Корни и минеральное питание растений
Важнейшая часть растения скрыта от нашего взора под землей. Миллионы лет назад благодаря корням первые наземные растения смогли закрепиться в почве. Затем растения с помощью корней научились извлекать из почвы различные питательные вещества. Сегодня корни растений играют важную роль в жизни человека. Некоторые корни мы употребляем в пищу, другие используем для решения экологических проблем.
Режим обучения доступен только авторизованным пользователям
Возможности режима обучения:
- просмотр истории в виде слайдов
- возможность прослушивания озвучки по каждому слайду
- возможность добавить свою, детскую озвучку
- тесты для детей, чтобы закрепить материал
- специально подобранные коллекции картинок и видео для улучшения восприятия
- ссылки на дополнительные обучающие курсы
Озвучка доступна в режиме обучения
Даже в 21 веке человек беззащитен перед природными стихиями. Торнадо или мощный шторм способен уничтожить всю городскую инфраструктуру, сорвать крыши с домов и с лёгкостью поднять в воздух машины. Но даже сильный торнадо «беспомощен» перед мощью деревьев. Прошедший над лесом ураган повалит самые высокие деревья, но большинство растений не будут вырваны с корнем. Корни – это подземный орган, который прочно закрепляет растение в почве. Корни составляют до трети от массы всего растения, достигая 3-5 метров в глубину. Однако шахтеры обнаруживали корни на глубинах свыше 50 метров! Закрепление растения в почве – лишь одна из функций корней. Не менее важная задача корня – всасывание минеральных веществ из почвы.
Корни
Корень – первый орган растения, который появляется из прорастающего семени. После прорастания корень разветвляется, образуя боковые корни. Боковые корни также многократно ветвятся, прочнее закрепляя растение в земле и увеличивая площадь поглощения веществ. Стержневая корневая система характерна для растений с одним главным корнем, от которого отходит множество боковых. Прочный «фундамент» стержневого корня прочно закрепляет растение и позволяет ему вырасти высоко. Мочковатая корневая система встречается у травянистых однолетних растений. Главный корень у них отмирает. Вместо него от стебля отходит множество придаточных корней. Корни многих растений сочетают признаки стержневой и мочковатой корневых систем.
Строение корней
Строение корней
У растущего корня выделяют несколько зон: Снаружи в форме напёрстка корень покрывает корневой чехлик. Корневой чехлик защищает нежные ткани молодого корня, который проталкивается сквозь землю. Клетки корневого чехлика постоянно делятся, а старые клетки отслаиваются. Отшелушенные клетки образуют слизь, облегчающую продвижение корня. В корневом чехлике также расположены «датчики» силы тяжести, направляющие корень вниз. В зоне деления расположены мелкие активно делящиеся клетки (апикальная меристема). Именно из меристемных клеток образуются все другие ткани растения. В зоне растяжения клетки вытягиваются в длину, благодаря чему происходит удлинение корня. В зоне всасывания клетки эпидермы образуют корневые волоски. Они участвуют во всасывании воды и минеральных веществ.
Корневой чехлик
Видоизменения корней
Мангровые растения живут в заболоченных почвах, и их корням не хватает воздуха. У мангровых растений корни возвышаются над землей, выполняя функцию дыхания (такие корни ещё называют пневматофоры).
У баньяна корни свисают со стеблей. Если такой корень достигнет земли, то он создаст для дерева дополнительную опору.
Сократительные корни втягивают растение глубже в почву. Луковицы лилий каждый год углубляются в почву по мере развития новых сократительных корней. Луковицы продолжат опускаться до тех пор, пока не будет достигнута область с оптимальной температурой.
Что нужно растениям для жизни? В 17 веке голландский химик Гельмонт попытался ответить на этот вопрос, поставив простой эксперимент. Гельмонт хотел знать, откуда берётся масса растущего растения. Сперва он поместил 90 кг почвы в горшок и посадил 2-килораммовый саженец ивы. Затем в течение 5 лет Гельмонт только поливал растение. В конце эксперимента он повторно взвесил иву и почву. Ива набрала 70 кг, а почва потеряла всего 60 граммов. Гельмонт ошибочно предположил, что массу растение получило только из воды. Сегодня ботаникам известно, что растения в ходе фотосинтеза «впитывают» в себя углекислый газ из воздуха – основной источник прироста массы растения. Гельмонт также проигнорировал потерю 60 г в почве, списав это на ошибку. Однако его расчеты были верны. «Потерянные» 60 г – это минералы из почвы, которые были поглощены растением. Хотя растению требуется скромное количество минералов, но даже небольшой их дефицит привёл бы к его гибели.
Минеральное питание растений
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
Деревья добывают воду при помощи корней
Ну а для чего они еще нужны? Все наземные растения имеют корни, они ими укрепляются в почве и добывают необходимые вещества, в частности — воду из земли.
По-другому и быть не может, ведь в природе не существует бесполезных приспособлений. Но это в привычной нам среде — там, где есть плодородная почва, где идут дожди, светит солнце, день сменяется ночью, а осень — весной. Но на нашей планете есть места, где ничего привычного нам нет и, на первый взгляд, выжить там даже растениям невозможно.
Но, как всегда, природа преподносит нам сюрприз.
Пустыня Намиб, протянувшаяся вдоль западного побережья Африки, известна как одна из самых суровых и неприспособленных к жизни зон на Земле. Это самая старая из всех известных пустынь, ее возраст — около 80 миллионов лет, ее могли наблюдать не самые последние из динозавров. Описание этой территории состоит из почти сплошных «нет»: дождей нет, почвы нет, оазисов нет, населена только у краев. Зато есть многое другое, например грунт, который состоит из коренных пород или песка, очень сильно насыщенного минеральными солями, тропическое солнце, которое выжигает все живое, самые высокие песчаные дюны на планете.
Словом, не самое привлекательное место для всего живого. Но именно в этой пустыне растет одно из самых удивительных растений, которое так и назвали — вельвичия удивительная. Интересно оно тем, что у него все наоборот — не корневая система снабжает влагой всю надземную часть, а листья питают водой корень, который служит лишь для укрепления растения на месте. Это древнейший реликт растительного мира, сохранившийся еще с мезозоя. Растение выглядит очень странно, у него практически нет ствола — он больше похож на пенек высотой не более полуметра, а огромные широкие листья причудливо закручены и простираются над поверхностью на несколько метров.
Первые натуралисты, увидевшие вельвичию, не могли понять, как выживает под палящим солнцем растение со столь большой площадью листвы, ведь через нее испаряется влага, которую с таким трудом корневая система извлекает из засоленного песка. Но потом оказалось, что корень не имеет никакого отношения к добыче влаги. Дело в том, что практически ежедневно со стороны океана приходят холодные туманы, которые образует океаническое течение Бенгела. Они-то и являются единственным источником влаги в пустыне уже на протяжении миллионов лет. Именно через свои огромные листья с большим количеством поглощающих влагу устьев вельвичия добывает себе воду. Поглощающих, но не выпускающих обратно — они имеют сложное строение, и вода может проникнуть внутрь, но не может испариться обратно. И делает это вельвичия весьма успешно, так как возраст некоторых экземпляров достигает двух тысяч лет.
Источник