Root i njegove funkcije. Botanička sekcija morfologija biljaka uvod u botaniku korijena. Vrste korijenskog sistema

I odlazi.

Na korijenu nema listova, a u ćelijama korijena nema hloroplasta.

Osim glavnog korijena, mnoge biljke imaju brojne adventivne korijene. Ukupnost svih korijena biljke naziva se korijenski sistem. U slučaju kada je glavni korijen malo izražen, a adventivni korijeni znatno izraženi, korijenski sistem naziva se vlaknastim. Ako je glavni korijen značajno izražen, korijenski sistem se naziva glavni korijen.

Neke biljke talože rezervne hranjive tvari u korijenu, takve formacije se nazivaju korijenjem.

Osnovne funkcije korijena

  1. Podrška (fiksiranje biljke u supstratu);
  2. Usisavanje, provođenje vode i minerali;
  3. Opskrba hranjivim tvarima;
  4. Interakcija s korijenjem drugih biljaka, gljivama, mikroorganizmima koji žive u tlu (mikoriza, kvržice mahunarki).
  5. Sinteza biološki aktivnih supstanci

Kod mnogih biljaka korijenje obavlja posebne funkcije ( vazdušno korenje, korijenje sisara).

Porijeklo korijena

Tijelo prvih biljaka koje su došle na kopno još nije bilo podijeljeno na izdanke i korijenje. Sastojao se od grana, od kojih su se neke dizale okomito, dok su druge pritiskale tlo i upijale vodu i hranjive tvari. Uprkos svojoj primitivnoj strukturi, ove biljke su bile opskrbljene vodom i hranjivim tvarima, budući da su bile male veličine i živjele su blizu vode.

U toku dalje evolucije, neke grane su počele da zalaze dublje u tlo i dale su korenje prilagođeno naprednijoj ishrani tla. Ovo je praćeno dubokim restrukturiranjem njihove strukture i pojavom specijalizovanih tkiva. Formiranje korijena bilo je veliki evolucijski napredak koji je omogućio biljkama da se nose sa sušnijim tlom i proizvedu velike izdanke koji su se dizali prema svjetlu. Na primjer, mahovine nemaju pravo korijenje, njihovo vegetativno tijelo je malo - do 30 cm, a mahovine žive na vlažnim mjestima. Paprati razvijaju prave korijene, što dovodi do povećanja veličine vegetativnog tijela i do procvata ove grupe u periodu karbona.

Modifikacije i specijalizacija korijena

Korijeni nekih zgrada imaju tendenciju metamorfoze.

Root modifikacije:

  1. Korijenasto povrće- modificirani sukulentni korijen. Glavni korijen i Donji dio stablo. Većina korijenskih biljaka su dvogodišnje.
  2. Root gomolji(korijenski češeri) nastaju kao rezultat zadebljanja bočnih i adventivnih korijena.
  3. Korijeni-drži- osebujni adventivni korijeni. Uz pomoć ovih korijena, biljka se "lijepi" za bilo koji oslonac.
  4. Korijenje štula- djeluju kao podrška.
  5. Vazdušno korijenje- bočni korijeni, rastu prema dolje. Upijati kišnica i kiseonik iz vazduha. Formira se u mnogim tropskim biljkama u uslovima visoke vlažnosti.
  6. Mikoriza- kohabitacija korijena više biljke sa gljivičnim hifama. Uz takvu obostrano korisnu kohabitaciju, zvanu simbioza, biljka iz gljive prima vodu s hranjivim tvarima otopljenim u njoj, a gljiva prima organska materija. Mikoriza je karakteristična za korijenje mnogih viših biljaka, posebno drvenastih. Hife gljivica, koje isprepliću debele orvnjene korijene drveća i grmlja, obavljaju funkcije korijenskih dlačica.
  7. Bakterijske kvržice na korijenu viših biljaka- kohabitacija viših biljaka sa bakterijama koje fiksiraju dušik - to su modificirani bočni korijeni prilagođeni simbiozi s bakterijama. Bakterije prodiru kroz korijenske dlačice u mlade korijene i uzrokuju stvaranje kvržica. Uz takvu simbiotsku kohabitaciju, bakterije pretvaraju dušik sadržan u zraku u mineralni oblik dostupan biljkama. A biljke, zauzvrat, daju bakterijama posebno stanište u kojem nema konkurencije s drugim vrstama bakterija u tlu. Bakterije također koriste tvari koje se nalaze u korijenu viših biljaka. Češće od drugih, bakterijski čvorići se formiraju na korijenima biljaka iz porodice mahunarki. Zbog ove osobine, sjeme mahunarki je bogato proteinima, a članovi porodice se široko koriste u plodoredu za obogaćivanje tla dušikom.
  8. Korijeni skladištenja- korjenasto povrće se sastoji uglavnom od skladišnog tkiva (repa, šargarepa, peršun).
  9. Disanje korijena- y tropske biljke- obavljaju funkciju dodatnog disanja.

Osobine strukture korijena

Zbirka korijena jedne biljke naziva se korijenski sistem.

Korijenski sistemi uključuju korijene različite prirode.

Oni su:

  • glavni korijen,
  • bočni korijeni,
  • adventivnim korenima.

Glavni korijen se razvija iz embrionalnog korijena. Bočni korijeni se javljaju na bilo kojem korijenu kao bočna grana. Adventivni korijeni formiraju izbojak i njegovi dijelovi.

Vrste korijenskog sistema

U centralnom korijenskom sistemu, glavni korijen je jako razvijen i jasno vidljiv među ostalim korijenima (karakteristično za dvosupnice). U vlaknastom korijenskom sistemu, u ranim fazama razvoja, glavni korijen, formiran od embrionalnog korijena, odumire, a korijenski sistem se sastoji od adventivnih korijena (tipično za jednosupnice). Korijenski sistem obično prodire dublje u tlo nego vlaknasti korijenski sistem, ali vlaknasti korijenski sistem bolje prepliće susjedne čestice tla, posebno u svom gornjem dijelu. plodni sloj. Razgranatim korijenskim sistemom dominiraju podjednako razvijeni glavni i nekoliko bočnih korijena (kod vrsta drveća, jagode).

Završne zone mladog korijena

Različiti dijelovi korijena obavljaju različite funkcije i razlikuju se izgled. Ovi dijelovi se nazivaju zonama.

Spoljašnji vrh korijena uvijek je prekriven korijenskom kapicom, koja štiti osjetljive ćelije meristema. Poklopac se sastoji od živih ćelija koje se stalno obnavljaju. Ćelije korijenske kapice luče sluz, koja prekriva površinu mladog korijena. Zahvaljujući sluzi, trenje o tlo je smanjeno. U rijetkim slučajevima, korijenje nema klobuk korijena (vodene biljke). Ispod kapice nalazi se zona podjele koju predstavlja obrazovno tkivo - meristem.

Ćelije zone diobe su tankih stijenki i ispunjene citoplazmom, nema vakuola. Zona podjele može se razlikovati na živom korijenu po žućkastoj boji njena dužina je oko 1 mm. Nakon zone podjele slijedi zona rastezanja. Takođe je male dužine, svega nekoliko milimetara, ističe se svetlom bojom i naizgled je proziran. Ćelije zone rasta se više ne dijele, već se mogu rastezati u uzdužnom smjeru, gurajući kraj korijena dublje u tlo. Unutar zone rasta ćelije se dijele na tkiva.

Kraj zone rasta jasno je vidljiv po pojavi brojnih korijenskih dlačica. Korijenske dlake nalaze se u zoni usisavanja, čija je funkcija jasna iz njenog naziva. Njegova dužina kreće se od nekoliko milimetara do nekoliko centimetara. Za razliku od zone rasta, dijelovi ove zone se više ne pomiču u odnosu na čestice tla. Mlado korijenje apsorbira većinu vode i hranjivih tvari koristeći korijenske dlake.

Korijenske dlačice pojavljuju se u obliku malih papila - ćelijskih izraslina. Nakon određenog vremena korijenska dlaka odumire. Njegov životni vek ne prelazi 10-20 dana.

Iznad zone apsorpcije, gdje nestaju korijenske dlačice, počinje zona provodljivosti. Kroz ovaj dio korijena voda i otopine mineralnih soli koje apsorbiraju korijenske dlake transportuju se u više ležeće dijelove biljke.

Anatomska struktura korijena

Da bismo se upoznali sa sistemom apsorpcije i kretanja vode duž korijena, potrebno je razmotriti unutrašnju građu korijena. U zoni rasta ćelije počinju da se diferenciraju u tkiva, a u zoni apsorpcije i provodljivosti nastaju provodna tkiva koja osiguravaju podizanje hranjivih otopina do nadzemnog dijela biljke.

Već na samom početku zone rasta korijena, masa ćelija se diferencira u tri zone: rizoderm, korteks i aksijalni cilindar.

Rhizoderma- pokrovno tkivo koje prekriva vanjsku stranu mladih korijenskih završetaka. Sadrži korijenske dlačice i uključen je u procese apsorpcije. U zoni apsorpcije, rizoderm pasivno ili aktivno apsorbira elemente mineralne prehrane, trošeći energiju u potonjem slučaju. U tom smislu, ćelije rizoderma su bogate mitohondrijama.

Velamen, kao i rizoderm, pripada primarnim integumentarnim tkivima i potiče od površinskog sloja apikalnog meristema korena. Sastoji se od šupljih ćelija sa tankim, suberiziranim membranama.

I osigurava apsorpciju i provođenje vode s otopljenim mineralima do stabljike i listova.

Na korijenu nema listova, a u ćelijama korijena nema hloroplasta.

Osim glavnog korijena, mnoge biljke imaju bočne i pomoćne korijene. Zove se ukupnost svih korijena biljke korijenski sistem. U slučaju kada je glavni korijen malo izražen, a adventivni korijen znatno izražen, korijenski sistem se naziva vlaknaste. Ako je glavni korijen značajno izražen, naziva se korijenski sistem jezgro.

Neke biljke talože rezervne hranjive tvari u korijenu, takve formacije se nazivaju korjenasto povrće.

Osnovne funkcije korijena

  • Učvršćivanje biljke u supstratu.
  • Apsorpcija, provodljivost vode i minerala.
  • Opskrba hranjivim tvarima u glavnom korijenu.
  • Interakcija s korijenjem drugih biljaka (simbioza), gljivama, mikroorganizmima koji žive u tlu (mikoriza, nodule predstavnika porodice mahunarki).
  • Sinteza biološki aktivnih supstanci.

Kod mnogih biljaka korijenje obavlja posebne funkcije (zračno korijenje, korijenje usisavača).

Porijeklo korijena

Tijelo prvih biljaka koje su došle na kopno još nije bilo podijeljeno na izdanke i korijenje. Sastojao se od grana, od kojih su se neke dizale okomito, dok su druge pritiskale tlo i upijale vodu i hranjive tvari. Uprkos svojoj primitivnoj strukturi, ove biljke su bile opskrbljene vodom i hranjivim tvarima, budući da su bile male veličine i živjele su blizu vode.

U toku dalje evolucije, neke grane su počele da zalaze dublje u tlo i dale su korenje prilagođeno naprednijoj ishrani tla. Ovo je praćeno dubokim restrukturiranjem njihove strukture i pojavom specijalizovanih tkiva. Formiranje korijena bilo je veliki evolucijski napredak koji je omogućio biljkama da koloniziraju suva tla i proizvode velike izdanke koji su se dizali prema svjetlu. Na primjer, briofiti nemaju pravo korijenje, njihovo vegetativno tijelo je malo - do 30 cm, a mahovine žive na vlažnim mjestima. Biljke slične paprati razvijaju pravo korijenje, što dovodi do povećanja veličine vegetativnog tijela i do procvata ove grupe u periodu karbona.

Osobine strukture korijena

Zbirka korijena jedne biljke naziva se korijenski sistem.

Korijenski sistemi uključuju korijene različite prirode.

Oni su:

  • glavni korijen,
  • bočni korijeni,
  • adventivnim korenima.

Glavni korijen se razvija iz embrionalnog korijena. Bočni korijeni se javljaju na bilo kojem korijenu kao bočna grana. Adventivni korijeni formiraju izbojak i njegovi dijelovi.

U svom najjednostavnijem obliku, termin arhitektura korijena odnosi se na prostornu konfiguraciju korijenskog sistema biljke. Ovaj sistem može biti izuzetno složen i zavisi od mnogih faktora, kao što su vrsta same biljke, sastav zemljišta i dostupnost hranljivih materija. Konfiguracija korijenskog sistema služi za strukturnu podršku biljke, natjecanje s drugim biljkama i apsorpciju hranjivih tvari iz tla. Korijeni rastu do određenih uslova koji, ako se izmijene, mogu ometati rast biljke. Na primjer, korijenski sistem razvijen u suhom tlu možda neće biti tako efikasan u poplavljenom tlu, ali biljke se mogu prilagoditi drugim promjenama okruženje kao što su sezonske promjene.

Dijelovi korijena

  • Root cap, ili calyptra. Živi naprstak iz ćelija koje žive 5-9 dana. Vanjske ćelije se ljušte dok su još žive i luče obilje sluzi, što olakšava prolaz korijena između čestica tla. Da bi ih zamijenio, iznutra, apikalni meristem proizvodi nove stanice. U ćelijama aksijalnog dijela klobuka, takozvanoj kolumeli, nalaze se pokretna zrna škroba koja imaju svojstva kristala. Oni igraju ulogu statolita i određuju geotropske zavoje korijena.
  • Zona divizije. Oko 1 mm, sa vanjske strane pokriveno poklopcem. Tamnije je ili žućkaste boje, sastoji se od malih višestrukih stanica koje se neprestano dijele s gustom citoplazmom i velikim jezgrom. Zona podjele obuhvata vrh korijena s njegovim inicijalima i njihovim derivatima.
  • Zona rasta, ili zona rastezanja. Nekoliko je milimetara, lakši, prozirniji. Ćelije se, sve dok njihovi ćelijski zidovi ne postanu kruti, protežu po dužini kada se voda apsorbuje. Ovo rastezanje gura vrh korijena dalje u tlo.
  • Zona usisavanja, ili zona apsorpcije i diferencijacije. Do nekoliko centimetara. Dobro se ističe razvojem rizoderma, površinskog tkiva, od kojih neke ćelije daju duge tanke izrasline - korijenske dlake. Upijaju otopine tla u roku od nekoliko dana, a ispod njih se formiraju nove dlake.
  • Mesto održavanja. Stari rizoderm odumire i ljušti se. Istovremeno, korijen se malo prorijedi i prekriva vanjskim slojem primarnog korteksa - egzodermisom, koji obavlja funkciju integumentarnog tkiva. Prelazak iz jedne zone u drugu je postepen i uslovan.

Završne zone mladog korijena

Različiti dijelovi korijena obavljaju različite funkcije i razlikuju se po izgledu. Ovi dijelovi se nazivaju zonama.

Ćelije zone diobe su tankih stijenki i ispunjene citoplazmom, nema vakuola. Zona podjele može se razlikovati na živom korijenu po žućkastoj boji njena dužina je oko 1 mm. Nakon zone podjele slijedi zona rastezanja. Također je male dužine: samo je nekoliko milimetara, ističe se svijetlom bojom i, takoreći, proziran. Ćelije zone elongacije se više ne dijele, već su sposobne rastezati u uzdužnom smjeru, gurajući kraj korijena dublje u tlo. Unutar zone rasta ćelije se dijele na tkiva.

Završetak zone izduženja jasno je vidljiv po pojavi brojnih korijenskih dlačica. Korijenske dlačice nalaze se u zoni usisavanja, čija je funkcija jasna iz njenog naziva. Njegova dužina kreće se od nekoliko milimetara do nekoliko centimetara. Za razliku od zone rasta, dijelovi ove zone se više ne pomiču u odnosu na čestice tla. Mladi korijeni apsorbiraju većinu vode i hranjivih tvari uz pomoć korijenskih dlačica - izraslina površinskih ćelija tkiva. Povećavaju apsorpcijsku površinu korijena i oslobađaju metaboličke produkte; koji se nalazi neposredno iznad kapice korena. Zajedno stvaraju dojam bijelog paperja oko korijena. U biljci koja je upravo izvađena iz zemlje, uvijek se mogu vidjeti grudice zemlje zalijepljene za korijenske dlačice. Sadrže sloj protoplazme, jezgro i veliku vakuolu; njihove tanke ljuske, lako propusne za vodu, čvrsto se lijepe za grudve zemlje. Korijenske dlake se puštaju u tlo razne supstance. Dužina varira različite vrste biljke od 0,06 do 10 mm. Kako se vlažnost tla povećava, formiranje se usporava; Ne formiraju se u veoma suvom tlu. Korijenske dlake pojavljuju se u obliku malih papila - staničnih izraslina. Nakon određenog vremena korijenska dlaka odumire. Njegov životni vek ne prelazi 10-20 dana

Iznad zone apsorpcije, gdje nestaju korijenske dlačice, počinje zona provodljivosti. Kroz ovaj dio korijena voda i otopine mineralnih soli koje apsorbiraju korijenske dlake se transportuju do gornjih dijelova biljke.

Anatomska struktura korijena

U zoni rasta ćelije počinju da se diferenciraju u tkiva, a u zoni apsorpcije i provodljivosti formiraju se provodna tkiva koja osiguravaju podizanje hranjivih otopina do nadzemnog dijela biljke. Možda najupečatljivija karakteristika korijena, koja ih razlikuje od drugih biljnih organa kao što su grane stabljike i listovi, je da su korijeni endogenog porijekla, što znači da potječu i razvijaju se iz unutrašnjeg sloja matične ose, kao što je periciklus. Grane i listovi stabljike su, naprotiv, egzogeni, odnosno počinju se razvijati iz kore, vanjskog sloja.

Već na samom početku zone rasta korijena, masa ćelija se diferencira u tri zone: rizoderm, korteks i aksijalni cilindar.

Root modifikacije:

  • Korijenasto povrće- zadebljani glavni korijen. Glavni korijen i donji dio stabljike sudjeluju u formiranju korijenskog usjeva. Većina korijenskih biljaka su dvogodišnje. Korenasto povrće se sastoji uglavnom od skladišnog tkiva (repa, šargarepa, peršun).
  • Pip(korijenski češeri) nastaju kao rezultat zadebljanja bočnih i adventivnih korijena. Uz njihovu pomoć, biljka brže cvjeta.
  • Korijeni-drži- osebujni adventivni korijeni. Uz pomoć ovih korijena, biljka se "lijepi" za bilo koji oslonac.
  • Korijenje štula- adventivni korijeni koji se protežu iz debla pod uglom, koji, došavši do tla, rastu u njega. Ponekad, s vremenom, baze debla istrunu i drveće stoji samo na tim korijenima, kao na štulama. Delujte kao podrška. Šišano korijenje mangrova služi ne samo za potporu, već i za dodatni dovod zraka.
  • Korijeni u obliku daske Oni su bočni korijeni koji prolaze blizu ili iznad površine tla, formirajući trokutaste vertikalne izrasline uz deblo. Karakteristično za velika stabla tropskih kišnih šuma.
  • Vazdušno korijenje, ili Disanje korijena- obavljaju funkciju dodatnog disanja, rastu u nadzemnom dijelu. Upija kišnicu i kiseonik iz vazduha. Nastaju u mnogim tropskim biljkama, posebno u biljkama mangrova, u uslovima nedostatka mineralnih soli u tlu tropske šume. Ima ih i u biljkama umjerenog pojasa. Mogu imati različite oblike: serpentinaste, koljenaste, u obliku šparoga (pneumatofori rastu okomito prema gore). Glavni način kretanja plinova u respiratornim korijenima je difuzija kroz sočivo i aerenhim. U mangrovama također pomaže da se poveća pritisak vode u vrijeme plime, kada se korijenje sabije i dio zraka se istiskuje, te da se smanji pritisak vode za vrijeme oseke, kada se zrak usisava u korijenje. Ovo se može uporediti sa udisajem i izdisajem kod kičmenjaka.
  • Mikoriza- kohabitacija korijena viših biljaka s gljivičnim hifama. Uz takvu obostrano korisnu kohabitaciju, zvanu simbioza, biljka iz gljive prima vodu s hranjivim tvarima otopljenim u njoj, a gljiva prima organske tvari. Mikoriza je karakteristična za korijenje mnogih viših biljaka, posebno drvenastih. Hife gljivica, koje isprepliću debele orvnjene korijene drveća i grmlja, obavljaju funkcije korijenskih dlačica.
  • Bakterijske kvržice na korijenu viših biljaka- kohabitacija viših biljaka sa bakterijama koje fiksiraju dušik - to su modificirani bočni korijeni prilagođeni simbiozi s bakterijama. Bakterije prodiru kroz korijenske dlačice u mlade korijene i uzrokuju stvaranje kvržica. Uz takvu simbiotsku kohabitaciju, bakterije pretvaraju dušik sadržan u zraku u mineralni oblik dostupan biljkama. A biljke, zauzvrat, daju bakterijama posebno stanište u kojem nema konkurencije s drugim vrstama bakterija u tlu. Bakterije također koriste tvari koje se nalaze u korijenu viših biljaka. Češće od drugih, bakterijski čvorići se formiraju na korijenima biljaka iz porodice mahunarki. Zbog ove osobine, sjeme mahunarki je bogato proteinima, a članovi porodice se široko koriste u plodoredu za obogaćivanje tla dušikom.
  • Potporni korijeni (stupasti korijeni)- adventivno korijenje nekih tropskih biljaka koje raste na deblima i granama i dopire do zemlje.

vidi takođe

  • Kornoplastika - vrsta dekorativne i primijenjene umjetnosti

Bilješke

  1. // Mali enciklopedijski rječnik Brockhausa i Efrona: u 4 toma - Sankt Peterburg. , 1907-1909.
  2. Malamy J.E. Intrinzični i okolišni odgovorni putevi koji reguliraju arhitekturu korijenskog sistema // Plant, Cell & Environment (engleski)ruski: journal. - 2005. - Vol. 28. - str. 67-77. - DOI:10.1111/j.1365-3040.2005.01306.x. - PMID 16021787.
  3. Caldwell M. M., Dawson T. E., Richards J. H. Hidraulično podizanje: posljedice istjecanja vode iz korijena biljaka (engleski) // Oecologia: časopis. - 1998. - Januar (sv. 113, br. 2). - P. 151-161. - DOI:10.1007/s004420050363. - Bibcode: 1998Oecol.113..151C. - PMID 28308192.
  4. Gangulee H. C., Das K. S., Datta C. T., Sen S. Fakultet botanike (nedefinisano). - Kolkata: Nova centralna agencija za knjige. - T. 1.
  5. Dutta A. C., Dutta T. C. BOTANIKA Za diplomirane studente (engleski) . - 6. - Oxford University Press.

Botanika je nauka o biljkama. Botanika pokriva širok spektar problema: obrasci vanjskih i unutrašnja struktura(morfologija i anatomija) biljaka, njihova taksonomija, razvoj tokom geološkog vremena (evolucija) i porodični odnosi (filogenija), karakteristike prošlosti i moderne rasprostranjenosti na površini zemlje (geografija biljaka), odnosi sa okolinom (ekologija biljaka), sastav vegetacijskog pokrivača (fitocenologija, ili geobotanika), mogućnosti i načina ekonomskog korištenja biljaka (botanička resursna nauka, ili ekonomska botanika).

Metode istraživanja Botanika koristi i posmatračke i komparativne, istorijske i eksperimentalne metode, uključujući prikupljanje i kompilaciju zbirki, posmatranje u prirodi iu eksperimentalnim područjima, eksperimente u prirodi i specijalizovanim laboratorijama i matematičku obradu dobijenih informacija. Uz klasične metode snimanja pojedinih karakteristika biljaka koje se proučavaju, koristi se čitav arsenal savremenih hemijskih, fizičkih i kibernetičkih metoda istraživanja.

Teofrast 372 -287 BC e. Sin Melantusa. Iz Eresa (Lezbos). Starogrčki filozof. Bio je Aristotelov učenik, 322. pne. e. postao njegov nasljednik, a samim tim i šef peripatetičke škole. "Peripatetik" se posvetio proučavanju prirodnih nauka, kao što su botanika, mineralogija, zoologija, fizika, astronomija, meteorologija, i napisao 18 knjiga o istoriji prirodne filozofije. Ponekad je broj učenika u njegovoj školi dostizao 2000 ljudi. Godine 286. pne. e. Teofrast je prekinuo svoje aktivnosti. Međutim, original skulpturalnog portreta koji je do nas došao, po svoj prilici, nastao je za njegovog života.

U Rusiji u 15.-17. veku prevodili su sa grčkog, latinskog i evropskih jezika i prepisivali opise lekovitog bilja. U 18. vijeku, koristeći strukturu cvijeta kao osnovu za svoj umjetni sistem, Linnaeus je podijelio biljni svijet u 24 klase. Linnaeusov sistem nije dugo preživio svog tvorca, ali je njegov značaj u istoriji botanike ogroman.

19. vijek obilježen je intenzivnim razvojem prirodne nauke uopšte. Sve grane botanike su se takođe brzo razvijale. Odlučujući uticaj na taksonomiju izvršili su evolucionu teoriju Ch.

Takhtadzhyan Armen Leonovič (1910 -2009), Glavni radovi o sistematici evolucione morfologije i filogenije viših biljaka, porijeklu cvjetnica, fitogeografije, paleobotanike. Razvio sistem viših biljaka i detaljan sistem cvjetnica, predložio varijantu sistema organski svijet. Stvorio je školu morfologa i taksonomista biljaka. “Flora Jermenije” i “Fosili” objavljuju se pod uredništvom i uz učešće T. cvjetnice SSSR" (sv. 1, 1974). T. - Predsjednik Svesaveznog botaničkog društva (od 1973). Predsjednik Odsjeka za botaniku Međunarodne unije bioloških nauka (od 1975.) i Međunarodnog udruženja za taksonomiju biljaka (od 1975.). Član Nacionalne akademije nauka SAD (1971), Finske akademije nauka i književnosti (1971), Nemačke akademije prirodnjaka „Leopoldina” (1972), Lineovog društva u Londonu (1968) i drugih naučnih društava. Nagrada nazvana po V. L. Komarov Akademije nauka SSSR (1969) za monografiju „Sistem i filogenija cvjetnica“ (1966).

Osnovni organi biljaka Građu tijela više biljke možemo predstaviti na sljedeći način: Svi biljni organi se dijele na vegetativne i generativne: - vegetativni organi - korijen, izdanak (stabljika, list, pupoljak) i njihove metamorfoze; - generativni organi – cvijet, cvast, plod, sjeme. Metamorfoza (od grčkog metamórphosis - transformacija) u biljkama, modifikacije glavnih organa biljke, obično povezane s promjenom funkcija koje obavljaju ili uslova rada. Metamorfoza se javlja u ontogenezi biljke i sastoji se od promjene toka individualnog razvoja organa, koji se razvijao i konsolidirao u procesu evolucije.

Vegetativni organi biljaka su dijelovi biljke koji obavljaju osnovne funkcije ishrane i metabolizma sa vanjskom okolinom. Vegetativni organi obuhvataju: - lisnate izdanke koje obezbeđuju fotosintezu; - korijenje koje obezbjeđuje vodosnabdijevanje i mineralnu ishranu. Vegetativni organi mogu obavljati funkcije vegetativne reprodukcije.

KOREN Korijen je glavni vegetativni organ biljke, koji obično obavlja funkciju ishrane tla. Korijen je aksijalni organ koji ima radijalnu simetriju i neograničeno raste u dužinu zbog aktivnosti apikalnog meristema. Morfološki se razlikuje od izdanka po tome što se na njemu nikada ne pojavljuju listovi, a apikalni meristem je uvijek prekriven ovojom. Osim glavne funkcije upijanja tvari iz tla, korijenje obavlja i druge funkcije: a) korijenje jača biljke u tlu, omogućava vertikalni rast i izbojke prema gore; b) u korijenu se sintetiziraju različite tvari (mnoge aminokiseline, hormoni, alkaloidi itd.), koje potom prelaze u druge organe biljke; c) rezervne supstance se mogu deponovati u korenu; d) korijenje je u interakciji s korijenjem drugih biljaka, mikroorganizama i gljiva koje žive u tlu.

Tipični korijeni imaju neke dodatne fiziološke karakteristike koje ih razlikuju od stabljike: 1) korijen je pozitivno (+) geotropan, odnosno raste vertikalno prema dolje pod utjecajem gravitacije; 2) negativno (-) fototropno, to se očituje u tome što korijenje izbjegava upadne zrake svjetlosti u suprotnom smjeru i 3) pozitivno (+) hidrotropno, odnosno usmjerava svoj rast u tlu ka većoj vlažnosti. Pozitivan geotropizam korijena Klijavo sjeme Embrionalno tlo korijena

Glavni korijen je korijen koji se razvio iz embrionalnog korijena tokom klijanja sjemena i korijen je prvog reda. Bočni korijeni koji se protežu od njega su korijeni drugog reda, na njima se razvijaju korijeni trećeg reda itd. Obično grananje korijena ide najviše do četvrtog reda. Bočni korijeni prodiru u tlo različitim pravcima i apsorbuju vodu i soli iz velike količine tla. Adventivni korijeni mogu se pojaviti na izbojcima i korijenu, ali u potonjem slučaju, za razliku od bočnih korijena, na starijim dijelovima. Ukupnost svih korijena biljke naziva se korijenski sistem. d Vrste korijenskog sistema: Oblik: A, B – korijenski korijen; B, G – vlaknasti; D – resasti; po porijeklu: A – glavni korijenski sistem; B, C – mješoviti korijenski sistem; G – adventivni korijenski sistem; 1 – glavni korijen; 2 – bočni korijeni; 3 – adventivni korijen stabljike; 4 – osnove izdanaka.

Osnovne metamorfoze korijena Korijenski gomolji nastaju kao rezultat zadebljanja bočnih i modificiranih adventivnih korijena. sočan koren. Glavni korijen i donji dio stabljike sudjeluju u formiranju korijenskog usjeva. Većina korijenskih biljaka su dvogodišnje. Uvlačni (kontraktilni) korijeni lukovica i kukolja koji, kada se skupe, uvlače klupko u zemlju. U ovom slučaju, čini se da se kontraktilni korijeni kolabiraju i postaju poprečno naborani.

Vazdušni korijeni su bočni korijeni koji rastu prema dolje. Upija vodu i kiseonik iz vazduha. Podupirajuće korijenje u obliku daske, karakteristično za velika stabla tropske kišne šume. Pneumatofori (respiratorni šiljasti korijeni - korijeni). Čini se da djeluju kao podrška. podzemni bočni korijeni i rastu okomito prema gore, uzdižući se iznad vode ili tla. Kvržice bakterija na korijenu viših biljaka - kohabitacija viših biljaka s bakterijama koje fiksiraju dušik - modificirani su bočni korijeni prilagođeni simbiozi s bakterijama.

Root. Funkcije. Vrste korijena i korijenski sistemi. Anatomska struktura korijena. Mehanizam ulaska zemljišne otopine u korijen i njenog kretanja u stabljiku. Root modifikacije. Uloga mineralnih soli. Koncept hidroponike i aeroponike.

Više biljke, za razliku od nižih, karakterizira podjela tijela na organe koji obavljaju različite funkcije. Postoje vegetativni i generativni organi viših biljaka.

Vegetativno organi su dijelovi biljnog tijela koji obavljaju nutritivne i metaboličke funkcije. Evolucijski su nastali kao rezultat kompliciranja tijela biljaka kada su dospjeli na kopno i ovladali zračnim i zemljišnim okruženjem. Vegetativni organi uključuju korijen, stabljiku i list.

1. Korijen i korijenski sistem

Korijen je aksijalni organ biljaka radijalne simetrije, raste zbog apikalnog meristema i ne nosi listove. Konus rasta korijena zaštićen je korijenskom kapom.

Korijenski sistem je skup korijena jedne biljke. Oblik i priroda korijenskog sistema određuju se odnosom između rasta i razvoja glavnog, bočnih i pomoćnih korijena. Glavni korijen se razvija iz embrionalnog korijena i ima pozitivan geotropizam. Bočni korijeni nastaju na glavnom ili pomoćnom korijenu kao grane. Karakterizira ih transverzalni geotropizam (dijageotropizam). Adventivni korijeni pojavljuju se na stabljikama, korijenu i rijetko na listovima. U slučaju kada biljka ima dobro razvijeno glavno i bočno korijenje, formira se korijenski sistem koji može sadržavati i adventivne korijene. Ako biljka razvije pretežno adventivne korijene, a glavni korijen je neprimjetan ili ga nema, tada se formira vlaknasti korijenski sistem.

Root funkcije:

    Apsorpcija vode iz tla sa otopljenim mineralnim solima Usisnu funkciju obavljaju korijenske dlake (ili mikorize) koje se nalaze u zoni usisavanja.

    Učvršćivanje biljke u tlu.

    Sinteza produkata primarnog i sekundarnog metabolizma.

    Izvodi se biosinteza sekundarnih metabolita (alkaloida, hormona i drugih biološki aktivnih supstanci).

    Pritisak korijena i transpiracija obezbjeđuju transport vodeni rastvori minerala kroz žile ksilema korijena (uzlazni tok), do listova i reproduktivnih organa.

    Rezervne hranljive materije (škrob, inulin) se talože u korenu.

    Sintetiziraju tvari rasta u meristematskim zonama neophodne za rast i razvoj nadzemnih dijelova biljke.

    Ostvaruju simbiozu s mikroorganizmima u tlu - bakterijama i gljivama.

    Obezbedite vegetativno razmnožavanje.

    Kod nekih biljaka (Monstera, Philodendron) funkcionišu kao respiratorni organ.

Root modifikacije. Vrlo često korijenje obavlja posebne funkcije, a u vezi s tim prolaze promjene ili metamorfoze. Metamorfoze korijena su fiksirane nasljedno.

Retractile (kontraktilno) Korijeni lukovičastih biljaka služe za uranjanje lukovice u tlo.

Stockers korijenje je zadebljano i visoko parenhimizirano. Zbog nakupljanja rezervnih tvari, dobivaju luk, konusne, gomoljaste i druge oblike. Korijeni skladištenja uključuju 1) korijenje kod dvogodišnjih biljaka. U njihovom formiranju učestvuje ne samo korijen, već i stabljika (mrkva, repa, cvekla). 2) korijenski gomolji - zadebljanje pridodatnih korijena. Takođe se zovu korijenske češere(dalija, slatki krompir, čistjak). Neophodan za ranu pojavu velikih cvjetova.

Roots - prikolice imaju biljke penjačice (bršljan).

Vazdušno korijenje karakteristika epifita (orhideja). Oni obezbeđuju biljci apsorpciju vode i minerala iz vlažnog vazduha.

Respiratorni korijenje imaju biljke koje rastu u močvarnim tlima. Ovi korijeni se uzdižu iznad površine tla i opskrbljuju podzemne dijelove biljke zrakom.

Stilates korijenje se formira u drveću koje raste u litoralnoj zoni tropskih mora (mangrove). Jača biljke u nestabilnom tlu.

Mikoriza– simbioza korijena viših biljaka sa zemljišnim gljivama.

nodule - tumorske izrasline korteksa korijena kao rezultat simbioze s nodulnim bakterijama.

Stubčasti korijeni (korijeni - oslonci) polažu se kao adventivni korijeni na horizontalne grane stabla, dopirući do tla, rastu, podupirući krošnju. Indian Banyan.

Neki višegodišnje biljke u tkivima korijena formiraju se adventivni pupoljci koji se kasnije razvijaju u prizemne izdanke. Ovi izdanci se zovu korijenski izdanci, i biljke - korijenske odojke(jasika – Populus tremula, malina – Rubus idaeus, čičak – Sonchus arvensis i dr.).

korijen - podzemni dio vegetativno tijelo biljke, učvršćujući ga u tlo. Po prvi put se pojavio u vaskularnim biljkama.

Root funkcije:

  • Apsorbirajuća - voda sa otopljenim u njoj tvarima se prenosi kroz ksilem do nadzemnih organa, gdje se uključuje u procese fotosinteze.
  • Provodni - voda i hranjive tvari kreću se kroz ksilem i floem korijena.
  • Skladištenje – sintetizirane organske tvari se vraćaju kroz floem iz prizemnih organa u korijen i skladište.
  • Sintetički – mnoge aminokiseline, hormoni, alkaloidi itd. se sintetiziraju u korijenu.
  • Sidro - pričvrstite biljku u zemlju.

Korijen se sastoji od glavnog i bočnih korijena. Primarni korijen nastaje u embrionu, orijentiran je prema dolje i postaje glavni kod golosjemenjača i cvjetnica. Bočni korijeni se formiraju na glavnom korijenu.

Korijen je aksijalni organ koji ima radijalnu simetriju i neograničeno raste u dužinu zbog aktivnosti apikalnog (apikalnog) meristema. Od stabljike se razlikuje po tome što na njoj nikad ne rastu listovi, a apikalni meristem je prekriven omotačem.

Vrste korijenskog sistema:

  • Korijenski sistem - uključuje glavne i bočne korijene, karakteristične za dikotiledone cvjetnice i golosjemenke.
  • Vlaknaste - formirane od adventivnih korijena koji rastu iz donjeg dijela izdanka.

Tlo, njegov značaj za život biljaka

Tlo se sastoji od čvrstih čestica koje potiču iz matične stijene, čiji tip određuje mineralni sastav tla. Sadržaj vode u zemljištu - glavni faktor za razvoj biljaka. Tla koja se sastoje od čestica smatraju se najpovoljnijim za zadržavanje vode. različite veličine. Žive komponente tla (mikroorganizmi, gljive, beskičmenjaci i mali kičmenjaci) pomažu u poboljšanju plodnosti tla. Tako bakterije koje fiksiraju dušik i modrozelene alge obogaćuju tlo vezanim dušikom, a mikorizne gljive stimuliraju mineralnu ishranu biljaka. Vrlo je važno imati organske ostatke u tlu, koji su stalno podložni mineralizaciji od strane mikroorganizama i kontinuirani su izvor ishrane tla. Što je više organskih ostataka u tlu, to je ono plodnije.

Unutrašnja struktura korijena. Provodni sistem korijena (sitaste cijevi i sudovi) smješten je radijalno u središtu korijena, formirajući aksijalni cilindar sa ćelijama glavnog tkiva. Plovila prenose vodu sa materijama otopljenim u njoj do prizemnih organa biljke iz korijenskih dlačica. Između niti krvnih sudova nalaze se sitaste cijevi. Služe za transport organskih rastvora od nadzemnih delova biljke do ćelija korena. Između floema i ksilema nalazi se obrazovno tkivo - kambijum, čije se ćelije kontinuirano dijele, osiguravajući rast korijena u debljini. Apsorpcija vode sa materijama rastvorenim u njoj se dešava u zoni korenskih dlačica. Korijenska dlaka je izraslina ćelije koja živi oko 20 dana i zamjenjuje se novom.
Zone korijena su vrhovi rastućeg izdanka. Ispod kapice korena (5) nalazi se zona deobe (4), zatim zona rasta (3), koju čine izdužene ćelije, zona apsorpcije sa korenovim dlačicama (2) i zona provodljivosti (1).

Root modifikacije. Roots. Zbog snažnog rasta parenhima ili zbog aktivnosti dodatnih slojeva kambija, korijen se zgušnjava i modificira u korijenski usjev. U rotkvicama, repi i repi većina korijenskog usjeva formirana je izraslom bazom stabljike; U mrkvi, naprotiv, glavni dio korijenskog usjeva formira glavni korijen. Korenasto povrće prilagođeno je skladištenju hranljivih materija. Ostale modifikacije: korijenski gomolji (dalije), zračni korijeni (kukuruz).