У большинства растений корни выполняют две основные функции — опорную и функцию почвенного питания, и имеют обычное строение. Но у некоторых растений в процессе эволюции корни видоизменились, и стали выполнять дополнительные функции.
Выделяют следующие видоизменения корней:
- Запасающие корни
- Воздушные корни
- Ходульные корни
- Досковидные опорные корни
- Эпифитные корни
- Дыхательные корни
- Корни-присоски
- Корни-прицепки
- Втягивающие корни
Запасающие корни
У некоторых многолетних растений запасающая функция корня становится основной. Такие корни называют запасающими. Запас питательных веществ позволяет растению переживать холодное время года. Существует два вида запасающих корней — корнеплоды и корневые шишки.
Корнеплоды образуются за счет разрастания главного корня и нижней части стебля. У некоторых растений (свекла, редис, репа) основная масса запасных питательных веществ (крахмал, сахар, минеральные соли, витамины) откладывается в стеблевой части корнеплода, а собственно корень — его нижняя часть, на которой развиваются боковые корни. У других растений (морковь, петрушка) запасные питательные вещества откладываются в паренхиме корня. Корнеплоды содержат много витаминов, минералов и других питательных веществ, и имеют важное хозяйственное значение. Многие из них употребляются в пищу в сыром, вареном и тушеном виде, их сушат и консервируют (морковь, свекла, редис, репа, редька, петрушка). Сочные корнеплоды являются ценным кормом для домашних животных.
Корневые шишки — это разрастания боковых или придаточных корней в мочковатой корневой системе. Корневые шишки образуют георгин, батат, чистяк, ятрышник и многие другие растения. Иногда корневые шишки называют корневыми клубнями.
На корневых шишках образуются придаточные почки, которые служат для вегетативного размножения.
Воздушные корни
Ходульные корни
Ходульные корни (корни — подпорки) — это придаточные корни, растущие вниз от стебля растения и служащие для его дополнительного укрепления на почве. У растений, живущих в зоне затопления, приливов, ходульные корни приподнимают растения над водой, а также выполняют дыхательную функцию. Ходульные корни образуются у особых растительных сообществ тропических лесов — мангровых зарослей, а также у некоторых тропических деревьев и пальм, и даже у кукурузы. Примером ходульных корней также является особая жизненная форма фикуса — баньян.
Досковидные опорные корни
В отличие от ходульных, досковидные корни — это боковые корни. Расположенные у самой поверхности почвы, или выступая над ней, они образуют плоские выросты, создающие дополнительную опору для дерева. Досковидные корни характерны для крупных тропических деревьев.
Эпифитные корни
Эпифиты — это растения, живущие на деревьях. Воздушные корни эпифитов свободно висят в воздухе, впитывая влагу — дождь или капельки росы особой покровной тканью — веламеном. К эпифитам относятся орхидеи, живущие в тропических лесах.
Дыхательные корни (пневматофоры)
Дыхательные корни образуются у деревьев, растущих на затапливаемых или бедных кислородом почвах. Они растут вверх, отходя от подземных боковых корней. Главная функция дыхательных корней — снабжение кислородом подземных частей растения. Кислород проникает через крупные чечевички, расположенные на дыхательных корнях.
Корни-присоски (гаустории)
Некоторые ползучие растения, например, плющ, ваниль, некоторые фикусы, имеют корни-прицепки. Это видоизмененные придаточные корни, с помощью которых растение может прикрепляться к любой поверхности, даже к голым камням, а значит, выносить листья к свету.
Втягивающие корни
Такое видоизменение корней, как втягивающие корни, характерно для многих луков, пролесок, шафрана (крокуса), многих орхидей, водных растений и др. Втягивающие корни благодаря особому строению способны укорачиваться на 10-70%, и втягивать луковицы, клубнелуковицы, корневища и т.д под землю, что предохраняет растения от замерзания в зимний период. Внешне втягивающие корни толстые, с поперечной исчерченностью.
У корней растений есть две основные функции: 1) закрепление растения в почве, 2) поглощение воды и растворенных в ней минеральных веществ. Однако нередко корни растений выполняют ряд дополнительных функций, в результате чего видоизменяются, т. е. в природе имеют место видоизменения корней.
Ниже перечислены наиболее известные видоизменения корней.
Корнеплоды
Корнеплод - это видоизменение главного корня и нижней части стебля, в которых накапливаются запасные питательные вещества (крахмал, сахара и др.). Корнеплоды характерны для таких растений как свекла и морковь, а также ряда других.
Чаще всего корнеплоды встречаются у двулетних растений. Они образуются в конце первого вегетационного периода такого растения, обычно в конце лета или начале осени. Растение за лето накапливает запасные питательные вещества, осенью ее надземная часть отмирает. На второй год весной стебли и листья снова отрастают. При этом используются запасные вещества из корнеплода. В этот год растение цветет и плодоносит, после чего отмирает полностью.
Корнеплоды многих растений человек использует для своего питания. Урожай собирают в первый год. Если надо получить семена, то корнеплод оставляют в почве на второй год.
Корневые клубни
Корневые клубни - это видоизменения придаточных и боковых корней, в которых накапливаются запасные питательные вещества. Клубни характерны для таких растений как батат, георгины и ряд других.
Корневые клубни по-другому называют корневыми шишками.
Корни-прицепки
Корни-прицепки (или корни-зацепки) - это видоизменения придаточных корней, служащие растению для прикрепления к какой-либо опоре. Эти корни находятся над почвой. Так растение выносит свои вегетативные части (стебель и листья) к свету при отсутствии прочного стебля. Корни-прицепки можно наблюдать у плюща.
Корни-подпорки
Корни-подпорки, или опорные корни, также развиваются из придаточных корней и находятся в воздушной среде. Они образуются у ряда тропических деревьев на стволах и ветвях. Далее они растут до почвы. У ее поверхности они сильно ветвятся и как бы подпирают растение. Пример растения с корнями-подпорками - это баньян.
Воздушные корни
Воздушные корни характерны для орхидей, которые растут на вервях тропических деревьев. Здесь корни орхидей просто свисают вниз. В тропических лесах очень влажно, так что воду можно впитывать прямо из воздуха.
Корни-присоски
Корни-присоски также можно наблюдать у омелы, погремка, ивана-да-марьи. Они всасывают только воду и минеральные вещества.
Некоторые корни выполняют особые функции, в связи, с чем меняется их строение. Различают:
1. Запасающие корни – запасают питательные вещества. При разрастании главного корня образуется корнеплоды (Рис. 22-А) (морковь, репа, свекла), а при разрастаний боковых или придаточных корней образуется корневые клубни (георгины) или корневые шишки (таволга) (Рис. 22-Б).
Б 
Рис. 22. А – корнеплоды моркови (1, 2), репы (3, 4), свеклы (5, 6, 7).
На поперечных разрезах ксилема показана черной; пунктирной линией обозначена граница стебля и корня.
Б – корневые клубни георгина (1) и любки (2).
2. Втягивающие корни – отходят от луковиц, корневищ и, укорачиваясь, втягивают их в почву, на оптимальную для их сохранения глубину зимой или летом, в засуху (луковичные растения).
3. Шнуровидные корни – это равномерно утолщенные придаточные корни, отходящие от корневища (чемерица).
4. Дыхательные корни – характерны для растений, живущих на бедных кислородом, затопляемых почвах (болотные растения).
5. Корни-подпорки – придаточные корни, отходящие от стволов деревьев на разной высоте и поддерживающие растение.
6. Клубеньки – образуются на корнях бобовых растений азотфиксирующими бактериями, которые усваивают азот из воздуха. Благодаря этому почвы обогащаются азотом (Рис. 23).
Рис. 23. Клубеньки (1) на корнях бобовых.
7. Микориза – это симбиоз корней высших растений и почвенных грибов. Гифы грибов заменяют корневые волоски и поглощают из почвы воду и минеральные вещества, а высшие растения снабжает грибы органическими веществами.
Морфология стебля
Побег – это вегетативный орган растения, состоит из стебля, листьев и почек, имеет неограниченный рост за счет верхушечной меристемы.
Стебель – осевая часть побега. Участок стебля, от которого отходит лист (или листья), называется узлом. Участки стебля между соседними узлами – междоузлия. На верхушке побега располагается верхушечная почка.
Почка – это зачаточный укороченный побег. За счет нее осуществляется рост побега. Внутренний угол между листом и стеблем называется пазухой листа, а почка, расположенная в ней – пазушной или боковой почкой. Придаточные почки возникают на взрослых частях того или иного органа из внутренних тканей и обеспечивают вегетативное возобновление. Помимо чисто вегетативных почек бывают смешанные (вегетативно-генеративные). Они несут зачаточные листья, цветки и соцветия. Цветочные почки несут только зачаточные цветки или соцветия. Почки окружены чешуями – видоизмененными листьями. Они защищают конус нарастания почки от внешних воздействий. Конус нарастания состоит из верхушечной меристемы, в результате меристематической активности апекса образуются зачатки листьев, зачаточные узлы и междоузлия (Рис. 24).
Основные функции корня – закрепление в почве растения и поглощение воды. Иногда корни выполняют и другие, не типичные функции. В связи с этим они имеют нетипичное строение, иначе говоря, для таких корней характерны видоизменения, или метаморфозы (от греч. metamorphosis – превращение).
Корнеплоды
Корнеплоды отличаются наличием большого количества запасающей ткани. Они обычно образуются у двулетних растений в первый год жизни. На второй год формируются цветки, плоды, семена. Таким образом, корнеплод позволяет растению перенести период покоя и завершить развитие на следующий год.
Корнеплод – название условное. Он не имеет отношения к плодам, т. к. образуется не из цветка, а из вегетативных органов – стебля и корня.
Соотношение стебля и корня при образовании корнеплодов различно, например, у моркови почти весь корнеплод образован корнем, а у репы стеблем.
Современные корнеплоды выведены человеком искусственно. Они играют важную роль в его питании, а также в кормлении животных.
Корневые шишки
Если корнеплод является утолщённым главным корнем, то корневые шишки – это сильно утолщённые придаточные и боковые корни. Для них, как и для корнеплодов, характерна развитая запасающая паренхима. Корневые шишки образуют придаточные почки, поэтому являются органами вегетативного размножения.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
Воздушные корни встречаются у многих тропических эпифитов (растений, использующих деревья в качестве опоры).
Рис. 1. Воздушные корни.
Такие корни свободно висят в воздухе и поглощают влагу в виде дождя и росы.
Этот тип видоизменённых корней также встречается в тропиках. Он характерен для деревьев, растущих на заболоченных побережьях океанов. Корневая система таких растений сложна и имеет воздухоносную ткань аэренхиму. Через отверстия воздух попадает в аэренхиму и далее проходит в удалённые подводные участки растения.
Рис. 2. Дыхательные корни.
Ходульные корни
Ходульные корни, или корни-подпорки, образуются у растений, растущих на зыбком илистом грунте. Они распределяют массу растения на увеличенную за их счёт площадь опоры.
Столбовидные корни
Особенность столбовидных корней в том, что они закладываются на ветвях. Характерны такие корни побегов для баньяна.
Баньян – это не название растения. Это название особенности роста некоторых фикусов. Можно назвать баньяном любое дерево с объёмной кроной, опирающееся на столбовидные корни.
Рис. 3. Индийский баньян.
Микориза
Микориза является симбиозом корней и грибов. Она представляет собой корни с проникшими в них гифами гриба. Сожительство с грибом имеет ряд полезных для растения последствий:
Всего получено оценок: 212.
Вы узнаете о корневых системах растений и их функциях, о том, какие последствия имеет выполнение корнями необычных для них функций.
Корни нужны, чтобы поглощать вещества. А ещё для чего?
Корневая система — это вся совокупность корней растения. Внешний вид корневых систем зависит от условий произрастания и того, как к этим условиям растение приспосабливается (рис. 77).
Корни некоторых растений расположены лишь в поверхностном слое почвы, толщиной в несколько сантиметров (рис. 77, д), Так, поверхностные корни некоторых видов кактусов достигают глубины до 30 м. Они способны быстро собирать росу с большой площади, ведь в пустыне вода, вы падающэя в утренние часы, не проникает глубоко в почву и быстро испаряется. У деревьев влажного тропического леса поверхностные корни успевают уловить минеральные вещества, образующиеся во время очень быстрого разложения отмерших частей растений. Тем не менее обычно корни достигают большей глубины. Так, у ячменя и озимого рапса они углубляются почти до 3 м, у виноградной лозы — до 16 м. Некоторые пустынные растения, чтобы достичь водоносных горизонтов почвы, углубляют корни до 30-50 м.
Воздушные корни приспособлены к существованию в воздухе* Они характерны для большинства орхидей и других обитателей влажных тропических лесов (рис. 81\ ау комнатных растений — для монстеры. Воздушные корни поглощают воду во время осадков не корневыми волосками, а особой губчатой тканью.
Дыхательные корни (рис. 82) развиваются у растений в переувлажнённых местах обитания, где в почве недостаточно воздуха для обеспечения дыхания корневой системы. У таких растений часть корней выступает над поверхностью и обеспечивает газообмен. Например, у болотного кипариса дыхательные корни имеют вид конусов более 1 м высотой.
Опорные корни (рис. 83) развиваются у основания стволов высоких растений там, где необходимо обеспечить стойкость растения. Так, благодаря досковидным опорным корням не падают исполинские тропические деревья, у которых корневые системы поверхностные. На наших полях опорные корни можно у видеть у кукурузы.
Корнеплод представляет собой видоизменение, образующееся в результате утолщения и накопления питательных веществ сразу в трёх органах молодого растения — главном корне, подсемядольном колене и основании главного побега. Корнеплоды позволяют растению выжить в неблагоприятных условиях. Люди издавна использовали корнеплоды в пищу и вывели много разных культурных сортов: свеклы, мор-кови. петрушки, сельдерея, редьки и редиса.
Признаком корневой части корнеплода являются размещённые рядами боковые корешки.
Шейка, образованная утолщённым подсемядольным коленом, имеет гладкую поверхность. А на головке корнеплода (утолщённой основе главного побега) имеются рубцы отмерших листьев (рис. 84).
Все три части почти одинаково развиты у корнеплода сельдерея (рис. 85. а). А вот у моркови (рис. 85, б) и петрушки корнеплод имеет очень маленькую головку, гладкая шейка виднеется над поверхностью почвы, а основная часть образована утолщённым корнем. У редиса (рис. 85. в) почти весь его гладкий корнеплод — это утолщённое подсемядольное колено. Поэтому семена редиса нельзя сеять глубоко — урожай будет некачественным.
Выводы
1. Корни растения образуют корневую систему, строение которой зависит от условий роста растения.
2. Выполнение корнем определённой специфической функции приводит к его видоизменениям.
3. Видоизменённый корень может быть составной частью корнеплода, в образовании которого также участвуют подсемядоль-ное колено и главный побег.
Термины и понятия, которые важно знать
Корневая система, видоизменения корня, корневые клубни, корни-при соски, воздуш н ые корн и, дыхательные корни, оп орны е корни, корнеплод.
Контрольные вопросы
1. Что такое корневая система?
2. Что такое видоизменения корня?
3. Какие видоизменения корня вы знаете, чем они отличаются от типичных корней растений по строению и функциям?
4. Чем корнеплод отличается от корневого клубня?
Задания
Приведите в порядок таблицу: установите соответствия между названиями растений, свойственными им видоизменениями корня и их функциями. Ряды из трёх цифр запишите в тетрада.
Растения | Видоизменения корня | Функции видоизменения корня |
|---|---|---|
1.Георгина | 1. Корни-присоски | 1. Дополнительный газообмен |
2. Кукуруза | 2. Воздушные корни |
