Pneumofori su organi koji se nalaze u nekim morskim životinjama i igraju ključnu ulogu u regulaciji plovnosti. Ove strukture, poznate i kao plivaći mjehuri, odgovorne su za održavanje željenog položaja životinja u vodi, kontrolirajući njihovu dubinu i stabilnost. Postoje različite vrste pneumofora, koje se razlikuju ovisno o vrsti i njihovim specifičnim potrebama. U ovom članku istražit ćemo karakteristike, vrste i funkcije pneumofora u raznim morskim organizmima.
Pneumatofori: koja je njihova uloga u procesu disanja vodenih biljaka?
Pneumatofore su adaptivne strukture koje se nalaze u vodenim biljkama, poput mangrova i močvara. Igraju ključnu ulogu u procesu disanja ovih biljaka, omogućujući im apsorpciju kisika potrebnog za preživljavanje u preplavljenim okruženjima.
Pneumatofori su u biti zračno korijenje koje strši iznad površine vode ili natopljenog tla. Posjeduju specijalizirana tkiva koja olakšavaju izmjenu plinova, omogućujući biljkama disanje čak i u anaerobnim uvjetima.
Postoje različite vrste pneumatofora , poput onih u mangrovama, koje imaju razgranatu strukturu kako bi povećale površinu za apsorpciju kisika. U drugim vodenim biljkama pneumatofori mogu biti jednostavniji, ali jednako učinkoviti.
Ukratko, pneumatofori su temeljni za učinkovito disanje vodenih biljaka, osiguravajući njihov opstanak u poplavljenim okruženjima. Ove adaptivne strukture primjer su nevjerojatne sposobnosti biljaka da se prilagode različitim uvjetima okoline.
Vrste korijena: upoznajte različite kategorije koje postoje u botaničkom svijetu.
Korijenje je temeljna struktura biljaka, odgovorna za apsorpciju vode i hranjivih tvari iz tla, kao i za osiguravanje usidrenja biljke u supstratu. Postoji nekoliko vrsta korijena koje se prilagođavaju različitim uvjetima okoline, osiguravajući opstanak biljaka u širokom rasponu staništa.
Korijenje se može klasificirati u različite kategorije prema njihovim morfološkim karakteristikama i funkcijama. Neke od glavnih vrsta korijena su:
Glavni korijen : karakterizira ga razvijeniji glavni korijen koji se proteže duboko u tlo u potrazi za vodom i hranjivim tvarima. Uobičajen je kod biljaka poput mrkve i rotkvice.
Vlaknasti korijenov sustav : ima nekoliko tankih, razgranatih korijena koji se razvijaju iz stabljike biljke. Tipičan je za trave, poput kukuruza i pšenice.
Gomoljasti korijen : pohranjuje velike količine hranjivih tvari, poput škroba i šećera, služeći kao rezerva za biljku. Primjeri uključuju krumpir i kasavu.
Adventivni korijen : nastaje iz drugih dijelova biljke, poput stabljike ili lišća, i može pomoći u usidravanju biljke u supstratu. Nalazi se u biljkama poput bršljana i paprati.
Zračni korijen : ne razvija se u tlu, već ostaje izložen zraku, apsorbirajući vodu i hranjive tvari izravno iz okoline. Neke epifitske biljke, poput bromelija, imaju ovu vrstu korijena.
Svaka vrsta korijena ima specifične karakteristike koje pogoduju prilagodbi biljke okolini. Raznolikost korijena u botaničkom svijetu odražava široku raznolikost staništa u kojima biljke mogu napredovati, osiguravajući njihov opstanak i održavanje.
Pneumofori: karakteristike, vrste i funkcija
Pneumatofori su specijalizirani korijeni s negativnim geotropizmom koji rastu iz površine vode. Ovi korijeni imaju strukture nalik porama ili lenticelama, čija je funkcija opskrba korijenja zrakom tipična za močvarna i poplavljena područja.
Hidrofitske vrste poput mangrova ( Avicennia germinans i Laguncularia raecemosa ) posjeduju pneumatofore, kao i ćelavi čempres ( Taxodium distichum ) i tupelo ( Nyssa aquatica ). U slučaju crvenih mangrova ( Rhizophora mangle ), osim korijenja, korijenje omogućuje biljci disanje.
Ova vrsta korijena razvija se kod nekih biljnih vrsta koje rastu u vodom zasićenim, jako zbijenim tlima. Epigealno korijenje ima brojne pore i spužvasta tkiva koja olakšavaju izmjenu plinova s okolnom atmosferom.
Poplavljena područja ili mangrovo blato su anaerobna okruženja; stoga se biljke moraju prilagoditi tim nepovoljnim uvjetima. U ovom slučaju, pneumatofori imaju velike međustanične prostore koji olakšavaju difuziju plinova do potopljenog korijenja.
Osnovne značajke
Pneumatofori se razvijaju kao uspravno korijenje, tvoreći uzlaznu strukturu ili produžetak podzemnog korijenskog sustava. Ovo korijenje je izloženo tijekom dana i ostaje na površini vode, olakšavajući apsorpciju kisika iz okoline.
Leće smještene duž površine hvataju kisik kroz spužvasto tkivo, koji se zatim širi po cijeloj biljci. Vrste poput mangrova razvijaju pneumatofore jer jako slana i anaerobna tla sprječavaju korijenje u izmjeni plinova.
Kod mangrovih vrsta Avicennia germinans i Sonneratia alba, pneumatofori se razvijaju kao bočni i uspravni produžeci uzdužnog korijenja koje raste pod vodom. Slično tome, horizontalno korijenje se znatno širi, ispunjavajući funkciju sidrenja.
Pneumatofore mangrove imaju različite veličine i morfološke karakteristike. Kod mangrove Avicennia germinans, pneumatofore su u obliku prsta ili olovke, dok su kod vrste Sonneratia alba u obliku stošca.
Općenito, pneumatofore su manje od 30 cm kod vrste Avicennia sp. i manje od 20 cm kod vrste Laguncularia sp . Međutim, kod vrste Sonneratia sp. raste sporo dok ne postane drvenasta i dosegne visinu između 30 cm i 3 m.
Prisutnost grana u pneumatoforima je neuobičajena. Međutim, bifurkacije ili epigealna proširenja nastaju kada je tkivo oštećeno ili prerezano.
Gustoća pneumatofora, odnosno broj zračnih korijena, relativno je visoka. Potpuno razvijena mangrova šuma vrste Avicennia germinans , visine 2-3 m, obično ima više od 10 000 pneumatofora.
U mangrovama rodova Avicennia i Sonneratia , pneumatofori sadrže klorofil u podzemnim slojevima. Zapravo, te strukture imaju sposobnost fotosinteze u slojevima klorofila ispod kutikule.
Vrste pneumatofora
Na temelju prirode njihove površine, pneumatofori se dijele na dvije vrste: glatke i hrapave. Glatke pneumatofore karakteristične su za mlada tkiva, još uvijek pod vodom, s glatkom površinom i manjim brojem lenticela.
Hrapavi pneumatofori nalaze se prvenstveno na površini vode i najrazvijenije su strukture. Hrapavi su i imaju brojne lenticele po cijelom epidermalnom tkivu.
Pneumofori su zračni ili respiratorni korijeni, prilagođeni za opskrbu zrakom potopljenih dijelova biljke, posebno podzemnog korijenja.
Zbog toga pneumatofori pokazuju negativni geotropizam i stoga rastu vertikalno prema gore dok ne dosegnu izvor kisika.
Okupacija
Funkcionalni pneumatofori imaju žućkasto-sivu ili zelenu koru s brojnim lenticelama na površini. Također su prekriveni vrlo vodootpornim epidermalnim tkivom.
Stoga je glavna funkcija pneumatofora povezana s izmjenom plinova između unutarnjih tkiva i atmosfere, procesom koji se provodi putem lenticela koje uklanjaju zrak i osmotski ga prenose kroz spužvasto tkivo do ostatka biljke.
Prijenoseći kisik do korijenja pod zemljom, pneumatofori djeluju kao specijalizirani mehanizam ventilacije. Doista, ovaj mehanizam omogućuje cirkulaciju zraka kroz biljku, omogućujući joj preživljavanje u anaerobnom okruženju.
Duž površine pneumatofora koji ostaju pod vodom razvijamo skupinu korijena koji se nazivaju hranilice. To korijenje hranilice, prilagođeno uvjetima visoke slanosti, apsorbira hranjive tvari iz vodenog okoliša.
Prilagodba okolini
Pneumatofore su specijalizirane korijenove strukture koje omogućuju nekoliko vrsta, poput mangrova, da žive u anaerobnim sedimentima.
Zapravo, mangrove su prilagođene preživljavanju u tlima bez kisika putem zračnog korijenja.
Biljkama je potreban kisik za disanje kroz sva živa tkiva, uključujući podzemno korijenje. Stoga, u rastresitim tlima bez zasićenja vodom, difuzija zraka između pora tla omogućuje zadovoljavanje potreba za kisikom.
Međutim, u poplavljenim tlima, prostori postaju zasićeni vodom s nižim razinama kisika nego u zraku. Posljedično, mangrove su razvile opsežan sustav zračnog korijenja na štetu podzemnog korijenja.
U tom smislu, ovo zračno korijenje, nazvano pneumatofori, omogućuje izmjenu plinova prema podzemnom korijenju. Pneumatofori rastu od podzemnog korijenja do površine tla ili vode.
U obalnim područjima gdje rastu mangrove, tijekom oseke, pneumatofori uvlače zrak kroz lenticele. Taj zrak zatim putuje kroz spužvasta tkiva do ostatka biljke, posebno podzemnog korijenja.
Kod crvenih mangrova postoji potporno korijenje koje se proteže iz debla i pomoćno korijenje iz grana. Nasuprot tome, kod crnih mangrova potporno korijenje je odsutno, ali se malo zračno korijenje proteže okomito u tlo koje okružuje deblo.
Reference
- Everett Thomas H., Weber Lillian M. sur. (2018.) Pneumatofori: Struktura i rast stabla. Preuzeto s: britannica.com
- Lim Kelvin K., Murphy Dennis H., Morgany T., Sivasothi N., N. Peter K., Soong BC, Tan Hugh T., Tan KS i Tan TK (2001.) „Vodič kroz mangrove Singapura“. Svezak 1: Ekosustav i biljna raznolikost. Preuzeto s mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008.) Enzimi, energetika i disanje. Fiziologija drvenastih biljaka (treće izdanje), stranice 169–197.
- Pneumatofor (2016) Biološki rječnik. Preuzeto s: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, P.R. & Kobayashi, K. (2017). Morfologija četiriju vrsta korijena i anatomija korijensko-korijenskog spoja u plinskom putu odnosa korijena Avicennia Marina (Forsk) Vierh. Vegetos - Međunarodni časopis za istraživanje biljaka, 30 (2), 100-104.