Setiap makhluk hidup memiliki adaptasinya sendiri untuk kehidupan normal, memungkinkan Anda untuk mempertahankan diri dari berbagai masalah, dari musuh hingga kesulitan iklim. Tanaman tidak terkecuali. Misalnya, ganggang, untuk melindungi diri dari kekuatan aliran air dan kecepatannya, memiliki rizoid khusus - pengisap yang menempel pada substrat dan tetap di tempatnya.
Tetapi tumbuhan tingkat tinggi memiliki akar dengan bentuk dan panjang yang sangat berbeda. Namun, pada saat yang sama, organ bawah tanah itu sendiri juga membutuhkan perlindungan, karena tanah merupakan habitat yang cukup keras. Tutup akar membantunya dalam hal ini, fitur struktural yang akan kita pertimbangkan dalam artikel ini.
Fitur struktur tumbuhan
Sejak sekolah dasar, setiap anak mengetahui ciri-ciri utama struktur tubuh tumbuhan tingkat tinggi. Tentu saja, isi batin tetap belum dijelajahi bagi banyak orang, kecuali bagi orang-orang yang tertarik secara khusus. Namun, organ luar mengetahui segalanya. Ini adalah:
- tunas, diwakili oleh bagian luar: batang, daun, bunga (untuk angiospermae);
- bagian bawah tanah yang dibentuk oleh sistem root.
Oleh karena itu, tidak ada yang tidak biasa yang bisa disebut di sini. Satu-satunya perbedaan antara semua perwakilan adalah metode reproduksi, dan, karenanya, struktur organ reproduksi. Di gymnospermae itu adalah kerucut dengan biji, di angiospermae itu adalah bunga dengan organ reproduksi internal, di spora itu adalah sporangia dengan spora.
Namun, akar tanaman adalah organ yang sama untuk semua kelompok yang ditunjukkan. Mereka adalah bagian bawah tanah yang penting, yang melakukan sejumlah fungsi vital.
- Seperti jangkar, akar menambatkan tanaman ke dalam tanah.
- Berfungsi untuk menyerap dan mengalirkan air dan mineral yang terlarut di dalamnya ke seluruh tubuh.
- Pada banyak spesies, ini adalah tempat akumulasi nutrisi tambahan.
- Menyediakan geotropisme positif untuk semua perwakilan (ujung akar memainkan peran khusus dalam hal ini).
- Pada beberapa spesies, ini berfungsi sebagai organ tambahan untuk menyerap oksigen dari udara atau air.
Jelas, organ ini sangat penting. Diketahui bahwa jika tanaman hias merusak sistem akar dengan cukup kuat selama transplantasi, ia akan mati atau akan sangat dan sakit untuk waktu yang lama. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa akar tanaman dipulihkan, seperti semua organ lainnya, tetapi dengan luka yang luas mereka mulai mati.
Akar tanaman: spesies
Secara alami, organ bawah tanah tanaman harus memiliki fitur struktural dan perkembangan yang memungkinkannya menjadi sekuat mungkin dan tahan terhadap tekanan mekanis.kerusakan. Peran penting dalam hal ini dimainkan oleh tutup akar. Namun, sebelum mempertimbangkan organ ini dari dalam, mari kita analisis seperti apa dari luarnya.
Semua jenis akar dapat dibagi menjadi tiga kategori.
- Utama - akar pusat, yang mulai tumbuh lebih dulu.
- Akar lateral adalah cabang yang muncul di akar utama selama hidup.
- Adnexia - banyak rambut yang terbentuk di batang, yang dapat memiliki berbagai ukuran: dari tipis dan hampir tak terlihat hingga penyangga kolumnar raksasa.
Bersama-sama mereka menyediakan seluruh tanaman dengan fungsi-fungsi di atas.
Jenis akar
Jenis akar adalah modifikasi dan manifestasinya yang tidak biasa yang ditemukan pada tumbuhan di alam. Mereka dibentuk untuk beradaptasi baik dengan kondisi pertumbuhan tertentu, atau untuk memenangkan persaingan untuk wilayah dan nutrisi mineral, air. Ada beberapa tipe yang paling umum.
- Akar pendukung bersifat adventif, memanjang dari batang dan menempel sendiri di dalam tanah. Dibentuk untuk lebih memperkuat tajuk pohon yang luas. Tumbuhan seperti itu disebut beringin.
- Roots-tacks - berfungsi untuk memperkuat tanaman di permukaan beberapa substrat. Misalnya ivy, anggur liar, buncis, kacang polong dan lain-lain.
- Sucker adalah adaptasi tumbuhan parasit dan semi parasit untuk menembus batang inang untuk menyedot nutrisi darinya. Nama lain mereka adalah haustoria. Contoh: mistletoe, petrov cross, dodder dan lain-lain.
- Akar pernapasan. Ini adalah akar lateral yang berfungsi untuk menyerap oksigen dalam kondisi pertumbuhan tanaman dalam kelembaban berlebih. Contoh: bakau, willow rapuh, cemara rawa.
- Udara - akar adventif yang melakukan fungsi menyerap kelembapan tambahan dari udara. Contoh: anggrek dan epifit lainnya.
- Umbi - pertumbuhan bawah tanah dari akar lateral dan adventif untuk menyimpan karbohidrat kompleks dan senyawa lainnya. Contoh: kentang.
- Root tanaman - organ bawah tanah, dibentuk oleh pertumbuhan akar utama, yang menyimpan nutrisi. Contoh: wortel, lobak, bit dan lain-lain.
Jadi, kami telah memeriksa bagian-bagian akar tanaman yang dapat dilihat dengan mata telanjang jika dilepaskan dari tanah.
Sistem akar tanaman
Semua jenis akar yang ditentukan untuk setiap tanaman membentuk suatu sistem yang utuh. Ini disebut root dan hadir dalam dua tipe utama.
- Fibrous - diucapkan lateral dan adneksa, yang utama tidak terlihat.
- Batang - akar utama pusat diekspresikan dengan jelas, dan akar lateral dan adneksa lemah.
Tipe sistem akar seperti itu khas untuk semua tumbuhan angiospermae.
Fitur struktur akar tanaman (tabel)
Sekarang mari kita melihat ke dalam tanaman untuk mempelajari tutup akar, fitur struktural yang sangat membantu seluruh organisme. Namun, selain dari bagian atas rootada bagian lain dari itu. Untuk mempertimbangkan semua fitur struktural akar tanaman, tabel akan sangat nyaman.
| Bagian dari akar | Fitur bangunan | Fungsi untuk dijalankan |
| Calyptra, atau tutup akar | Detail di bawah. | Perlindungan terhadap kerusakan mekanis (utama) |
| Zona fisi | Diwakili oleh sel kecil dengan sitoplasma padat dan inti besar. Pembelahan terus terjadi, karena di sinilah meristem apikal berada, memunculkan semua sel dan jaringan akar lainnya. Warna zona bila dilihat gelap, agak kekuningan. Ukurannya sekitar satu milimeter. | Fungsi utamanya adalah untuk memastikan pembelahan konstan dan peningkatan massa sel yang tidak berdiferensiasi, yang nantinya akan pergi ke spesialisasi yang berbeda. |
| Zona peregangan (pertumbuhan) | Diwakili oleh sel besar dengan dinding sel, mengalami lignifikasi dari waktu ke waktu. Sementara mereka masih lunak, struktur ini menyimpan banyak air, meregangkan dan dengan demikian mendorong tutup akar lebih dalam ke tanah. Ukuran area ini beberapa milimeter, jika dilihat transparan. | Meregangkan dan memindahkan tanaman jauh ke dalam tanah. |
| Zona penyerapan, diferensiasi | Dibentuk oleh sel kaya mitokondria yang berkumpul menjadi epiblema atau rhizoderm. Ini adalah jaringan integumen yang melapisi bagian luar rambut akar yang terletak di daerah ini. Mereka dapat memiliki ukuran dan panjang yang berbeda. Beberapa dari mereka mati, tetapi di bawahyang baru terbentuk. Zona ini berukuran beberapa sentimeter dan terlihat jelas. | Penyerapan larutan tanah dan air dari dalam tanah |
| Area konferensi | Diwakili oleh sel eksoderm. Ini adalah kain yang menggantikan epibleme. Sel eksoderm memiliki dinding tebal, sering mengalami lignifikasi, dan terlihat seperti gabus. Akar di bagian ini lebih tipis, tetapi tahan lama, area ini adalah kulit utama. Ketika mempertimbangkan transisi dari epiblem ke exoderm, hampir tidak terlihat, itu bersyarat. | Menyampaikan unsur hara (larutan tanah dan air) dari daerah penyerapan ke batang dan daun tanaman. |
Dengan demikian, kami menemukan bahwa pertumbuhan akar tanaman dimulai dengan calyptra dan diakhiri dengan area dengan kulit utama. Sekarang mari kita lihat lebih dekat struktur dan fungsi bagian paling atas dari bagian bawah tanah dari makhluk menakjubkan ini.
ujung akar
Ada beberapa nama yang menunjukkan bagian dari organ bawah tanah ini. Jadi, sinonimnya adalah sebagai berikut:
- caliptra, dari lat. kaliptra;
- tutup akar;
- ujung akar;
- kaliptrogen;
- ujung akar.
Namun, apapun namanya, fungsi tudung akar pada tumbuhan tetap tidak berubah. Secara umum, area ini merupakan formasi yang sedikit menebal di bagian paling ujung tulang belakang bawah tanah. Dalam mikroskop, terlihat sebagai topi yang diletakkan di atas untuk melindungi jaringan halus dari partikel tanah. Dimensi kaliptra kecil, hanya 0,2 mm. Hanya dalam struktur yang dimodifikasi sepertiakar pernapasan, mencapai beberapa milimeter.
Fungsi utama tutup akar juga ditentukan oleh penampilannya - tentu saja, ini adalah perlindungan terhadap kerusakan mekanis. Namun, dia bukan satu-satunya.
Sel apa yang ada di tutup root?
Root cap sel dari dua jenis. Bagian pertama adalah eksternal. Mereka adalah formasi memanjang, memanjang dan tumbuh, berdekatan satu sama lain. Oleh karena itu, ruang antar sel praktis tidak ada. Kehidupan sel-sel ini sangat singkat dan hanya 4 sampai 9 hari. Selama waktu ini, mereka seharusnya punya waktu untuk tumbuh dan membelah.
Oleh karena itu, proses mitosis di ujung akar terjadi terus-menerus. Asal sel kaliptra biasa - dari meristem apikal, yang terletak tepat di atas tutupnya. Dinding sel dari struktur ini cukup tipis, tidak berlignifikasi.
Selama hidup, sel-sel ini terkelupas, sekarat, mengeluarkan campuran polisakarida - lendir. Oleh karena itu, fungsi tudung akar adalah untuk memberikan lapisan lendir pelindung ke bagian atas organ bawah tanah untuk jalan yang aman antara partikel tanah.
Karena lendir kaliptra, struktur tanah yang kokoh menempel pada tulang belakang dan membuatnya lebih mudah untuk meluncur ke bawah. Namun, ini bukan satu-satunya sel yang membentuk tutup.
Ada juga sel yang membentuk kaliptra di bagian tengahnya - columella. Ini adalah butiran pati, atau amiloplas. Mereka denganasal turunan plastid yang tidak memiliki klorofil. Artinya, awalnya mereka adalah organisme terpisah yang belajar untuk hidup dalam simbiosis dengan makhluk yang lebih terorganisir dan secara bertahap menjadi sel struktural internal yang sangat diperlukan bagi mereka.
Amiloplas adalah sel yang mengakumulasi butiran besar polisakarida pati di dalamnya. Di luar, mereka dibulatkan, berdampingan satu sama lain sekencang struktur kaliptra yang dibahas di atas.
Fungsi lain dari tutup root dikaitkan dengannya, yang akan kita bahas di bawah. Perhatikan juga bahwa pati dalam amiloplas dapat berfungsi sebagai sumber energi tambahan bagi tanaman, jika kondisi lingkungan memerlukannya.
Fungsi tutup akar pada tumbuhan
Salah satunya, yang utama, sudah kami identifikasi. Mari kita ulangi lagi dan tambahkan yang belum disebutkan.
Fungsi tutup akar pada tumbuhan:
- Lapisan luar sel kaliptra mengeluarkan lendir polisakarida, yang berfungsi untuk memudahkan penetrasi akar ke dalam tanah.
- Tudung berlendir yang sama mencegah tanaman mengering.
- Sel columella (bagian tengah calyptra) mengandung butiran pati, karena statolit ini dan melakukan fungsi georesepsi untuk akar. Karena itu, ia selalu memiliki geotropisme positif.
Eksperimen telah menunjukkan bahwa jika kaliptra dikeluarkan dari tanaman, pertumbuhan panjangnya akan berhenti. Namun, itu tidak akan mati, tetapi akan mulai secara aktif mengembangkan akar lateral dan adventif, memperluas area penangkapan tanah.dalam lebar. Properti ini digunakan oleh tukang kebun dan tukang kebun saat bercocok tanam.
Jelas, fungsi tudung akar pada tanaman sangat penting. Lagi pula, setiap akar lateral atau adventif juga memiliki kaliptra di puncaknya. Jika tidak, tanaman akan mati ketika tutupnya dilepas dari akar aksial pusat. Ada pengecualian. Ini adalah jenis tanaman yang akarnya sama sekali tidak memiliki struktur yang ditentukan. Contoh: kastanye air, duckweed, vodokras. Jelas bahwa ini sebagian besar merupakan perwakilan akuatik dari dunia tumbuhan.
Fungsi amiloplas
Kami telah mengatakan bahwa ada fungsi tutup akar yang terkait dengan amiloplas. Mereka mengumpulkan butiran pati dan berubah menjadi statolit nyata. Ini praktis sama dengan statocysts (otoliths) di telinga bagian dalam mamalia. Mereka memainkan peran penting dalam arti keseimbangan.
Statolit amiloplas melakukan hal yang sama. Berkat mereka, tanaman "merasakan" lokasi jari-jari bumi dan selalu tumbuh sesuai dengannya, yaitu dipandu oleh gaya gravitasi. Fitur ini pertama kali didirikan oleh Thomas Knight pada tahun 1806, yang melakukan serangkaian eksperimen konfirmasi. Fenomena ini juga biasa disebut geotropisme tumbuhan.
Geotropisme
Geotropisme, atau gravitropisme, biasa disebut ciri tumbuhan dan bagian-bagiannya yang tumbuh hanya searah dengan jari-jari bumi. Ini berarti bahwa jika, misalnya, Anda membiarkan benih berkecambah dalam keadaan normal, dan kemudian membalikkan pot, maka setelah beberapa saat ujungnyaakar juga akan membengkok dan mulai tumbuh ke posisi baru.
Apa arti penting tudung akar dalam fenomena ini? Ini adalah amiloplas kaliptra yang memungkinkan akar memiliki geotropisme positif, yaitu selalu tumbuh ke bawah. Sedangkan batang sebaliknya memiliki geotropisme negatif, karena pertumbuhannya mengarah ke atas.
Berkat fenomena inilah semua tanaman yang menderita cuaca buruk dan jatuh ke tanah dengan batangnya, setelah fenomena alam (badai petir, hujan es, hujan lebat, angin), dapat mengembalikan keadaan semula lagi di waktu yang singkat.
