Augalų epidermis dažniausiai yra vienas ląstelių sluoksnis, dengiantis lapus, žiedus, šaknis ir stiebus. Jis sudaro išorinį barjerą tarp augalo ir aplinkos, saugo nuo mechaninių pažeidimų, patogenų ir perteklinio vandens praradimo bei dalyvauja reakcijose, svarbiose augalo gyvybei palaikyti.
Funkcijos
Epiderma atlieka kelias svarbias užduotis:
- Vandens sulaikymas: viršžeminėse augalo dalyse epidermio ląstelės gamina kutikulę – ploną, dažniausiai skaidrų sluoksnį, sudarytą iš kutikule ir medžiagų apykaitos produktų, kuris sumažina transpiraciją.
- Dujų apykaita: epidermis reguliuoja dujų apykaitą per stomatas (poras) – specialias atidarytas angas, kurias sudaro apsauginės (vartybinės) ląstelės.
- Mitybos ir vandens pasisavinimas: Šaknyse epidermis (dažnai su šakų ląstelėmis, vadinamomis šaknų plaukeliais) padeda pasisavinti vandenį ir maisto medžiagas.
- Apsauga nuo saulės ir vėjo: kai kurių augalų kutikule ir papildomas vaško sluoksnis atspindi dalį saulės spindulių ir mažina išgaravimą; vaškas taip pat gali suteikti augalo paviršiui balkšvą arba melsvą atspalvį.
- Cheminė apsauga ir signalizacija: epidermio ląstelės gali gaminti ir išskirti chemines medžiagas, kurios atbaido herbivorus arba apsaugo nuo mikroorganizmų.
Struktūra ir ląstelių tipai
Epidermio ląstelės yra glaudžiai susijusios viena su kita, todėl audinys suteikia mechaninį tvirtumą ir barjerinę funkciją. Daugumos augalų epidermis būna vieno sluoksnio storio, tačiau kai kurie augalai (ypač kai kurie dykumų augalai arba stiebai / lapai su storesniu apsauginiu sluoksniu) gali turėti kelių sluoksnių epidermį.
Epiderme yra skirtingų funkcinių ląstelių:
- Epidermio ląstelės – pagrindinės, dažniausiai plokščios ar kubinės formos ląstelės, atsakingos už mechaninę apsaugą.
- Apsauginės (vartybinės) ląstelės – specialios ląstelės, sudarančios stomatas; jos keičia turgorą ir taip reguliuoja poros atidarymą bei uždarymą.
- Pagalbinės ląstelės – aplink apsaugines ląsteles esančios ląstelės, padedančios stomatų veiklai ir jonų apykaitai.
- Epidermio plaukeliai (trichomos) – trichomos gali būti vienaląstės arba daugialąstės, pūkuotos, adatos formos arba liaukinės; jos saugo nuo kenkėjų, sumažina transpiraciją, sugeria vandenį (kai kurios – liaukinės ir išskiria aromatines ar nuodingas medžiagas).
Stomatos ir dujų apykaita
Stomatos (poros) yra pagrindinė vieta, per kurią vyksta mainai tarp augalo ir atmosferos: į lapą patenka CO2 fotosintezei, o išeina O2 ir vandens garai. Stomatų atidarymą ir uždarymą lemia vartybinių ląstelių turgoras, priklausantis nuo jonų (pvz., K+) judėjimo ir vandens srautų ląstelėse. Stomatos taip pat reaguoja į šviesą, CO2 koncentraciją ir drėgmės trūkumą – ilgai uždarytos jos padeda išsaugoti vandenį, bet riboja fotosintezę.
Šaknų epidermis ir šaknų plaukeliai
Šaknų epidermis dažnai diferencijuojasi į specialias išaugas – šaknų plaukelius, kurie padidina absorbcinį paviršių ir pagerina vandens bei mineralinių medžiagų įsisavinimą. Skirtingai nuo viršžeminių organų, šaknų epidermis paprastai neturi storos kutikulės, nes tai trukdytų vandens įsiurbimui.
Peridermas ir pakeitimas
Kai kurios augalo dalys, ypač medingi ar seni stiebai ir šaknys, palaipsniui pakeičiami kito tipo apsauginiu audiniu – peridermu. Ši danga susidaro iš kamieno audinio (korkmedžio) ir apsaugo nuo vandens netekimo bei mechaninių pažeidimų. Tokią dangą turi, pavyzdžiui, bulvės ir medingi augalai.
Prisitaikymai ir ekologinė reikšmė
Epidermio struktūra ir susijusios savybės atspindi augalo prisitaikymus prie aplinkos: dykumų augalai dažnai turi storą kutikulę, daugiasluoksnį epidermį ar tankias trichomas, kurios mažina vandens nuostolius; augalai drėgnose buveinėse gali turėti ploną kutikulę ir platesnes stomatas, kad užtikrintų intensyvią dujų apykaitą.
Apibendrinant, epidermis yra daugiaplanis audinys: jis saugo, reguliuoja mainus, padeda įsisavinti vandenį ir maisto medžiagas, o taip pat prisideda prie augalo prisitaikymo prie skirtingų aplinkos sąlygų. Jo įvairios ląstelės – nuo epidermio ląstelių iki trichomų ir vartybinių ląstelių – kartu užtikrina augalo gyvybę ir apsaugą.
