Pneimofori ir orgāni, kas atrodami dažiem jūras dzīvniekiem un kuriem ir galvenā loma peldspējas regulēšanā. Šīs struktūras, kas pazīstamas arī kā peldpūšļi, ir atbildīgas par to, lai dzīvnieki varētu saglabāt vēlamo pozīciju ūdenī, kontrolējot to dziļumu un stabilitāti. Ir dažādi pneimoforu veidi, kas atšķiras atkarībā no sugas un to īpašajām vajadzībām. Šajā rakstā mēs izpētīsim pneimoforu īpašības, veidus un funkcijas dažādos jūras organismos.
Pneimatofori: kāda ir to loma ūdensaugu elpošanas procesā?
Pneimatofori ir adaptīvas struktūras, kas atrodamas ūdensaugos, piemēram, mangrovju audzēs un mitrājos. Tiem ir izšķiroša loma šo augu elpošanas procesā, ļaujot tiem absorbēt skābekli, kas nepieciešams izdzīvošanai mitrā vidē.
Pneimatofori būtībā ir gaisa saknes , kas izvirzītas virs ūdens vai mitras augsnes virsmas. Tām ir specializēti audi, kas veicina gāzu apmaiņu, ļaujot augiem elpot pat anaerobos apstākļos.
Ir dažādi pneimatoforu veidi , piemēram, mangrovju audzēs sastopamie, kuriem ir sazarotāka struktūra, lai palielinātu skābekļa absorbcijas virsmas laukumu. Citos ūdensaugos pneimatofori var būt vienkāršāki, bet tikpat efektīvi.
Rezumējot, pneimatofori ir būtiski ūdensaugu efektīvai elpošanai, nodrošinot to izdzīvošanu appludinātā vidē. Šīs adaptīvās struktūras ir piemērs augu neticamajai spējai pielāgoties dažādiem vides apstākļiem.
Sakņu veidi: uzziniet par dažādajām kategorijām, kas pastāv botāniskajā pasaulē.
Saknes ir augu pamatstruktūras, kas atbild par ūdens un barības vielu uzsūkšanu no augsnes, kā arī nodrošina auga nostiprināšanos substrātā. Ir vairāki sakņu veidi, kas pielāgojas dažādiem vides apstākļiem, nodrošinot auga izdzīvošanu dažādās dzīvotnēs.
Saknes var iedalīt dažādās kategorijās atbilstoši to morfoloģiskajām īpašībām un funkcijām. Daži no galvenajiem sakņu veidiem ir:
Tapersakne : raksturīga attīstītāka galvenā sakne, kas stiepjas dziļi augsnē, meklējot ūdeni un barības vielas. Tā ir izplatīta tādos augos kā burkāni un redīsi.
Šķiedraina sakņu sistēma : tai raksturīgas vairākas plānas, sazarotas saknes, kas attīstās no auga stumbra. Tā ir raksturīga zālaugiem, piemēram, kukurūzai un kviešiem.
Bumbuļveida sakne : uzglabā lielu daudzumu barības vielu, piemēram, cieti un cukuru, kas kalpo kā rezerves augam. Piemēri ir kartupeļi un manioka.
Piesārņojusies sakne : rodas no citām auga daļām, piemēram, stumbra vai lapām, un var palīdzēt augam nostiprināties substrātā. Tā ir sastopama tādos augos kā efejas un papardes.
Gaisa sakne : neattīstās augsnē, bet paliek pakļauta gaisam, absorbējot ūdeni un barības vielas tieši no vides. Dažiem epifītiskiem augiem, piemēram, bromēlijām, ir šāda veida sakne.
Katram sakņu veidam ir īpašas īpašības, kas veicina auga pielāgošanos videi. Sakņu daudzveidība botāniskajā pasaulē atspoguļo plašo dzīvotņu daudzveidību, kurās augi var attīstīties, nodrošinot to izdzīvošanu un pastāvēšanu.
Pneimofori: īpašības, veidi un funkcija
Pneimatofori ir specializētas saknes ar negatīvu geotropismu, kas aug no ūdens virsmas. Šīm saknēm ir porām vai lēcām līdzīgas struktūras, kuru funkcija ir piegādāt gaisu saknēm, kas raksturīgas purvainām un applūdušām vietām.
Hidrofītiskām sugām, piemēram, mangrovju audzēm ( Avicennia germinans un Laguncularia raecemosa ), piemīt pneimatofori, tāpat kā baltajai cipresei ( Taxodium distichum ) un tupelo ( Nyssa aquatica ). Sarkano mangrovju ( Rhizophora mangle ) gadījumā papildus saknēm saknes ļauj augam elpot.
Šāda veida saknes attīstās dažām augu sugām, kas aug ar ūdeni piesātinātās, stipri sablīvētās augsnēs. Epigeālajām saknēm ir daudzas poras un poraini audi, kas veicina gāzu apmaiņu ar apkārtējo atmosfēru.
Appludinātas teritorijas vai mangrovju dūņas ir anaerobas vides; tāpēc augiem ir jāpielāgojas šiem nelabvēlīgajiem apstākļiem. Šajā gadījumā pneimatoforiem ir lielas starpšūnu telpas, kas veicina gāzu difūziju uz iegremdētajām saknēm.
Vispārējas īpašības
Pneimatofori attīstās kā taisnas saknes, veidojot augšupejošu struktūru vai pazemes sakņu sistēmas pagarinājumu. Šīs saknes dienas laikā ir atsegtas un paliek ūdens virsmā, veicinot skābekļa uzsūkšanos no apkārtējās vides.
Lēcas, kas atrodas gar virsmu, uztver skābekli caur porainiem audiem, kas pēc tam izplatās pa visu augu. Tādas sugas kā mangrovju audzes attīsta pneimatoforus, jo ļoti sāļas un anaerobās augsnes neļauj saknēm veikt gāzu apmaiņu.
Mangrovju sugās Avicennia germinans un Sonneratia alba pneimatofori attīstās kā zem ūdens augošo garenisko sakņu sānu un vertikāli pagarinājumi. Līdzīgi horizontālās saknes ievērojami izplešas, pildot noenkurošanās funkciju.
Mangrovju pneimatoforiem ir dažādi izmēri un morfoloģiskās īpašības. Avicennia germinans mangrovē pneimatofori ir pirksta vai zīmuļa formā, savukārt Sonneratia alba sugās tie ir konusa formas.
Parasti pneimatofori Avicennia sugai ir mazāki par 30 cm, bet Laguncularia sugai – mazāki par 20 cm . Tomēr Sonneratia sugai tie aug lēni, līdz kļūst koksnaini un sasniedz 30 cm līdz 3 m augstumu.
Zarojumu klātbūtne pneimatoforos nav izplatīta. Tomēr bifurkācijas vai epigeālie pagarinājumi rodas, ja audi tiek bojāti vai sagriezti.
Pneimatoforu blīvums jeb gaisa sakņu skaits ir relatīvi augsts. Pilnībā attīstītā Avicennia germinans sugas mangrovju mežā , kura augstums ir 2–3 m, parasti ir vairāk nekā 10 000 pneimatoforu.
Mangrovju ģintīs Avicennia un Sonneratia pneimatofori pazemes slāņos satur hlorofilu. Faktiski šīm struktūrām piemīt spēja veikt fotosintēzi hlorofila slāņos zem kutikulas.
Pneimatoforu veidi
Pamatojoties uz to virsmas raksturu, pneimatoforus iedala divos veidos: gludos un raupjos. Gludie pneimatofori ir raksturīgi jauniem audiem, kas vēl atrodas zem ūdens, ar gludu virsmu un mazāku lēcu skaitu.
Rupjie pneimatofori galvenokārt atrodas ūdens virsmā un ir visattīstītākās struktūras. Tie ir raupji un tiem ir daudz lēcu visā epidermas audos.
Pneimofori ir gaisa jeb elpošanas saknes, kas pielāgotas gaisa piegādei auga iegremdētajām daļām, īpaši pazemes saknēm.
Šī iemesla dēļ pneimatoforiem ir negatīvs geotropisms un tāpēc tie aug vertikāli uz augšu, līdz tie sasniedz skābekļa avotu.
Okupācija
Funkcionāliem pneimatoforiem ir dzeltenīgi pelēka vai zaļa garoza ar daudzām lēcām uz virsmas. Tos klāj arī ļoti ūdensnecaurlaidīgs epidermas audums.
Tāpēc pneimatoforu galvenā funkcija ir saistīta ar gāzu apmaiņu starp iekšējiem audiem un atmosfēru, procesu, kas tiek veikts caur lēcām, kas noņem gaisu un osmotiski pārnes to caur poraino audu uz pārējo augu.
Pārnesot skābekli uz saknēm pazemē, pneimatofori darbojas kā specializēts ventilācijas mehānisms. Šis mehānisms ļauj gaisam cirkulēt visā augā, nodrošinot tā izdzīvošanu anaerobā vidē.
Gar zem ūdens esošo pneimatoforu virsmu mēs attīstām sakņu grupu, ko sauc par barotavām. Šīs barotavu saknes, kas ir pielāgojušās augsta sāļuma apstākļiem, absorbē barības vielas no ūdens vides.
Pielāgošanās videi
Pneimatofori ir specializētas sakņu struktūras, kas ļauj vairākām sugām, piemēram, mangrovēm, dzīvot anaerobos nogulumos.
Patiesībā mangrovju koki ir pielāgojušies izdzīvošanai bezskābekļa augsnēs, izmantojot gaisa saknes.
Augiem ir nepieciešams skābeklis elpošanai caur visiem dzīvajiem audiem, ieskaitot pazemes saknes. Tāpēc irdenās augsnēs bez ūdens piesātinājuma gaisa difūzija starp augsnes porām ļauj apmierināt skābekļa pieprasījumu.
Tomēr appludinātās augsnēs telpas piesātinās ar ūdeni, kurā ir zemāks skābekļa līmenis nekā gaisā. Līdz ar to mangrovju audzes ir attīstījušas plašu gaisa sakņu sistēmu uz pazemes sakņu rēķina.
Šajā ziņā šīs gaisa saknes, ko sauc par pneimatoforiem, nodrošina gāzu apmaiņu ar pazemes saknēm. Pneimatofori aug no pazemes saknēm līdz augsnes vai ūdens virsmai.
Piekrastes rajonos, kur aug mangrovju audzes, bēguma laikā pneimatofori iesūc gaisu caur lēcām. Šis gaiss pēc tam ceļo caur porainajiem audiem uz pārējo augu, īpaši pazemes saknēm.
Sarkanajās mangrovju audzēs no stumbra stiepjas balsta saknes, bet no zariem – nejaušas saknes. Turpretī melnajās mangrovju audzēs balsta sakņu nav, bet mazas virszemes saknes vertikāli stiepjas augsnē ap stumbru.
Atsauces
- Everets Tomass H., Vēbers Liliāna M. un citi. (2018) Pneimatofori: koku struktūra un augšana. Iegūts no: britannica.com
- Lims Kelvins K., Mērfijs Deniss H., Morganijs T., Sivasoti N., N. Pīters K., Soongs B.C., Tans Hjū T., Tans K.S. un Tans T.K. (2001) “Ceļvedis Singapūras mangrovju audzēs”. 1. sējums: Ekosistēma un augu daudzveidība. Iegūts no mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008) Enzīmi, enerģētika un elpošana. Koksveidīgu augu fizioloģija (trešais izdevums), 169.–197. lpp.
- Pneumatophore (2016) Bioloģijas vārdnīca. Iegūts no: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, P.R. un Kobayashi, K. (2017). Četru sakņu veidu morfoloģija un sakņu-sakņu savienojuma anatomija Avicennia Marina (Forsk) Vierh sakņu attiecību gāzes ceļā. Vegetos — starptautisks augu pētījumu žurnāls, 30 (2), 100–104.