Augalu saknys, ju sandara, funkcijos ir ivairove

TURINYS

ĮVADAS..............................2
I.ŠAKNIES SANDARA..............................3

1. Pirminė šaknies anatominė sandara ...........................7

2. Antrinė šaknies anatominė sandara.............................8
II. AUGALŲ ŠAKNŲ VYSTYMASIS..............................9
III.AUGALŲ ŠAKNŲ ĮVAIROVĖ..............................11
IV.AUGALŲ ŠAKNŲ FUNKCIJOS..............................14
LITERATŪROS SĄRAŠAS..............................16

ĮVADAS

Mano nagrinėjama tema yra apie augalų šaknis, jų vystymuisi, sandara, įvairovę bei augalų funkcijas . Mano darbo tikslas supažindinti su augalų šaknų sandara, jų atliekamomis funkcijomis, šaknų įvairove ir pasidomėti, kaip vystosi augalo šaknis.

Augalų šaknys susiformavo jų evoliucinės plėtotės eigoje. Manoma, kad šaknys pradėjo vystytis, augalams iš vandens patekus į sausumą. Teigiama, jog pirmųjų sausumos augalų funkcijas atlikdavo rizoidai – ištįsusios ląstelės, išaugusios iš apatinės stiebo daalies.

Tačiau naujoje aplinkoje augalai turėjo įsitvirtinti, kad gautų vandens ir kitų medžiagų. Kai kurie jų prisitaikė prie naujų sąlygų, įgydami naują organą – šaknį, pasiekė aukštesnį diferenciacijos laipsnį ir paplito sausumoje (E. Purvinas ir kt., 1975). Tarpe augalų, besikuriančių sausumoje, pirmenybę gavo tie, kurie sugebėjo giliau prasiskverbti į substratą, geriau jame įsitvirtino, galėjo pasisemti daugiau drėgmės bei maitinamųjų druskų (Dagys,1985).

Istorijos bėgyje žmonės stengėsi pažinti augalus bei perprasti jų organų funkcijas. Maždaug 300 metų iki Kristaus, Aristotelis rašė, kad augalų šaknies kaklelyje esą sulčių, o augalai dauginasi „išprakaituodami sultis“.

Augalai gali neturėti lapų (kaip kaktusai), gali neturėti stiebų, arba tie stiebai gali būti sutrumpėję, kai kurie augalai gali visai nežydėti, neturėti žiedų, dar kiti gali žydėti ir vesti vaisių, daugintis vegetatyviniu būdu, tačiau iš esmės vi

isi jie turi – šaknis (K.Vilkonis ir kt., 1991).

Šaknis (lot. radix, radinis) – požeminis augalo organas. Tai jo mitybos ir įsitvirtinimo dirvožemyje organas, kuris labai išsikeroja ir sudaro ištisą šaknyną arba šaknų sistemą. Šaknis yra augalo kūno dalis, neturinti nei lapų nei atitinkama tvarka išsidėsčiusių pumpurų. Tai vienas iš svarbiausių augalo organų, nes padeda augalui išsilaikyti bei maitintis (K.Vilkonis ir kt., 2003).

Šaknys dažniausiai būna baltos arba rudos spalvos. Šaknų forma ir jų išsidėstymas priklauso nuo augalo rūšies ir augimo vietos. Ji nepanaši į antžeminį stiebą, nes neturi lapų, nepanaši ir į požeminį stiebą, nes yra nenariuota (Н.В.Чебышев, 2000). Ji gali išaugti iš bet kurios augalo kūno vietos. Turi viršutinį augimą ilgyn, kuris daugeliu atveju trunka ilgai. Kad šaknis pajėgtų aprūpinti visą augalą vandeniu ir mineralinėmis medžiagomis, jaai būdingas šakojimasis. Yra žinoma, kad šaknys išsikeroja žemėje 2 – 5 kartus plačiau negu augalo antžeminė dalis. Gilyn šaknys gali įsiskverbti labai giliai, kartais net iki 20 metrų, nors pagrindinė jų masė būna maždaug armens sluoksnyje ( K.Vilkonis ir kt., 1991).

Kai kurie negausingi augalai šaknų visai neturi. Pavyzdžiui brantas, išdygęs iš sėklos turi menkutę šaknelę daigui prisitvirtinti, kuri netrūkus sunyksta kai tik augalo stiebelis gauna įsikibti į augalą maitintoją, iš kurio šis parazitas siurbia maistą tam tikrais į stiebą įleistais siurbtukais. Šaknų neturi kai kurie plaukiojantieji au

ugalai, pvz: audrūnė, salvinija, nes jie ima iš vandens maistingas medžiagas visu savo paviršiumi (Dagys,1985), pavyzdžiui, mažiausiam žiediniam augalui – volfijai šaknų funkcijas atlieka suskaldyti lapai ar plokšti miniatiūriniai stiebai.

AUGALŲ ŠAKNŲ SANDARA

Jau seniai buvo žinoma, kad augalai maitinasi dirvožemiu, tačiau ilgokai dar nebuvo suvokta, kokia yra augalo sandara bei kaip vanduo patenka į juos.

Augalo šaknies sandara labai įdomi ir sudėtinga, nes šaknims būdingi audiniai yra išsidėstę tam tikra tvarka.

Šaknies vidinė sandara

Pirminė šaknies anatominė sandara

Pirminės sandaros šaknis sudaryta iš audinių pagamintų iš šaknies augimo kūgelio. Vienaskilčiuose augaluose antrinių meristemų nesusidaro, todėl jų sandara yra tik pirminė. Plikasėklių, dviskilčių augalų šaknyse pirminė sandara aptinkama tik siurbimo zonoje. Vienaskilčių ir dviskilčių augalų šaknies bendrieji pirminės anatominės sandaros bruožais yra panašūs. Pirminės sandaros šaknį sudaro epiblema, pirminė žievė ir centrinis velenas (1 pav.) (Dagys,1985).

1 pav. Pirminė šaknies anatominė sandara ( http://www.biology-online.org/11/4_roots.htm)

Epiblema (rizodermis) vystosi iš dermatogeno. Tai viena eilė smulkių ląstelių, kurios gamina šakniaplaukius ir jais maitina augalą, todėl rizodermis, būdamas dengiančiuoju audiniu, priklauso maitinančiųjų audinių grupei, kaip ir po egzodermiu esanti siurbiančioji parenchima (mezoderma) siurbimo dalyje. Jis siurbia maisto medžiagas. Pagrindinės rizodermio savybės yra šios: plonos išorinės sienelės, neturinčios kutikulos ir žiotelių. Rizodermis trumpai funkcionuoja (2-3 sav.), kai nusitrina šakniaplaukiai, kartu žūva ir rizodermio ląstelės (E. Purvinas ir

r kt., 1975).

Po rizodermiu yra pirminė žievė (cortex primarius). Pirminė šaknies žievė sudaryta iš egzodermio, mezodermos, endodermio.

Keli sluoksniai stambokų daugiakampių ląstelių sudaro egzodermį. Egzodermis – pirminės žievės sukamštėjusiomis sienelėmis paviršinis sluoksnis. Apmirus rizodermiui, iki to laiko sukamštėjęs egzodermis sudaro šaknies apsauginį dengiamąjį sluoksnį. Funkcijos atžvilgiu jis yra dengiamasis audinys, nes gaubia šaknį iš išorės. Jo sienelės gana storos. Dauguma epidermio ląstelių yra stačiakampės ir plonasienės, tačiau siurbimo zonoje daugelis epidermio ląstelių turi iki 5 – 8 mm. ilgio šakniaplaukius, kurie įsiskverbia į dirvos daleles.

Mezoderma – yra po egzodermiu, ir tai yra storas pirminės žievės parenchimos sluoksnis, sudarytas iš stambių, plonasienių parenchimos ląstelių. Jos yra netaisyklingos formos, turi tarpūląsčius, todėl vanduo su mineralinėmis medžiagomis, gali judėti žieve. Pagal funkcija jis yra sandėlinis audinys.

Vidinis pirminės žievės sluoksnis, turintis vieną ląstelių eilę vadinamas endodermiu. Endodermis atskiria žievę nuo centrinio veleno. Endodermio ląstelės labai prigludusios viena prie kitos, pavyzdžiui: vilkdalgio šaknies endodermis yra U raidės pavidalo sustorėjusiomis ir sumedėjusiomis sienelėmis, plonesnė yra tik išorinė sienelė (Dagys, 1985).

Spindulinėse endodermio sienelėse yra juostelių pavidalo sukamštėjimai vadinami Kasparo juostelėmis. Šios juostelės neleidžia vandeniui ir mineralinių druskų jonams prasiskverbti tarp gretimai esančių ląstelių sienelių, todėl jų funkcija yra apriboti medžiagų judėjimą iš centrinio veleno į žievę. Vienintelis kelias patekti į centrinį veleną yra per pačias en
ndodermio ląsteles, todėl apykaita tarp centrinio veleno ir žievės palaikoma laidžiosiomis ląstelėmis. Be to endodermis sustiprina šaknį mechaniškai.

Centrinis velenas prasideda viena eile glaustų vidinės žievės ląstelių. Po endodermiu glūdi viena eilė periciklo (perikambo) ląstelių, gaminančių pirminės karnienos ir pirminės medienos audinių ląsteles. Todėl į centrinio veleno sudėtį įeina periciklas, indų kūneliai ir šerdis (Dagys, 1985).

Šaknies periciklas yra parenchiminis audinys, paprastai sudarytas iš vieno ląstelių sluoksnio. Jis yra į vidų nuo endodermio. Dar yra vadinamas perikambu. Jo ląstelės yra plonos ir gali periodiškai dalytis. Iš periciklo išauga šoninių šaknų pradmenys. Po juo yra sudėtinis radialinis indų kūlelis. Medienos audinio ląstelės išsidėstę spinduliškais stipinais, kurie skersiniame pjūvyje yra žvaigždiškos formos. O tarp medienos stipinų išsidėsčiusios karnienos audinio salelės yra rėtinių indų ir lydinamųjų ląstelių. Medienos stipinų skaičius įvairių augalų šaknyse skiriasi, pavyzdžiui: vilkdagio šaknyje yra apie 9, tokia šaknis vadinama poliarchine. Tuo tarpu dviskilčių, spygliuočių ir papartinių šaknyse mažiau stipinų, pavyzdžiui: runkelio šaknys yra diarchinės, moliūginių šeimos augalų – tetrarchinės. Jei šaknys turi daug medienos stipinų, tai radialinio indų kūlelio viduje yra šerdis, jei mažiau – tai šerdies visai nebūna, o indų kūlelio viduje esti vienas ar keli stambiausi vandens indai (K.Vilkonis ir kt.,1995). Tarp medienos indų yra storasienės sklerenchimos – ramstinio audinio ląstelės. Tačiau ne visų augalų šaknys vienodai auga ir storėja. Vienaskilčių žolinių augalų šaknims būdingas tik pirminis storėjimas, t.y. pastoviųjų audinių diferencijavimasis iš augimo kūgelio pirminės meristemos, o dviskilčiai augalai dėl brazdo (centrinės meristemos) storėja ir antriniu būdu. Šaknies mediena formuojasi nuo periferijos link centro. Ankstyvoji mediena yra stipinų viršūnėse, vėliau formuojasi vėlyvoji mediena. Šaknies karniena taip pat formuojasi centro kryptimi. Šaknies šerdis yra daug mažesnė nei stiebo, ir dažniausiai yra sudaryta iš plonasienių parenchiminių ląstelių. Jose telkiasi atsarginės medžiagos (Dagys, 1985).
Dviskilčio augalo šaknies vidinė audinių sandara pavaizduota 2 paveiksle.

2 pav. Dviskilčio augalo šaknies vidinė sandara ( www.snv.jussieu.fr/bmedia/racine/index.htm)

Vienaskilčių augalų šaknų audiniai turi tokias pačias zonas, kaip ir dviskilčiai (2 pav.) Vienaskilčių augalų šaknies centre esančios šerdies pagrindinį audinį supa laidžiųjų audinių žiedas, kurį sudaro pakaitom išsidėstę medienos ir karnienos grupelės. Vienaskilčių augalų šaknyse taip pat yra periciklas, endodermis, žievė ir epidermis (Sylvia S. Mader, 1999).

3 pav. Vienaskilčių augalų šaknies vidinė sandara (www.snv.jussieu.fr/bmedia/racine/index.htm)

Antrinė šaknies anatominė sandara

Jau daigo tarpsnyje žolinių dviskilčių augalų šaknų pirminę sandarą keičia antrinė. Daugumos spygliuočių ir dviskilčių augalų, prasikalus pirmiesiems jų lapams šaknyse susikaupia antrinės meristemos – brazdas ir felogenas. Jie gamina antrinius audinius, todėl jų sandara vadinama antrine. Ji susijusi su antriniu šaknies storėjimu.
Parenchiminės ląstelės, esančios į vidų nuo rėtinių indų, ima intensyviai dalytis sudarydamos brazdą.

4 pav. Šaknies antrinio storėjimo pradžia (Dagys,1985)

Brazdas lanku apjuosia kiekvieną rėtinių indų grupę. Jo ląstelės į šaknies išorę sudaro antrinės karnienos elementus (rėtinius indus, lydimąsias ir parenchimos ląsteles), o į šaknies vidų gamina antrinės medienos elementus (vandens indus, parenchimos ląsteles), kurie truputį įeina į pirminės medienos tarpus ir būna nuo jų atskirti tik kelių nežymių parenchiminių ląstelių sluoksniu (E. Purvinas ir kt., 1975). Brazdas gamina daug antrinės medienos, todėl jo išlinkimai mažėja. Jų galuose gretimos periciklo ląstelės pradeda dalytis ir sujungia brazdą į vieną ištisinį, dar kiek vingiuotą apskritimą. Kiek vėliau dėl intensyvios veiklos, brazdas pasidaro taisyklingo, lygaus cilindro formos. Susidarius ištisiniam brazdui, labai pasikeičia centrinio veleno audinių tvarka. Į šaknies išorę jis gamina daugiau rėtinių indų ir kitų antrinės karnienos elementų, o į šaknies vidų – daugiau antrinės medienos audinių. Prie pirminių vandens indų (pirminė mediena) brazdas į abi puses gamina parenchimines ląsteles ir susidaro pirminiai šerdies spinduliai, kuriuose vėliau kaupiasi maisto medžiagų atsargos. Storesnėje šaknyje susikaupia daugiau atsarginių medžiagų, todėl tarp pirminių šerdies spindulių brazdas į abi puses gamina daugiau antrinių šerdies spindulių. Kaip ir stiebe jie susidaro ne vienu metu, todėl būna ne vienodo ilgio, siauresni, nesiekia pirminės medienos, o į periferijos pusę neprieina iki periciklo. Storėjant šakniai didėja ir brazdo apimtis. Jo ląstelės vietomis dalijasi radikalia kryptimi. Dėl brazdo veiklos ir antrinių audinių nuolatinio gaminimosi pirminė mediena atsiduria šaknies centre. Tai vienas iš svarbiausių histologinių požymių, kuriuo daugiametė šaknis skiriasi nuo daugiamečio stiebo. Pirminė karniena ir pirminės žievės audiniai taip pat suspaudžiami ir patenka į periferiją. Šaknies brazdas, kaip ir stiebo, funkcionuoja ne visus metus, o periodiškai (Dagys, 1985). Pirminė žievė taip pat pasikeičia. Periciklo ląstelės, kurios neįėjo į brazdo sudėtį, pradeda dalytis ir sudaro felogeną.susidaręs kamštinis audinys – periderma – pirminę žievę atskiria nuo centrinio veleno. Pirminė žievė laipsniškai apmiršta, nusilupa, o periderma atsiduria paviršiuje, ir toliau veikiama felogeno storėja.

Antriniai audiniai gaminami iki rudens, todėl šaknis gali gerokai sustorėti. Tai priklauso nuo augalo rūšies. Visa tai ką brazdas pagamina į periferijos pusę yra vadinama antrine žieve. Ją dengia periderma, kuri priklausomai nuo augalo rūšies yra plonesnė arba storesnė. Antrinėje augalo žievėje kaupiasi įvairios medžiagos: krakmolas, baltymai, vitaminai, alkaloidai, gliukozidai ir kt. (Н.В.Чебышев, 2000 ).

AUGALŲ ŠAKNŲ VYSTYMASIS

Yra skiriamos tokios šaknies dalys:
1. Gaminamoji šaknies dalis
2. Augamoji šaknies dalis
3. Siurbiamoji šaknies dalis
4. Bazalinė šaknies dalis
Trumpai aptarkime šias augalo šaknies dalis.
Gaminamoji šaknies dalis yra trumpa, vos kelių milimetrų. Sausumos augalų ši šaknies dalis būna apgaubta šalmeliu (calyptra) – daugiasluoksniu apsauginiu audiniu iš turgoruotų ląstelių, todėl jis savotiškai standus. Išorinės jo ląstelės gleivėja, nuo trynimosi į kietas dirvožemio daleles nusilupa, bet iš vidaus jas papildo naujos. Kiekviena šaknis auga savo viršūne (galu), kuri yra vadinama augimo kūgeliu.

5 pav. Šaknies augimo kūgelis (http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/labs/rootanatomy.jpg)

Augamoji šaknies dalis yra 5-10 mm ilgio. Kadangi pats augimo kūgelis anksti diferencijuojasi, visos jo ląstelės dalijasi, bet nevienoda kryptimi. Todėl visą augimo kūgelį galima suskirstyti į 3 dalis: dermatogeną, periblemą, pleromą. Iš jų išsivysto visi pirminiai šaknies audiniai. Tačiau aukščiau augimo kūgelio ląstelės nesidalija, bet vis didėja, tįsta, auga. Ląstelėse atsiranda vakuolių. Betįsdama ląstelė stumia augimo kūgelį gilyn. Kiek aukščiau ląstelės diferencijuojasi, pasidaro nevienodos formos, sustorėja jų sienelės, atsiranda skirtingi audiniai. Tos šaknies dalies išorinės ląstelės ima kisti, apvalėja jų viršūnės, ištįsta, viduryje atsiranda stambi vakuolė, branduolys pereina į galą – išauga šakniaplaukiai. Tai siurbiamoji šaknies dalis. Ji priklausomai nuo augalo rūšies būna nuo vieno iki kelių centimetrų ilgio. Toks išorinis audinys iš kurio išauga šakniaplaukiai yra vadinamas epiblema arba rizodermiu. Jis neturi nei žiotelių nei kutikulos. Šakniaplaukių sienelės labai plonos, todėl jie gerai susiliečia su dirvožemio dalelėmis, geriau praleidžia vandenį ir orą. Šakniaplaukiai išauga per 1-3 dienas, ir siekia nuo 1 iki 10mm ilgio. Jų būna labai daug, vidutiniškai apie 400 viename kvadratiniame milimetre. Pvz: vienmetės obelaitės visi šakniaplaukiai užaugę per tą laiką būtų 3 km ilgio, kviečio šakniaplaukiai būtų 20 km ilgio. Tačiau šakniaplaukiai sensta. Siurbiamojoje dalyje po 15-20 dienų jie nusilupa. Arčiau augamosios dalies auga nauji, todėl siurbiamoji dalis būna vienodo ilgio. Jaunesnė jos dalis vis skverbiasi gilyn ir iš dirvožemio gilesnių sluoksnių siurbia augalui reikalingas medžiagas. Vandeniniai augalai šakniaplaukių neturi (Н.В.Чебышев, 2000). Nusilupus šakniaplaukiams paviršiuje atsiduria kitas audinys – egzodermis, kurio ląstelių sienelės pamažu kamštėja, nepraleidžia nei vandens nei maisto medžiagų. Toji šaknies dalis vadinama bazaline. Ji nuolat ilgėja ir nutįsta iki stiebo pagrindo. Bazalinė šaknies dalis palaiko ryšį su lapais ir stiebu, išleidžia šonines šaknis, geriau įtvirtina augalą (E. Purvinas ir kt.,1975).

Pradinėse augalo plėtotės stadijose, sėklai išdygus, šaknų sistemos išaugimas nepaprastai žymiai pralenkia antžeminės dalies išaugimą. Ir tolimesniame augalo gyvenime šaknys išsikeroja gilyn ir platyn, pavyzdžiui: gūžinio kopūsto šaknys gali eiti gilyn iki 1,5 m, o platyn iki 1,2 mm skersmens; ropinio svogūno – apie 1 m gilyn ir dirvinės usnies šaknys siekia daugiau kaip 6 m gilumo, o jos antžeminių dalių aukštis nepasiekia 1,25 m (K.Vilkonis ir kt., 1991).

Šaknų įsiskverbimo gilumas, jų šakojimosi gausumas ir ta giluma kurioje tas šakojimasis vyksta, priklauso nuo išorinių sąlygų. Augalui augant įtakos turi šaknų sistemos nevienodumas, nes ta dirvožemio erdvė, kurios neužima vienų augalų šaknys, gali būti išnaudojama kitų augalų (Sylvia S. Mader ,1999). Giliai smingančias šaknis turi smiltynų augalai, nes jie stengiasi šaknimis pasiekti įžeminio vandens sluoksnius. Šaknų augimo kryptys paprastai eina į didesnės drėgmės pusę (hidrotropizmas), medžių ar krūmų šaknys kartais įauga į nesandariai įtaisytus drenažo ir vandentiekio vamzdžius, ir gausiai ten išsišakodamos, juos užkemša (K.Vilkonis ir kt., 1991).

AUGALŲ ŠAKNŲ ĮVAIROVĖ

Pagal formavimąsi šaknys gali būti trejopų sistemų:

Pagrindinė šaknies sistema. Tokia, sistema, kai išlieka daigo pirminė šaknis, be to, ji išauga į ilgą ir stambią pagrindinę šaknį, kuri šakodamasi leidžia plonesnes šonines šakneles, pastarosios- dar plonesnes, kol susidaro tvirtas šaknynas, pavyzdžiui: paprastosios kiaulpienės (Taraxacum officinale). Šaknis, kurią jau turi sėklos gemalas, sėklai dygstant pirmoji išlenda į lauką ir toliau plėtodamasi išauga į pagrindinę šaknį. Tarpas tarp pagrindinės šaknies ir stiebo vadinamas šaknies kakleliu. Šakodamasi pagrindinė šaknis į šalis skleidžia šalutines šaknis (K.Vilkonis ,1991).

Žiediniuose augaluose šalutinės šaknys susidaro endogeniškai t. y. iš vidinių šaknies dalių, būtent iš periciklo. Daugumos žiedinių augalų šalutinės šaknys formuojasi ties pagrindinės šaknies pirminės medienos stipinais, pavyzdžiui: varpiniuose ir vyksviniuose augaluose – ties karnienos kūleliais. Jeigu šaknis turi 2 medienos stipinus tai šoninės šaknys išauga iš abiejų stipino pusių, taigi gaunamos 4 šalutinių šaknų eilės, kartais poromis susiartinusios. Todėl šaknys išsidėsto ne bet kaip, o ortostichomis. Tačiau kartais šis taisyklingumas gali suirti, nes naujos šaknys pradeda rastis iš naujų periciklo vietų. Šaknų šakojimasis vyksta akropetaline tvarka (Dagys, 1985).

Pridėtinių šaknų sistema. Tokia sistema, kai daigo pagrindinė šaknis, jam sudygus, greitai miršta, o ją pakeičia gausybė naujų vienodo didumo ir formos šaknų, kurios auga iš stiebo vienos vietos (krūmijimosi bamblio), pavyzdžiui: Plačialapio gysločio (Plantago major) arba Pievinės miglės (Poa pratensis). Jų struktūra ir funkcija yra tokia pat, kaip pagrindinių ir šalutinių šaknų. Prasideda ji endogeniškai pericikle (Dagys, 1985).

Pridėtinių šaknų vaidmuo augalų gyvenime yra didelis ir svarbus, nes jos padidina šaknų sistemą, o ten kur nėra pagrindinių ir šalutinių šaknų, jas pavaduoja, pavyzdžiui: daugelio vienaskilčių augalų pagrindinė šaknis greitai apmiršta ir nesiplėtoja. Tuomet visa šaknų sistema susidaro iš pridėtinių šaknų, išaugusių iš žemutinio stiebo dalies, pavyzdžiui: javų pagrindinė šaknis išlieka iki augalo gyvenimo pabaigos, šakojasi ir giliai įsiskverbia į dirvą, bet vis tiek šių augalų šaknų sistemos pagrindinę masę sudaro pridėtinės šaknys. Pridėtines šaknis turi ir daugelis dviskilčių augalų, pavyzdžiui: daržininkų praktikuojamas kai kurių daržovių (kopūstų) apkaupimas, skatina pridėtinių šaknų formavimąsi, kurios labiau įtvirtina augalą ir paspartina jo mitybą. Pridėtines šaknis leidžia ir šliaužiantieji stiebai paprastai iš savo bamblių (K.Vilkonis ,1991).

Dviskilčiai vienmečiai augalai, dauguma spygliuočių ir lapuočių medžių, normaliomis sąlygomis pridėtinių šaknų paprastai negamina.

Mišri šaknų sistema.Tai tokia sistema, kai išlieka ir daigo pagrindinė šaknis, ir iš dalies stiebo (bamblio) papildomai išauga pridėtinės šaknys, kurios padidina šaknyną, pavyzdžiui: kaip braškės (Fragaria viridis, aut Fragaria virginiana), arba kai dalis šaknų sustorėja dėl sukauptų jose maisto medžiagų, pavyzdžiui: gegužraibės (Orchis morio, aut Orchis militaris) (K.Vilkonis ,1991).

Kyla klausimas, kokio ilgio augalų šaknys? Ar jos vienodos?

Kiekvienos augalų rūšies šaknų sistema vis kitokia. Ypač išlavėjusios sausringų vietovių augalų šaknys. Šaknų sistema skirtingai plėtojasi derlingame, drėgname dirvožemyje ir sausringoje dirvoje. Juodžemio dirvožemyje gležnos avižų šaknys gali įsiskverbti iki 1,4m gylio, viksvų šaknys pasiekia ir 6 m gylį, o sausringose vietose augančių liucernų – net 18m. Medžių šaknys savo dydžiu beveik prilygsta antžeminiai daliai. Daugelio lapuočių medžių ir pušų šaknys skverbiasi gilyn, o eglių ir pelkėse augančių augalų šaknys išsisklaido horizontaliai visai netoli žemės paviršiaus (Dagys, 1985)

Šaknys gali būti orinės, haustorijos ir vandeninės.
• Orinės šaknys – jose yra angelės, orui įkvėpti. Sugeba tiesiai iš oro siurbti drėgmę, šiek tiek mineralinių medžiagų, paima kiek deguonies. Pasiekusios dirvą jos įsišaknija ir virsta atraminėmis šaknimis (monsteros). Jas turi daugelis atogražų miškų augalų (orchidėjos, jų orines šaknis dengia sidabrinė odelė) (www.lt.wikipedia.org).
• Haustorijos – yra pakitusios parazitų šaknys. Dažnai jos diferencijuotos į atskiras ataugas: vienomis siurbia vandenį, o kitomis – organines maisto medžiagas (amalo – Viscum album vieni siurbtukai skverbiasi gilyn į maitintojo medieną, o kiti skleidžiasi horizontaliai maitintojo žievėje).
• Vandeninės – šaknynas menkai išsivystęs. Šaknų pagrindinė funkcija prisitvirtinti prie substrato. Šakniaplaukių neturi (www.straipsniai.lt/biologija/puslapis/8765).
Šaknys esti skirtingų morfologinių tipų ir gali būti pakitusios.

1. Siūlinė šaknis, jos pagrindinė dalis plona, ilga kaip siūlas ir mažai šakota kaip Daržinės žliūgės (Stellaria media)
2. Cilindrinė šaknis – jos pagrindinė dalis ilga ir labai stora kaip: Morkos (Daucus), Krieno(Armoracia).
3. Ropinė šaknis- jos pagrindinė dalis rutuliškai sustorėjusi, o viršūnė smaila kaip: Ropių, Burokėlių, Paprastosios takažolės (Polygonum aviculare).
4. Liemeninė šaknis – kai pagrindinė šaknis išsiskiria savo stambumu, yra storoka ir ilga kaip: Lubinų (Lupinus), Liucernų (Medicago).
5. Kuokštinė šaknis – kai pagrindinės dalies nėra, bet iš krūmijimosi vietos išauga labai daug beveik vienodų šaknelių, pavyzdžiui: Kviečių (Triticum vulgare) arba Rugių (Secale seriale)( K.Vilkonis ir kt. 2003).

AUGALŲ ŠAKNŲ FUNKCIJOS

Šaknys įvairiai prisitaiko, kad geriau vykdytų savo funkcijas. Galime išskirti tokias augalo šaknies funkcijas:
1. Siurbti iš dirvos vandenį su mineralinėmis medžiagomis. Šaknys siurbdamos iš dirvos vandenį su mineralinėmis medžiagomis jomis aprūpina visą augalą. Kadangi augalo gyvybei palaikyti yra būtina medžiagų apykaita. Viena iš pagrindinių funkcijų yra maisto medžiagų paėmimas, įsiurbimas. Vandens siurbimas labai priklauso nuo šaknies formos, pavyzdžiui: cilindriškos formos šaknis augdama skverbiasi į dirvą ir siurbia vandenį iš visų pusių.
2. Įtvirtinti augalą dirvoje.
3.Vygdyti organinių medžiagų sintezę. Kai kurių tropikų orchidėjų nukarusios pažaliavusios orinės šaknys vaidina lapų vaidmenį ir vykdo fotosintezę.
4. Kaupti maisto medžiagų atsargas.
5. Vegetatyviškai daugintis. Daugelio augalų šaknys gamina vadinamuosius pridėtinius pumpurus, iš kurių vėliau išauga antžeminiai lapuoti augliai, vadinami atžalomis (Dagys, 1985).
Pridėtinius pumpurus šaknyse duoda šie augalai: tuopa, epušė, gluosnis, alyvos, avietė, gervuogė, karpažolė, dirvinė pienė, dirvinė usnis, krienas. Nemažai augalų tokių kaip, dirvinė pienė, gervuogė, baltažiedis robinijos – vikmedžiai, šaknis naudoja taip pat vegetatyviniam dauginimuisi, plitimui. Šių augalų šaknų atžalų pagalba vyksta jų vegetatyvus dauginimasis : nes jeigu vėliau šaknies protarpis, jungiąs atžalą su motininiu organizmu apmirtų, tai iš pridėtinių pumpurų išaugusios atžalos taptų savarankiškais augalais (Н.В.Чебышев, 2000).

Kai kuriuos kultūrinius augalus, pavyzdžiui: avietes, gervuoges ir kt., daugina iš tokių šakninių atžalų, atskirdami juos nuo motininio krūmo ir persodindami į naują vietą. Daugelis šio tipo augalų duoda pridėtinius pumpurus ir leidžia atžalas ir iš supjaustytos šaknies atkarpų dažnai net iš visai trumpučių, pavyzdžiui: kai kurių piktžolių (pienės, usnies) šaknų atkarpos, kurios gaunamos supjaustant jas, ariant dirvą, greitai duoda pridėtinius pumpurus ir išaugina naujus augalus. Todėl tokias piktžoles būna sunku išnaikinti.
6. Simbiozė su bakterijomis. Ankštinių augalų šaknyse įsiveisia tam tikros bakterijos, kurios patenka į augalo šaknis iš dirvos ir sukelia jose sukelia vietinių parenchiminio audinio išaugimų, kurie būna gumbelių pavidalo ir yra gerai matomi plika akimi. Šios bakterijos asimiliuoja iš dirvožemio oro laisvą azotą. To bakterijų surišto azoto dalis atitenka aukštesniems augalams, tuo būdu šie netiesiogiai maitindamiesi atmosferos azotu, kuris kitiems augalams yra neprieinamas. Viename hektare ankštinių augalų pasėlio šios bakterijos suriša 150-200 kg azoto. Apie 1/3-1/2 šio azoto pasilieka surištu pavidalu nupjautame lauke, todėl ankštinių augalų augimas praturtina dirvą azotu (Dagys, 1985).

Šaknys atlieka ir kitas funkcijas, jose gaminasi hormonai, stimuliuojantys stiebų augimą ir derinantys stiebų dydį su šaknų dydžiu. Štai Amerikoje augantys taksodžiai, išaugina į viršų iš vandens ir pelkių kyšančias šaknis, kurios būtinos augalams kvėpuoti. Lietuvoje retosios pūslėtosios Audrūnės savo šaknis pritaiko žvejybai – smulkiems gyvūnėliams gaudyti (Dagys, 1985).

LITERATŪRA

1. E. Purvinas ir kt. ”Botanika” 1975 m.
2. E.Kupčinskienė “ Augalų biologijos ir laboratorijos darbai” I dalis 2001 m.
3. J. Dagys “Augalų anatomija ir morfologija” 1985 m.
4. K.Vilkonis “ Botanikos ir ekologijos pagrindai” 1991 m.
5. Н.В.Чебышев, “ Биология “ 2000 m.
6. Sylvia S. Mader , “Biologija” 1999 m.
7. http://www.biology-online.org/11/4_roots.htm 2007 06 02
8. www.sakhalin.ru/boomerang/Drevesnue/botanika.htm 2007 05 30
9. www.lt.wikipedia.org 2007 05 26

(*)Aktyvieji mokymo metodai fizikos pamokoje

Leave a Comment