Живите организми се изучават от науката биология. Структурата на корена на растението се разглежда в един от разделите на ботаниката.
Коренът е аксиалният вегетативен орган на растението. Характеризира се с неограничен апикален растеж и радиална симетрия. Характеристиките на структурата на корена зависят от много фактори. Това е еволюционният произход на растението, принадлежността му към определен клас, местообитание. Основните функции на корена включват укрепване на растенията в почвата, участие във вегетативното размножаване, съхранение и синтез на органични хранителни вещества. Но най-важната функция, която осигурява жизнената дейност на растителния организъм, е подхранването на почвата, което се осъществява в процеса на активно усвояване на вода, съдържаща разтворени минерални соли от субстрата.
Видове корени
Външната структура на корена до голяма степен се определя от това към какъв тип принадлежи.
- Главен корен. Неговото образованиеидва от зародишния корен, когато семето на растението започне да покълва.
- Допълнителни корени. Те могат да се появят на различни части на растението (стъбло, листа).
- Странични корени. Те са тези, които образуват клони, започвайки от появилите се преди това корени (основни или допълнителни).
Видове коренови системи
Коренна система - съвкупността от всички корени, които има едно растение. В същото време външният вид на този агрегат в различните растения може да варира значително. Причината за това е наличието или отсъствието, както и различната степен на развитие и тежест на различни видове корени.
В зависимост от този фактор има няколко вида коренови системи.
- Докоснете кореновата система. Името говори само за себе си. Основният корен действа като опора. Тя е добре дефинирана по размер и дължина. Структурата на корена според този тип е типична за двусемеделните растения. Това са киселец, моркови, боб и др.
- Влакнеста коренова система. Този тип има свои собствени характеристики. Външната структура на корена, която е основната, не се различава от тази на страничните. Не се откроява в тълпата. Създаден от зародишния корен, той расте за много кратко време. Пикочната коренова система е характерна за едносемеделните растения. Това са зърнени храни, чесън, лале и др.
- Смесена коренова система. Неговата структура съчетава характеристиките на двата типа, описани по-горе. Основният корен е добре развит и се откроява на общия фон. Но в същото време силно развитадвентивни корени. Типично за домати, зеле.
Историческо развитие на корена
Ако мислите от гледна точка на филогенетичното развитие на корена, тогава появата му е настъпила много по-късно от образуването на стъблото и листа. Най-вероятно тласъкът за това беше появата на растения на сушата. За да се закрепят в твърд субстрат, представителите на древната флора се нуждаеха от нещо, което може да служи като опора. В процеса на еволюция първо се образуват кореноподобни подземни клони. По-късно те дават началото на развитието на кореновата система.
Root cap
Образуването и развитието на кореновата система се извършва през целия живот на растението. Структурата на корена на растението не предвижда наличието на листа и пъпки. Растежът му се осъществява чрез увеличаване на дължината. В точката на растеж е покрита с коренова шапка.
Процесът на растеж е свързан с клетъчното делене на образователната тъкан. Именно тя е под кореновата шапка, която изпълнява функцията да предпазва деликатните делящи се клетки от увреждане. Самият калъф представлява съвкупност от тънкостенни живи клетки, в които непрекъснато протича процесът на обновяване. Тоест, когато коренът се движи в почвата, старите клетки постепенно се ексфолират и на тяхно място израстват нови. Също така разположени от външната страна на клетките на капачката отделят специална слуз. Улеснява напредването на корена в твърд почвен субстрат.
Добре е известно, че в зависимост от околната среда структурата на растенията варира значително. Например, водните растения нямат коренова шапка. ATВ процеса на еволюция те образуват друго устройство - воден джоб.
Структурата на корена на растението: зона на разделяне, зона на растеж
Клетките, излизащи от образователната тъкан, започват да се диференцират с времето. По този начин се формират кореновите зони.
Зона на делене. Представлява се от клетки на образователната тъкан, които впоследствие пораждат всички други видове клетки. Размер на зоната – 1 мм.
Зона на растеж. Представлява се от гладка зона, чиято дължина е от 6 до 9 мм. Следва непосредствено след зоната на разделяне. Клетките се характеризират с интензивен растеж, по време на който са силно удължени и постепенна диференциация. Трябва да се отбележи, че процесът на разделяне в тази зона почти не се извършва.
Всмукателна зона
Тази област на корена, дълга няколко сантиметра, също често се нарича зона на кореновата коса. Това име отразява структурните особености на корена в тази област. Има израстъци на кожни клетки, чийто размер може да варира от 1 мм до 20 мм. Това са кореновите косми.
Всмукателната зона е място, където се абсорбира активно водата, която съдържа разтворени минерали. Активността на кореновите космени клетки в този случай може да се сравни с работата на помпите. Този процес е много енергоемък. Следователно клетките на зоната на абсорбция съдържат голям брой митохондрии.
Много е важно да се обърне внимание на още една особеност на rootкосми. Те са в състояние да отделят специална слуз, съдържаща въглеродна, ябълчена и лимонена киселини. Слузта насърчава разтварянето на минерални соли във вода. Почвените частици, благодарение на слузта, изглежда са залепени за кореновите косми, улеснявайки усвояването на хранителните вещества.
Структура на кореновата коса
Увеличаването на площта на всмукателната зона се дължи именно на кореновите косми. Например техният брой в ръжта достига 14 милиарда, образувайки обща дължина до 10 000 километра.
Появата на кореновите косми ги прави да изглеждат като бял пух. Те не живеят дълго - от 10 до 20 дни. Отнема много малко време за образуването на нови в растителния организъм. Например, образуването на коренови косми в млади разсад на ябълково дърво се извършва за 30-40 часа. Зоната, където тези необичайни израстъци са загинали, може да абсорбира вода за известно време, след което коркова тапа я покрива и тази способност се губи.
Ако говорим за структурата на черупката на косъма, тогава, на първо място, трябва да подчертаем нейната финес. Тази функция помага на косата да абсорбира хранителните вещества. Неговата клетка е почти изцяло заета от вакуола, заобиколена от тънък слой цитоплазма. Ядрото е разположено в горната част. Пространството в близост до клетката е специална лигавица, която насърчава залепването на кореновите косми с малки частици от почвения субстрат. Това повишава хидрофилността на почвата.
Напречната структура на корена в зоната на засмукване
Зоната на кореновите косми също често се нарича зона на диференциация (специализация). Това не е случайно. Именно тук се вижда известно наслояване в напречното сечение. Дължи се на разграничаването на слоевете в корена.
Таблица "Структурата на корена върху напречното сечение" е представена по-долу.
| Слой | Структура, функции |
| Rhizoderma | Един слой клетки на покривната тъкан, способни да образуват коренови косми. |
| Първична кора | Няколко слоя основни тъканни клетки, които участват в транспортирането на хранителни вещества от кореновите косми до централния аксиален цилиндър. |
| Перицикл | Клетки от образователна тъкан, които участват в първичното образуване на странични и адвентивни корени. |
| Цилиндър на централната ос | Проводящи тъкани (лип, дърво), които заедно образуват радиален проводящ сноп. |
Трябва да се отбележи, че вътре в кората също има разграничение. Външният му слой се нарича екзодерма, вътрешният слой е ендодермата, а между тях е основният паренхим. Именно в този междинен слой протича процесът на насочване на хранителните разтвори в съдовете на дървесината. Също така, някои жизненоважни за растението органични вещества се синтезират в паренхима. По този начин вътрешната структура на корена ви позволява напълно да оцените значението и важността на функциите, които всеки слой изпълнява.
Конферентна зона
Разположен над зоната на засмукване. Най-големият по дължина и най-многосилна коренова област. Именно тук се осъществява движението на вещества, важни за живота на растителния организъм. Това е възможно благодарение на доброто развитие на проводящите тъкани в тази зона. Вътрешната структура на корена в зоната на проводимост определя способността му да транспортира вещества в двете посоки. Възходящото течение (нагоре) е движението на вода с разтворени в нея минерални съединения. И органичните съединения се доставят надолу, които участват в жизнената активност на кореновите клетки. Зоната на проводимост е мястото, където се образуват страничните корени.
Структурата на корена на бобовите кълнове ясно илюстрира основните стъпки в процеса на образуване на корените на растенията.
Характеристики на структурата на корена на растението: съотношението на земните и подземните части
За много растения е характерно подобно развитие на кореновата система, което води до нейното превес над приземната част. Пример за това е зелето, чийто корен може да расте на дълбочина 1,5 метра. Ширината му може да бъде до 1,2 метра.
Кореновата система на ябълково дърво нараства толкова голяма, че заема пространство, чийто диаметър може да достигне 12 метра.
А в растението люцерна височината на земната част не надвишава 60 см. Докато дължината на корена може да бъде повече от 2 метра.
Всички растения, които живеят в райони с песъчливи и каменисти почви, имат много дълги корени. Това се дължи на факта, че в такива почви водата и органичните вещества са много дълбоки. В хода на еволюцията на растениятаадаптиран към такива условия, структурата на корена постепенно се променя. В резултат на това те започнаха да достигат дълбочината, където растителният организъм може да се запаси с веществата, необходими за растеж и развитие. Така например коренът на камилски трън може да бъде дълбок 20 метра.
Вкореняват космите в пшеничния клон толкова силно, че общата им дължина може да достигне 20 км. Това обаче не е границата. Неограниченият растеж на апикален корен при липса на силна конкуренция с други растения може да увеличи тази стойност няколко пъти повече.
Промени на корените
Структурата на корена на някои растения може да се промени, образувайки така наречените модификации. Това е вид адаптация на растителните организми към специфични условия на местообитание. По-долу е описание на някои от модификациите.
Кореновите грудки са характерни за далия, чистяк и някои други растения. Образува се от удебеляване на допълнителни и странични корени.
Бръшлянът и кампсисът също се различават по структурните особености на тези вегетативни органи. Те имат така наречените задръстващи се корени, които им позволяват да се придържат към близките растения и други опори, които са в обсега им.
Въздушни корени, които са дълги и абсорбират вода, се намират в чудовища и орхидеи.
Дихателните корени, растящи вертикално, участват във функцията на дишането. Има блатен кипарис, чуплива върба.
Някои представители на флората, които образуват отделна група паразитни растения, имат адаптации, коитопомага да се проникне в стъблото на гостоприемника. Това са така наречените смукателни корени. Характерно за белия имел, виешка.
Зеленчукови култури като моркови, цвекло, репички имат корени, които са се образували поради растежа на главния корен, вътре в който се съхраняват хранителните вещества.
По този начин структурните особености на корена на растението, водещи до образуването на модификации, зависят от много фактори. Местообитанието и еволюционното развитие са основните.
