10.3: Модифікації органів
- Page ID
- 6708
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Коріння
Коренева тканина отримана з верхівкової меристеми кореня. У деяких рослин стресори навколишнього середовища вибиратимуть для рослин, кореневі тканини яких виконують функції, крім поглинання води та кріплення. Ці модифікації органів мають специфічні назви, в залежності від того, яку функцію вони виконують.
- Коріння зберігання: У більшості коренів площа поверхні максимальна для поглинання води. У накопичувальному корені обсяг стає більш важливим. Клітини в корі збільшені і містять лейкопласти.
- Пневматофори: Гази розсіюються у воді в 10,000x повільніше, ніж у повітрі. У рослин, які ростуть в насичених ґрунтах, таких як мангрові зарості, клітини коренів повинні отримувати доступ до кисню, щоб виконувати клітинне дихання зі швидкістю, яку вони не можуть досягти через воду. Пневматофори - це коріння, які виходять над поверхнею насиченої зони для «дихання» (пневмо- означає легке) і обміну газами з навколишнім середовищем.
- Додаткові коріння: На відміну від більшості коренів, додаткові коріння виходять із стовбурової тканини. Коренева верхівкова меристема виводиться з тканин в стеблі, потім з ОЗУ формуються кореневі тканини, як зазвичай. Додаткові коріння можуть бути отримані з вузлів на горизонтальних або піднімаються стеблах або у відповідь на фактори екологічного стресу.
- Коріння опори: коріння опори - це додаткові коріння з особливою функцією забезпечення стійкості рослини. Це може статися в нестабільних грунтах, на витких рослинях або у рослин, які мають неглибоку кореневу систему.
Стебла
Стовбурова тканина отримана з верхівкової меристеми пагона. У багатьох рослин є центральний стебло, з якого виходять бічні стебла. Відрізнити стебла від коренів можна за наявністю вузлів. Відрізнити бічні стебла від листя можна за розташуванням всередині вузла: стебла виходять над листом.
Так само, як і у випадку з корінням, стебла можуть бути пристосовані до певної функції у відповідь на фактори екологічного стресу.
- Кладод: Кладод - це стебло, яке має збільшену площу поверхні для виконання фотосинтезу. Зазвичай це відбувається тому, що листя були змінені для якоїсь іншої мети і більше не виконують фотосинтезу. По суті, стебло імітує лист.
- Суккулент: У випадку з сукулентом збільшується обсяг стебла. Стовбурові тканини розвивають великі спеціалізовані клітини, які називаються гідренхімою для зберігання додаткової води. Рослина може отримати доступ до цієї води для обміну речовин в періоди посухи.
- Бульба: Деякі стебла модифіковані для зберігання крохмалю замість води. Бульба - це підземний стебло, який можна ідентифікувати по його вузлах (часто називають «очима» на бульбі картоплі). Кожен вузол здатний видавати новий втечу.
- Кукурудза: Бульболуковиця також модифікована для зберігання крохмалів. Бульболуковиця - це набрякла тканина біля основи пагона з лінійними вузлами, що рухаються по ній. З цих вузлів виходять паперові листочки.
- Кореневище: Деякі рослини дають горизонтальні стебла, які використовуються для безстатевого розмноження. Кореневище - це горизонтальний стебло, який знаходиться під землею. Коріння, що виходять з вузлів кореневищ, є додатковими.
- Столон: Схожий на кореневище, столон - це горизонтальний стебло, який використовується для безстатевого розмноження. На відміну від кореневища, столони утворюються над поверхнею грунту.
- Шип: Шип - це бічна гілка, яка була модифікована для захисту рослини, як правило, від травоїдних. Шипи мають підступний лист або листовий рубець.
- Стебло вусик: Всик - це бічна гілка, яка була модифікована для сходження. Стебловий вусик матиме субтендируючий лист або листовий рубець.
Листя
Листяна тканина походить від верхівкової меристеми пагона. Відрізнити листя від стеблової тканини можна за розташуванням всередині вузла: листя з'являються нижче пазушної бруньки, бічного стебла або квітки. У нормальних умовах основною функцією листа є фотосинтез. Однак екологічні стресори можуть вибрати для наступних модифікацій:
- Соковитий: Так само, як і в стеблах, листя також можна модифікувати для зберігання води в середовищах, де є посуха. Відрізнити соковитий лист від соковитого стебла можна, оскільки стебло матиме вузли (лист не буде).
- Цибулина: Листя також можна модифікувати для зберігання крохмалю. Цибулина, як і цибулина, складається з м'ясистих листя, які оточують короткий центральний стебло.
- Хребет: Лист, модифікований, щоб бути гострим для захисту, називається хребтом. Відрізнити хребет від шипа можна по розташуванню всередині вузла.
- Листовий вусик: Іноді листя будуть модифіковані для сходження. Відрізнити листовий вусик від стеблового вусика можна за розташуванням всередині вузла.
- Пастка: У середовищах, де поживних речовин мало, деякі рослини еволюціонували для захоплення комах для доступу до азоту, фосфору та кальцію. Є кілька способів, як рослини можуть досягти цього. Один - модифікувати лист у якусь пастку.
- Філлода: Ще один приклад імітації листя - це коли черешок листа стає плоским і схожим на листя для виконання фотосинтезу. Подібно до кладода, це, як правило, у відповідь на модифікований лист. На рослині глечика праворуч зображена філода, листовий вусик і пастка все в одному листі.
- Пристрасні шипи: Іншим гострим озброєнням проти травоїдних може бути заміна прилистника на хребет. Їх можна відрізнити від інших різких модифікацій, так як вони з'являються попарно біля основи листа.
Інші пристосування рослин
На додаток до основних органів, рослини можуть мати пристосування до конкретних тканин, клітин або молекул, що виробляються рослиною.
- Колючки: Подібно до шипів і колючок, колючки є захисним пристосуванням. В даному випадку мова йде про модифікацію епідермальної (а іноді і кори) тканини. Колючки можуть з'являтися в будь-якому місці пагона, на відміну від шипів і шипів, які обмежені вузлами.
- Трихоми: Трихоми - це клітини епідермісу, які були змінені як волоски. Хоча вони все ще можуть виконувати захисну функцію, вони, як правило, набагато менші та менш жорсткі, ніж колючі.
- Рафіди: Деякі рослини мають молекулярні, внутрішні гострі озброєння. У таких рослин, як Традесканція, оксалат кальцію кристалізується в голкоподібні структури, які називаються рафідами.
Подрібніть лист або стебло традесканції і зробіть кріплення для сквошу, щоб побачити рафіди в тканині рослин.
- Латекс: Близько 10% квітучих рослин розвинули виробництво латексу, липкої речовини, що виділяється при пошкодженні рослин. Цей латекс може запобігти інфікуванню ран. Багато груп рослин самостійно розвинули виробництво латексної гумки до ротового апарату рослиноїдних комах. У деяких рослині латекс також включає токсичні сполуки для допомоги у захисті. Наприклад, в молочниці (Asclepias) цей латекс містить нейротоксини.