На pneumatophores са специализирани корени с отрицателен geotropism нараства от повърхността на водата. Тези корени имат структури, подобни на пори или лещи, чиято функция е да осигуряват въздух до корените, характерни за блатистите и наводнените места.
Хидрофитните видове, като мангровите растения (Avicennia germinans и Laguncularia raecemosa), представят пневматофори, както и плешив кипарис (Taxodium distichum) и тупело (Nyssa aquatica). В случая с червената мангрова (Rhizophora mangle) корените, в допълнение към опората, позволяват на растението да диша.
Pneumatophores. Източник: flickr.com
Този вид корен се развива при някои растителни видове, които растат в почви, наситени с вода и силно уплътнени. Корените на епигея имат много пори и гъбасти тъкани, които улесняват обмена на газ със заобикалящата атмосфера.
Наводнените площи или мангровата кал са анаеробни среди, така че растенията трябва да се адаптират към тези неблагоприятни условия. В този случай пневматофорите представляват широки междуклетъчни пространства, които улесняват дифузията на газовете към потопените корени.
Основни характеристики
Пневматофорите се развиват като изправени корени, образуващи възходяща структура или удължаване на подземната коренова система. Тези корени са изложени през деня и остават на повърхността на водата, улеснява получаването на кислород от околната среда.
Лещата, разположена по протежение на повърхността, улавя кислорода през гъбата тъкан, която след това се разпространява в цялата растение. Видове като мангровите развиват пневматофори, тъй като силно солените и анаеробни почви пречат на корените да осъществят обмен на газ.
При мангровите видове Avicennia germinans и Sonneratia alba се развиват пневматофори като странични, изправени удължения на надлъжните корени, които растат под вода. По същия начин, хоризонталните корени се разширяват значително, изпълнявайки функцията за закрепване.
Мангровите пневматофори имат различни размери и морфологични характеристики. При мангровата Avicennia germinans пневматофорите са подобни на пръст или молив, докато тези от вида Sonneratia alba са иглолистни.
Пневматофорите обикновено са по-малко от 30 cm при Avicennia sp. и по-малко от 20 см в Laguncularia sp. Въпреки това, в Sonneratia sp. расте бавно, докато стане дървесен и достигне височина между 30 см и 3 м.
Наличието на разклоняване в пневматофори не е често. Въпреки това, бифуркации или разширения на епигея се появяват, когато са настъпили увреждания или разрязване на тъканите.
Avicennia germinans. Източник: deskgram.net
Плътността на пневматофорите или броя на въздушните корени е сравнително голяма. Напълно развита мангрова от видовете Avicennia germinans, с височина 2-3 m, обикновено има повече от 10 000 пневматофори.
При мангровите родове Avicennia и Sonneratia пневматофорите съдържат хлорофил в подземните слоеве. Всъщност тези структури имат способността да фотосинтезират в слоеве хлорофил под кутикулата.
Видове пневматофори
Въз основа на естеството на повърхността пневматофорите се разделят на два вида: гладки и груби или грапави. Гладките пневматофори са характерни за младите тъкани, те все още са под вода, имат гладка повърхност и те представят по-малко лентицили.
Що се отнася до грубите пневматофори, те са разположени главно на повърхността на водата и са най-развитите структури. Те са с грапава повърхност и имат множество лентицили в цялата епидермална тъкан.
Пневматофорите са въздушни или дихателни корени, пригодени да осигуряват въздух на потопените части на растението, особено на подземните корени.
Поради тази причина пневматофорите показват отрицателен геотропизъм, така че те растат вертикално нагоре, докато достигнат източник на кислород.
функция
Функционалните пневматофори имат сива или жълтеникаво-зелена кора с различни лещицили по цялата повърхност. По същия начин те са покрити от силно непропусклива епидермална тъкан.
Следователно основната функция на пневматофорите е свързана с обмяната на газ между вътрешните тъкани и атмосферата, процес, който се осъществява чрез лещите, които поемат въздух и го пренасят осмотично през гъбата тъкан в останалата част на растение.
Прехвърляйки кислород към подземните корени, пневматофорите действат като специализиран вентилационен механизъм. Всъщност този механизъм позволява циркулация на въздуха през растението, което позволява неговото оцеляване в анаеробна среда.
По протежение на повърхността на пневматофорите, които остават под вода, се развива група от така наречените хранителни корени. Тези корени за хранене, адаптирани към условията на висока соленост, изпълняват функцията на абсорбиране на хранителни вещества от водната среда.
Адаптиране към околната среда
Пневматофорите са специализирани коренови структури, които позволяват на различни видове, като мангрови гори, да живеят в анаеробни утайки.
Всъщност мангровите дървета са пригодени да оцеляват в недостиг на кислород почви чрез въздушни корени.
Мангрови дървета. Източник: pixabay.com
Растенията изискват кислород за дихателния процес през всички живи тъкани, включително подземни корени. Следователно, в насипни почви без водно насищане, дифузията на въздух между порите на почвата прави възможно задоволяването на нуждите от кислород.
В наводнените почви обаче пространствата се насищат с вода с нива на кислород, по-ниски от въздуха. Следователно мангровите гори са разработили обширна система от въздушни корени в ущърб на подземните корени.
В това отношение тези въздушни корени, наречени пневматофори, позволяват обмен на газ към подземните корени. Пневматофорите растат от подземни корени до повърхността на почвата или водата.
В крайбрежните райони, където растат мангрови дървета, пневматофорите поемат във въздуха при приливи и отливи през лещите. По-късно тя транспортира въздуха през гъбните тъкани до останалата част от растението, особено към подземните корени.
При червените мангрови растения се наблюдават опорни корени, простиращи се от багажника, и корени от клоните. Напротив, в черната мангрова не се наблюдават опорни корени, но има малки въздушни корени, които се разгръщат вертикално от почвите, които обграждат багажника.
Препратки
- Everett Thomas H., Weber Lillian M. et al. (2018) Пневматофори: структура на дърветата и растеж. Възстановено на: britannica.com
- Lim Kelvin K., Murphy Dennis H., Morgany T., Sivasothi N., Ng Peter K., Soong BC, Tan Hugh T., Tan KS & Tan TK (2001) "Ръководство за мангрови на Сингапур." Том 1: Екосистема и разнообразие на растенията. Възстановено на адрес mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008) Ензими, енергетика и респирация. Физиология на дървесните растения (трето издание), страници 169-197.
- Pneumatophore (2016) Речник на биологията. Възстановено на: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, PR, & Kobayashi, K. (2017). Морфология на четири вида корен и анатомия на кореново-коренен възел в свързания газов път на Avicennia Marina (Forsk) Vierh Roots. Vegetos-International Journal of Plant Research, 30 (2), 100-104.