Факты о корнях растений. Происхождение и многообразие культурных растений. Интересные факты о культурном растении. Многообразие окультуренных растений в наши дни
Человек непосвященный может вообразить, что корни всех деревьев начинаются где-то под стволом и уходят вниз, глубоко в землю. Но и то и другое оказывается неверным, когда дело касается необычных деревьев: есть корни, которые растут прямо вверх, есть и такие, которые разрастаются вокруг веток и ствола дерева, а не углубляются в землю. Короче говоря, корни могут возникнуть где угодно и расти почти в любом направлении. Барельефы в индийских храмах показывают, что для индуистской религии одно время были характерны культовые рисунки и скульптуры деревьев Ficus religiosa и F. benghalensis вверх тормашками!
Многие растения имеют воздушные корни. У эпифитных орхидей бывают корни-прицепки на всех ветках, а кроме того, более или менее прямые корни, врастающие в перегной из опавших листьев, который скапливается среди листьев орхидеи. То же бывает и у эпифитных папоротников. Вслед за этими растениями сбиваются с пути истинного и деревья. У многих пальм короткие питающие корни прорастают из почвы вверх, в перегной, окружающий растение, и даже в воздух. Дж. Уиллис сообщает , что корни пальм рафия (Raphia ruffia) развиваются между сухими черешками опавших листьев. «Они загибаются вверх и, как утверждают, функционируют в качестве дыхательных органов». (О других дыхательных корнях см. соответствующий раздел данной главы.)
Обычные корни растут вниз под влиянием силы тяжести и благодаря действию гормонов роста ауксинов. Стебли, наоборот, растут вверх - также под влиянием силы тяжести и, по-видимому, благодаря действию тех же гормонов. Корень и стебель ведут себя диаметрально противоположным образом, реагируя на один и тот же стимул, как два неодинаковых грузика, подвешенные к пропущенной сквозь блок веревке, движутся в противоположных направлениях под воздействием одной и той же силы - силы тяжести.
Однако всякое обобщение заставляет нас тут же указать на исключения. У некоторых пальм (так называемых «бесстебельных бразильских пальм») стебель растет вниз и, таким образом, играет роль корня. По мере углубления стебля в землю почка выгибается вверх, но сам стебель пальмы оказывается перевернутым. А вот дыхательные корни черных мангров (Avicennia nitida) прорастают сквозь ил в воздух и ведут себя словно стебли.
Считается, что корни - это орган дерева, которого мы никогда не видим, что они тянутся в разные стороны в поисках питательных веществ и заодно обеспечивают устойчивость дерева. Да, конечно, они собирают воду, содержащую питательные минеральные вещества, для всей верхней надстройки и помогают перекачивать этот раствор к листьям вопреки силе тяжести, но от многих других домашних обязанностей они полностью освобождены. Обычно корни не несут никакой ответственности за продолжение рода и не очень часто подвергаются нападениям со стороны людей, зверей и электрических компаний.
Никто не в силах исчерпывающим образом объяснить, что такое корень. И в такой книге, как эта, можно лишь сообщить факты, ибо древесные корни способны отклоняться от нормы по крайней мере в восьми направлениях, каждому из которых в этой главе посвящено по разделу.....
Дыхательные корни - пневматофоры - развиваются у тропических деревьев, растущих на болотистых или илистых местах. Они представляют собой пористые стержне- или плетеподобные выросты, поднимающиеся в воздух от подземной корневой системы. Многочисленные отверстия в их губчатых тканях позволяют воздуху свободно достигать подземных корней.
Дыхательные корни - пневматофоры
В Новой Зеландии растет гигантский метросидерос , или «рождественское дерево», названное так потому, что оно расцветает на святки (в это время в Южном полушарии весна).
Когда метросидеросы растут на берегу океана, их корни нередко бывают погружены в бурлящие воды прибоя. Такое дерево выбрасывает множество свисающих с веток и никогда не достающих до земли мочковатых корней, окружающих ствол, точно юбочка из травы. Ученые предположили, что воздушные корни служат дереву для дыхания и извлечения влаги из атмосферы.
Наиболее ярким примером растений с корнями-ходулями являются разнообразные виды мангровых деревьев, которые растут в тропиках на побережьях океанов и поболотистым берегам закрытых бухт в тихой соленой воде. Оказывается, корни их - отличные фильтры. Благодаря им, соль «остается за бортом», а к стволу, ветвям илистьям подается уже вода практически пресная.
В составе мангров можно встретить водные папоротники из рода акростихум . Поглощая морскую воду, он опресняет ее иным образом. Излишние соли выделяются на поверхности листьев. Когда лист весь покрывается белесой соляной корочкой, он отмирает, освобождая акростихум от избыточного ненужного груза.
Мангровые заросли образуют густую труднопроходимую чащу. Как бы уходя отчрезмерной тесноты на суше, эти деревья на своеобразных корнях-ходулях устремляются к самому берегу, а некоторые даже «заходят» в прибрежные океанские воды. Во время прилива мангровые леса по самые кроны погружаются в соленые воды океана. Но приходит время отлива, и вода, откатываясь, обнажает густые подводные заросли деревьев, стоящих на оголенных корнях-ходулях. Самое распространенное в мангровых зарослях дерево ризофора , обладающее кроваво-красной из-за большого содержания таннинов древесиной.
Плод ризофоры напоминает грушу, только прикрепленную к ветке другой стороной.Своеобразен способ размножения ризофоры - это живородящее дерево. Ее созревший плод не падает на землю, а остается висеть на ветке, пока его единственное семечко не прорастет, не выпустит корень нового растения. Рост корня длится почти шесть месяцев, он вырастает за это время на 60-70 сантиметров.
Отделение молодого растения от материнского совпадает с морским отливом. Устремившись вниз, молодое растение глубоко вонзается в освободившуюся от воды почву и начинает самостоятельную жизнь. В течение нескольких часов растения прочно закрепляются своими корнями в почве, и прилив им уже не страшен. Если растения не успели закрепиться, им придется поплавать несколько месяцев по океанским волнам, но молодые ризофоры готовы к таким испытаниям. Нередко они преодолевают громадные расстояния и поселяются далеко от своей родины, быстро приживаясь в благоприятных условиях.
Мангровые леса за короткое время образуют густые заросли, предохраняющие берег от разрушения морскими волнами.
Ризофора занимает первую линию мангровых лесов, наиболее глубоко вторгающуюся в океанские воды; вторую образует в основном авиценния, а дальше в заболоченной прибрежной полосе растут лагунария, банистерия и другие.
Интересно, что ходульные корни развиваются не только у мангровых деревьев. Такие же корни имеются и у множества различных деревьев, растущих в пресных болотах. В качестве примера можно привести дикий мускатный орех , встречающийся в заболоченных лесах Малайи.
Панданусы выбрасывают растущие вниз придаточные корни, вероятно, для создания дополнительной опоры. По мере роста дерева у него появляются все новыеподпорки, особенно если оно почему-либо согнуто. Каждая из подпорок, в свою очередь, выпускает дополнительные корни, и поэтому кажется, что дерево куда-то шагает.
Ходульные корни еще одного вида имеет бразильская пальма пашиуба (Iriartea exorrhiza) . При взгляде на это дерево создается впечатление, что его ствол никогда не соприкасался с землей, так как он «висит» в воздухе на высоте 2-3 метров, опираясь на небольшие, расположенные шатром корни.
Такие же корни и у пробочного, или зонтичного, дерева, растущего в тропиках западной Африки.
Одной из важнейших частей растения является корень. Именно он обеспечивает нормальную жизнедеятельность деревьев, трав, кустарников и даже водных представителей флоры. Зачастую надземная часть растения — это лишь верхушка айсберга. Большая его часть может находиться под землёй. Неслучайно корни столь велики, ведь на них возложены очень важные функции. Давайте поближе познакомимся с удивительными особенностями растительного мира.
Функции корней
Корни каждого растения выполняют целый спектр задач, который может разниться от вида к виду, но в большинстве случаев эти задачи одинаковы как для деревьев, так и для меньших их собратьев. Корни деревьев и других надземных растений позволяют им удерживаться в вертикальном положении, противостоять ветру и животным. Это особенно актуально для больших деревьев из-за их массы и высоты. Корневая система помогает им прикрепляться ко дну, а также предотвращает переворачивание некоторых из них.
Ещё одна функция корней — питательная. Они поглощают воду и из почвы и доставляют их в нужные места. Также в них синтезируются некоторые аминокислоты, алкалоиды и другие элементы, в которых нуждаются растения. Некоторые из представителей флоры вообще запасают полезные вещества прямо в корнях (в основном это крахмал и прочие углеводы). Также не стоит забывать о такой вещи, как микориза — симбиоз растения с грибами. Ключевую роль в нём играет именно корень. таково, что некоторые растения размножаются с его помощью - корневыми отпрысками.
Виды корней
В зависимости от строения и функции, которая на них возлагается, существуют разные типы корней. Первый — главный. Он вырастает прямо из семени при его прорастании, чтобы затем стать основной осью всей корневой системы. Помимо главного корня есть также придаточные. Они образуются из разнообразных мест — на стеблях, иногда на листьях, а в некоторых случаях даже на цветах. Ещё один вид — боковые корни. Они появляются из главного или придаточных корней и ветвятся в стороны, образуя новые и новые отростки.
Корневые системы
Все корни, которыми располагает растение, образуют корневую систему. В зависимости от роли различных корней в жизни их хозяина, различают два вида систем — стержневую и мочковатую. Первую отличает ориентированность на главный корень, который разрастается наиболее интенсивно. В этом типе основной стержень развивается значительно эффективнее, нежели боковые. Однако это различие можно заметить в основном на начальном этапе роста. Со временем боковые корни начинают неумолимо догонять своего главного собрата, а у старых растений они даже больше, чем основной. Стержневая система характерна в основном для
Второй тип отличают противоположные стержневому особенности корня. Такую систему называют мочковатой. Она характерна для и отличают её многочисленные придаточные и боковые отростки, заполоняющие пространство под растением. При этом главный корень обычно развит слабо или практически неразвит.
Корень. Строение корня
Каждый корень разделяется на несколько зон, каждая из которых отвечает за собственные уникальные функции. Одно из важнейших мест — зона деления. Она находится на кончике каждого корня и отвечает за его рост в длину. Здесь постоянно размножаются мириады маленьких клеточек. Такой процесс позволяет этой части корня выполнять свою нелёгкую задачу. Но зона деления бесполезна без корневого чехлика, который находится на конце каждого корешка. Он представляет собой слои сросшихся клеток, которые защищают делящиеся клетки от механических повреждений. Помимо этого, корневой чехлик выделяет своеобразную слизь, способствующую продвижению корней в почве.
Следующий сегмент корня — зона растяжения. Она располагается сразу за областью деления и отличается тем, что её клетки постоянно растут, хотя в них практически полностью отсутствует процесс деления. Затем идёт зона всасывания — место, в котором втягиваются из почвы вода и минеральные вещества. Происходит это благодаря мириадам крошечных волосков, покрывающих этот участок. Они существенно увеличивают общую площадь поглощения. При этом каждый волосок работает как насос, всасывая из почвы всё необходимое. Дальше идёт зона проведения, отвечающая за транспортировку воды с минеральными веществами наверх. Также отсюда спускаются вниз элементы, отвечающие за жизнедеятельность корневой системы. Эта часть весьма прочна и именно из неё растут боковые корни.
Поперечный срез
Если разрезать корень, то можно увидеть слои, из которых он состоит. Сначала идёт кожица шириной всего лишь в одну клетку. Под ней можно увидеть основу корня — паренхиму. Именно через её рыхлую ткань вода с минеральными веществами поступает в осевой цилиндр. Формирует его перикамбий — образовательная которая обычно окружает
Вокруг проводящего цилиндра располагаются плотно сомкнутые клетки эндодермы. Они водонепроницаемы, что заставляет живительную влагу с минералами двигаться вверх. Но как же тогда жидкость попадает внутрь? Это происходит благодаря специальным пропускным клеткам, расположенным на эндодерме. В большинстве случаев корни травы, деревьев, кустарников имеют такую структуру, хотя иногда бывают различия.
Микориза
Зачастую корни деревьев являются местом их симбиоза с другими формами жизни. Наиболее частыми партнёрами растений становятся грибы.
Это явление называется микоризой, что расшифровывается как "грибокорень". В это трудно поверить, но большинство деревьев зависят от плодотворного союза с мицелием. Привычные нам берёзки, клёны и дубы извлекают немало пользы из этого симбиоза.
При взаимодействии грибницы с корнями происходит обмен, при котором мицелий отдаёт дереву незаменимые минеральные вещества, получая взамен углеводы. Этот эволюционный ход позволил многим видам растений жить в условиях, неподходящих для их вида. Более того, некоторые представители флоры не существовали бы вовсе, если бы не микориза. Помимо симбиоза с грибами, есть выгодное сотрудничество с бактериями, к которому прибегает корень. Строение корня в этом случае будет отличаться от привычного нам. На нём можно обнаружить клубеньки, в которых обитают специальные бактерии, снабжающие дерево атмосферным азотом.
Вывод
Одной из важнейших частей любого растения является корень. Строение корня идеально приспособлено для задач, которые он выполняет. Корневая система — удивительный механизм, питающий растения. Не напрасно различные мистические течения считают, что дерево объединяет в себе силы неба и земли. Его надземная часть поглощает солнечный свет, а корни получают питание из почвы.
Значение корневой системы не очевидно, так как основное внимание приковывает к себе надземная часть растения: листва, ствол, цветок, стебель. Корень при этом остаётся в тени, скромно выполняя свою почётную миссию.
