Į pneumatophores specializuojamės šaknis su neigiama geotropism auga iš vandens paviršiaus. Šių šaknų struktūros yra panašios į poras ar lenticelius, kurių paskirtis - tiekti orą šaknims, būdingoms pelkėtoms ir užtvindytoms vietoms.
Hidrofitinės rūšys, tokios kaip mangrovės (Avicennia germinans ir Laguncularia raecemosa), aptinka pneumatoforus, taip pat plikas kiparisas (Taxodium distichum) ir tupelo (Nyssa aquatica). Raudonosios mangrovės (Rhizophora mangle) atveju šaknys, be palaikymo, leidžia augalui kvėpuoti.
Pneumatoforai. Šaltinis: flickr.com
Šio tipo šaknys išsivysto kai kurioms augalų rūšims, kurios auga dirvožemyje, prisotintame vandeniu ir stipriai sutankėjusiame. Epigealinės šaknys turi daugybę porų ir pūlingų audinių, palengvinančių dujų mainus su aplinkine atmosfera.
Užlietos vietos ar mangrovių purvas yra anaerobinė aplinka, todėl augalai turi prisitaikyti prie šių nepalankių sąlygų. Šiuo atveju pneumatophorai yra plačios tarpląstelinės erdvės, palengvinančios dujų pasklidimą į panardintas šaknis.
Bendrosios savybės
Pneumatoforai vystosi kaip stačios šaknys, sudarančios kylančią struktūrą arba pailginančią požeminę šaknų sistemą. Šios šaknys yra veikiamos dienos metu ir lieka vandens paviršiuje, palengvindamos deguonies patekimą iš aplinkos.
Palei paviršių išsidėstę objektyvai per kempinį audinį surenka deguonį, kuris paskui pasklinda po visą augalą. Tokios rūšys kaip mangrovė plėtoja pneumatoforus, nes labai sūrus ir anaerobinis dirvožemis neleidžia šaknims vykdyti dujų mainų.
Mangrovių rūšyse Avicennia germinans ir Sonneratia alba pneumatophores vystosi kaip šoniniai, statiniai išilginių šaknų, augančių po vandeniu, pratęsimai. Panašiai horizontalios šaknys žymiai išsiplečia, atlikdamos tvirtinimo funkciją.
„Mangrove“ pneumatoforai turi skirtingą dydį ir morfologines savybes. Mangrove Avicennia germinans pneumatoforai yra panašūs į pirštus arba pieštuką, o Sonneratia alba rūšių - spygliuočiai.
Avicennia sp. Pneumatoforai paprastai yra mažesni nei 30 cm. ir mažiau nei 20 cm Laguncularia sp. Tačiau Sonneratia sp. jis auga lėtai, kol tampa sumedėjęs ir pasiekia 30–3 m aukštį.
Šakų išsišakojimas pneumoforuose nėra įprastas. Tačiau, pažeidus audinį ar įpjovus, atsiranda bifurkacijų ar epigealų pailgėjimo.
Avicennia germinans. Šaltinis: deskgram.net
Pneumatoforų tankis arba oro šaknų skaičius yra palyginti didelis. Visiškai išsivysčiusiose Avicennia germinans rūšių mangrovėse, kurių aukštis yra 2–3 m, paprastai būna daugiau nei 10 000 pneumatoforų.
Mangrovių Avicennia ir Sonneratia genčių pneumatoforuose požeminiuose sluoksniuose yra chlorofilo. Tiesą sakant, šios struktūros turi galimybę fotosintezuoti chlorofilo sluoksniuose po kutikulu.
Pneumatoforų tipai
Atsižvelgiant į paviršiaus pobūdį, pneumatoforai skirstomi į du tipus: lygius ir šiurkščius arba šiurkščius. Lygios pneumatoforos yra būdingos jauniems audiniams, jie vis dar yra po vandeniu, turi lygų paviršių ir turi mažiau lenteles.
Kalbant apie grubius pneumatoforus, jie yra daugiausia vandens paviršiuje ir yra labiausiai išsivysčiusios struktūros. Jų paviršius yra šiurkštus ir epidermio audinyje yra daugybė lenticelių.
Pneumatoforai yra oro arba kvėpavimo šaknys, pritaikytos tiekti orą į panardintas augalų dalis, ypač požemines šaknis.
Dėl šios priežasties pneumatoforai pasižymi neigiamu geotropizmu, todėl jie auga vertikaliai aukštyn, kol pasiekia deguonies šaltinį.
Funkcija
Funkciniai pneumatoforai turi pilką arba gelsvai žalią plutą su įvairiais lęšiais visame paviršiuje. Taip pat juos dengia labai nelaidus epidermio audinys.
Todėl pagrindinė pneumatoforų funkcija yra susijusi su dujų pasikeitimu tarp vidinių audinių ir atmosferos - procesu, vykstančiu per lenticelius, kurie įsiurbia orą ir osmosiškai perduoda jį per kempinį audinį į likusį kūną. augalas.
Pernešdami deguonį į požemines šaknis, pneumatoforai veikia kaip specializuotas vėdinimo mechanizmas. Iš tikrųjų šis mechanizmas leidžia oro cirkuliacijai per augalą leisti išgyventi anaerobinėje aplinkoje.
Palei po vandeniu esančių pneumatoporų paviršių išsivysto vadinamųjų šėrimo šaknų grupė. Šios šėrimo šaknys, pritaikytos aukšto druskingumo sąlygoms, atlieka maistinių medžiagų absorbcijos iš vandeninės terpės funkciją.
Prisitaikymas prie aplinkos
Pneumatoforai yra specializuotos šaknų struktūros, leidžiančios įvairioms rūšims, tokioms kaip mangrovės, gyventi anaerobinėse nuosėdose.
Tiesą sakant, mangrovių medžiai yra pritaikyti išgyventi dirvožemyje, kuriame trūksta deguonies per oro šaknis.
Mangrovės. Šaltinis: pixabay.com
Augalai kvėpavimo procesui reikalauja deguonies per visus gyvus audinius, įskaitant požemines šaknis. Todėl puriuose dirvožemiuose, kuriuose nėra prisotinto vandens, oro pasiskirstymas tarp dirvožemio porų leidžia patenkinti deguonies poreikį.
Tačiau užtvindytame dirvožemyje tarpai būna prisotinti vandens, kurio deguonies lygis yra žemesnis už orą. Todėl mangrovės sukūrė plačią oro šaknų sistemą, darančią žalą požeminėms šaknims.
Šiuo atžvilgiu šios oro šaknys, vadinamos pneumatophores, leidžia keistis dujomis link požeminių šaknų. Pneumatoforai auga nuo požeminių šaknų iki dirvos ar vandens paviršiaus.
Pakrantės vietose, kur auga mangrovių medžiai, pneumatoforai į orą patenka žemomis potvyniais per lenticelius. Vėliau jis per odinius audinius perneša orą į likusias augalų dalis, ypač link požeminių šaknų.
Raudonose mangrovėse pastebimos atraminės šaknys, besitęsiančios nuo kamieno, o atsitiktinės šaknys - nuo šakų. Juodojoje mangrovėje, priešingai, nepastebėta jokių atraminių šaknų, tačiau yra mažų oro šaknų, kurios išsiskleidžia vertikaliai nuo dirvožemio, kuris supa kamieną.
Nuorodos
- Everett Thomas H., Weber Lillian M. ir kt. (2018 m.) Pneumatoforai: medžio struktūra ir augimas. Atgauta: britannica.com
- Lim Kelvin K., Murphy Dennis H., Morgany T., Sivasothi N., Ng Peter K., Soong BC, Tan Hugh T., Tan KS & Tan TK (2001) „Vadovas Singapūro mangrovėms“. 1 tomas: Ekosistema ir augalų įvairovė. Atkurta mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008) Fermentai, energetika ir kvėpavimas. Sumedėjusių augalų fiziologija (trečias leidimas), 169–197 psl.
- Pneumatoforas (2016) - biologijos žodynas. Atgauta: enciklopedija.com
- Purnobasuki, H., Purnama, PR, ir Kobayashi, K. (2017). Keturių šaknų tipų morfologija ir šaknų sandūros anatomija Avicennijos prieplaukos (Forsko) Vierh šaknų dujų dujų kelyje. „Vegetos“ - tarptautinis augalų tyrimų žurnalas, 30 (2), 100–104.