Juuri

Juuri ( lat.  radix ) on korkeampien vaskulaaristen kasvien aksiaalinen, yleensä maanalainen kasvuelin , jolla on rajoittamaton pituuskasvu ja positiivinen geotropismi . Juuri kiinnittää kasvin maaperään ja varmistaa veden imeytymisen ja johtumisen liuenneiden mineraalien kanssa varteen ja lehtiin [1] .

Juuressa ei ole lehtiä, eikä juurisoluissa ole kloroplasteja .

Pääjuuren lisäksi monilla kasveilla on sivujuuret ja satunnaiset juuret . Kasvin kaikkien juurien kokonaisuutta kutsutaan juurijärjestelmäksi . Siinä tapauksessa, että pääjuuri on hieman ilmentynyt ja satunnaiset juuret ilmentyvät merkittävästi, juurijärjestelmää kutsutaan kuituiseksi . Jos pääjuuri on ilmaistu merkittävästi, juurijärjestelmää kutsutaan pivotaaliksi .

Jotkut kasvit keräävät vararavinteita juuriin , tällaisia ​​muodostumia kutsutaan juurikasveiksi .

Juuren perustoiminnot

Monissa kasveissa juuret suorittavat erityistehtäviä ( ilmajuuret , imujuuret).

Juuren alkuperä

Ensimmäisten maalle laskeutuneiden kasvien ruumiita ei ollut vielä leikattu versoiksi ja juuriksi . Se koostui oksista, joista osa nousi pystysuunnassa, kun taas toiset painuivat maata vasten ja imevät vettä ja ravinteita. Alkeellisesta rakenteesta huolimatta nämä kasvit saivat vettä ja ravinteita, koska ne olivat kooltaan pieniä ja asuivat lähellä vettä.

Jatkokehityksen aikana jotkut oksat alkoivat mennä syvemmälle maaperään ja synnyttivät juuria, jotka olivat mukautuneet täydellisempään maaperän ravintoon. Tähän liittyi niiden rakenteen syvällinen uudelleenjärjestely ja erikoistuneiden kudosten ilmestyminen . Juurtuminen oli merkittävä evoluution saavutus, jonka ansiosta kasvit pystyivät ottamaan vastaan ​​kuivempia maaperää ja tuottamaan suuria versoja, jotka nousivat valoon. Esimerkiksi sammalilla ei ole todellisia juuria, niiden kasvullinen runko on kooltaan pieni - jopa 30 cm, sammalet elävät kosteissa paikoissa. Saniaisissa esiintyy todellisia juuria, mikä johtaa kasvullisen rungon koon kasvuun ja tämän ryhmän kukkimiseen hiilikaudella .

Juurien rakenteen ominaisuudet

Yhden kasvin juurisarjaa kutsutaan juurijärjestelmäksi. Juurijärjestelmän koostumus sisältää eri luonteisia juuria. Erottaa:

Pääjuuri kehittyy itujuuresta . Sivujuuret esiintyvät missä tahansa juuressa sivuhaarana. Satunnaiset juuret muodostuvat versosta ja sen osista.

Yksinkertaisimmassa muodossaan termi "juuriarkkitehtuuri" viittaa kasvin juurijärjestelmän spatiaaliseen konfiguraatioon. Tämä järjestelmä voi olla erittäin monimutkainen ja riippuu monista tekijöistä, kuten itse kasvin lajista, maaperän koostumuksesta ja ravinteiden saatavuudesta [2] . Juurijärjestelmän kokoonpano tukee kasvia rakenteellisesti, kilpailee muiden kasvien kanssa ja imee ravinteita maaperästä [3] . Juuret kasvavat tiettyihin olosuhteisiin, jotka muutettuina voivat estää kasvin kasvun. Esimerkiksi kuivassa maassa kehitetty juuristo ei ehkä ole yhtä tehokas tulvivassa maassa, mutta kasvit voivat sopeutua muihin ympäristön muutoksiin, kuten vuodenaikojen muutoksiin [3] .

Juuren osat

Juuren eri osat suorittavat erilaisia ​​tehtäviä ja eroavat ulkonäöltään. Näitä osia kutsutaan vyöhykkeiksi.

Siirtyminen vyöhykkeeltä toiselle on asteittaista ja ehdollista.

Nuoren juuripään vyöhykkeet

Juuren kärki on aina peitetty ulkopuolelta juurikorkilla , joka suojaa meristeemin herkkiä soluja. Kotelo koostuu elävistä soluista, joita päivitetään jatkuvasti. Juurikannen solut erittävät limaa, joka peittää nuoren juuren pinnan. Liman ansiosta kitka maaperässä vähenee, sen hiukkaset tarttuvat helposti juurien päihin ja juurikarvoihin. Harvinaisissa tapauksissa juurista puuttuu juurikorkki ( vesikasvit , jotkut loiskasvit ). Korkin alla on jakovyöhyke, jota edustaa koulutuskudos - meristeemi. Jos tämä apikaalinen meristeemi on eristetty ja muodostaa vain juurikansisoluja (kuten useimmissa yksisirkkaisissa ), sitä kutsutaan kalyptrogeeniksi . Useimmissa kaksisirkkaisissa juuren kärjen meristemaattinen kudos sulautuu meristeemiin, joka muodostaa absorptioalueen, ja sitä kutsutaan dermatokalyptrogeeniksi.

Jakautumisvyöhykkeen solut ovat ohutseinäisiä ja täynnä sytoplasmaa, tyhjiä ei ole. Jakovyöhyke voidaan erottaa elävästä juuresta sen kellertävästä väristä, sen pituus on noin 1 mm. Jakoalueen jälkeen on venytysalue. Se on myös pituudeltaan pieni: se on vain muutaman millimetrin, se erottuu vaaleasta väristä ja ikään kuin läpinäkyvä. Pidentymävyöhykkeen solut eivät enää jakautu, vaan pystyvät venymään pituussuunnassa työntäen juuripään syvälle maaperään. Kasvuvyöhykkeellä solut jakautuvat kudoksiksi.

Pidentymisvyöhykkeen loppu näkyy selvästi useiden juurikarvojen ilmaantumisena. Juurikarvat sijaitsevat imuvyöhykkeellä, jonka tehtävä on selvä sen nimestä. Sen pituus on useista millimetreistä useisiin senttimetreihin. Toisin kuin kasvuvyöhykkeellä, tämän vyöhykkeen osat eivät enää ole siirtyneet maapartikkeleihin nähden. Nuoret juuret imevät suurimman osan vedestä ja ravintoaineista juurikarvojen - pintakudossolujen kasvun - avulla. Ne lisäävät juuren imupintaa, erittävät aineenvaihduntatuotteita; sijaitsee juuri juurikorkin yläpuolella. Yhdessä ne antavat vaikutelman valkoisesta nukkasta juuren ympärillä. Juuri maasta pois otetussa kasvessa on aina nähtävissä juurikarvoja kiinnittyneitä maapaakkuja. Ne sisältävät protoplasmakerroksen, ytimen, suuren tyhjiön; niiden ohuet kuoret, jotka läpäisevät helposti vettä, tarttuvat tiukasti maapakkauksiin. Juurikarvat vapauttavat erilaisia ​​aineita maaperään. Pituus vaihtelee eri kasvilajeissa 0,06-10 mm. Maaperän kosteuden lisääntyessä muodostuminen hidastuu; ne eivät muodostu kovin kuivassa maaperässä. Juurikarvat näkyvät pieninä papilleina - solujen kasvuna. Tietyn ajan kuluttua juurihiukset kuolevat. Sen elinajanodote ei ylitä 10-20 päivää

Imuvyöhykkeen yläpuolella, josta juurikarvat katoavat, alkaa johtumisvyöhyke. Tämän juuriosan kautta vesi ja mineraalisuolaliuokset, jotka imeytyvät juurikarvojen imeytymiseen, kuljetetaan kasvin päällä oleviin osiin.

Juuren anatominen rakenne

Kasvuvyöhykkeellä solut alkavat erilaistua kudoksiksi ja absorptio- ja johtumisvyöhykkeelle muodostuu johtavia kudoksia, jotka varmistavat ravinneliuosten nousun kasvin ilmaosaan. Ehkä silmiinpistävin juurien ominaisuus, joka erottaa ne muista kasvin elimistä, kuten varren oksista ja lehdistä, on se, että juuret ovat alkuperältään endogeenisiä [4] , mikä tarkoittaa, että ne ovat peräisin ja kehittyvät äidinakselin sisäkerroksesta, kuten pericycle [5] . Varren oksat ja lehdet sen sijaan ovat eksogeenisiä , eli ne alkavat kehittyä kuoresta, ulkokerroksesta.

Jo juuren kasvuvyöhykkeen alussa solumassa erilaistuu kolmeen vyöhykkeeseen: juurakkonahkaan, aivokuoreen ja aksiaaliseen sylinteriin.

Epiblema tai rhizoderma  - sisäkudos, joka on peitetty nuorten juuripäiden ulkopuolella. Se sisältää juurikarvoja ja osallistuu imeytymisprosesseihin. Imeytysvyöhykkeellä risodermi imee passiivisesti tai aktiivisesti mineraaliravinteita kuluttaen energiaa jälkimmäisessä tapauksessa. Tässä suhteessa rhizodermaalisissa soluissa on runsaasti mitokondrioita .

Velamen  on monikerroksinen rizodermi, joka kuuluu primaarisiin sisäkudoksiin ja on peräisin juuren apikaalisen meristeemin pintakerroksesta. Koostuu ontoista soluista, joissa on ohuet korkkimaiset kalvot.

Exoderm - primaarisen aivokuoren korkitettu  ulkokerros, joka korvaa kuolevan juurakon.

Primaarisen aivokuoren muodostaa parenkyymi, se erottuu yleensä elongaatiovyöhykkeen tasolla. Se on löysä ja siinä on solujen väliset tilat, joita pitkin hengitykseen ja aineenvaihdunnan ylläpitämiseen tarvittavat kaasut kiertävät juuriakselia pitkin. Suo- ja vesikasveissa kuoren solujen väliset tilat ovat erityisen laajat. Aivokuori on se osa juuresta, jonka läpi veden ja liuenneiden suolojen säteittäinen (lähes) kuljetus rizodermista aksiaaliseen sylinteriin kulkee aktiivisesti. Aivokuoren kudoksissa metaboliittien aktiivinen synteesi suoritetaan ja vararavinteet talletetaan.

Aksiaalinen sylinteri on monimutkainen kompleksi johtavia, koulutus- ja peruskudoksia.

Juurijärjestelmien tyypit

  • Hanajuurijärjestelmässä pääjuuri on pitkälle kehittynyt ja selvästi näkyvissä muiden juurien joukossa (tyypillinen kaksisirkkaisille ). Monipuolinen haarukkajuuristo - haarajuuristo : koostuu useista sivujuurista, joista pääjuurta ei eroteta; puille ominaista .
  • Kuitujuuristossa varhaisessa kehitysvaiheessa itujuuren muodostama pääjuuri kuolee pois, ja juurijärjestelmä koostuu satunnaisista juurista (tyypillistä yksisirkkaisille ). Hanajuurijärjestelmä tunkeutuu yleensä syvemmälle maaperään kuin kuitujuuristo, mutta kuitujuuristo punoa vierekkäisiä maapartikkeleita paremmin .

Satunnaiset juuret (pienet juuret hanajuurijärjestelmässä) kasvavat suoraan varresta. Ne kasvavat sipulista (joka on erityinen varsi) tai puutarhan pistokkeista.

Juurien modifikaatiot ja erikoistuminen

Joidenkin kasvien juurilla on taipumus muodonmuutokseen .

Päämuutokset:

  • Juurikasvi  on paksuuntunut pääjuuri. Pääjuuri ja varren alaosa osallistuvat juurikasvin muodostumiseen. Suurin osa juurikasveista on kaksivuotisia . Juurikasvit koostuvat pääasiassa varastointiperuskudoksesta ( nauriit , porkkanat , persilja ).
  • Juurimukulat (juurikartioita) muodostuvat sivujuurten ja satunnaisten juurien ( orchis , lyubka , chistyak , dahlia ) paksuuntumisen seurauksena. Niiden avulla kasvi kukkii nopeammin.
  • Koukkujuuret  ovat eräänlaisia ​​satunnaisia ​​juuria. Näiden juurien avulla kasvi "tarttuu" mihin tahansa tukeen.
  • Paalujuuret  - rungosta vinossa ulottuvat satunnaiset juuret, jotka saavuttaneet maanpinnan kasvavat siihen. Joskus ajan mittaan runkojen tyvet mätänevät, ja puut seisovat vain näillä juurilla, kuten paaluilla. Ne toimivat tukina. Mangrovepuiden paalutetut juuret palvelevat paitsi tukena myös lisäilmansyöttöä.
  • Lankkujuuret ovat sivujuuria, jotka kulkevat maan pinnalla tai sen yläpuolella muodostaen kolmion muotoisia pystysuoraa kasvua rungon viereen. Trooppisen sademetsän suurille puille.
  • Ilma tai hengitysjuuret  - suorittavat lisähengityksen toiminnon, kasvavat ilmaosassa. Ne imevät sadevettä ja happea ilmasta. Niitä muodostuu monissa trooppisissa kasveissa , erityisesti mangrovemetsissä , olosuhteissa, joissa trooppisen metsän maaperässä ei ole mineraalisuoloja. Niitä löytyy myös lauhkean vyöhykkeen kasveista . Niillä voi olla monenlaisia ​​muotoja: kiemurtelevia, kiemurtelevia, parsoja ( pystysuoraan ylöspäin kasvavat pneumatoforit [6] ) [7] . Kaasujen pääasiallinen liiketapa hengitysjuurissa on diffuusio linssien ja aerenchyman läpi. Mangrovepuulajeissa vedenpaine lisääntyy lisäveden aikaan, jolloin juuret puristuvat ja osa ilmasta puristuu ulos, ja vedenpaineen lasku laskuveden aikaan, jolloin ilma imetään juuriin. Tätä voidaan verrata selkärankaisten sisään- ja uloshengitykseen [8] .
  • Tukijuuret (pylväsjuuret)  ovat joidenkin trooppisten kasvien satunnaisia ​​juuria, jotka kasvavat rungoissa ja oksissa ja kasvavat maahan [9] .
  • Mykorritsa  on korkeampien kasvien juurten ja sienirihmien yhdistelmä . Tällaisessa molempia osapuolia hyödyttävässä yhteiselossa, jota kutsutaan symbioosiksi , kasvi saa sienestä vettä, jossa on siihen liuenneita ravintoaineita, ja sieni saa orgaanisia aineita. Mykorritsa on ominaista monien korkeampien kasvien , erityisesti puumaisten, juurille. Sienihyfit, jotka punovat puiden ja pensaiden paksuja lignified juuria , toimivat juurikarvoja.
  • Korkeampien kasvien juurissa olevat bakteerikyhmyt, jotka ovat  seurausta korkeampien kasvien yhdessä asumisesta typpeä sitovien bakteerien kanssa , ovat modifioituja sivujuuria, jotka ovat mukautuneet symbioosiin bakteerien kanssa. Bakteerit tunkeutuvat juurikarvojen sisään nuoriin juuriin ja muodostavat niistä kyhmyjä. Tässä symbioottisessa yhteiselossa bakteerit muuttavat ilmassa olevan typen kasvien saatavilla olevaksi mineraalimuodoksi. Ja kasvit puolestaan ​​tarjoavat bakteereille erityisen elinympäristön, jossa ei ole kilpailua muiden maaperän bakteerien kanssa. Bakteerit käyttävät myös korkeampien kasvien juurista löytyviä aineita. Bakteerikyhmyjä muodostuu useammin kuin muut palkokasvien kasvien juurille . Tämän ominaisuuden yhteydessä palkokasvien siemenet ovat runsaasti proteiinia , ja perheen jäseniä käytetään laajasti viljelykierrossa rikastamaan maaperää typellä.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Juuri // Brockhausin ja Efronin pieni tietosanakirja  : 4 osana - Pietari. , 1907-1909.
  2. ↑ Malamy JE Sisäiset ja ympäristön vastereitit, jotka säätelevät juurijärjestelmän arkkitehtuuria  //  Plant , Cell & Environment : päiväkirja. - 2005. - Voi. 28 . - s. 67-77 . - doi : 10.1111/j.1365-3040.2005.01306.x . — PMID 16021787 .
  3. ↑ 1 2 Caldwell MM, Dawson TE, Richards JH Hydraulinen hissi: kasvien juurista tulevan veden ulosvirtauksen seuraukset  // Oecologia  :  Journal. - 1998. - tammikuu ( osa 113 , nro 2 ) . - s. 151-161 . - doi : 10.1007/s004420050363 . — . — PMID 28308192 .
  4. ↑ Gangulee HC, Das KS, Datta CT, Sen S. College Botany  . — Kolkata: Uusi keskuskirjatoimisto. - T. 1.
  5. ↑ Dutta AC, Dutta TC BOTANY Tutkinto-opiskelijoille  . – 6. — Oxford University Press .
  6. ↑ Pneumatoforit // Suuri Neuvostoliiton Encyclopedia  : [30 nidettä]  / ch. toim. A. M. Prokhorov . - 3. painos - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1969-1978.
  7. ↑ Mangrovet // Maantiede: Modern Illustrated Encyclopedia / Ch. toim. A. P. Gorkin . — M .: Rosmen , 2006. — 624 s. — ISBN 5-353-02443-5 .
  8. ↑ Hogarth PJ Mangrove- ja meriheinäkasvien biologia  . - Oxford University Press , 2008. - ISBN 978-0-19-856870-4 .  (Englanti)
  9. ↑ Pasechnik V.V. Biologia. 6. luokka. - 12. painos - M .: Bustard , 2009. - S. 106. - 304 s. – 50 000 kappaletta.  - ISBN 978-5-358-06815-5 .

Kirjallisuus

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Temaattiset sivustot
Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa