Пневмофорите са органи, открити в някои морски животни, които играят ключова роля в регулирането на плаваемостта. Тези структури, известни още като плувни мехури, са отговорни за това животните да поддържат желаната позиция във водата, контролирайки дълбочината и стабилността си. Съществуват различни видове пневмофори, вариращи в зависимост от вида и специфичните му нужди. В тази статия ще разгледаме характеристиките, видовете и функциите на пневмофорите в различни морски организми.
Пневматофори: каква е тяхната роля в дихателния процес на водните растения?
Пневматофорите са адаптивни структури, открити във водните растения, като мангрови гори и влажни зони. Те играят ключова роля в процеса на дишане на тези растения, позволявайки им да абсорбират кислорода, необходим за оцеляване в преовлажнена среда.
Пневматофорите са по същество въздушни корени , които стърчат над повърхността на вода или преовлажнена почва. Те притежават специализирани тъкани, които улесняват газообмена, позволявайки на растенията да дишат дори при анаеробни условия.
Съществуват различни видове пневматофори , като например тези, открити в мангровите гори, които имат по-разклонена структура, за да увеличат повърхността за абсорбиране на кислород. При други водни растения пневматофорите може да са по-прости, но също толкова ефективни.
В обобщение, пневматофорите са от основно значение за ефективното дишане на водните растения, осигурявайки оцеляването им в наводнени среди. Тези адаптивни структури са пример за невероятната способност на растенията да се адаптират към различни условия на околната среда.
Видове корени: научете за различните категории, които съществуват в ботаническия свят.
Корените са основни структури за растенията, отговорни за абсорбирането на вода и хранителни вещества от почвата, както и за осигуряването на закрепването на растението в субстрата. Има няколко вида корени, които се адаптират към различни условия на околната среда, осигурявайки оцеляването на растенията в голямо разнообразие от местообитания.
Корените могат да бъдат класифицирани в различни категории според техните морфологични характеристики и функции. Някои от основните видове корени са:
Главен корен : характеризира се с по-развит главен корен, който се простира дълбоко в почвата в търсене на вода и хранителни вещества. Често срещан е при растения като моркови и репички.
Влакнеста коренова система : характеризира се с няколко тънки, разклонени корена, които се развиват от стъблото на растението. Типична е за треви, като царевица и пшеница.
Грудковиден корен : съхранява големи количества хранителни вещества, като нишесте и захари, служейки като резерв за растението. Примери за това са картофи и касава.
Придатък на корен : произлиза от други части на растението, като стъблото или листата, и може да помогне за закрепването на растението в субстрата. Среща се в растения като бръшлян и папрати.
Въздушен корен : не се развива в почвата, а остава изложен на въздуха, абсорбирайки вода и хранителни вещества директно от околната среда. Някои епифитни растения, като бромелиевите, имат този тип корен.
Всеки вид корен има специфични характеристики, които благоприятстват адаптацията на растението към околната среда. Разнообразието от корени в ботаническия свят отразява голямото разнообразие от местообитания, в които растенията могат да виреят, осигурявайки тяхното оцеляване и увековечаване.
Пневмофори: характеристики, видове и функция
Пневматофорите са специализирани корени с отрицателен геотропизъм, които растат от повърхността на водата. Тези корени имат пороподобни или лещовидни структури, чиято функция е да доставят въздух до корените, типични за блатисти и наводнени места.
Хидрофитни видове като мангровите гори ( Avicennia germinans и Laguncularia raecemosa ) притежават пневматофори, както и плешивият кипарис ( Taxodium distichum ) и тупелото ( Nyssa aquatica ). При червените мангрови гори ( Rhizophora mangle ), освен корените, корените позволяват на растението да диша.
Този тип корен се развива при някои растителни видове, които растат във водонаситени, силно уплътнени почви. Епигеалните корени имат множество пори и гъбести тъкани, които улесняват газообмена с околната атмосфера.
Наводнените райони или мангровата кал са анаеробна среда; следователно растенията трябва да се адаптират към тези неблагоприятни условия. В този случай пневматофорите имат големи междуклетъчни пространства, които улесняват дифузията на газове към потопените корени.
Общи характеристики
Пневматофорите се развиват като изправени корени, образувайки възходяща структура или продължение на подземната коренова система. Тези корени са открити през деня и остават на повърхността на водата, улеснявайки усвояването на кислород от околната среда.
Лещевите образувания, разположени по повърхността, улавят кислород чрез гъбеста тъкан, който след това се разпространява в цялото растение. Видове като мангровите дървета развиват пневматофори, защото силно солените и анаеробни почви пречат на корените да извършват газообмен.
При мангровите видове Avicennia germinans и Sonneratia alba, пневматофорите се развиват като странични и изправени продължения на надлъжните корени, които растат под водата. По подобен начин хоризонталните корени се разширяват значително, изпълнявайки функцията на закотвяне.
Мангровите пневматофори имат различни размери и морфологични характеристики. При мангровите дървета Avicennia germinans пневматофорите са с форма на пръст или молив, докато тези при вида Sonneratia alba са с форма на конус.
Обикновено пневматофорите са по-малки от 30 см при Avicennia sp. и по-малки от 20 см при Laguncularia sp . Въпреки това, при Sonneratia sp. расте бавно, докато стане дървесна и достигне височина между 30 см и 3 м.
Наличието на разклонения в пневматофорите е необичайно. Разклонения или епигеални разширения обаче се появяват, когато тъканта е увредена или порязана.
Плътността на пневматофорите, или броят на въздушните корени, е сравнително висока. Една напълно развита мангрова гора от вида Avicennia germinans , с височина 2-3 м, обикновено има повече от 10 000 пневматофори.
В мангровите родове Avicennia и Sonneratia , пневматофорите съдържат хлорофил в подземните слоеве. Всъщност, тези структури имат способността да извършват фотосинтеза в хлорофилните слоеве под кутикулата.
Видове пневматофори
Въз основа на естеството на повърхността им, пневматофорите се разделят на два вида: гладки и грапави. Гладките пневматофори са характерни за млади тъкани, все още под вода, с гладка повърхност и по-малко лещицели.
Грапавите пневматофори са разположени предимно на повърхността на водата и са най-развитите структури. Те са грапави и имат множество лещицели в цялата епидермална тъкан.
Пневмофорите са въздушни или дихателни корени, пригодени да доставят въздух до потопените части на растението, особено до подземните корени.
Поради тази причина пневматофорите проявяват отрицателен геотропизъм и следователно растат вертикално нагоре, докато достигнат източник на кислород.
Професия
Функционалните пневматофори имат жълтеникаво-сива или зелена кора с множество лещицели на повърхността. Те са покрити и от силно водоустойчива епидермална тъкан.
Следователно, основната функция на пневматофорите е свързана с газообмена между вътрешните тъкани и атмосферата, процес, осъществяван чрез лещиците, които отстраняват въздуха и го пренасят осмотично през гъбестата тъкан към останалата част от растението.
Чрез пренасяне на кислород до корените под земята, пневматофорите действат като специализиран вентилационен механизъм. Всъщност, този механизъм позволява на въздуха да циркулира в цялото растение, което му позволява да оцелява в анаеробна среда.
По повърхността на пневматофорите, които остават под водата, развиваме група корени, наречени захранващи корени. Тези захранващи корени, адаптирани към условия на висока соленост, абсорбират хранителни вещества от водната среда.
Адаптация към околната среда
Пневматофорите са специализирани коренови структури, които позволяват на няколко вида, като например мангровите дървета, да живеят в анаеробни седименти.
Всъщност мангровите дървета са пригодени да оцеляват в безкислородни почви чрез въздушни корени.
Растенията се нуждаят от кислород за дишане през всички живи тъкани, включително подземните корени. Следователно, в рохкави почви без водонасищане, дифузията на въздуха между почвените пори позволява задоволяване на нуждите от кислород.
Въпреки това, в наводнените почви пространствата се насищат с вода с по-ниски нива на кислород, отколкото във въздуха. В резултат на това мангровите дървета са развили обширна въздушна коренова система за сметка на подземните корени.
В този смисъл, тези въздушни корени, наречени пневматофори, позволяват обмена на газове към подземните корени. Пневматофорите растат от подземните корени до повърхността на почвата или водата.
В крайбрежните райони, където растат мангрови дървета, по време на отлив, пневматофорите изтеглят въздух през лещовидните клетки. След това този въздух преминава през гъбестите тъкани до останалата част от растението, особено до подземните корени.
При червените мангрови дървета има опорни корени, простиращи се от ствола, и странични корени от клоните. За разлика от тях, при черните мангрови дървета опорните корени липсват, но малки въздушни корени се простират вертикално в почвата около ствола.
Позоваването
- Еверет Томас Х., Уебър Лилиан М. и др. (2018) Пневматофори: Дървовидна структура и растеж. Взето от: britannica.com
- Лим Келвин К., Мърфи Денис Х., Моргани Т., Сивасоти Н., Н. Питър К., Сун Б.К., Тан Хю Т., Тан К.С. и Тан Т.К. (2001) „Ръководство за мангровите гори на Сингапур“. Том 1: Екосистемата и растителното разнообразие. Взето от mangrove.nus.edu.sg
- Паларди Стивън Г. (2008) Ензими, енергетика и дишане. Физиология на дървесните растения (трето издание), страници 169–197.
- Пневматофор (2016) Речник по биология. Взето от: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, P.R. & Kobayashi, K. (2017). Морфология на четири вида корени и анатомия на корен-коренната връзка в газовия път на връзката на корените на Avicennia Marina (Forsk) Vierh. Vegetos - Международно списание за изследване на растенията, 30 (2), 100-104.