У каждого живого существа есть свои приспособления для нормальной жизни, позволяющие защищаться от самых разных неприятностей, начиная от врагов и заканчивая климатическими невзгодами. Растения не являются исключением. Например, водоросли, чтобы защитить себя от силы течения воды и его скорости, имеют специализированные ризоиды - присоски, которыми крепятся к субстрату и остаются на месте.
![функция корневого чехлика](http://fb.ru/misc/i/gallery/25789/872756.jpg)
А вот высшие растения для этого имеют корни самой разной формы и длины. Однако при этом и сам подземный орган также нуждается в защите, ведь почва - достаточно жесткая среда обитания. В этом ему помогает корневой чехлик, особенности строения которого мы и рассмотрим в данной статье.
Особенности строения растений
С самой начальной школы каждый ребенок знает основные особенности устройства тела высшего растения. Конечно, внутреннее содержание остается неизученным для многих, кроме специально интересующихся людей. Однако наружные органы знают все. Это:
- побег, представленный наружной частью: стебель, лист, цветок (для покрытосеменных);
- подземная часть, сформированная корневой системой.
Поэтому ничего необычного здесь назвать нельзя. Единственное отличие между всеми представителями - это способ размножения, а соответственно, И строение репродуктивных органов. У голосеменных это шишка с семенами, у покрытосеменных - цветок с внутренними органами репродукции, у споровых - спорангии со спорами.
Однако единым для всех обозначенных групп органом являются корни растений. Именно они являются его важной подземной частью, выполняющей целый ряд жизненно необходимых функций.
- Подобно якорю, корень закрепляет растение в почве.
- Служит для всасывания и проведения по телу воды и растворенных в ней минеральных веществ.
- У многих видов является местом накопления дополнительных питательных веществ.
- Обеспечивает всем представителям положительный геотропизм (особую роль в этом играет именно кончик корня).
- У некоторых видов служит дополнительным органом для поглощения кислорода воздуха или воды.
![функции корневого чехлика у растений](http://fb.ru/misc/i/gallery/25789/872757.jpg)
Очевидно, что орган этот чрезвычайно важен. Известно, что если комнатному растению при пересадке повредить корневую систему достаточно сильно, оно погибнет либо будет сильно и продолжительно болеть. Это связано с тем, что корни растений восстанавливаются, как и все другие органы, но при обширных поражениях начинают отмирать.
Корень растений: виды
Естественно, подземный орган растения должен иметь такие особенности строения и развития, которые позволяют ему быть максимально выносливым и устойчивым к механическим повреждениям. Немаловажную роль в этом играет корневой чехлик. Однако прежде, чем рассматривать данный орган изнутри, разберем, каким он является снаружи.
Все виды корней можно разделить на три категории.
- Главный - центральный корешок, который начинает расти первым.
- Боковые корни - ответвления, появляющиеся на главном с течением жизни.
- Придаточные - многочисленные волоски, формирующиеся на стебле, которые могут иметь самые разные размеры: от тонких и практически незаметных до гигантских столбовидных подпорок.
Все вместе они обеспечивают всему растению выполнение вышеобозначенных функций.
Типы корней
Типы корней - это те видоизменения и необычные их проявления, которые встречаются у растений в природе. Они формируются с целью приспособления либо к конкретным условиям произрастания, либо для победы в конкурентной борьбе за территорию и минеральное питание, воду. Можно выделить несколько самых распространенных типов.
- Корни-подпорки - придаточные, отходящие от стебля и самостоятельно закрепляющиеся в почве. Формируются с целью дополнительного укрепления обширной кроны дерева. Такие растения принято называть баньянами.
- Корни-прицепки - служат для дополнительного укрепления растения на поверхности какого-нибудь субстрата. Например, плющ, дикий виноград, фасоль, горох и прочие.
- Присоски - это приспособления растений-паразитов и полупаразитов для проникновения внутрь стеблей хозяина с целью высасывания из него питательных веществ. Другие их название - гаустории. Пример: омела, петров крест, повилика и другие.
- Дыхательные корни. Это боковые корешки, которые служат для поглощения кислорода в условиях произрастания растения в избытке влаги. Пример: мангровые заросли, ива ломкая, болотный кипарис.
- Воздушные - придаточные корешки, которые выполняют функцию поглощения дополнительной влаги из воздуха. Пример: орхидные и другие эпифиты.
- Клубни - разрастания под землей боковых и придаточных корешков с целью запасания сложных углеводов и других соединений. Пример: картофель.
- Корнеплоды - подземный орган, формирующийся путем разрастания главного корешка, запасающего питательные вещества. Примеры: морковь, редис, свекла и прочие.
Таким образом, мы рассмотрели части корня растения, которые можно увидеть невооруженным глазом, если высвободить его из земли.
Корневая система растений
Все обозначенные виды корней у каждого растения образуют целую систему. Она носит название корневой и бывает двух основных типов.
- Мочковатая - выражены боковые и придаточные, не видно главного.
- Стержневая - центральный главный корень выражен отчетливо, а боковые и придаточные слабо.
Такие типы корневых систем характерны для всех покрытосеменных представителей флоры.
Особенности строения корня растения (таблица)
Теперь заглянем внутрь растения, чтобы уже добраться и изучить корневой чехлик, особенности строения которого так помогают всему организму. Однако кроме верхушки корня существуют и другие его части. Чтобы рассмотреть все особенности строения корня растения, таблица будет очень удобна.
Часть корня | Особенности строения | Выполняемая функция |
Калиптра, или корневой чехлик | Ниже рассмотрим подробнее. | Защита от механических повреждений (основная) |
Зона деления | Представлена мелкими клетками, имеющими густую цитоплазму и крупные ядра. Постоянно происходит деление, так как именно здесь располагается апикальная меристема, дающая начало всем остальным клеткам и тканям корня. Цвет зоны при рассмотрении темный, чуть желтоватый. Размер - около одного миллиметра. | Главная функция - обеспечение постоянного деления и наращивания массы недифференцированных клеток, которые в дальнейшем пойдут на разные специализации. |
Зона растяжения (роста) | Представлена крупными клетками с клеточными стенками, со временем одревесневающими. Пока они еще мягкие, данные структуры запасают много воды, растягиваются и тем самым проталкивают корневой чехлик глубже в землю. Размер данного участка - несколько миллиметров, при рассмотрении он прозрачный. | Растяжение и продвижение растения вглубь почвы. |
Зона поглощения, дифференциации | Образована богатыми на митохондрии клетками, которые собираются в эпиблему или ризодерму. Это покровная ткань, выстилающая снаружи корневые волоски, расположенные на данном участке. Они могут быть разных размеров и длины. Часть из них отмирает, однако ниже формируются новые. По размеру данная зона составляет несколько сантиметров, является хорошо заметной. | Поглощение почвенного раствора и воды из земли |
Зона проведения | Представлена клетками экзодермы. Это ткань, сменяющая эпиблему. Клетки экзодермы имеют толстые стенки, часто одревесневают, имеют вид пробки. Корень в этой части более тонкий, но прочный, данный участок представляет собой первичную кору. При рассмотрении переход от эпиблемы к экзодерме практически незаметен, он условный. | Проведение питательных веществ (почвенного раствора и воды) от зоны поглощения в стебель и листья растения. |
Таким образом, мы выяснили, что рост корней растений начинается с калиптры и заканчивается участком с первичной корой. Теперь более подробно рассмотрим строение и функции самой верхушки подземной части этих удивительных существ.
Верхушка корня
Существует несколько названий, которыми обозначают данную часть подземного органа. Итак, синонимы следующие:
- калиптра, от лат. calyptra;
- корневой чехлик;
- верхушка корня;
- калиптроген;
- кончик корня.
Однако каким бы ни было название, функции корневого чехлика у растений остаются неизменными. В целом, данный участок представляет собой слегка утолщенное образование на самом кончике корешка под землей. В микроскоп оно видится как колпачок, надетый сверху для защиты нежных тканей от почвенных частиц. Размеры калиптры небольшие, всего 0,2 мм. Только у таких видоизмененных структур, как дыхательные корни, он достигает нескольких миллиметров.
![особенности строения корня растения таблица](http://fb.ru/misc/i/gallery/25789/872759.jpg)
Внешним видом определяется и главная функция корневого чехлика - естественно, это защита от механических повреждений. Однако она не единственная.
Какие клетки в корневом чехлике?
Клетки корневого чехлика двух типов. Первая часть - это наружные. Они представляют собой продолговатые, вытягивающиеся и растущие образования, плотно прилегающие друг к другу. Поэтому межклетники практически отсутствуют. Жизнь этих клеток очень недолгая и составляет всего от 4 до 9 дней. За это время они должны успеть вырасти и разделиться.
Поэтому процессы митоза на кончике корня происходят постоянно. Происхождение клеток калиптры обычное - от апикальной меристемы, расположенной сразу над чехликом. Клеточные стенки этих структур достаточно тонкие, неодревесневшие.
В течение жизни данные клетки слущиваются, отмирая, выделяют смесь полисахаридов - слизь. Поэтому функция корневого чехлика заключается в обеспечении защитного слизевого покрытия верхушки подземного органа для его безопасного продвижения между почвенными частицами.
![корневой чехлик особенности строения](http://fb.ru/misc/i/gallery/25789/872762.jpg)
Благодаря слизи калиптры, твердые земляные структуры прилипают к корешку и облегчают его скольжение вниз. Однако это не единственные клетки, которыми образован чехлик.
Существуют еще ячейки, которыми калиптра образована в центральной своей части - колумелле. Это крахмальные зерна, или амилопласты. Они являются по происхождению производными пластидов, не имеющими хлорофилла. То есть изначально представляли собой отдельные организмы, научившиеся жить в симбиозе с более высокоорганизованными существами и постепенно ставшие для них незаменимыми внутренними структурными ячейками.
Амилопласты - это клетки, накапливающие внутри себя крупные зерна полисахарида крахмала. Снаружи они округлые, друг к другу прилегают так же плотно, как и рассмотренные выше структуры калиптры.
С ними связана еще одна функция корневого чехлика, о которой скажем ниже. Заметим также, что крахмал в амилопластах может служить дополнительным источником энергии для растения, если того потребуют условия окружающей среды.
![корни растений](http://fb.ru/misc/i/gallery/25789/872760.jpg)
Функции корневого чехлика у растений
Одну из них, основную, мы уже обозначили. Повторим ее еще раз и добавим те, о которых еще не упоминали.
Функции корневого чехлика у растений:
- Наружный слой клеток калиптры секретирует полисахаридную слизь, которая служит для облегчения продвижения корня вглубь почвы.
- Этот же слизевый чехлик позволяет растению избежать пересыхания.
- Клетки колумеллы (центральной части калиптры) содержат крахмальные зерна, являясь за счет этого статолитами и выполняя функции георецепции для корня. Благодаря этому у него всегда положительный геотропизм.
Опыты показали, что если у растения удалить калиптру, то его рост в длину прекратится. Однако оно не погибнет, а начнет активно развивать боковые и придаточные корни, расширяя ареал захвата почвы в ширину. Это свойство используют садоводы и огородники при выращивании сельскохозяйственных культур.
Очевидно, что функции корневого чехлика у растений крайне важны. Ведь каждый боковой или придаточный корешок также имеет калиптру на своей верхушке. Иначе растение при удалении чехлика с центрального осевого корешка погибло бы. Существуют исключения. Это те виды растений, корни которых совсем лишены обозначенных структур. Примеры: водяной орех, ряска, водокрас. Понятно, что в основном это водные представители растительного мира.
Функция амилопластов
Мы уже сказали, что существует функция корневого чехлика, связанная с амилопластами. Они накапливают зерна крахмала и превращаются в настоящие статолиты. Это практически то же самое, что и статоцисты (отолиты) во внутреннем ухе млекопитающих. Они играют важную роль при ощущении равновесия.
Этим же занимаются и статолиты амилопластов. Благодаря им растение "чувствует" расположение земного радиуса и растет всегда согласно ему, то есть ориентируется на силу гравитации. Эта особенность была впервые установлена Томасом Найтом в 1806 году, который провел ряд подтверждающих опытов. Также подобное явление принято называть геотропизмом растений.
![части корня растения](http://fb.ru/misc/i/gallery/25789/872761.jpg)
Геотропизм
Геотропизмом, или гравитропизмом, принято называть особенность растений и их частей расти только по направлению земного радиуса. Это значит, что если, например, дать семенам прорасти в обычном состоянии, а затем перевернуть горшок на бок, то через какое-то время кончик корня также сделает изгиб и начнет расти вниз с учетом нового положения.
Каково значение корневого чехлика в этом явлении? Именно амилопласты калиптры позволяют корню обладать положительным геотропизмом, то есть расти всегда вниз. В то время как у стеблей, напротив, отрицательный геотропизм, так как их рост осуществляется вверх.
Именно благодаря этому явлению все растения, страдающие от непогоды и поваленные стеблями на землю, после природных явлений (грозы, града, сильного дождя, ветра), способны снова восстанавливать прежнее состояние за небольшой промежуток времени.