Pneumoforai yra kai kurių jūros gyvūnų organai, atliekantys svarbų vaidmenį reguliuojant plūdrumą. Šios struktūros, dar vadinamos plaukimo pūslėmis, yra atsakingos už tai, kad gyvūnai galėtų išlaikyti norimą padėtį vandenyje, kontroliuodami jų gylį ir stabilumą. Yra įvairių tipų pneumoforai, kurie skiriasi priklausomai nuo rūšies ir jų specifinių poreikių. Šiame straipsnyje nagrinėsime pneumoforų savybes, tipus ir funkcijas įvairiuose jūrų organizmuose.
Pneumatoforai: koks jų vaidmuo vandens augalų kvėpavimo procese?
Pneumatoforai yra prisitaikančios struktūros, randamos vandens augaluose, tokiuose kaip mangrovės ir pelkės. Jie atlieka labai svarbų vaidmenį šių augalų kvėpavimo procese, leisdami jiems absorbuoti deguonį, reikalingą išgyventi užmirkusioje aplinkoje.
Pneumatoforai iš esmės yra orinės šaknys , išsikišusios virš vandens arba užmirkusio dirvožemio paviršiaus. Jos turi specializuotus audinius, kurie palengvina dujų mainus, leisdami augalams kvėpuoti net anaerobinėmis sąlygomis.
Yra įvairių tipų pneumatoforų , pavyzdžiui, randami mangrovėse, kurie turi labiau šakotą struktūrą, kad padidintų deguonies absorbcijos paviršiaus plotą. Kituose vandens augaluose pneumatoforai gali būti paprastesni, bet ne mažiau veiksmingi.
Apibendrinant galima teigti, kad pneumatoforai yra būtini vandens augalų veiksmingam kvėpavimui ir užtikrina jų išlikimą užtvindytoje aplinkoje. Šios prisitaikančios struktūros yra neįtikėtino augalų gebėjimo prisitaikyti prie skirtingų aplinkos sąlygų pavyzdys.
Šaknų tipai: sužinokite apie skirtingas botanikos pasaulyje egzistuojančias kategorijas.
Šaknys yra pagrindinės augalų struktūros, atsakingos už vandens ir maistinių medžiagų absorbavimą iš dirvožemio, taip pat užtikrinančios augalo įtvirtinimą substrate. Yra keletas šaknų tipų, kurie prisitaiko prie skirtingų aplinkos sąlygų ir užtikrina augalo išlikimą įvairiose buveinėse.
Šaknis galima suskirstyti į skirtingas kategorijas pagal jų morfologines savybes ir funkcijas. Kai kurie pagrindiniai šaknų tipai yra šie:
Šaknis : pasižymi labiau išsivysčiusia pagrindine šaknimi, kuri giliai įsiskverbia į dirvą ieškodama vandens ir maistinių medžiagų. Tai dažna tokiuose augaluose kaip morkos ir ridikai.
Pluoštinė šaknų sistema : pasižymi keliomis plonomis, šakotomis šaknimis, kurios išsivysto iš augalo stiebo. Tai būdinga žolėms, tokioms kaip kukurūzai ir kviečiai.
Gumbinė šaknis : kaupia daug maistinių medžiagų, tokių kaip krakmolas ir cukrus, kurios tarnauja kaip augalo rezervas. Pavyzdžiui, bulvės ir manijokas.
Atsitiktinė šaknis : atsiranda iš kitų augalo dalių, pavyzdžiui, stiebo ar lapų, ir gali padėti augalui įsitvirtinti substrate. Ji randama tokiuose augaluose kaip gebenės ir paparčiai.
Oro šaknis : nesivysto dirvožemyje, bet lieka veikiama oro, tiesiogiai iš aplinkos sugerdama vandenį ir maistines medžiagas. Kai kurie epifitiniai augalai, pavyzdžiui, bromelijos, turi tokio tipo šaknis.
Kiekvienas šaknų tipas turi specifinių savybių, kurios skatina augalo prisitaikymą prie aplinkos. Šaknų įvairovė botanikos pasaulyje atspindi didelę buveinių, kuriose augalai gali klestėti, įvairovę, užtikrinant jų išlikimą ir išsaugojimą.
Pneumoforai: charakteristikos, tipai ir funkcija
Pneumatoforai yra specializuotos šaknys, pasižyminčios neigiamu geotropizmu ir išaugančios iš vandens paviršiaus. Šios šaknys turi poras arba lęšiukus primenančias struktūras, kurių funkcija – tiekti orą šaknims, būdingoms pelkėtoms ir užliejamoms vietovėms.
Hidrofitinės rūšys, tokios kaip mangrovės ( Avicennia germinans ir Laguncularia raecemosa ), turi pneumatoforus, kaip ir plikasis kiparisas ( Taxodium distichum ) bei tupelo ( Nyssa aquatica ). Raudonųjų mangrovių ( Rhizophora mangle ) atveju , be šaknų, šaknys leidžia augalui kvėpuoti.
Šis šaknų tipas išsivysto kai kuriose augalų rūšyse, augančiose vandeniu prisotintuose, labai suspaustuose dirvožemiuose. Epigealinės šaknys turi daug porų ir kempinių audinių, kurie palengvina dujų mainus su supančia atmosfera.
Užlietos teritorijos arba mangrovių dumblas yra anaerobinė aplinka, todėl augalai turi prisitaikyti prie šių nepalankių sąlygų. Šiuo atveju pneumatoforai turi didelius tarpląstelinius tarpus, kurie palengvina dujų difuziją į panardintas šaknis.
Bendrosios savybės
Pneumatoforai išsivysto kaip stačios šaknys, sudarančios kylančią struktūrą arba požeminės šaknų sistemos tąsą. Šios šaknys dieną yra atviros ir išlieka vandens paviršiuje, palengvindamos deguonies absorbciją iš aplinkos.
Paviršiuje esančios lęšiukės per kempinį audinį surenka deguonį, kuris vėliau pasklinda po visą augalą. Tokios rūšys kaip mangrovės išvysto pneumatoforus, nes labai druskingas ir anaerobinis dirvožemis neleidžia šaknims atlikti dujų mainų.
Mangrovių rūšių Avicennia germinans ir Sonneratia alba pneumatoforai išsivysto kaip šoniniai ir statūs išilginių šaknų, augančių po vandeniu, tęsiniai. Panašiai horizontalios šaknys gerokai išsiplečia, atlikdamos įtvirtinimo funkciją.
Mangrovių pneumatoforai yra skirtingo dydžio ir morfologinėmis savybėmis. Avicennia germinans mangrovės pneumatoforai yra piršto arba pieštuko formos, o Sonneratia alba rūšies pneumatoforai – kūgio formos.
Paprastai Avicennia sp. pneumatoforai yra mažesni nei 30 cm, o Laguncularia sp . – mažesni nei 20 cm . Tačiau Sonneratia sp. auga lėtai, kol sumedėja ir pasiekia 30 cm–3 m aukštį.
Šakų buvimas pneumatoforuose nėra retas. Tačiau bifurkacijos arba epigealiniai išsiplėtimai atsiranda, kai audinys yra pažeistas arba perpjautas.
Pneumatoforų tankis, arba antžeminių šaknų skaičius, yra gana didelis. Visiškai išsivysčiusiame 2–3 m aukščio Avicennia germinans rūšies mangrovių miške paprastai būna daugiau nei 10 000 pneumatoforų.
Mangrovių gentyse Avicennia ir Sonneratia pneumatoforai požeminiuose sluoksniuose turi chlorofilo. Iš tiesų, šios struktūros gali vykdyti fotosintezę chlorofilo sluoksniuose po kutikule.
Pneumatoforų tipai
Remiantis paviršiaus pobūdžiu, pneumatoforai skirstomi į du tipus: lygius ir šiurkščius. Lygūs pneumatoforai būdingi jauniems, vis dar po vandeniu esantiems audiniams, turintiems lygų paviršių ir mažiau lęšių.
Šiurkštūs pneumatoforai daugiausia yra vandens paviršiuje ir yra labiausiai išsivysčiusios struktūros. Jie yra šiurkštūs ir turi daugybę lęšių visame epidermio audinyje.
Pneumoforai yra orinės arba kvėpavimo šaknys, pritaikytos tiekti orą į panardintas augalo dalis, ypač požemines šaknis.
Dėl šios priežasties pneumatoforai pasižymi neigiamu geotropizmu ir todėl auga vertikaliai aukštyn, kol pasiekia deguonies šaltinį.
Okupacija
Funkciniai pneumatoforai turi gelsvai pilką arba žalią plutą su daugybe lęšiukų paviršiuje. Juos taip pat dengia labai vandeniui atsparus epidermio audinys.
Todėl pagrindinė pneumatoforų funkcija yra susijusi su dujų mainais tarp vidinių audinių ir atmosferos, procesu, atliekamu per lęšius, kurie pašalina orą ir osmosiškai perneša jį per kempinį audinį į likusį augalo dalį.
Pernešdami deguonį į šaknis po žeme, pneumatoforai veikia kaip specializuotas vėdinimo mechanizmas. Iš tiesų, šis mechanizmas leidžia orui cirkuliuoti visame augale, todėl jis gali išgyventi anaerobinėje aplinkoje.
Po vandeniu esančių pneumatoforų paviršiuje išvystome šaknų grupę, vadinamą maitinamosiomis šaknimis. Šios maitinamosios šaknys, prisitaikiusios prie didelio druskingumo sąlygų, absorbuoja maistines medžiagas iš vandens aplinkos.
Prisitaikymas prie aplinkos
Pneumatoforai yra specializuotos šaknų struktūros, leidžiančios kelioms rūšims, pavyzdžiui, mangrovėms, gyventi anaerobinėse nuosėdose.
Iš tiesų, mangrovių medžiai yra prisitaikę išgyventi deguonies neturinčiuose dirvožemiuose per oro šaknis.
Augalams kvėpuoti reikalingas deguonis per visus gyvus audinius, įskaitant požemines šaknis. Todėl puriuose dirvožemiuose, kuriuose nėra vandens prisotinimo, oro difuzija tarp dirvožemio porų leidžia patenkinti deguonies poreikį.
Tačiau užtvindytuose dirvožemiuose ertmės prisisotina vandens, kuriame deguonies kiekis yra mažesnis nei ore. Dėl to mangrovės išvystė plačią antžeminių šaknų sistemą požeminių šaknų sąskaita.
Šia prasme šios orinės šaknys, vadinamos pneumatoforais, leidžia dujoms keistis link požeminių šaknų. Pneumatoforai auga iš požeminių šaknų į dirvožemio ar vandens paviršių.
Pakrančių zonose, kur auga mangrovės, atoslūgio metu pneumatoforai įtraukia orą per lęšiukus. Šis oras tada keliauja per kempinėtus audinius į likusią augalo dalį, ypač požemines šaknis.
Raudonosiose mangrovėse iš kamieno kyla atraminės šaknys, o iš šakų – atsitiktinės šaknys. Tuo tarpu juodosiose mangrovėse atraminių šaknų nėra, tačiau mažos antžeminės šaknys vertikaliai įsiterpia į kamieną supantį dirvožemį.
Nuorodos
- Everett Thomas H., Weber Lillian M. et al. (2018) Pneumatoforai: medžių struktūra ir augimas. Gauta iš: britannica.com
- Lim Kelvin K., Murphy Dennis H., Morgany T., Sivasothi N., N. Peter K., Soong BC, Tan Hugh T., Tan KS ir Tan TK (2001) „Singapūro mangrovių vadovas“. 1 tomas: Ekosistema ir augalų įvairovė. Gauta iš mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008) Fermentai, energetika ir kvėpavimas. Sumedėjusių augalų fiziologija (trečiasis leidimas), p. 169–197.
- Pneumatophore (2016) Biologijos žodynas. Gauta iš: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, P.R. ir Kobayashi, K. (2017). Keturių šaknų tipų morfologija ir šaknų jungčių anatomija Avicennia Marina (Forsk) Vierh šaknų ryšio dujų kelyje. Vegetos – tarptautinis augalų tyrimų žurnalas, 30 (2), 100–104.