42 Корень как орган растения. Его признаки и функции. Происхождение и развитие корня в эволюции.

Корень -осевой, обычно подземный вегетативный орган высших растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям. На корне нет листьев, в клетках корня нет хлоропластов.

Происхождение корня:

Ризомоид(нижняя часть телома погрузившаяся в почву, чаще с дихотомическим ветвлением)->ризоиды(одноклеточные у мхов, многоклеточные у папоротников; функционально разделяются на всасывающие и закрепляющие)->ризофор(особая структура, к которой прикрепляются ризоиды)->главный корень и боковые корни(аллоризная корневая система)->гоморизная корневая система из придаточных корней.

Признаки корня как органа:

1. радиальная симметрия, которая проявляется в строго упорядоченном развитии боковых корней и формировании ризостихий.

2. работа апекса (работает внутрь органа, обеспечивая формирование всех тканей и наружу – формирование чехлика).

Кроме основного корня, многие растения имеют боковые и придаточные корни. Совокупность всех корней растения называют корневой системой. В случае, когда главный корень незначительно выражен, а придаточные корни выражены значительно, корневая система называетсямочковатой. Если главный корень выражен значительно, корневая система называетсястержневой.

Корень, как и побег, возник вследствие морфологической дифференциации осевых органов древнейших высших растений. Корню, как органу водообеспечения и минерального питания растения, дали начало поземные теломы – ризомоиды, на поверхности которых развивались ризоиды. В процессе эволюции корень возник позднее побега. Корень, как и стебель, - радиально симметричный орган, характеризующийся апикальным ростом, осуществляемым деятельностью находящейся на его конце меристемы, и участвующий в транспорте веществ. Корень отличается от стебля отсутствием листьев, наличием чехлика, прикрывающего апикальную меристему, волосков, поглощающих из почвы воду, и эндогенным ветвлением.

Основные функции корня:

1. Закрепление растения в субстрате.

2. Вегетативное размножение.

3. Синтез биологически активных веществ (гормоны)

4. Поглощение воды и веществ

5. Запасающая

6. Выделительная

7. Симбиоз (с грибами и бактериями)

8. У многих растений корни выполняют особые функции (воздушные корни, корни-присоски).

Корень в продольном направлении можно разделить на несколько зон:

- зона деления

- зона растяжения

- зона дифференцировки

- зона всасывания

- зона образования боковых корней в зоне проведения

-и чехлик (но он не является зоной).

43 Развитие проводящих тканей в стебле. Формирование проводящих элементов из прокамбия.

Обособленные тяжи проводящей системы, состоящие чаще из ксилемы и флоэмы, называют проводящими пучками. Первоначально они возникают из прокамбия. Вокруг пучков нередко формируется обкладка из живых или мертвых паренхимных клеток. Они могут быть полными, т.е. состоящими из флоэмы и ксилемы, и неполными, состоящими только из ксилемы или флоэмы. В тех случаях, когда часть прокамбия сохраняется и превращается затем в камбий, а пучок способен к вторичному утолщению, говорят об открытых пучках. Они встречаются у большинства двудольных и голосеменных. В закрытых пучках однодольных прокамбий полностью дифференцируется в проводящие ткани.

В зависимости от взаимного расположения флоэмы и ксилемы различают пучки нескольких типов. Чаще всего флоэма лежит по одну сторону от ксилемы. Такие пучки называютколлатеральными (открытые и закрытые). У части двудольных растений одна часть флоэмы располагается снаружи, а другая - с внутренней стороны ксилемы. Такой пучок называетсябиколлатеральным, а соответствующие участки флоэмы - наружной и внутренней флоэмой. Камбий находится между наружной флоэмой и ксилемой. Встречаются также концентрические пучки, при этом либо флоэма окружает ксилему, либо, наоборот, ксилема окружает флоэму. В центре молодых корней голосеменных и покрытосеменных, имеющих первичное строение, располагается проводящий пучок, получивший названиерадиального. Ксилема в таком пучке расходится лучами от центра, а флоэма располагается между лучами. Возникают эти пучки из прокамбия.

  

Формирование элементов первичной ксилемы из прокамбия в принципе может идти тремя различными путями:

1. Оно может происходить центростремительно, т. е. самые первые элементы (протоксилема) возникают на периферии прокамбиального пучка, а самые последние (метаксилема) образуются в центре (или, по крайней мере, ближе к центру). Это экзархный тип образования ксилемы (или экзархная ксилема).

2. Может быть, и прямо противоположный тип формирования первичной ксилемы — когда вычленение элементов ксилемы из клеток прокамбия идет центробежно, от центра к периферии, когда, следовательно, протоксилема располагается в центре, а метаксилема образует внешний край первичной ксилемы. В таком — эндархном — типе ксилемы различают две его модификации. Если центробежное формирование ксилемы происходит в прокамбии, расположенном в виде колечка (и где, следовательно, центральная часть верхушки осевого органа превратится в сердцевину), то за таким типом образования первичной ксилемы сохраняют название эндархной ксилемы. Если же, напротив, центробежное формирование ксилемы происходит в прокамбии, представляющем собой один центральный пучок в верхушке осевого органа, то такую ксилему принято называть центрархной. Этот тип формирования ксилемы характерен для древнейших высших растений и справедливо считается самым примитивным. Напротив, эндархный тип рассматривается как наиболее совершенный.

3. Третий тип формирования ксилемы носит название мезархного. При этом самые первые элементы ксилемы возникают в средней части прокамбиального тяжа и последующее появление других элементов идет и к центру и к периферии возникающего тяжа первичной ксилемы.