Augalų šaknys: kas tai, funkcijos, tipai ir ypatybės
Sužinokite apie augalų šaknis: struktūrą, funkcijas, šaknų tipus, mikorizę ir įdomybes — kaip jos ima maistą, laiko augalus ir net laužo akmenis.
Augalo šaknys yra ta dalis, kuri paprastai yra užkasta dirvožemyje. Šaknys dažniausiai vystosi po žeme, bet kai kurios rūšys turi ir virš žemės esančias, matomas šaknis — tai vadinama antžemine šaknimi. Kartais lengva supainioti šaknis su stiebais: stiebai taip pat gali augti po dirva (pvz., bulvių). Pagrindinis skirtumas – šaknys neturi lapų ir skiriasi vidine sandara nuo stiebų.
Funkcijos
Šaknys atlieka kelias svarbias funkcijas:
- Vandens ir maistinių medžiagų įsisavinimas: iš dirvos šaknys sugeria vandenį ir maistingąsias medžiagas, kurios reikalingos augalo augimui ir medžiagų apykaitai.
- Maisto kaupimas: daugelis šaknų kaupia angliavandenius ir kitus maisto rezervus (pavyzdžiui, morkos, burokėliai, saldžiosios bulvės).
- Mėginimas ir pritvirtinimas: šaknys tvirtai prilaiko augalą prie žemės ir apsaugo nuo išvertimo vėjo ar vandens srovėmis.
- Transportas: šaknys perduoda vandenį ir ištirpintas mineralines medžiagas į stiebą ir lapus per specialias skaidulas (ksilemą ir floemą).
- Sąveika su mikroorganizmais: daugeliui augalų šaknys veikia geriausiai, kai joms padeda grybai — šis abipusės naudos ryšys vadinamas mikorizė. Taip pat kai kurių pupinių augalų šaknys sudaro gumbelius, kuriuose gyvena azotą fiksuojančios bakterijos.
Tipai ir ypatybės
Šaknų sistemos skirstomos pagal formą ir kilmę. Pagrindiniai tipai:
- Pagrindinė (smilkinė) šaknų sistema: dominuoja viena stambi, giliai nusileidžianti šaknis (pagrindinė šaknis), iš kurios išeina šoninės šaknys — tai būdinga daugeliui dvimečių ir medingų augalų.
- Išsklaidyta (pluoštinė) šaknų sistema: daug panašių dydžių šaknų, kurios išsisklaido į visas puses — dažna žolių ir daugelio vienmetių augalų tarpe.
Šaknys gali būti ir specialiai modifikuotos pagal funkciją:
- Sandėlinės šaknys: kaupiančios maistines medžiagas (pvz., morka, ten dažnai kaupiasi cukrūs ir krakmolas).
- Adventinės (atsarginės) šaknys: kyla iš stiebų ar lapų ir gali pritvirtinti augalą (pvz., vijoklių propšaknys).
- Oro šaknys / pneumatoforai: kai kurios mangrovės turi šaknis, kurios kyla virš vandens ir leidžia kvėpuoti.
- Stabilizuojančios (prop) šaknys: dideli medžiai (pvz., banyan) turi stiprias šakas, kurios laiko sunkią lają.
Anatominė sandara ir augimas
Šaknies smaigalyje yra apsauginis audinys — šaknies kepurėlė, ji sumažina trintį ir saugo dalijimosi zoną (meristemą). Šaknies paviršiuje esančios ląstelės gali vystyti šaknelines plaukelius, kurie smarkiai padidina paviršiaus plotą ir pagerina vandens bei mineralų įsisavinimą. Giliau yra žievė (korteksas), endodermis su Caspario juosta, o centre — vamzdeliai, kuriais teka vanduo ir maistinės medžiagos (ksilemas ir floemas).
Šaknis auga pagal sunkio jėgos kryptį (teigiamas gravitropizmas): šaknų augimą reguliuoja hormonai, ypač auksinas. Taip pat veikia dirvožemio drėgmės ir maistinių medžiagų gradientai — šaknys linkusios augti ten, kur daugiau maisto ir vandens.
Įdomūs faktai
- Kai kurios šaknys nusileidžia labai giliai: vienoje Arizonoje (JAV) rastoje šaknies atkarpoje ji siekė apie 60 m po žemės paviršiumi.
- Šaknys labai tvirtos — kartais jos gali skilinėti ir net akmenis, kai stumdosi augdamos per plyšius uolienose.
- Šaknys paprastai nėra žalios, nes jų ląstelės neturi chlorofilo ir jos nesintetina organinių medžiagų fotosintezės būdu. Tačiau kai kurios antžeminės ar epifitinės šaknys gali būti aptinkamos šviesoje ir turi kitokias adaptacijas.
Trumpai tariant, šaknys yra gyvybiškai svarbios augalų dalys: jos palaiko, maitiną ir padeda prisitaikyti prie aplinkos. Jų forma ir funkcijos labai priklauso nuo augalo rūšies, augimo sąlygų ir ekologinės nišos.
Kalendros šaknys
Atskleistos šaknys
Jauno Pōhutukawa medžio (Metrosideros excelsa) šaknis, Velingtono kalnas, Oklandas, Naujoji Zelandija
Mangrovės Vakarų Balio nacionaliniame parke, Indonezija. Atkreipkite dėmesį į antžemines šaknis
Šaknų augimas
Šaknys auga visą augalo gyvenimą. Jos ilgėja nuo viršūnės, o kiekvienos šaknies gale atsiranda papildomų ląstelių. Šaknys prideda ląstelių savo galuose, o aplink savo vamzdelį primenantį kūną pridėdamos ląstelių jos storėja.
Kiekvienos šaknies viršūnėje yra nedidelė kietų, negyvų, kietų ląstelių grupė, vadinama šaknies dangteliu. Šaknies dangtelis yra stipriausia šaknies galiuko dalis, o jo užduotis - prasiskinti kelią pro purvą ieškant drėgmės ir maistinių medžiagų bei apsaugoti augalą.
Antžeminės šaknys
Šaknys paprastai būna po žeme, tačiau kai kuriais atvejais taip nėra. Atogrąžų miškuose oras yra šiltas ir drėgnas (jame daug vandens). Kai kurie atogrąžų miškų augalai, vadinamieji epifitai, auga tiesiai ant medžių. Jų šaknys kabo ore arba bėga į samanas, augančias ant medžių. Daugelis antžeminių šaknų, naudoja vandenį ir maistingąsias medžiagas tiesiogiai iš oro, iš rūko, rasos ar drėgno oro.
Kai kurių medžių šaknys yra virš žemės ir po žeme. Mangrovių medžiai turi antžemines šaknis (šaknys kyla į orą). Jos, kaip ir lapai, keičiasi dujomis su atmosfera. Jos yra prisitaikymas prie prasto deguonies kiekio užmirkusiame mangrovių pelkės dirvožemyje.
Banjano medžio šaknų sistema yra po žeme, tačiau šaknys taip pat prasideda nuo šakų ir auga žemyn link žemės. Šios šaknys ne tik ima vandenį ir maistingąsias medžiagas iš dirvožemio, bet ir padeda išlaikyti ilgas banjano šakas. Dėl šios papildomos atramos banjano medžio šakos gali būti labai ilgos. Lahainoje, Maui, 1873 m. Viljamo Oveno Smito (William Owen Smith) pasodinto banjantmedžio šakos tokios ilgos, kad šis medis užima visą kvadratinį miesto kvartalą.
Daug kas apie oro šaknis vis dar nežinoma.
Šaknų sistemos
Skiriamos dvi pagrindinės šaknų sistemos: šakniastiebinės ir pluoštinės šaknų sistemos. Gyslinė šaknų sistema turi vieną storą pagrindinę šaknį, augančią žemyn nuo augalo stiebo, ir daugybę mažesnių antrinių šaknų, išsišakojančių iš jos. Kūginių šaknų sistema paprastai yra gilesnė nei plati. Dažnai valgome šakniastiebius, pavyzdžiui, morkų ir ropių.
Pluoštinė šaknų sistema turi daug įvairiomis kryptimis augančių šaknų. Nėra vienos pagrindinės šaknies. Pluoštinė šaknų sistema paprastai yra platesnė nei gili.
Šaknų siurbimas
Paprastai manoma, kad į įprastas (ne antžemines) sausumos augalų šaknis maistinės medžiagos patenka kartu su vandeniu, o vanduo į šaknis patenka osmoso būdu. Neseniai atlikti didelių medžių, tokių kaip milžiniškos sekvojos, tyrimai parodė, kad didžioji dalis siurbimo galios po pradinio augimo gaunama hidrauliniu siurbimu dėl transpiracijos - vandens garavimo iš lapų, be stipraus kapiliarinio poveikio šakotose augalo stiebo ir lapų ksilemose.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra augalo šaknys?
Atsakymas: Augalo šaknys yra ta dalis, kuri paprastai būna palaidota dirvoje.
K: Ar šaknys gali būti virš žemės?
Atsakymas: Taip, šaknys gali būti virš žemės, ir tai vadinama antžemine šaknimi.
K: Kam augalams reikalingos šaknys?
A: Augalams šaknys ypač reikalingos dėl trijų priežasčių: Šaknys reikalingos: 1) vandeniui ir maisto medžiagoms iš dirvožemio paimti, 2) maisto medžiagoms kaupti ir 3) augalams prisitvirtinti prie žemės.
K: Kas yra mikorizė?
A: Mikorizė - tai simbiozė tarp šaknų ir grybo, padedanti daugumai augalų šaknų veikti kuo geriau.
K: Kiek yra šaknų sistemų tipų?
A: Yra dviejų tipų šaknų sistemos: šaknų sistema ir išsklaidyta šaknų sistema.
Klausimas: Kaip giliai į žemę gali įsiskverbti kai kurios šaknys?
A: Kai kurios šaknys gali būti labai giliai įleistos į žemę, o viena Arizonoje (JAV) rasta šaknis buvo 60 m po žemės paviršiumi.
K: Kodėl šaknys nėra žalios?
A: Šaknys nėra žalios, nes jų ląstelės neturi chlorofilo.
Ieškoti