Функции корня растений запасание

Как изменились корни растений: основные функции корня и виды корней

Какие видоизменения корней растений можно сегодня выделить?

Прежде чем мы перейдем к ароморфозам, разберемся с функциями корней.

Основные функции корня

Корни растений выполняют разнообразные функции:

• поглощают воду, минеральные вещества и продукты жизнедеятельности микроорганизмов, проживающих в грунте, а также продукты корней других растений из грунта с последующей их транспортировкой в органы, находящиеся над землей;
• закрепляют растение в субстрате;
• осуществляют первичный синтез определенных органических веществ, таких как гомоны, аминокислоты, алкалоиды и др;
• выделяют в почву или воздух углекислый газ, органические кислоты, слизь и прочие вещества, оказывающие положительное или отрицательное влияние на другие растения и организмы, обитающие в почве;
• накапливают запасные питательные вещества;
• обеспечивают размножение вегетативным способом.

Основные видоизменения корня

Появление у растения корня — важнейший ароморфоз, возникший в ходе эволюции как приспособление к жизни на суше. О первых настоящих корнях можно говорить, упоминая представителей папоротникообразных. За счет идиоадаптаций цветоковые растения сформировали виды корней, выполняющих и основные, и дополнительные функции.

Изменения формы и строения растительных органов происходили в результате изменений условий окружающей среды. Поэтому произошло и видоизменение корня.

Виды корней

Основываясь на роли в жизни растений, выделяют следующие виды изменения корней:

• корни-присоски. Их обладатели — растения паразиты или полупаразиты, которые селятся на корнях и стеблях других растений, выступающих по отношению к ним хозяевами;

Корни-присоски есть у омелы и повилики.

• корни-прицепки. Их можно наблюдать у лазающих лиан: они помогают им удерживаться на разнообразных опорах (стенах, потолках, других растениях) и подниматься. Эти корни встречаются у некоторых плющей и фикусов;
• запасающие. Запасные питательные вещества откладываются в главном или придаточных корнях, в результате чего они утолщаются и становятся мясистыми;

• корни-подпорки или столбовидные. Их можно обнаружить на горизонтально расположенных ветках деревьев — растущими вниз. Достигнув земли, они превращаются в толстые столбовидные опоры, поддерживающие крону дерева. Так происходит у индийского баньяна;
• воздушные. Такой тип корня характерен для растений-эпифитов — тех, что поселяются на стволах и ветках других растений. Чаще всего это тропические растения. Эти корни поглощают кислород из воздуха, а воду и минеральные вещества — из атмосферной влаги (различных осадков).

Эпифиты, прикрепляясь к другим растениям, используют их как субстрат и не паразитируют. Так делают, к примеру, лишайники, мхи, орхидеи.

• дыхательные или пневматофоры. Эти корни встречаются у растений, растущих в болотистой местности. Так как в болотистой почве практически нет кислорода, то корни растут вертикально вверх, обеспечивая таким образом часть растения, находящуюся под землей, необходимым кислородом. Так происходит у мангровых деревьев и кипариса;
• ходульные. Корни в виде ходулей есть на стволах и ветках деревьев тропических широт. Они растут вниз к земле и укореняются в ней, становясь для растения дополнительной опорой;

Примеры ходульных корней — кукуруза и мангровые заросли приливно-отливной прибрежной полосы.

• опорные досковидные корни. Встречаются в тропическом лесу на стволах больших деревьев. Это вертикальные плоские выросты, похожие на доски. Также их можно встретить у вязов — в средней полосе.

Также стоит отметить, что большинство цветковых растений приспособлены к симбиозу. Если это симбиоз с грибами, то речь идет о микоризе, а если с бактериями — то о бактериоризе (это клубеньковые бактерии бобовых).

Микроорганизмы-симбионты живут в ризосфере, который представляет собой почвенный слой толщиной в несколько миллиметров, непосредственно прилегающий к корням растения. В ризосфере скапливается очень много грибов и микроорганизмов. Все потому, что корни растений выделяют вещества, которыми микроорганизмы питаются.

Источник

Основные видоизменения корня

Многие виды растений в процессе истории развития и приспо­собления к разнообразным условиям существования заметно изменили свой облик. При этом все органы, в том числе и корни, заметно видоизме­нились.

I. Метаморфозы корня, специализированные на запасающей функции

Запасающие корни — видоизменение связано с разрастанием вторичных элементов (древесинной и лубяной паренхимы) в связи с отложением в них запасных веществ. Различают два типа запасающих кор­ней: мясистые корни, или «корнеплоды», и корневые клубни.

Корнеплоды формируются за счет главного корня (оси первого порядка), но в формировании их могут принимать участие также подсемядольное колено и отчасти несколько видоизмененный (укороченный) побег, например у свеклы. Причем запасные вещества у корне­плодов могут откладываться в коровой паренхиме вторичной коры или в древесинной. Масса корнеплода нарастает за счет деятельности:

1. одного камбиального кольца (монокамбиальность). Существуют две разновидности таких корнеплодов:

а) с наибольшим развитием ксилемной (древесинной) паренхимы в качестве запасающей ткани (корнеплод редьки).

б) с наибольшим развитием в качестве запасающей ткани флоэмной зоны — морковь.

2. за счет одновременной работы нескольких колец камбия (поликамбиальность), например, у свеклы.

Корневые клубни, или корневые шишки. В отли­чие от мясистых корней — корнеплодов корневые клубни возникают не на главной оси растения (корень—гипокотиль—стебель), а на боковых корнях и придаточ­ных корнях. Корневые клубни развиваются у георгины, чистяка и др. В корневых клубнях откладываются запасные вещества. От стеблевых клубней они отличаются происхождением, а, следовательно, и отсутствием редуцированных листьев. На корневых клубнях нередко образуются прида­точные почки, и тогда они служат органами вегетативного размножения. В отличие от стеблевых (побеговых) корневые клубни всегда лишены рудиментарных листьев (листовых чешуек).

II. Метаморфозы корня, служащие для усиления опорной функции (придаточные по происхождению)

1. У некоторых тропических деревьев, например, у ряда видов фикуса образуются плоские досковидные корни. Они отходят от ствола на высоте от 1 до 3 м и характеризуются несимметричным утолщением, наиболее активным с наружной по отношению к стволу стороны. Ветвясь, корни образуют вокруг ствола камеры. Такие корни служат надежной опорой для сравнительно тонкого ствола, несущего обычно мощную крону, позволяя дереву противостоять сильному ветру.

2. В функциональном отношении с ними сходны ходульные корни, чаще всего встречающиеся у тропических растений, произрастающих на морских побережьях и подверженных действию приливов и отливов. Ходульные кор­ни образуются у ризофоры, пандануса. Они развиваются, как и досковидные, на вы­соте 1,5-3 м и более. Их надземные части прямые, подземные — сильно разветвленные. Во время приливов корни находятся в воде, во время отли­вов — верхние части корней оголяются. Небольшие ходульные корни имеет кукуруза.

3. К группе опорных корней принадлежат и корни-подпорки, раз­вивающиеся у произрастающего в Индии бенгальскою фикуса, или баньяна. На крупных горизонтальных ветвях взрослого растения образуются много­численные придаточные корни без волосков, гирляндами свешивающиеся вниз. Они растут медленно, многие из них отмирают, а оставшиеся достигают почвы и укрепляются в ней, сильно разветвляясь при этом. Надземная часть такого корня утолщается и становится похожей на ствол. Ветвь с корнями-подпорками получает минеральное питание и воду не из главного ствола, а из корня.

4. Опорную роль играют и корни-прицепки, свойственные некоторым ли­анам, например, плющу. С их помощью растения поднимаются вверх по стволам деревьев или другим опорам.

III. Питающие корни. Для питания растений-паразитов служат корни-присоски. У повилики с рано отмирающим первичным корнем, стебель, обвивающийся вокруг ра­стения-хозяина, образует выросты — гаустории, проникающие в древесину, обеспечивающую повилику питанием.

IV. Ассимилирующие корни развиваются у некоторых водных растений, на­пример, у водяного ореха, или чилима, встречающегося в пресных водах умеренной климатической зоны. Эти стеблевые придаточные кор­ни гребневидно рассечены. У чилима есть листья, поэтому корни только усиливают фотосинтезирующий аппарат растения.

V. Воздушные корни, не соприкасающиеся с субстратом, свой­ственны, в основном, эпифитам влажных тропических лесов (например, орхидеям). Их основная функция – поглощение воды осадков и запасание ее.

VI. Дыхательные корни — пневматофоры (от греч. пневма — дыхание, форос — несущий) служат для снабжения подземных органов кислородом у растений, обитающих на заболоченных почвах и по морским побережьям (в приливной полосе). Обладают отрицательным гео­тропизмом и растут вертикально вверх. Сна­ружи они покрыты перидермой с чечевичками, внутри них хорошо развита губчатая ткань, межклетники которой заполнены воздухом. Из древесных растений такие корни имеет болотный кипарис. Они растут вокруг ствола дерева на довольно большой территории, выступая над поверхностью почвы в виде пеньков высотой до нескольких десятков сантиметров. Пневматофоры представляют собой ответвления длинных горизонтальных подземных корней дерева.

Как бы ни различались метаморфозы корней по внешнему виду и функ­циям, их корневая природа всегда может быть установлена по наличию в них центрального цилиндра с радиальным проводящим пучком.

Источник

2. Видоизменения корней

Под влиянием условий окружающей среды корни, кроме своих основных функций, могут выполнять и некоторые другие. Это приводит к изменению их внешнего и внутреннего строения и возникновению видоизменений.

Корнеплоды образуются, когда питательные вещества запасаются в главном корне и нижней части стебля. Корнеплоды характерны для моркови, свеклы, редьки.

Корневые клубни формируются, если запасные вещества накапливаются в боковых и придаточных корнях. Такие видоизменения имеются у георгина, батата.

2. Корни-прицепки развиваются из придаточных корней и помогают растениям прикрепляться к различным поверхностям — стволам деревьев, фасадам зданий. Плющ балтийский ловко взбирается по сосновым стволам при помощи корней-прицепок.

Корни-прицепки имеются также у тропического растения ванили, которую мы знаем как ароматную пряность.

В местах со стоячей водой или в местах, которые часто затапливаются, проблематично обеспечение корневой системы кислородом, так как кислород растворяется в воде в ограниченном количестве.

У мангровых растений тропических болот на растущих в субстрате основных корнях развиваются дыхательные корни, которые растут вертикально вверх и поднимаются выше субстрата вопреки силе притяжения Земли.

У растений, обитающих на стволах деревьев в тропических лесах (орхидей, бромелий), высоко над землёй образуются воздушные корни, предназначенные для поглощения влаги непосредственно из воздуха. Эти корни могут расти и в почве, выполняя обычные для корней функции.

Это придаточные корни, которые иногда встречаются у деревьев тропических лесов. Они образуются на стволах и крупных ветвях и выполняют функцию опоры для тяжёлых частей дерева.

Досковидные корни-подпорки встречаются как у растущих в тропических лесах деревьев (у хлопкового дерева), так и у деревьев, растущих в умеренных широтах (у вяза обыкновенного).

Источник