Страницы

среда, 23 августа 2023 г.

Надземные метаморфозы корней: корни-подпорки, ходульные, досковидные, дыхательные, воздушные, ассимилирующие корни

Надземные метаморфозы корней
Ряд метаморфозов корня отличается более ярко выраженными опорными функциями.

Столбовидные корни (корни-подпорки) развиваются у некоторых тропических фикусов, например фикуса бенгальского (баньяна), произрастающего в Индии. На крупных горизонтальных ветвях взрослого растения образуются многочисленные придаточные корни без волосков, гирляндами свешивающиеся вниз. Они растут медленно, многие из них отмирают, а оставшиеся достигают почвы и укрепляются в ней, сильно разветвляясь при этом. Со временем надземные части таких корней сильно утолщаясь (могут быть диаметром больше 1 м!), превращаются в мощные столбовидные опоры. Благодаря таким корням крона фикуса разрастается вширь и может покрывать площадь более 1 гектара.
При этом число опорных корней, образовавшихся на ветвях одного старого дерева, может достигать 3 тысяч! Поэтому часто баньян называют деревом-лесом (рисунок 1).
Рисунок 1
Рисунок 1
Столбовидные корни (корни-подпорки) баньяна

Опорную функцию выполняют и досковидные корни, характерные для деревьев верхнего и среднего ярусов тропических дождевых лесов. Эти корни представляют собой метаморфозы боковых корней, у которых сверху по всей длине образуется плоский гребневидный вырост. Наибольшей высоты этот вырост достигает на базальной части корня - возле ствола дерева. Разрастаясь, он достигает ствола и поднимается вдоль него вверх на 3-5 м, обеспечивая ему дополнительную опору. Постепенно уменьшаясь в высоту, досковидные корни отходят в стороны от ствола примерно на такое же расстояние. Толщина досковидных выростов не превышает 10 см. Вокруг ствола обычно образуется несколько досковидных корней, имеющих вид огромных треугольных пластин.
Такие корни служат надёжной опорой для сравнительно тонкого ствола, несущего обычно мощную крону, позволяя дереву противостоять сильному ветру. Местное население охотно использует досковидные корни как ценный строительный материал. Гораздо менее выраженные досковидные корни можно встретить и у некоторых деревьев, растущих в умеренном климате, например у тополя, вяза или бука.

Досковидные корни

Назначение ходульных корней - поддерживать и удерживать кроны растений мангров, обитающих на постоянно затопленной почве. Манграми называют сообщества растений, живущих во влажных тропиках в приливно-отливной полосе океанов. Основные обитатели мангров - вечнозелёные деревья высотой 5-7 м, которые постоянно подвергаются воздействию огромных волн и сильных ветров.

Ходульные корни - метаморфозы придаточных корней, которые образуются на главном побеге с первых этапов его развития. У типичных обитателей мангров - растений видов рода Ризофора (Rhizophora) эти корни могут образовываться на их стволе на высоте 2-3 м - по уровню прилива. Их надземные части прямые, подземные - сильно разветвлённые. Во время приливов корни находятся в воде, во время отливов - верхние части корней оголяются. Так как у взрослых растений часто происходит отмирание главного корня и нижней части ствола, сохраняющаяся крона растения удерживается после этого только сильно ветвящимися придаточными корнями, то есть стоит как бы на ходулях. Прочность корней достигается мощным развитием в них механической ткани - склеренхимы

Ходульные корни

Небольшие ходульные корни имеет кукуруза (рисунок 2).
Рисунок 2
Рисунок 2
Ходульные корни кукурузы

Опорную роль играют и корни-прицепки, свойственные некоторым лианам, например, плющу и ванили. С их помощью растения поднимаются вверх по стволам деревьев или другим опорам. 

Из корней, осуществляющих функцию защиты от повреждения животными, следует отметить встречающиеся у некоторых растений корни-колючки. Они развиваются, например, на клубнях мирмекодии, растущей в тропических лесах Юго-Восточной Азии. Её крупные клубни имеют внутри систему ходов и полостей, в которых живут муравьи. Они заносят в эти полости гумус, что улучшает питание растения.

Дыхательные корни (пневматофоры) образуются у растений, обитающих на сильно заболоченных, бедных кислородом почвах. Аэрация корней у таких растений затруднена, поэтому часть боковых подземных корней, проявляя отрицательный геотропизм, растёт вверх и поднимается над почвой (вернее над водой). Выходя на поверхность почвы, пневматофоры достигают высоты 0,5 м. У одного растения может образовываться несколько десятков и даже сотен таких корней. У дыхательных корней хорошо развита воздухоносная паренхима - аэренхима с большими межклетниками. Их функция - обеспечение газообмена и снабжение корневой системы кислородом.
Пневматофоры свойственны некоторым субтропическим и тропическим растениям. Из древесных растений такие корни имеет болотный кипарис. 

Воздушные корни типичны для тропических травянистых эпифитов - главным образом представителей семейств Бромелиевые и Орхидные. Эпифитами называют растения, обитающие на ветвях высоких деревьев влажных тропических лесов. Не являясь паразитами, эпифиты используют воздушные корни как средство приближения к солнечному свету.

Воздушные корни представляют собой придаточные корни, которые свободно висят в воздухе, никогда не достигая почвы (рисунок 3).
Рисунок 3
Рисунок 3
Воздушные корни у эпифитных орхидей

Они способны поглощать воду в виде дождя или росы благодаря образованию на их поверхности особой губчатой ткани - веламена. Веламен - мёртвая многослойная ткань, стенки клеток которой имеют спиральные или сетчатые утолщения. Так как клетки этой ткани мертвы, они заполнены воздухом, который легко может замещаться водой, что и объясняет поглощающую способность веламена. Из веламена вода по коре корня поступает в проводящие ткани, которые разносят её по всем органам растения. 

Клетки коры воздушных корней могут содержать хлоропласты. Таким образом, они способны к фотосинтезу. Фотосинтезирующие воздушные корни отличаются зеленоватой окраской.

Ассимилирующие корни развиваются у некоторых водных растений, например, у водяного ореха, или чилима, встречающегося в пресных водах умеренной климатической зоны (рисунок 4). 
Рисунок 4
Рисунок 4
Общий вид водяного ореха (чилима) 

Обозначения: ас. к. - ассимилирующие корни, 
л. - листовая пластинка, п. - поплавок (утолщённый черешок), пр. к. - придаточные
корни, ст. - стебель

Эти стеблевые придаточные корни гребневидно рассечены. У чилима есть листья, поэтому корни только усиливают фотосинтезирующий аппарат растения. 

У представителей семейства Подостемовых (Podostemaceae), распространённых в тропических странах, где они живут в быстрых горных реках, корни нередко оказываются единственными органами, осуществляющими фотосинтез (рисунок 5). Эти уплощённые, листовидные или напоминающие слоевища корни плотно прижимаются к каменистому субстрату с помощью ризоидоподобных волосков и дисковидно расширяющихся на концах выростов, похожих на присоски.
Рисунок 5
Рисунок 5
Подостемовые: 1 - тристиха моховидная (Tristicha hypnoides); 2 - маратрум полезный (Marathrum utile); 
3 - инверсодикрея прозрачная (Inversodicraea pellucida)

Комментариев нет:

Отправить комментарий