwurzel (Tabelle)
Sehen wir uns nun das Innere der Pflanze an, um zur Wurzelkappe zu gelangen und diese zu studieren, deren strukturelle Eigenschaften dem gesamten Organismus so sehr helfen. Allerdings abgesehen von der Spitze der Wurzeles gibt andere Teile davon. Um alle strukturellen Merkmale der Pflanzenwurzel zu berücksichtigen, ist die Tabelle sehr praktisch.
| Teil der Wurzel | Gebäudemerkmale | Auszuführende Funktion |
| Calyptra oder Wurzelkappe | Details unten. | Schutz vor mechanischer Beschädigung (Haupt) |
| Sp altzone | Repräsentiert durch kleine Zellen mit dichtem Zytoplasma und großen Zellkernen. Es findet ständig eine Teilung statt, da sich hier das apikale Meristem befindet, aus dem alle anderen Zellen und Gewebe der Wurzel hervorgehen. Die Farbe der Zone ist beim Betrachten dunkel, leicht gelblich. Die Größe beträgt etwa einen Millimeter. | Die Hauptfunktion besteht darin, eine konstante Teilung und Zunahme der Masse undifferenzierter Zellen sicherzustellen, die später zu verschiedenen Spezialisierungen gelangen. |
| Stretch-(Wachstums-)zone | Repräsentiert durch große Zellen mit Zellwänden, die im Laufe der Zeit verholzt sind. Während sie noch weich sind, speichern diese Strukturen viel Wasser, dehnen sich und drücken dadurch die Wurzelkappe tiefer in den Boden. Dieser Bereich ist wenige Millimeter groß und bei Betrachtung transparent. | Strecken und Bewegen der Pflanze tief in den Boden. |
| Absorptionszone, Differenzierung | Gebildet von mitochondrienreichen Zellen, die sich zu einem Epiblema oder Rhizoderm zusammensetzen. Dies ist ein Hautgewebe, das die Außenseite der in diesem Bereich befindlichen Wurzelhaare auskleidet. Sie können unterschiedliche Größen und Längen haben. Einige von ihnen sterben ab, aber untenneue entstehen. Diese Zone ist mehrere Zentimeter groß und gut sichtbar. | Aufnahme von Bodenlösung und Wasser aus dem Boden |
| Konferenzbereich | Repräsentiert durch Exodermzellen. Dies ist der Stoff, der das Epibleme ersetzt. Exodermzellen haben dicke Wände, oft verholzt, und sehen aus wie ein Korken. Die Wurzel in diesem Teil ist dünner, aber h altbar, dieser Bereich ist die primäre Rinde. Wenn man den Übergang vom Epiblem zum Exoderm betrachtet, ist es fast nicht wahrnehmbar, es ist bedingt. | Transport von Nährstoffen (Bodenlösung und Wasser) von der Absorptionszone zu Stengel und Blättern der Pflanze. |
So fanden wir heraus, dass das Wachstum der Pflanzenwurzeln mit der Calyptra beginnt und mit dem Bereich mit der Primärrinde endet. Schauen wir uns nun die Struktur und Funktionen des obersten unterirdischen Teils dieser erstaunlichen Kreaturen genauer an.
Wurzelspitze
Es gibt mehrere Namen, die diesen Teil der unterirdischen Orgel bezeichnen. Die Synonyme lauten also wie folgt:
- caliptra, von lat. Kalyptra;
- Wurzelkappe;
- Wurzelspitze;
- Kalyptrogen;
- Wurzelspitze.
Wie auch immer der Name lautet, die Funktionen der Wurzelkappe in Pflanzen bleiben unverändert. Im Allgemeinen ist dieser Bereich eine leicht verdickte Formation an der äußersten Spitze der unterirdischen Wirbelsäule. In einem Mikroskop wird es als eine Kappe gesehen, die aufgesetzt wird, um empfindliches Gewebe vor Schmutzpartikeln zu schützen. Die Abmessungen der Caliptra sind klein, nur 0,2 mm. Nur in solchen modifizierten Strukturen wieAtmungswurzeln erreicht es mehrere Millimeter.
Die Hauptfunktion der Wurzelkappe wird auch durch das Aussehen bestimmt - das ist natürlich der Schutz vor mechanischen Beschädigungen. Sie ist jedoch nicht die Einzige.
Welche Zellen befinden sich in der Wurzelkappe?
Zwei Arten von Wurzelkappenzellen. Der erste Teil ist extern. Sie sind längliche, längliche und wachsende Formationen, die eng aneinander angrenzen. Daher fehlen praktisch Interzellularräume. Die Lebensdauer dieser Zellen ist sehr kurz und beträgt nur 4 bis 9 Tage. Während dieser Zeit sollten sie Zeit haben zu wachsen und sich zu teilen.
Daher laufen die Prozesse der Mitose an der Wurzelspitze ständig ab. Der Ursprung der Zellen der Calyptra ist üblich - vom apikalen Meristem, das sich unmittelbar über der Kappe befindet. Die Zellwände dieser Strukturen sind ziemlich dünn und nicht verholzt.
Während des Lebens werden diese Zellen abgeblättert, sterben ab und scheiden eine Mischung aus Polysacchariden aus - Schleim. Daher besteht die Funktion der Wurzelkappe darin, die Oberseite des unterirdischen Organs mit einer schützenden Schleimschicht zu versehen, damit es sicher zwischen Bodenpartikeln hindurchtreten kann.
Durch den Schleim der Calyptra haften die festen erdigen Strukturen an der Wirbelsäule und erleichtern das Herunterrutschen. Dies sind jedoch nicht die einzigen Zellen, die die Kappe bilden.
Es gibt auch Zellen, aus denen die Calyptra in ihrem zentralen Teil - der Columella - gebildet wird. Dies sind Stärkekörner oder Amyloplasten. Sie sind vorbeiUrsprung von Plastidenderivaten, die kein Chlorophyll haben. Das heißt, sie waren anfangs getrennte Organismen, die lernten, in Symbiose mit höher organisierten Wesen zu leben, und allmählich zu unentbehrlichen inneren Strukturzellen für sie wurden.
Amyloplasten sind Zellen, die große Stärkepolysaccharidkörner in sich ansammeln. Außen sind sie abgerundet und grenzen so dicht aneinander wie die oben besprochenen Strukturen der Calyptra.
Mit ihnen ist eine weitere Funktion der Wurzelkappe verbunden, auf die wir weiter unten eingehen werden. Beachten Sie auch, dass die Stärke in Amyloplasten als zusätzliche Energiequelle für die Pflanze dienen kann, wenn die Umweltbedingungen dies erfordern.
Funktionen der Wurzelkappe bei Pflanzen
Einen von ihnen, den wichtigsten, haben wir bereits identifiziert. Wiederholen wir es noch einmal und fügen diejenigen hinzu, die noch nicht erwähnt wurden.
Funktionen der Wurzelkappe bei Pflanzen:
- Die äußere Schicht der Calyptra-Zellen sondert einen polysaccharidischen Schleim ab, der dazu dient, das Eindringen der Wurzeln in den Boden zu erleichtern.
- Die gleiche schleimige Kappe schützt die Pflanze vor dem Austrocknen.
- Die Zellen der Columella (der zentrale Teil der Calyptra) enth alten Stärkekörner, die auf diese Statolithen zurückzuführen sind und die Funktionen der Georezeption für die Wurzel erfüllen. Aus diesem Grund hat er immer einen positiven Geotropismus.
Experimente haben gezeigt, dass, wenn eine Calyptra von einer Pflanze entfernt wird, ihr Längenwachstum aufhört. Es stirbt jedoch nicht ab, sondern beginnt aktiv Seiten- und Adventivwurzeln zu entwickeln, wodurch der Bodenerfassungsbereich erweitert wird.in der Breite. Diese Eigenschaft wird von Gärtnern und Gärtnern beim Anbau von Pflanzen genutzt.
Natürlich sind die Funktionen der Wurzelkappe bei Pflanzen extrem wichtig. Schließlich hat auch jede Seiten- oder Adventivwurzel an ihrer Spitze eine Caliptra. Andernfalls wäre die Pflanze abgestorben, als die Kappe von der zentralen axialen Wurzel entfernt wurde. Es gibt Ausnahmen. Dies sind jene Pflanzenarten, deren Wurzeln völlig frei von bestimmten Strukturen sind. Beispiele: Wasserkastanie, Wasserlinse, Wodokras. Es ist klar, dass es sich hauptsächlich um aquatische Vertreter der Pflanzenwelt handelt.
Funktion von Amyloplasten
Wir haben bereits gesagt, dass es eine Wurzelkappenfunktion gibt, die mit Amyloplasten assoziiert ist. Sie sammeln Stärkekörner an und verwandeln sich in echte Statolithen. Dies entspricht praktisch den Statozysten (Otolithen) im Innenohr von Säugetieren. Sie spielen eine wichtige Rolle für den Gleichgewichtssinn.
Amyloplasten-Statolithen tun dasselbe. Dank ihnen "fühlt" die Pflanze den Ort des Erdradius und wächst immer entsprechend, dh sie wird von der Schwerkraft geleitet. Diese Funktion wurde erstmals 1806 von Thomas Knight eingeführt, der eine Reihe von Bestätigungsexperimenten durchführte. Dieses Phänomen wird auch allgemein als Pflanzengeotropismus bezeichnet.
Geotropismus
Geotropismus oder Gravitropismus wird üblicherweise die Eigenschaft von Pflanzen und ihren Teilen genannt, nur in Richtung des Erdradius zu wachsen. Das heißt, wenn Sie zum Beispiel die Samen in ihrem normalen Zustand keimen lassen und dann den Topf auf die Seite drehen, dann nach einer Weile die Spitzedie Wurzel macht auch eine Biegung und beginnt, bis zur neuen Position herunterzuwachsen.
Welche Bedeutung hat die Wurzelkappe bei diesem Phänomen? Es sind die Amyloplasten der Calyptra, die der Wurzel einen positiven Geotropismus ermöglichen, dh sie wächst immer nach unten. Während die Stängel im Gegensatz dazu einen negativen Geotropismus haben, da ihr Wachstum nach oben erfolgt.
Diesem Phänomen ist es zu verdanken, dass alle unter Unwetter leidenden und mit ihren Stängeln zu Boden gefallenen Pflanzen nach Naturereignissen (Gewitter, Hagel, Starkregen, Wind) in der Lage sind, ihren vorherigen Zustand wieder herzustellen eine kurze Zeitspanne.
