Какую функцию выполняют корневые волоски растений?
На нашей планете имеется более четырехсот видов различных растений, и все они выполняют разнообразные функции. Мы, наряду с прочими животными, потребляем их в пищу, но с тем отличием, что подвергаем растения различным видам обработки - варим, жарим, тушим, консервируем; мы делаем из них одежду, медикаменты, мебель; они снабжают все живое кислородом. Много лет ученые изучают разные виды, их свойства, работают над селекцией новых, более стойких к текущим условиям окружающей среды и климата видов, и трудятся над сохранностью исчезающих, изучая полезность и прочее, что важно как для человека, так и для среды в целом. Конкретно сейчас будет затронута тема, раскрывающая такие понятия, как строение корневой системы, ее виды и функции.
Что такое орган растения?
На органы части любого растения распределяются по функциям и строению. Принципы разделения такие же, как и у животных, в том числе и людей. Ухо и печень имеют разные формы и функции, потому и названы по-разному. То же самое и с листьями и корнями. Если говорить о высших растениях, то разделения органов идет на две большие группы, вегетативные (те, что служат для роста и питания) и репродуктивные (отвечающие за воспроизведение себе подобных). Любой тип корневой системы относится к вегетативным органам.
Понятие корня и его функции
Корень является осевым органом растения. В первую очередь он закрепляет растения в почве. Также он выполняет функцию «питания», и речь сейчас о такой части корня, как волоски. То есть ответом на вопрос о том, какую функцию выполняют корневые волоски, как раз и является поглощение из почвы воды и минералов, необходимых для полноценной жизнедеятельности растения. Также корневая система способна производить разные вещества, типа гормон роста, или различные алкалоиды, необходимые для всего растения. Эти вещества могут перемещаться вверх по стволу растения, а могут накапливаться в самой корневой системе. Она же может работать, как кладовка – что-то типа погреба для полезных питательных веществ. Растения с таким корнем называют корнеплодом.
Всем нам знакома морковка, свекла, редис, которые как раз и являются этими самыми корнеплодами. На что еще способна корневая система, так это на взаимодействие с «соседями» в определенном месте произрастания. Так, возможен симбиоз с другими растениями, с грибами или даже с микроорганизмами, и на это способен практически любой тип корневой системы. Кроме того, к функциям корней также может относиться вегетативное размножение. Преимущество его в том, что для появления нового растения не требуется партнёр, как в случае полового размножения.
Вегетативное размножение – в чем суть
Это воспроизведение себе подобного может произойти даже с помощью обыкновенного листочка. Попав в благоприятные условия, он может пустить побег, и на свет появится, к примеру, новая бегония. Ветвь ивы, оторвавшись от дерева, также может зацепиться в грунте и пустить корни. На то же самое способны и корни. У некоторых растений на корневище могут формироваться почки, из которых произрастают новые, полноценные и идентичные особи или формируются клубни. Самый яркий пример, который относится к последнему случаю, это картошка - гостья из Америки, так хорошо прижившаяся в наших условиях. Так вот, клубни, формирующиеся на корнях этого растения и нами активно потребляемые в пищу, в то же время используются для посадки и выращивания новых кустов картофеля, и, соответственно, новых клубней. Пророщенная картошина, даже ее часть, имеющая хоть один росток, способна дать жизнь новому, полноценному кусту картофеля, ничем не отличающемуся от его «мамы». А хорошие условия смогут благоприятствовать лучшему развитию куста и даже повышению урожайности. Какую функцию выполняют корневые волоски, знают все хорошие фермеры, и потому используют такие удобрения и способ обработки грунта, после которых снимают высокие урожаи качественной натуральной продукции. Конечно, тут еще многое зависит от погодных условий на период произростания, но это уже другой разговор. Вернемся к вегетативному размножению.
Так вот, такое размножение активно используется в садоводстве и сельском хозяйстве. Но наряду с пользой, можно вспомнить и о вреде. Так, речь о сорняках. Для культурного хозяйства существует такая проблема, как пырей. Корневища этого растения огромны, и при повреждении они легко восстанавливаются, превращаясь в новое растение. К примеру, если раздробить при неглубокой вспашке одно корневище на четыре, вскоре произрастёт новых четыре сорняка. Это плохо для человека, а именно для хозяина участка, который хочет вырастить на нем много разных овощей, но вместо этого получает урожай пырея. Но для самого растения такая способность – это огромный плюс.
Интересный случай, когда корневища имеют спящие почки. Это касается зачастую деревьев. Когда основное растение живет и процветает, эти почки как бы в коме. Они есть, они живы, но развития нет никакого. Но если, допустим, спилить дерево, то эти почки быстро активизируются и превращаются со временем в молодые растения того же вида. Такими почками обладают деревья дуб, липа, береза.
Какие есть основные типы корней?
Есть три типа корней. Главный развивается из зародышевого семени. От него отходят боковые корни, которые способны разветвляться. Также существуют придаточные корни. Они могут появляться и сверху на растении, на стеблях или листьях. Все вместе типы корней составляют целую корневую систему. По характеристикам данных типов корневая система распределяется по видам.
Виды корневых систем
Если растение имеет хорошо выраженный главный корень, то такая корневая система называется стержневой.
Что значит «хорошо выраженный»? Это значит, что он гораздо толще и длиннее, чем все остальные, расходящиеся от него корешки. Такая корневая система характерна для двудольных растений. Если же у растения главный корень не выражен, то такая корневая система называется мочковатой.
Главный корень может вообще отсутствовать или не отличаться от остальных.
Каждый корень можно разделить на несколько зон, который отвечает за определенную функцию.
Четыре отдельные зоны, характерные для молодого корня
Первую зону характеризуют клетки апикальной меристемы. Это зона деления, или корневой чехлик. Длина чехлика доходит до одного миллиметра.
Вторая зона – зона роста, или растяжения. Именно благодаря росту клеток этой части, длиной всего в несколько миллиметров, происходит основное удлинение корня.
Третья зона – зона всасывания, или зона корневых волосков. Здесь их размещено максимум - количество измеряется сотнями штук на миллиметр квадратный, и они постоянно поглощают питательные вещества из земли, которые пойдут дальше, в четвёртую зону корня – в зону проведения, где уже нет никаких корневых волосков, а идёт образование полноценных мощных (в масштабах отдельно взятого растения) боковых корней.
Любые виды корневых систем имеют такие зоны на молодых корнях. Между зонами нет четких разделов, они все плавно переходят друг в друга.
Интересное о зонах молодого корня
Корневой чехлик еще носит название калиптра. Его клетки живут не более девяти дней, а потом отмирают, отслоившись от корня. При этом происходит обильное выделение слизи, которая облегчает корню путь для роста дальше – вглубь или вширь, не суть важно.
Именно зона растяжения толкает корень дальше в землю. Когда клетки данной зоны набираются воды, они растягиваются в длину, и так происходит до тех пор, пока клетки окончательно не огрубеют, и они не войдут в зону всасывания. Кстати, эта зона фактически прозрачная с виду.
На том месте, где некогда была зона растяжения, начинают формироваться волоски. А вот выше, перед зоной проведения, они в то же время начинают отмирать. Так зона всасывания перемещается вслед за проталкиванием корня в почву. Количество волосков на один квадратный миллиметр исчисляется в сотнях.
Зона всасывания – важнейшая часть корня для жизнедеятельности растений
Корневые волоски растений, как уже было указано ранее, поглощают из почвы воду, минеральные вещества, растворенные в воде, которые необходимы для полноценного роста. Потому остановимся на этой зоне корня и рассмотрим ее более подробно.
Что собой представляет корневой волосок?
Какую функцию выполняют корневые волоски, мы уже примерно уяснили. Теперь стоит разобраться, как это происходит, благодаря каким особенностям строения этих самым волосков возможно поглощение веществ из почвы. Любой корневой волосок, описание которого, в принципе, может занять всего три строки, на самом деле очень важен.
Длина такого волоска совсем невелика и лежит в пределах 0,1-8 мм, по другим данным – 0,06-10 мм. Диаметр волоска может лежать в пределах от пяти до семидесяти микрометров. Если говорить про строение корневых волосков, то это, по большей части, вытянутые клетки кожицы корня. Практически вся эта клетка – это вакуоль, вокруг которой имеется тонкий слой цитоплазмы, и которая содержит в себе ядро клетки. Оно располагается в цитоплазме так, что находится в верхушке волоска.
Строение зоны всасывания
Если сделать поперечный срез, то мы увидим наличие трех основных участков – это центральный цилиндр, кора и внешнее покрытие в виде тонкостенной кожицы, на которой формируются корневые волоски. Зона всасывания начинается с того, что клетки кожицы укрыты слизью, к которой прилипает почва. Таким образом, облегчается впитывание из почвы жизненно необходимых веществ. Далее идет слой коры, который исполняет роль защитника центрального цилиндра, создателя витаминных соединений и хранителя запасных веществ, чаще всего – крахмала. Центральный цилиндр – это проводящие ткани, по которым вверх в растение перемещаются все элементы, впитанные и созданные на двух предыдущих участках.
Поглощение и выделение
Чтобы понять, как корневые волоски обеспечивают поглощение веществ из почвы, стоит упомянуть о двух особенностях. Первая – клетки волоска способны обволакивать собой частицу земли и буквально срастаться с нею. Вторая – для лучшего поглощения волоски выделяют различные кислоты (щавелевую, яблочную, угольную). Именно эти две особенности являются ключевыми в процессе питания растения.
Размеры системы корневых волосков
Мы разобрались в том, какую функцию выполняют корневые волоски. Но вот в чем вопрос: "Как такие мизерные (напомним, размер одного корневого волоска – 0,1-8 мм) отросточки способны запитать, к примеру, огромную березу?" Ответ оказывается прост. Они берут не размером, а количеством. Если говорить о побеге ржи, которому четыре месяца «от роду», то у него имеется примерно… 14 миллиардов корневых волосков. Это всего-навсего десять тысяч километров нити, которая поглощает все и вся на своем пути, с площадью поглощения, кстати, в районе четырехсот квадратных метров. Что говорить об огромных растениях, корневая система которых распространятся на многие метры вокруг ствола в верхних слоях земли (к примеру, корни грецкого ореха распространяются на расстояние до двадцати метров вокруг себя), или о тех, которые пускают корны глубоко в землю (тот же грецкий орех может проникнуть на глубину до шести-семи метров).
Длительность жизни волоска корня
Формирование таких органов корня происходит относительно быстро. Иногда для этого достаточно что-то около суток - для каждого растения сроки разные. А вот живут волоски в течение десяти-двадцати дней. Их постепенно сменяют новые, растущие вслед за продвижением корня в почве на том месте, где зона роста корня загрубела, продвинувшись дальше за корневым чехликом.
Таким образом, мы узнали, какую функцию выполняют корневые волоски, не слишком углубляясь в трудную для простых ушей терминологию биологических наук и, кроме того, попутно рассмотрев отдельные особенности корневой системы в целом.