Функции корней. видоизменения (метморфозы) корней — студенческий портал

Корни, помимо своих основных функций, часто выполняют другие функции. При этом происходят так называемые метаморфозы корней. Метаморфозы — это эволюционные видоизменения формы и строения органов.

Рассмотрим их подробнее.

1. Симбиоз корней с почвенными грибами

Явление симбиоза корней высших растений с почвенными грибами широко распространено в природе.

Окончания корней могут быть либо оплетены с поверхности гифами грибов, либо гифы грибов могут содержаться в коре корня. Такое явление называют микоризой, дословный перевод — «грибокорень«. Микориза может быть наружной (эктотрофной), внутренней (эндотрофной) или наружно-внутренней.

Эктотрофная (наружная) микориза может заменять растению корневые волоски. При этом, корневые волоски часто просто не развиваются. Наружная и наружновнутренняя микориза встречается у древесных и кустарниковых растений (к примеру, береза, клен, дуб, орешник и т.д.).

Наружная микориза

Наружная микориза

Внутренняя микориза часто встречается у различных видов травянистых и древесных растений (к примеру, это большинство видов злаков, лук, грецкий орех, виноград и т.п.). Существуют такие виды семейств, которые существовать без микоризы не могут (вересковые, грушанковые и орхидные).

Внутренняя микориза

В чем же проявляются симбиотические отношения между автотрофными растениям и грибами? Автотрофные растения снабжают грибной симбионт доступными для них растворимыми углеводами.

Грибной симбионт, в свою очередь, обеспечивает растение важными минеральными веществами.

Например, азотофиксирующий грибной симбионт снабжает растение азотными соединениями, ферментирует и доводит до глюкозы трудно растворимые запасные питательные вещества. Избыток глюкозы увеличивает всасывающую деятельность корней.

2. Симбиоз корней с бактериями

Помимо микоризы (микосимбиотрофии), которая часто встречается в природе, существует другой симбиоз, который встречается не так широко, как первый. Это симбиоз корней растения с бактериями (бактериосимбиотрофия).

Наиболее часто у бобовых растений, но иногда и у некоторых других растений на корнях образуются паренхимные наросты, которые еще называют клубеньками. Внутри этих клубеньков находится множество клубеньковых бактерий.

Поэтому в сельском хозяйстве бобовые часто высаживают для того, чтобы обогатить почву азотом.

Паренхимные наросты или клубеньки

3. Запасающие корни

В корнях любых растений, как правило, в некоторых количествах откладываются запасные питательные вещества такие, как сахар, крахмал, инулин и т.д. Но встречаются случаи, когда эта запасающая функция гипертрофирована и выходит на первый план. Корни при этом утолщаются и становятся мясистыми.

Такие видоизмененные стержневые корни, которые выполняют функцию запасания назвали «корнеплодами». Наиболее часто такая структура встречается у двулетников. К примеру, это морковь, свекла, репа, редис и т.д. В формировании этих корнеплодов принимает участие также и часть стебля — гипокотиль (или подсемядольное колено).

Корнеплоды

Корнеплоды на рисунке: 1 — брюква; 2 — свёкла египетская; 3 — свёкла сорта Маммут; 4 — морковь; с — семядоли; гп — гипокотиль; гк — главный корень.

У некоторых видов растений встречаются так называемые корневые шишки, которые являются сильно утолщенными придаточными корнями. Это, например, георгина, любка, чистяк и т.д. Между корневыми шишками и «корнеплодами» встречаются многочисленные переходы.

Корневые шишки

4. Втягивающие или контрактильные корни

Существуют некоторые виды растений, у которых корень резко сокращается в продольном направлении у его основания. К примеру, такое происходит у луковичных растений. У покрытосеменных растений часто встречаются втягивающие корни, которые обеспечивают плотное прилегание к земле розеток (одуванчик, подорожник и т.д.).

Благодаря подземному положению корневой шейки и вертикального корневища, обеспечивается углубление клубней в почве. Т.е. втягивающие корни дают возможность побегам выбирать наиболее благоприятную глубину залегания в почве.

В неблагоприятных климатических условиях, например в Арктике, втягивающие корни помогают пережить сложный зимний период цветковым почкам и почкам возобновления.

Втягивающие корни

5. Воздушные корни

Многие тропические растения эпифиты имеют воздушные корни. К примеру, такие корни встречаются у растений семейства орхидных, аронниковых и бромелиевых.

У этих растений есть, так называемая аэренхима. Это специальная рыхлая воздухоносная ткань из тонкостенных паренхимных клеток, из которой образованы перемычки между большими воздушными полостями.

Благодаря аэренхимы эти растения способны поглощать атмосферную влагу.

Воздушные корни

В тропиках на заболоченных почвах у деревьев часто образуются дыхательные корни или пневматофоры. Эти дыхательные корни поднимаются вверх (обратите внимание — это отрицательный геотропизм!) над поверхностью заболоченной почвы, чтобы снабжать воздухом подземные органы растения через систему отверстий.

Дыхательные корни

6. Ходульные корни

В мангровых зарослях, растущих в приливно-отливной полосе тропических морей, встречаются деревья с так называемыми ходульными корнями. Эти придаточные корни сильно разветвлены и растут вниз, благодаря чему деревья сохранят устойчивость на зыбком грунте.

Ходульные корни

К наиболее интересным и эффектным ходульным корням можно отнести корни-подпорки мощных ветвей фикуса-баньяна. Многочисленные придаточные корни баньяна также растут вниз, как это видно на рисунке.

Внизу они сильно утолщаются, укореняются, развивая при этом свою  собственную корневую систему. В результате этого одно единственное дерево баньяна может разрастись в целую «рощу», и занимать при этом площадь до 500 м2.

7. Досковидные корни

Опорные досковидные корни часто встречаются у крупных деревьев тропического дождевого леса. На мой взгляд, они не менее интересны, чем ходульные корни.

Стволы деревьев первого яруса дождевого леса могут достигать гигантских размеров, при этом корневая система у них поверхностная. Этим гигантам необходимо удерживаться в почве (которой практически нет) во время частых штормов и ливней.

И корни обычного строения никогда не смогли бы заякоривать такие растения в таких условиях. Поэтому, у таких деревьев на корнях, стелющихся по поверхности почвы, развиваются особые вертикальные выросты. Эти выросты как доски прилегают к стволу дерева.

На первом этапе досковидные корни в своем сечении округлы, но затем постепенно происходит сильный односторонний вторичный рост. Высота таких досковидных корней В тропическом дождевом лесу может легко превышать рост человека.

Досковидные корни

8. Корни-прицепки

Придаточные корни-прицепки часто встречаются на стеблях различных корнелазающих лиан. К таким, например относится плющ.

Окончания этих корней-прищепок густо покрыты всасывающими волосками, которые выделяют слизь. Благодаря этой слизи они очень крепко приклеиваются к своей опоре.

Корни-прицепки прочно удерживают растения, проникая в различные неровности или трещины дерева, стены, скалы, или какой-то другой опоре.

У плюща — корни-прицепки

9. Корни-присоски

Корни некоторых паразитных растений, к каким, например, относятся представители семейства гидноровых, изменили свои функции и превратились в присоски (гаустории). Гаустории оттягивают питательные вещества из растения-хозяина, внедряясь в его проводящие ткани.

Корни-присоски

Корни-присоски

Источник: https://www.studentguru.ru/root-metamorphosis.html

Корневая система и видоизменённые корни

• Корневая система
• Видоизменённые корни 

Корни появляются у растения в первую очередь. Они закрепляют проросток в почве, снабжают его водой и минералами. Только после начала работы корня развивается побег. Из зародышевого корешка сначала выходит основной (главный) корень, позже на нём появятся боковые. Придаточные корни тоже играют очень важную роль в укреплении и размножении растения. Они способны расти на старых корнях, на листьях и стеблях. Корни одного растения вместе называются корневой системой. У папоротников, хвощей и плаунов корневая система состоит только из придаточных корней. У семенных в зависимости от наличия или отсутствия тех или иных групп корней выделяют морфологические группы корневых систем.

Корневая система

Корневая система бывает:

• гоморизной – состоит только из придаточных корней. Первично гоморизная есть у высших споровых, так как у них нет семени, и главный корень там не закладывается. Вторично гоморизная – у семенных, у которых рано отмирает основной корень (мятликовые, лилейные, осоковые, одуванчик, картофель и др.).
• аллоризной – та, в которой выделяют главный, разветвлённые боковые и придаточные корни.

Типы корневых систем устанавливают и по другим признакам (см. схемы 1, 2).

Схема 1. Схема 2. Аллоризная, или стержневая корневая система
Вторично гоморизная, или мочковатая корневая система

Видоизменённые корни 

Вследствие смены функций, корневая система изменяет и своё строение. Это закрепляется в генотипе растения и передаётся из поколения в поколение. Видоизмененные корни, связанные с выполняемой ими работой, бывают очень разными.

• Корни-прицепки. Если побегу по какой-то причине нужно подняться вверх, используя опору, он превращает свои придаточные корни в прицепки. Такие видоизменённые корни есть у многих лиан, например, у плюща.

Корни-прицепки плюща

• Корни-присоски развиваются у облигатных и факультативных растений-паразитов. С их помощью повилика проникает в тело растения-хозяина и получает от него питательные вещества.

Повилика

• Микориза (грибокорень) – тесный симбиоз корня и гифов грибов. За счёт этого сожительства у растений увеличивается всасывающая поверхность и количество получаемой ими воды, минеральных и органических веществ. Гриб получает от растения сахара и другие полезные компоненты. Симбиоз не исключает того, что гриб на определённых этапах жизни может просто паразитировать на растении, а растения часто «переваривают» гифы грибов. Поэтому микоризу можно рассматривать как своеобразный тип паразитизма.

Гифы проникают в корень через корневые волоски, растут по межклетникам и закрепляются в коре в зоне поглощения корня. Если гифы образуют чехол, расположенный снаружи корня, то говорят об эктомикоризе. Этот тип характерен для кустарников и деревьев.

Эктомикориза способна заменять корням корневые волоски, которые при этом часто не развиваются совсем. Если все гифы находятся внутри корня, то микоризу именуют эндомикоризой (лук, злаки, грецкий орех, виноград).

Большинство современных трав и деревьев образуют микоризу, а орхидеи, верески и грушанки вообще не могут жить без симбиоза с грибами.

• Бактериальные клубеньки на корнях бобовых – видоизмененные корни боковых, приспособление к симбиозу с бактериями из рода Rhizobium. Эти микроорганизмы проникают внутрь молодых корней через корневые волоски и вызывают образование клубеньков. Бактерии находятся в цитоплазме клеток бактероидной ткани. Снаружи клубенёк покрыт перидермой, между ней и бактероидной тканью находятся проводящие пучки, связанные с проводящей системой материнского корня. Между клетками корня и бактериями существует тесное биохимическое взаимодействие. Бактерии фиксируют азот из воздуха почвенных скважин и делятся им с растением. Сами же от них получают органические вещества. Это очень важный для нас симбиоз. Благодаря нему бобовые очень богаты белками из-за большого количества азота, доступного им. Кроме бобовых, и другие растения способны образовывать симбиоз с азотфиксирующими бактериями, это лох, ольха, облепиха, подокарпус и др.

Бактериальные клубеньки на корнях клевера

• Ходульные корни (корни-подпорки) образуются у деревьев мангровых зарослей. У ризофоры (Rhizophora) от ствола отходят мощные придаточные видоизменённые корни, которые, достигнув земли, разветвляются и врастают в неё. Благодаря ходульным корням деревья приобретают большую площадь опоры и удерживаются на зыбком илистом грунте даже во время отливов. Такие же корни есть и у растений со слабым стеблем, живущих в других природных комплексах, например у форм индийских баньянов.

Ходульные корни мангровых обитателей
Корни-подпорки баньяна

• Дисковидные видоизменённые корни характерны для крупных деревьев, растущих в тропических дождевых лесах. Они развиваются у основания ствола и обеспечивают их дополнительной опорой.

Дисковидные корни

• Воздушные корни. Эти видоизмененные корни формируется у многих тропических эпифитов, например, у орхидей, бромелий. Эпифиты используют деревья, чтобы подняться по ним к свету. Воздушные корни орхидей свободно висят в воздухе, они приспособлены к поглощению влаги, попадающей на них в виде росы или дождя. На поверхности воздушных корней образуется особая покровная ткань – веламен. Она похожа на ризодерму, но отличается многослойностью и тем, что её клетки отмирают. Поэтому воду веламен впитывает не осмотическим, а капиллярным путём.

Воздушные корни смоковницы
Эпифитное растение бромелия

• Дыхательные корни (пневматофоры) развиты из подземных боковых корней у мангровых тропических деревьев, обитателей болотистых побережий океанов, в полосе приливов и отливов. У авиценнии (Avicennia) дыхательные корни растут вертикально вверх. На их концах в перидерме находится много чечевичек, связанных с аэренхимой (воздухоносной тканью). По этим тканям воздух поступает в подземные органы растения.

• Втягивающие корни (контрактильные). Это боковые или придаточные корни, способные укорачиваться у основания, что приводит к втягиванию побега на глубину. Их можно узнать по поперечному утолщению с морщинами. Втягивающие корни помогают побегу (луковице, корневищу, клубнелуковице и др.) находить удобное положение в почве. Там, где климатические условия требуют переживания суровой зимы, они помогают многолетним растениям спрятаться на глубину и пережить суровые условия их почкам возобновления. У некоторых растений с укороченным стеблем втягивающие корни обеспечивают плотное прилегание розеток к земле (одуванчик, подорожник). Контрактильные корни есть у пролески, шафрана, лука, наземных орхидей.

• Запасающие корни чаще бывают сильно утолщёнными и богатыми паренхимными клетками. Запасающая основная ткань находится в сердцевине, первичной коре и древесине видоизменённого корня. Утолщённые боковые или придаточные корни любки, георгины, батата, чистяка называются корневыми шишками, или корнеклубнями. У двулетних на первый год жизни, реже у других стержнекорневых растений, появляется образование, называемое корнеплодом. Запасая вещества, он помогает растению пережить период покоя и завершить развитие в нужное время. В образовании корнеплода участвует главный корень и переходная между стеблем и корнем (гипокотель) ткань. У моркови почти весь корнеплод, за исключением верхней части составлен корнем. У репы корень образует лишь самую нижнюю часть корнеплода, а его основная часть сформирована гипокотелем. У редиса даже разные сорта характеризуются разной степенью участия стебля и гипокотеля в формировании корнеплода. Корнеплоды и корнеклубни формируют придаточные почки и служат для вегетативного размножения. Сочные и крупные корнеплоды культурных растений появились в результате длительного искусственного отбора.

• Корневые отпрыски образуются из придаточных почек, возникающих на корнях многих двудольных. Они развиваются в надземный побег и ещё называются корневой порослью. Обычно такие видоизменённые корни есть у многолетних растений, таких как вишня, малина, сирень, осина, тополь и др. Корневые отпрыски служат для вегетативного размножения. Растения, выросшие из поросли одной особи называют клонами.

Вам будет интересно

• Общее строение растенийСтроение растений очень разнообразно и отличаются даже в пределах одного вида. Древнейшие представители флоры, многие…

• Строение семян растенийПонятие о строение семян предполагает усвоение понятие об органах растений вообще. У растений, как и…

• Строение листьевВ ботанике листья – это вегетативные органы, части побега сосудистых растений. В норме они развиваются…

• Ткани растенийТкани растений — это не ошибка в написании. Шёлковые, бархатные, шерстяные, хлопковые, льняные – это…

• Листья растений: продолжениеЛистья – основные фотосинтезирующие органы растений. На развитом побеге они инициируются как листовые примордии в…

Источник: https://tvoiklas.ru/koren/

Корень

Корень — вегетативный орган растения, обладающий положительным геотропизмом (растет по направлению силы притяжения), имеющий цилиндрическую форму и радиальную симметрию.

До тех пор пока на кончике корня есть верхушечная (апикальная) меристема, корень способен к росту. Ключевое отличие корня от побега в том, что верхушечная меристема защищена корневым чехликом, который покрывает ее.

Запомните также, что на корне никогда нельзя найти листья. Основные функции корня:

• Опорная функция — закрепляет растение в почве (заякоривание)
• Всасывание воды и растворенных в ней минеральных веществ из почвенного раствора
• Синтез органических веществ — в клетках корня происходит образование важных для растения соединений (алкалоиды, гормоны, аминокислоты)
• Запасание питательных веществ — корень накапливает крахмал, масла
• Вегетативное размножение — может осуществляться частями корня

Иногда на корнях закладываются придаточные почки — так называют почки, которые закладываются вне типичных мест развития почек (вне пазухи листа и верхушки побега). Из них прорастают побеги, часто называемые корневой порослью или корневыми отпрысками.

• Симбиоз с бактериями, грибами

Клубеньковые (азотфиксирующие) бактерии объединяются на корнях в особые образования — клубеньки. Эти бактерии способны преобразовывать атмосферный азот (молекулярное вещество) в азотсодержащие сложные вещества, которые усваиваются растениями. С мицелием грибов корень образует симбиоз, который называется микориза (или грибокорень).

Корневая система и происхождение корней

Корневую систему образуют в совокупности все корни растения. Она обеспечивает надежное заякоривание растения в почве. У растений встречается три основных типа:

• Стержневая корневая система

Хорошо выражен, развит главный корень, выделяется на фоне остальных корней. Боковые и придаточные корни не выделяются, занимают по отношению к главному подчиненное положение. Характерна для двудольных растений: клевера, одуванчика лекарственного, лопуха большого.

• Мочковатая корневая система

Главный корень не развит или быстро отмирает, преобладают придаточные корни, растущие от побега. Корни равнозначны между собой. Мочковатая система характерна для большинства однодольных растений: лук репчатый, злаки, подорожник большой, лютик едкий.

• Смешанная корневая система

Можно отличить главный корень, он выделяется по размеру. Однако, хорошо развиты множественные придаточные и боковые корни. Смешанная корневая система характерна для клубники, земляники.

Зоны корня

Зоны корня являются отражением его роста и развития. Я всегда говорю учениками, что воображение — это самое важное. Представьте корень, растущий вглубь почвы. Он сталкивается со множеством проблем и задач, которые зоны корня помогают решать. По мере роста вглубь, зоны корня сменяют друг друга в направлении роста. Итак, какие же зоны корны выделяют?

• Зона размножения (деления)

Это зона представлена мелкими, быстро делящимися клетками верхушечной (апикальной) меристемы, расположенной на верхушке конуса нарастания. Такие молодые клетки особенно уязвимы, поэтому с целью защиты зону размножения покрывает корневой чехлик. Его клетки постоянно погибают от соприкосновения с почвой, образуя слизистый чехол, способствующий росту корня вглубь почвы и снижающий трение о почву. Корневой чехлик у злаковых растений образуется из меристематических клеток, совокупность которых называется калиптрогеном. У двудольных растений имеется дерматокалиптроген, из которого помимо корневого чехлика развивается протодерма, из которой далее дифференцируется ризодерма (эпиблема).

• Зона роста (растяжения)

В этой зоне поделившиеся «молодые клетки — взрослеют», набирают цитоплазматическую массу, увеличиваются в размерах. Именно за счет их роста зона деления корня проталкивается вглубь почвы, что и обеспечивает рост корня.

• Зона всасывания

Здесь происходит дифференцировка клеток, формируются основные типы тканей. Клетки ризодермы (эпиблемы) образуют корневые волоски — волосовидный вырост. Важно отметить, что корневой волосок это вырост одной клетки. Однако клеток очень много, и в совокупности все их корневые волоски существенно увеличивают площадь всасывания корня. Врастая в почву, корневые волоски выполняют одну из важнейших функций корня — всасывание воды и растворенных в ней минеральных солей из почвенного раствора. По длине зона всасывания занимает 1-1,5 см.

• Зона проведения

По мере роста корня вглубь почвы корневые волоски отпадают, когда-то активная зона всасывания теперь становится другой крайне важной зоной — проведения. По протяженности зона проведения корня превосходит все остальные: она тянется вплоть до корневой шейки — места перехода корня в стебель, достигает десятков сантиметров.

Пикирование (пикировка) корня

Это удаление верхушки главного корня вместе с зоной размножения. Таким образом садоводы останавливают рост главного корня и стимулируют развитие боковых и придаточных корней, корневая система получается разветвленной, и растение дает хороший урожай.

Корневое дыхание

В корнях идет процесс дыхания, подобно тому, как и в других органах. Для нормального роста и развития к корню должен поступать свежий воздух, содержащий кислород.

При плохой структуре почвы ее насыщение водой приводит к настоящему кислородному голоданию корней — асфиксии, и далеко не все растения устойчивы к этому явлению.

Отметьте для себя важность аэрации корней растения, посмотрев на следующий опыт. С помощью груши в левой части рисунка в воду накачивают воздух, частично растворяющийся в воде — корни получают кислород, растение развивается. Справа корневое дыхание затруднено, развитие растения замедлено, и, если асфиксия корней продолжится, растение погибнет.

Видоизменения корней

• Корнеплод

Запасающий орган, в котором складируется крахмал, сахароза, белки, клетчатка, минеральные соли. Формируется корнеплод из главного корня и основания стебля побега. Корнеплод характерен для двулетних растений: свеклы, петрушки, брюквы, моркови. В первый год жизни у них формируется корнеплод с запасом питательных веществ, к осени надземная часть отмирает. Следующей весной растение «оживает» именно благодаря запасу веществ в корнеплоде с прошлого года. На второй год растения плодоносят и цветут, после чего отмирают полностью.

• Корневые клубни

Представляют собой видоизменения боковых и придаточных корней. Выполняют запасающую функцию. Внешне утолщены и напоминают клубни. Имеются у чистяка, ятрышника, георгина, батата (сладкий картофель).

• Питающие воздушные корни

Некоторые растения образуют корни в воздушной среде. Воздушные корни встречаются у лиан и эпифитов, растущих в условиях тропиков, где воздух настолько влажный, что из него в буквальном смысле можно всасывать воду, что и делают воздушные корни. Многослойная покровная ткань воздушных корней подобно губке впитывает воду из влажного воздуха. Имеются у тропических папоротников, орхидеи, монстеры. Слово эпифиты происходит от греч. ἐπι- — «на» и φυτόν — «растение», так обозначают растения, прикрепленные или произрастающие на других растениях, при этом совершенно не получающие от них питательных веществ, то есть явление паразитизма исключается.

• Корни прицепки (или корни-зацепки)

Это видоизмененные придаточные корни, выполняющие опорную функцию. Они прикрепляют растения к объектам окружающей внешней среды: стволам деревьев, фасадам зданий, корни прицепки помогают занять растению наиболее благоприятное с точки зрения освещенности место. Яркий примеры — плющ, ваниль.

• Воздушные опорные корни (корни-подпорки)

Видоизмененные придаточные одревесневшие корни, растут на стволах и ветвях до почвы, у ее поверхности сильно разветвляются, тем самым «подпирая» растение. Придают опору растению и его ветвям, закрепляют его в почве. Встречаются у тропических растений: баньян, фикус.

• Дыхательные корни

Формируются у растений, произрастающих в воде или на болоте, в качестве механизма адаптации к недостаточному снабжению корней воздухом. Они приподнимаются над поверхностью воды и поглощают воздух. Такие корни имеет болотный кипарис (таксодиум).

• Ходульные корни

Образуются на стволах деревьев для опоры. Могут поддерживать ствол дерева над уровнем воды при затоплениях, укрепляют растение в иле или песчаном грунте приливной полосы морских побережий. Имеются у пандануса.

• Корни-присоски

Видоизменения корней растений-паразитов, с помощью которых они высасывают питательные вещества из клеток растения-хозяина. Эти корни внедряются в стебли других растений и поглощают их соки: воду, растворенные в ней минеральные вещества, органические вещества. Имеются у повилики и заразихи. У омелы, погремка тоже имеются корни-присоски, но они всасывают только воду и растворенные в ней соли.

Источник: https://studarium.ru/article/9

Корень и корневая система — МОРФОЛОГИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ

5.1. Понятие о корне, функции корня

Корень — осевой вегетативный орган, не образующий на себе листьев, обладающий радиальной симметрией и нарастающий в длину до тех пор, пока сохраняется апикальная меристема.

Основная функция корня — поглощение из почвы воды с растворенными в ней минеральными веществами. Кроме этого корень укрепляет («заякоривает») растение в почве, служит вместилищем запасных питательных веществ, осуществляет синтез некоторых органических веществ, которые затем перемещаются в другие органы растений. У корнеотпрысковых растений корни выполняют функцию вегетативного размножения.

5.2. Закономерности строения корня

Корень появился в связи с выходом растений на сушу. Типичный корень представляет собой подземный орган, который характерен для всех высших растений, кроме мхов.

Морфологические отличия корня от стебля заключаются в том, что на корне отсутствуют листья или какие-либо их видоизменения. Апикальная меристема корня, которая обеспечивает его нарастание в длину, прикрыта корневым чехликом.

Корень обладает положительным геотропизмом, поэтому растет, в основном, верхушкой вниз, в почву, в отличие от стебля, для которого характерен отрицательный геотропизм.

5.3. Классификация корней

По происхождению корни делят на главный, придаточные и боковые. Главный корень развивается из зародышевого корешка семени. Придаточные корни возникают на других органах растений (стебле, листьях). Боковые корни являются ответвлениями главного и придаточных корней.

По отношению к субстрату (среде своего обитания) корни делят на земляные, водные, воздушные, чужеядные. Земляные корни характерны для 70 % современных семенных растений и развиваются в почве.

Чужеядные корни (корни-присоски) встречаются у растений-паразитов и разрастаются в тканях растения-хозяина.

По форме корни делят на цилиндрические (толстые, имеющие одинаковый диаметр на всем протяжении), шнуровидные и нитевидные (также имеющие одинаковый диаметр по всей длине, но более тонкие), узловатые (с неровными утолщениями в виде узлов), шаровидные (округлыми), реповидные и др.

5.4. Классификация корневых систем

Корневая система — это совокупность всех корней одного растений. Выделяется два типа корневых систем: стержневая и мочковатая (рис. 50).

Рисунок 50. Типы корневых систем

Стержневая корневая система характеризуется наличием хорошо выраженного главного корня, который по длине и ширине значительно превосходит боковые корни. Такой тип корневой системы свойственен представителям класса Двудольные и особенно хорошо развит у древесных растений.

Мочковатая корневая система не имеет хорошо выраженного главного корня. Он либо плохо развит, либо отмирает на начальных этапах своего развития. Корневая система сформирована большим количеством придаточных корней, которые развиваются на нижних узлах стебля. Мочковатая корневая система появилась позднее в эволюционном плане в процессе приспособления растений к условиям окружающей среды.

Развитие корневой системы способствует проникновению корней растений на большую глубину и ширину в почву, позволяет захватывать максимально возможный объем. Разрастание корней значительно увеличивает поглощающую поверхность корня. Растения могут образовывать корневые системы в 2-3 яруса, что определяется расположением в почве питательных веществ и влаги.

5.5. Видоизменения (метаморфозы) корней

Видоизменениями корней являются корнеплоды, корневые шишки, ходульные корни, дыхательные, втягивающие, корни-присоски и т.д.

Запасающие корни выполняют функцию запаса питательных веществ. При этом происходит значительное утолщение корня. Среди запасающих корней выделяются корнеплоды и корнеклубни.

Корнеплод представляет собой видоизмененный утолщенный главный корень, который может быть реповидной, веретеновидной, цилиндрической формы. В морфологическом строении корнеплода выделяют головку, шейку и собственно корень, которые характеризуются различным происхождением. Головкой корнеплода называют его верхнюю часть.

Она несет листья и почки, представляет собой укороченный стебель. Шейка расположена ниже головки, не несет на себе листьев и корней, является разросшимся подсемядольным коленом (гипокотилем). Собственно, корень — это нижняя часть корнеплода, которая сильно утолщена и на которой образуются боковые корни.

Корнеплоды развиты у свеклы, моркови, редьки, репы (рис. 51).

Рисунок 51. Корнеплод свеклы

Корнеклубни (корневые шишки) возникают вследствие видоизменения, утолщения боковых и придаточных корней чистяка, ятрышника, георгины (рис. 52).

Рисунок 52. Корневые клубни

Ходульные корни являются видоизмененными придаточными корнями, которые формируются на стебле главного побега на высоте 2-3 м. Развиты у растений мангров, которые произрастают на затопляемых приливами местах (рис. 53).

Рисунок 53. Ходульные корни

Дыхательные корни (пневматофоры) формируются также у растений, обитающих в условиях избыточного увлажнения. При этом боковые корни растут горизонтально, от них отходят ответвления, обладающие отрицательным геотропизмом и растущие вертикально вверх. Они прорастают сквозь почву и образуют пневматофоры. Основная их функция — снабжение корней кислородом (рис. 54).

Рисунок 54. Дыхательные корни

Воздушные корни развиты у растений-эпифитов, они поглощают воду из водяных паров воздуха и атмосферных осадков (рис. 55).

Рисунок 55. Воздушные корни орхидеи

Втягивающие (контрактильные) корни могут укорачиваться у своего основания, что приводит к втягиванию в почву побега (луковицы, корневища). Такие корни развиты у гладиолуса, ириса, лилии, рябчика и других растений (рис. 56).

Рисунок 56. Клубнелуковица гладиолуса с утолщенными у основания втягивающими корнями

Досковидные корни представляют собой крупные плагиотропные боковые корни, которые по всей длине имеют плоский досковидный вырост. Они развиваются у деревьев верхнего и среднего ярусов тропического дождевого леса и обеспечивают их устойчивость.

Столбовидные корни характерны для тропических фикусов (баньяна, фикуса священного, фикуса каучуконосного и др.). Они начинают формироваться как придаточные на ветвях деревьев, затем достигают почвы и укореняются. Со временем они превращаются в столбовидные корни, поддерживающие крону дерева (рис. 57).

Рисунок 57. Столбовидные корни баньяна

Корни-присоски или прицепки — это видоизмененные воздушные корни, которые развиваются у лиан и обеспечивают прикрепление их к вертикальной опоре. У растений-паразитов корни-присоски проникают в ткани растения- хозяина и поглощают из него питательные вещества (рис. 58).

Рисунок 58. Корни-прицепки плюща

5.6. Микориза и сожительство с корнями

Корни многих растений могут вступать в симбиоз (взаимовыгодное сожительство) с грибами и бактериями.

Сожительство корней высших растений и грибов называется микоризой. При этом гифы гриба оплетают корни растений, образуют плотный чехол и способствуют снабжению растений водой и растворенными в ней минеральными солями. Гриб в свою очередь получает от растений безазотистые органические соединения. По строению различают два вида микоризы: эктотрофную и эндотрофную (рис. 59).

Рисунок 59. Микориза

Эктотрофная (наружная) микориза формируется при оплетении корней растений гифами гриба в виде плотного чехла. Этот тип распространен у древесных растений (березы, липы, дуба, осины и др.). Корневые волоски при наличии такой микоризы отмирают.

Гифы гриба полностью обеспечивают растение водой и минеральными веществами. При эндотрофной (внутренней) микоризе гифы гриба проникают внутрь клеток корня, но клетки остаются живыми, разрушается грибница, и ее содержимое постепенно усваивается растением.

Эктотрофная микориза чаще встречается у травянистых растений.

Для некоторых растений (дуб, сосна, осина и др.) наличие грибов является обязательным условием в связи с особым типом питания — микотрофным, т.е. питанием с помощью грибов.

Растения могут вступать в симбиоз с бактериями рода Rhizobium, что приводит к формированию на корнях клубеньков. Бактерии проникают в корни растений из почвы через стенки корневых волосков, вызывают разрастание и увеличение в размерах клеток корня. В результате образуются наросты — клубеньки, в которых развиваются колонии бактерий.

Бактерии фиксируют атмосферный азот и переводят его в связанное состояние, в котором он усваивается растением. Сами бактерии используют вещества, которые находятся в клетках корня. Таким образом, бактерии улучшают азотное питание растений, при отмирании корней они обогащают почву азотом.

Образование клубеньков на корнях свойственно в основном представителям семейства бобовые (клеверу, люцерне, гороху, вике и др.) (рис. 60).

Рисунок 60. Клубеньки на корнях бобовых растений

Источник: https://lifelib.info/botany/morphology_1/6.html

Метаморфозы корней и специализация

Метаморфозы или видоизменения корней – это анатомо-морфологические превращения, когда одна из дополнительных функций становится ведущей и проявляется на строении органа.

А) Запасающие

У многолетних и однолетних растений корень может служить вместилищем запасных питательных веществ. Видоизменение связано с разрастанием различных тканей при отложении в них веществ корни становятся толстыми , мясистыми.

Их 2 вида:

— «Корнеплоды»: возникает на главном корне, при его образовании участвует часть стебля. Он более или менее утолщен, больше (у репы, свёклы), меньше (морковь). Корнеплоды: запас веществ размножение, используется на корм скоту, человеку для питания. — Корне клубни (корневые шишки)- возникают на боковых корнях и придаточных (георгин, яртышник, чистяк, батат- слад. картошка).
	Б ) Воздушные – развиваются в тропических лесах у растений которые растут на других растениях (их органах) эти растения –эпифиты. Они используют другие более высокие растения в качестве механической опоры. Воздушные корни эпифитов свисают вниз и поглощают влагу из атмосферного воздуха (архидеи).

В) Дыхательные – растут вертикально вверх из воды и почвы, насыщенной влагой. Внутри них хорошо развита аэренхима, по которой воздух поступает в подземные органы (тропические, болотные и водные растения = мангровые заросли)

Г) Опорные (ходульные, столбовидные) описаны у мангровых растений- тропические заросли на затопляемых морских побережьях.

Придаточные корни отходят от ствола на уровне прилива (2-3 м) они сильно ветвятся, и как ходули, поддерживают дерево во время отлива. Встречаются у растений: томат, подсолнечник.

Столбовидные – развиваются из придаточных корней у некоторых тропических фикусов. От горизонтальных ветвей отходят придаточные корни, некоторые закрепляются в почве, а надземная часть утолщается (до 2-3 м в д.) и превращается в мощные столбы. Дерево разрастается (как роща)- баньян.

Д) Гаустории (корни — присоски) у паразитических растений корни видоизменяются в сосущие органы, они проникают в тело хозяина и поглощают воду и питательные вещества (повелика, омела, заразиха)

Специализация корней – в связи с выполняемыми функциями.

А) Микоризма (грибокорень) симбиотический орган.

Почвенное питание растения осуществляется с участием гиф. гриба охватывают корни снаружи (эктотрофная микориза).

У орхидных, вересковых, яблони, груши, земляника, томата, злаков…гифы гриба проникают внутрь клеток корня (эндотрофная микориза).

Мицелий гриба разрушает органические вещества почвы и делает их доступными для растения. Гриб обогащает растение стимуляторами роста, некоторыми гормонами, витаминами, ферментами. Гриб получает от растения углеводы и другие органические вещества (симбиоз).

Б) Клубеньки: на корнях бобовых растений поселяются азотфиксирующие бактерии, вызывая опухолеобразные утолщения – клубеньки. Они фиксируют азот из воздуха (NH3 и аминогруппы NH2). Этих веществ хватает для удовлетворения потребностей и бактерий и бобового растения. После отмирания растения клубеньки разрушаются, почва обогащается N2 (симбиоз).

Рекомендуемые страницы:

Источник: https://poisk-ru.ru/s38393t13.html

Биология в лицее

Значение и видоизменения корней

Роль корня в жизни растения очень велика. Значение корня можно определить по тем функциям, которые он выполняет.

Важнейшая функция корня – питание растения, т. е. всасывание воды и минеральных веществ.

Благодаря всасывающей способности корня растение получает из почвы соли калия, кальция, магния и фосфора, соединения азота и серы и многие другие вещества, необходимые растению для обмена веществ, образования клеток и различных внутриклеточных структур. Например, без магния у растений не образуется хлорофилл.

Другая функция корня – укрепление растения в почве.

Еще одна функция корня – вегетативное размножение растения. На корнях образуются придаточные почки, из которых развиваются надземные побеги. Такие растения называют корнеотпрысковыми. Отделившись от материнского, они могут жить как самостоятельное растение. Осина, сирень, щавелек, вьюнок, льнянка, иван-чай, слива, малина могут размножаться вегетативно – корнем.

Следующая функция корня – запасающая, так как в корне происходит отложение запасных питательных веществ.

У многих растений корни участвуют в запасании питательных веществ. В них откладываются главным образом углеводы в виде крахмала, сахаров и инулина. Например, у моркови, редьки, петрушки, редиса корнеплод, представляющий собой утолщенный главный корень, специально приспособлен для отложения питательных веществ.

Толстые боковые и придаточные корни в мочковатой корневой системе называют корневыми шишками. Так, у георгины, батата и некоторых других растений утолщены придаточные корни.

Корни, пронизывая рыхлые песчаные почвы, укрепляют их. Протискиваясь в плотной глинистой и каменистой почвах, они придают им рыхлость и своими выделениями обеспечивают растворимость поглощаемых минеральных веществ.

Постоянно отмирающие корневые волоски вместе с выделениями и слущиванием слизистых клеток чехлика обеспечивают питание (и привлечение) многочисленного микроскопического населения почвы (бактерий, грибов, простейших).

Тем самым корни создают благоприятные условия для своей жизни и жизни других организмов.

Еще одна важная функция корня – служить пищей другим организмам, в том числе и человеку. Корни также обеспечивают плодородие почвы. Кроме названных корень может выполнять и ряд других функций. У растений корни видоизменяются при изменении условий окружающей среды.   

Корень – специализированный орган, приспособленный для поглощения питательных веществ из почвы. Все разнообразие корней связано с видоизменениями главного или боковых и придаточных корней. Видоизменение обусловлено его функциями.

Источник: http://biolicey2vrn.ru/index/vidoizmenenija_kornej/0-34

Видоизменения корней

☰

У корней растений есть две основные функции: 1) закрепление растения в почве, 2) поглощение воды и растворенных в ней минеральных веществ. Однако нередко корни растений выполняют ряд дополнительных функций, в результате чего видоизменяются, т. е. в природе имеют место видоизменения корней.

Ниже перечислены наиболее известные видоизменения корней.

Корнеплоды

Корнеплод — это видоизменение главного корня и нижней части стебля, в которых накапливаются запасные питательные вещества (крахмал, сахара и др.). Корнеплоды характерны для таких растений как свекла и морковь, а также ряда других.

Чаще всего корнеплоды встречаются у двулетних растений. Они образуются в конце первого вегетационного периода такого растения, обычно в конце лета или начале осени.

Растение за лето накапливает запасные питательные вещества, осенью ее надземная часть отмирает. На второй год весной стебли и листья снова отрастают. При этом используются запасные вещества из корнеплода.

В этот год растение цветет и плодоносит, после чего отмирает полностью.

Корнеплоды многих растений человек использует для своего питания. Урожай собирают в первый год. Если надо получить семена, то корнеплод оставляют в почве на второй год.

Корневые клубни

Корневые клубни — это видоизменения придаточных и боковых корней, в которых накапливаются запасные питательные вещества. Клубни характерны для таких растений как батат, георгины и ряд других.

Корневые клубни по-другому называют корневыми шишками.

Корни-прицепки (или корни-зацепки) — это видоизменения придаточных корней, служащие растению для прикрепления к какой-либо опоре. Эти корни находятся над почвой. Так растение выносит свои вегетативные части (стебель и листья) к свету при отсутствии прочного стебля. Корни-прицепки можно наблюдать у плюща.

Корни-подпорки

Корни-подпорки, или опорные корни, также развиваются из придаточных корней и находятся в воздушной среде. Они образуются у ряда тропических деревьев на стволах и ветвях. Далее они растут до почвы. У ее поверхности они сильно ветвятся и как бы подпирают растение. Пример растения с корнями-подпорками — это баньян.

Воздушные корни

Воздушные корни характерны для орхидей, которые растут на вервях тропических деревьев. Здесь корни орхидей просто свисают вниз. В тропических лесах очень влажно, так что воду можно впитывать прямо из воздуха.

Корни-присоски

Корни-присоски характерны для растений-паразитов. С помощью таких корней растение внедряется в органы других растений и поглощает оттуда воду, минеральные и органические вещества. Такими растениями-паразитами являются повилика и заразиха.

Корни-присоски также можно наблюдать у омелы, погремка, ивана-да-марьи. Они всасывают только воду и минеральные вещества.

plustilino © 2019. All Rights Reserved

Источник: https://biology.su/botany/root-modification