Η ρίζα
Η ρίζα είναι το μέρος του φυτού που αναπτύσσεται μέσα στο έδαφος και εξυπηρετεί δύο βασικές του ανάγκες:
- στήριξη και
- απορρόφηση νερού και ανόργανων θρεπτικών συστατικών,
Φυτά τεύτλου και πατάτας. Παρατηρούνται τα υπόγεια αποθηκευτικά όργανα που στην πραγματικότητα είναι τροποποιημένοι βλαστοί
Φυτά τεύτλου και πατάτας. Παρατηρούνται τα υπόγεια αποθηκευτικά όργανα
που στην πραγματικότητα είναι τροποποιημένοι βλαστοί
Σε ορισμένα φυτικά είδη χρησιμεύει και ως αποθηκευτικό όργανο θρεπτικών ουσιών. Για παράδειγμα τα καρότα, τα γογγύλια και τα ζαχαρότευτλα διαθέτουν εξειδικευμένες ρίζες στις οποίες αποθηκεύονται μεγάλες ποσότητες αμύλου ή ζάχαρης* . Χαρακτηριστικό γνώρισμα της ρίζας σχετικά με το βλαστό είναι ότι στερείται φύλλων και ανθέων.
Τύποι ριζικού συστήματος: α. θυσσανωτός β. πασσαλώδης
Διακρίνουμε βασικά δύο τύπους ριζικού συστήματος:
- Θυσσανωτός τύπος: Αποτελείται από ρίζες πολλές και λεπτές λίγο- πολύ ίδιες (μονοκότυλα φυτά, πχ. σιτηρά). Το βάθος τους κυμαίνεται από μερικά εκατοστά έως 1,50m ανάλογα με το έδαφος και τις εδαφικές συνθήκες. Οι θυσσανωτές ρίζες συγκρατούν το έδαφος και το προστατεύουν από τη διάβρωση. Πέραν αυτού έχουν τη δυνατότητα, σε αντίθεση με την επόμενη κατηγορία, να αξιοποιούν καλύτερα και γρηγορότερα τη λίπανση που εφαρμόζουμε.
- Πασσαλώδης τύπος:Σ' αυτή την περίπτωση υπάρχει μία κυρίαρχη ρίζα από την οποία διακλαδίζονται μικρότερες και λεπτότερες δευτερογεγενείς
* Στην πραγματικότητα τα υπόγεια αυτά αποθηκευτικά όργανα δεν είναι ρίζες αλλά τροποποιημένοι βλαστοί.
(δικότυλα φυτά, π.χ. βαμβάκι, καπνός, ζαχαρότευτλα). Οι πασσαλώδεις ρίζες εισχωρούν βαθύτερα στο έδαφος από ό,τι οι θυσσανωτές δίνοντας στο φυτό το πλεονέκτημα αναζήτησης και άντλησης νερού και θρεπτικών στοιχείων από βαθύτερα στρώματα εδάφους. Έτσι εξηγείται η σχετική ανθεκτικότητα αυτής της κατηγορίας φυτών στην ξηρασία.
Στο άκρο των ριζών παρατηρείται ένα λεπτό περίβλημα που ονομάζεται "καλύπτρα". Σκοπός της είναι να παρέχει προστασία στις ρίζες από πιθανούς τραυματισμούς κατά την εισχώρηση τους στο έδαφος. Ακολουθώντας την πορεία από κάτω προς τα πάνω, μετά την καλύπτρα, υπάρχει ένα γυμνό τμήμα ρίζας με έντονες κυτταρικές διαιρέσεις που συμβάλλουν στην ανάπτυξη και επιμήκυνσή της. Αμέσως μετά ακολουθεί η τριχοφόρος στοιβάδα, μια μικρή ζώνη δηλαδή στην οποία σχηματίζονται λεπτά και μακριά κύτταρα, τα ριζικά ή απορροφητικά τριχίδια, που έχουν την ικανότητα να εισχωρούν εύκολα στα κενά μεταξύ των κοκκίων του εδάφους και να απορροφούν νερό και θρεπτικά στοιχεία. Τα ριζικά τριχίδια είναι πάντα νέα, γιατί στο μέτρο που αυξάνεται η ρίζα τα παλαιά καταστρέφονται και αντικαθίστανται συνεχώς από άλλα.
Οι ρίζες, εκτός από τη λειτουργία της απορρόφησης του νερού και των θρεπτικών στοιχείων, αναπνέουν οξυγόνο και αποβάλλουν διοξείδιο του άνθρακα.
Ανατομία της ρίζας
Εγκάρσια τομή ρίζας δικότυλου φυτού
Σε εγκάρσια τομή η ρίζα αποτελείται από διάφορες στρώσεις ιστών.
Σε ένα δικότυλο* φυτό μπορούμε να διακρίνουμε:
Στην εξωτερική επιφάνεια μια σειρά κυττάρων που αποτελούν την επιδερμίδα. Κάθε κύτταρο επιδερμίδας στην τριχοφόρο στοιβάδα μεγαλώνει εξαιρετικά δίνοντας τα ριζικά ή απορροφητικά τριχίδια.
Αμέσως μετά την επιδερμίδα βρίσκεται ο φλοιός, τα κύτταρα του οποίου είναι άχρωμα και πολύ συχνά περιέχουν άμυλο. Ο ιστός αυτός που έχει εξαιρετική σημασία στις νέες ρίζες συχνά μειώνεται κατά πολύ ή και εξαφανίζεται εντελώς στις παλαιές ρίζες, όπου φλοιός και επιδερμίδα αντικαθίστανται από το περίδερμα.
Εσωτερικά του φλοιού βρίσκεται η μονόστρωμη ενδοδερμίδα, που είναι αδιαπέρατη από το νερό. Αυτή αποτελείτο εσωτερικό όριο του φλοιού και περικλείει τον κεντρικό κύλινδρο.
Ο κεντρικός κύλινδρος αποτελείται από δύο αγωγούς ιστούς, το ξύλωμα και το φλοίωμα. Το ξύλωμα μεταφέρει νερό και διαλυμένες ανόργανες ουσίες από το έδαφος στο υπέργειο μέρος, ενώ το φλοίωμα αποβλέπει στη μεταφορά οργανικών υλών. Το φλοίωμα και το ξύλωμα εναλλάσσονται στον κεντρικό κύλινδρο.
Εγκάρσια τομή ρίζας δικότυλου και μονοκότυλου φυτού
* Δικότυλα φυτά: Ομοταξία του φυτικού βασιλείου που περιλαμβάνει όλα τα φυτά που τα σπέρματά τους έχουν δυο κότυλες (τα μεταμορφωμένα φύλλα που έχουν τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για τα πρώτα στάδια της βλαστήσεως του φυτικού εμβρύου που περικλείουν μέσα τους). Τα φύλλα τους συνήθως είναι δικτυόνευρα.
Στα μονοκότυλα φυτά στο κεντρικό μέρος της στήλης παρατηρείται μια περιοχή παρεγχυματώδους ιστού που λέγεται εντεριώνη. Σ' αυτή την κατηγορία φυτών το ξύλωμα δεν έχει το σχήμα του σταυρού, όπως συμβαίνει στα δικοτυλήδονα φυτά. Και σ' αυτές τις ρίζες όμως οι δεσμίδες του φλοιώματος και του ξυλώματος εναλλάσσονται.
Μορφολογία του βλαστού
Ο βλαστός
Βλαστός είναι το τμήμα του φυτού που φέρει φύλλα, άνθη, καρπούς και αναπτύσσεται σε αντίθετη προς τη ρίζα κατεύθυνση. Στα περισσότερα φυτά είναι υπέργειος, απλός ή διακλαδισμένος, έρπων ή αναρριχώμενος. Το σημείο διαχωρισμού του από τη ρίζα λέγεται λαιμός. Υπάρχουν και υπόγειοι βλαστοί, πλούσιοι σε αποθησαυριστικές ουσίες, με μορφή κονδύλου, βολβού ή ριζώματος (π.χ. πατάτα, ζαχαρότευτλα, κρεμμύδια κ.ά.).
Ο βλαστός μεταφέρει στα φύλλα, με τα αγγεία που τον διατρέχουν, το νερό και τα θρεπτικά στοιχεία του εδάφους (ακατέργαστος χυμός), ενώ προς τη ρίζα και τα άλλα μέρη του φυτού τον κατεργασμένο στα φύλλα χυμό για διατροφή ή αποθήκευση.
Στα σημεία από όπου εκφύονται τα φύλλα και ονομάζονται γόνατα, βρίσκονται οι οφθαλμοί, που διακρίνονται σε ξυλοφόρους και ανθοφόρους. Οι πρώτοι δίνουν βλάστηση και οι δεύτεροι άνθη. Ο οφθαλμός που βρίσκεται στην άκρη του βλαστού λέγεται επάκριος. Σε πολλά φυτά υπάρχουν και κοιμώμενοι οφθαλμοί που βλαστάνουν μόνο όταν βρουν ευνοϊκές συνθήκες, πολλές φορές μετά από πολλά χρόνια.
Διάφορα είδη βλαστών:
1.ξυλώδης(κορμός) 2.κάλαμος 3.κληματώδης 4.βολβός
Η ανάπτυξη του βλαστού γίνεται με το σχηματισμό νέων κυττάρων στο μεριστωματικό ιστό που βρίσκεται στην κορυφή του. Από τον ίδιο ιστό σχηματίζονται τα φύλλα καθώς και τα αναπαραγωγικά όργανα του φυτού, δηλαδή τα άνθη. Ανάλογα με τη σύσταση διακρίνουμε βλαστούς ξυλώδεις, ποώδεις, καλάμους (κοίλους βλαστούς) και κληματώδεις (ξυλώδεις βλαστούς που περιελίσσονται).
Τα κύτταρα του βλαστού αναπτύσσουν παχιά τοιχώματα που τον βοηθούν να στηρίζεται όρθιος. Η σταθερότητα αυτή οφείλεται επίσης στην περιεκτικότητά του σε νερό. Όταν όλα τα κύτταρα περιέχουν όσο νερό μπορούν να συγκρατήσουν λέμε ότι το φυτό είναι σε κατάσταση σπαργής. Αντίθετα όταν το φυτό στερείται μιας ποσότητας νερού, τα φύλλα και ο βλαστός δεν μπορούν να κρατηθούν στην κατάλληλη θέση και το φυτό μαραίνεται.
Η μορφή του φυτού καθορίζεται κυρίως από το βλαστό του. Ο κύριος βλαστός σε πολλά φυτά ονομάζεται κορμός. Έτσι τα φυτά ανάλογα με τη μορφή διακρίνονται σε:
δέντρα, όταν έχουν κορμό ο οποίος διακλαδίζεται σε ορισμένο ύψος πάνω από το έδαφος,
θάμνους, όταν δεν έχουν κορμό και η διακλάδωση αρχίζει από το έδαφος και
πόες, όταν έχουν βλαστό μη ξυλώδη - τρυφερό. Οι πόες μπορεί να είναι μονοετείς (φασολιά), διετείς (λάχανο) και πολυετείς (μηδική).
Ανατομικές διαφορές μεταξύ ενός μονοκότυλου (α)
και ενός δικότυλου φυτού (β)
Ανατομία του βλαστού
Σε εγκάρσια τομή ο βλαστός ενός ποώδους δικότυλου φυτού παρουσιάζει τις παρακάτω στρώσεις κυττάρων, από έξω προς τα μέσα:
την επιδερμίδα, που αποτελείται συνήθως από μία στρώση κυττάρων με πάχος που διαφέρει στα διάφορα είδη,
το φλοιό που βρίσκεται κάτω από την επιδερμίδα,
τον κεντρικό κύλινδρο, που αποτελείται από τους αγωγούς ιστούς, δηλαδή το ξύλωμα και το φλοίωμα. Ανάμεσά τους παρατηρείται μια
ζώνη από μεριστωματικά κύτταρα, το κάμβιο(1) και
την εντεριώνη(2), που βρίσκεται στο κέντρο του βλαστού
Μορφολογία φύλλων
(α) δικότυλου φυτού (β) μονοκότυλου φυτού
(1) Τα περισσότερα μονοκότυλα φυτά δεν έχουν κάμβιο.
(2) Τα στελέχη των μονοκότυλων μοιάζουν με τα στελέχη των ποωδών δικότυλων φυτών. Ο αγωγός ιστός τους όμως σχηματίζει πάντα ξεχωριστές δεσμίδες και ποτέ ένα συνεχή κύλινδρο. Οι δεσμίδες δε βρίσκονται σε ένα κύκλο, όπως στα δικότυλα, αλλά διασκορπισμένες. Αυτό σημαίνει ότι στα στελέχη των μονοκότυλων δεν υπάρχει σαφής διάκριση φλοιού και εντεριώνης. Οι ανατομικές διαφορές μεταξύ ενός μονοκότυλα και ενός δικότυλου φυτού παρατηρούνται στην παραπάνω εικόνα
ΤΑ ΦΥΤΑ ΚΑΙ Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥΣ
Τα φύλλα
Είναι το σπουδαιότερο μέρος του φυτού. Φύονται πάντα στο βλαστό και χαρακτηρίζονται από ορισμένη συμμετρία, περιορισμένη ανάπτυξη και μορφή καθώς και ειδική διάταξη πάνω στο βλαστό. Το φυτό που έχει φύλλα όλες τις εποχές του έτους λέγεται αειθαλές, ενώ εκείνο που τα φύλλα του πέφτουν το φθινόπωρο και το χειμώνα λέγεται φυλλοβόλο.
Σ' ένα φύλλο διακρίνουμε τρία μέρη:
-Το έλασμα. Αποτελεί το πλατύ μέρος του φύλλου και συνήθως είναι φαρδύ με χαρακτηριστικό σύστημα νευρώσεων. Σε πολλά φυτά μπορεί να γίνει βελανοειδές (πεύκο), κυλινδρικό κ.λ.π. Τα νεύρα του φύλλου είναι συνέχεια των αγγείων και των ηθμοσωλήνων του βλαστού, ενώ ταυτόχρονα θεωρούνται και στερεωτικοί ιστοί. Επειδή το φύλλο είναι επίπεδο, παρουσιάζει στο φως μια επιφάνεια που είναι πολύ μεγάλη σε σχέση με τον όγκο του.
-Το μίσχο. Είναι ένας επιμήκης άξονας που συνδέει το έλασμα με το βλαστό (έμμισχα φύλλα). Υπάρχουν βέβαια και φύλλα που στερούνται μίσχου και επομένως προσκολλώνται απευθείας με το έλασμά τους στο βλαστό (άμισχα φύλλα).
-Τον κολεό. Είναι το κάτω μέρος του μίσχου που έρχεται σε επαφή με το βλαστό. Μερικές φορές ο κολεός είναι αναπτυγμένος και μοιάζει με θήκη που περιβάλλει γύρω - γύρω το βλαστό. (Τα μονοκότυλα φυτά π.χ. στάρι δεν έχουν μίσχο αλλά κολεό).
Εγκάρσια τομή φύλλου
Ανατομία φύλλου
Σε κάθετη τομή του φύλλου θα παρατηρήσουμε :
Εξωτερικά στην πάνω και κάτω επιφάνειά του την επιδερμίδα, η οποία έχει ως σκοπό την προστασία των εσωτερικών ιστών του φύλλου από υπερβολική απώλεια νερού, εισβολή από μύκητες, καθώς και από μηχανικούς τραυματισμούς. Τα επιδερμικά κύτταρα στην άνω επιφάνεια καλύπτονται από μια κηρώδη επικάλυψη, την εφυμενίδα.
Το μεσόφυλλο αποτελεί το φυλλικό τμήμα που βρίσκεται ανάμεσα στις δύο επιδερμίδες (άνω και κάτω) Αυτό συνίσταται από παρεγχυματικά κύτταρα και διαιρείται σε δύο ευδιάκριτα μέρη:
ι. Το ανώτερο δρυφρακτοειδές ή πασσαλώδες παρέγχυμα: Αποτελείται από ένα ή περισσότερα στρώματα μεγάλων κυλινδρικών κυττάρων κάθετων προς την επιφάνεια του φύλλου, τα οποία περιέχουν αρκετούς χλωροπλάστες*
ιι. Το κατώτερο σπογγώδες παρέγχυμα: Αποτελείται από κύτταρα ακανόνιστου σχήματος, χαμηλά τοποθετημένα και με μεγάλους κενούς χώρους μεταξύ τους, γεμάτους αέρα. Στα κύτταρα θα συναντήσουμε επίσης μεγάλο αριθμό χλωροπλαστών.
Οι χώροι του αέρα στο σπογγώδες παρέγχυμα επικοινωνούν με τον εξωτερικά του φύλλου ατμοσφαιρικού αέρα μέσω χαρακτηριστικών ανοιγμάτων στο στρώμα της κάτω επιδερμίδας που ονομάζονται "στομάτια". Οξυγόνο για την αναπνοή και διοξείδιο του άνθρακα για την φωτοσύνθεση περνούν στο εσωτερικό του φύλλου μέσω των στοματίων, ενώ τα ίδια αέρια, καθώς και υδρατμοί, επιστρέφουν ξανά πίσω στον ατμοσφαιρικό αέρα. Ο αριθμός των στοματίων στην πάνω επιφάνεια των φύλλων είναι πολύ μικρότερος από τον αριθμό της κάτω επιφάνειας, σε ορισμένα μάλιστα είδη φυτών ελλείπουν παντελώς.
* Χλωροπλάστες: Τα πράσινα πλαστίδια που περιέχουν χλωροφύλλη και υπάρχουν μόνο στα φυτικά κύτταρα. Για το σχηματισμό της χλωροφύλλης είναι απαραίτητο το φως.
ΤΑ ΦΥΤΑ ΚΑΙ Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥΣ
Λειτουργία φωτοσύνθεσης
Λειτουργίες του φύλλου
Τα φύλλα επιτελούν τρεις λειτουργίες: φωτοσύνθεση - αναπνοή - διαπνοή.
Φωτοσύνθεση
Η ενέργεια που διατηρεί όλους σχεδόν τους ζωντανούς οργανισμούς στη ζωή προέρχεται από τον ήλιο, ενέργεια που μετασχηματίζεται μέσα στα φυτά σε αντίστοιχη χημική μέσω, της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης, με αποτέλεσμα να είναι προσιτή και στους υπόλοιπους ζωικούς οργανισμούς.
Κατά τη φωτοσύνθεση που γίνεται πάντοτε την ημέρα (φως), τα στομάτια του βλαστού και της κάτω επιφάνειας των φύλλων ανοίγουν και μπαίνει αέρας. Ο αέρας είναι γνωστό ότι περιέχει διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Παράλληλα το φυτό προσλαμβάνει από το έδαφος με τη βοήθεια των ριζών του νερό (Η2O) και τα διαλυμένα σ' αυτό θρεπτικά στοιχεία, που μεταφέρονται στα φύλλα. Το φως του ήλιου (ηλιακή ενέργεια) διαπερνά τα φύλλα και η χλωροφύλλη συγκρατεί ένα μέρος από την ηλιακή ακτινοβολία. Από δω και πέρα πραγματοποιείται μια σειρά χημικών αντιδράσεων. Με τη βοήθεια της χλωροφύλλης η ηλιακή ενέργεια διασπά το νερό στα συστατικά του, δηλαδή σε υδρογόνο και οξυγόνο (φωτόλυση) (το οξυγόνο, το οποίο απομένει από τη διάσπαση αυτή, εκπνέεται στον
αέρα ). Το υδρογόνο και το CO2 ενώνονται και σχηματίζονται οι πρώτες οργανικές ενώσεις, οι υδατάνθρακες (σάκχαρο, άμυλο), από τις οποίες σχηματίζονται κατόπιν άλλες, όπως λίπη και λευκώματα. Τα προϊόντα της φωτοσύνθεσης ή αφομοίωσης μεταφέρονται κατόπιν στα άλλα μέρη του φυτού όπου και χρησιμοποιούνται ή αποθηκεύονται.
Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης θα μπορούσε να παρασταθεί σχηματικά και εντελώς απλοποιημένα όπως παρακάτω:
Συνοψίζοντας θα λέγαμε ότι η ζωή στον πλανήτη μας, εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, στηρίζεται στην ενέργεια του ήλιου. Η φωτοσύνθεση μπορεί να θεωρηθεί ως μια διαδικασία με την οποία η φωτεινή ενέργεια παραλαμβάνεται από τα φυτά και αποθηκεύεται με τη μορφή ενώσεων του άνθρακα. Αυτές οι ενώσεις στη συνέχεια είναι διαθέσιμες ως πηγές ενέργειας, τόσο στα ίδια τα φυτά, όσο και στους άλλους οργανισμούς που δεν είναι ικανοί να χρησιμοποιούν το φωτισμό για να συνθέσουν τις ουσίες που έχουν ανάγκη, είναι όμως ικανοί να χρησιμοποιούν τις ενώσεις των φυτών για τροφή.
. Αναπνοή
Κατά την αναπνοή, που επίσης πραγματοποιείται στα φύλλα, το φυτό παραλαμβάνει οξυγόνο και εκπνέει διοξείδιο του άνθρακα. Θα λέγαμε ότι αποτελεί την αντίθετη διεργασία από τη φωτοσύνθεση και έχει σκοπό να δώσει στο φυτό την ενέργεια που χρειάζεται για να εκτελέσει όλες τις ζωτικές λειτουργίες του.
Πιο συγκεκριμένα, το οξυγόνο προκαλεί την οξείδωση (καύση) των οργανικών ουσιών και ιδιαίτερα των υδατανθράκων που σχηματίσθηκαν με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, απελευθερώνοντας ενέργεια. Με την ενέργεια που παράγεται το φυτικό κύτταρο μπορεί: α) να πραγματοποιεί χημικές αντιδράσεις και να συνθέτει ουσίες πλούσιες σε ενέργεια όπως είναι τα λίπη, οι υδατάνθρακες κ.ά., β) να παίρνει εκλεκτικά από το έδαφος με τις ρίζες τα ανόργανα άλατα, και γ) να τα μετακινεί στα διάφορα μέρη του φυτού και ακόμη να εκτελεί λειτουργίες όπως αυτή της βλάστησης.
Η αναπνοή, σε αντίθεση με την φωτοσύνθεση πραγματοποιείται ημέρα και νύχτα, όχι μόνο στα φύλλα αλλά και στις ρίζες, τους βλαστούς, τα άνθη, τους καρπούς κ.λ.π.
Αξίζει να αναφερθεί ότι η οργανική ουσία που παράγεται κατά τη φωτοσύνθεση είναι πολύ μεγαλύτερη από εκείνη που οξειδώνεται κατά την αναπνοή, και κατ' αυτό τον τρόπο υπάρχει περίσσεια οργανικής ουσίας για αύξηση του φυτού.
Η αντίδραση της αναπνοής πολύ απλοποιημένα μπορεί να παρασταθεί ως εξής:
Ε
. Διαπνοή
Το νερό είναι το κύριο συστατικό των φυτών και απαιτείται σε πολύ μεγάλες ποσότητες. Είναι το μέσο με το οποίο μεταφέρονται μέσα από τα αγγεία οι διάφορες ουσίες του εδάφους, αφού προηγουμένως το συγκεκριμένο διάλυμα έχει απορροφηθεί με τη βοήθεια του ριζικού συστήματος. Παράλληλα και οι θρεπτικές ουσίες που σχηματίζονται στα φύλλα μέσω της φωτοσύνθεσης διαλύονται και αυτές στο νερό, σχηματίζοντας το χυμό που μεταφέρεται με το φλοίωμα σε όλα τα μέρη του φυτού.
Ο μεγαλύτερος όγκος του νερού που απορροφάται από τις ρίζες δε διατηρείται στο φυτό, αλλά εξατμίζεται στον αέρα από τα φύλλα και τα άλλα τμήματα του φυτού που είναι πάνω από το έδαφος. Η απώλεια αυτή με τη μορφή του υδρατμού είναι γνωστή σαν διαπνοή. Όταν η φυσιολογική αυτή λειτουργία είναι έντονη, αυξάνεται η ποσότητα του νερού που μεταφέρεται από τις ρίζες και μαζί με αυτό και η ποσότητα των αλάτων από το έδαφος προς το φυτό. Η εξάτμιση του νερού εξάλλου από τους πόρους των φύλλων, συντελεί στην πτώση της θερμοκρασίας τους. Με τον τρόπο αυτό αποφεύγεται ο θερμικός θάνατος των φυτών.
'Οταν δεν υπάρχει αρκετό νερό στο έδαφος και η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι υψηλή, το φυτό αναγκάζεται να κλείσει τα στομάτια ή και να περιορίσει τη φυλλική επιφάνεια με τη συστροφή των φύλλων. Εάν παρόλα αυτά η εξάτμιση συνεχίζεται, χάνεται η σπαργή των κυττάρων και τα φύλλα μαραίνονται, στην αρχή προσωρινά και κατόπιν μόνιμα. Το φως είναι ένας σπουδαίος παράγοντας που ελέγχει τη διαπνοή, γιατί γενικά τα στομάτια κλείνουν στο σκοτάδι και η απώλεια του νερού περιορίζεται σημαντικά τη νύκτα.
Η κίνηση του αέρα μειώνει τη σχετική υγρασία γύρω από το φύλλο γιατί παρασύρει τους υδρατμούς και αυξάνει έτσι τη διαπνοή. Αυτός είναι ο λόγος που πρέπει να αποφεύγεται η τοποθέτηση ευαίσθητων φυτών σε ρεύματα.
Θρέψη των φυτών
Η τροφή είναι προϋπόθεση για κάθε μορφή ζωής. Από αυτήν ο ζωντανός οργανισμός αντλεί τα υλικά και την ενέργεια που χρειάζεται για να αναπτυχθεί, να συντηρηθεί στη ζωή και να ολοκληρώσει το βιολογικό του κύκλο. Επομένως και τα φυτά, ως ζωντανοί οργανισμοί, έχουν ανάγκη τροφής. Σε καμιά όμως περίπτωση δεν παίρνουν τις απαραίτητες θρεπτικές ουσίες από τροφές παρόμοιες με εκείνες των ζώων ή του ανθρώπου. Τα φυτά είναι σε θέση να συνθέτουν τα ίδια απευθείας, τις θρεπτικές ουσίες που χρειάζονται, προκειμένου να καλύψουν τις ενεργειακές τους ανάγκες. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούν απλά ανόργανα στοιχεία από το περιβάλλον που ζουν, που δεν περιέχουν διαθέσιμη χημική ενέργεια. Είναι δηλαδή αυτότροφοι οργανισμοί. Αντίθετα, τα ζώα και ο άνθρωπος για να ζήσουν έχουν ανάγκη από έτοιμες οργανικές ενώσεις που συνθέτουν οι αυτότροφοι οργανισμοί και έτσι άμεσα ή έμμεσα εξαρτώνται από αυτούς για την τροφή τους. Γι αυτό και, καλούνται ετερότροφοι οργανισμοί.
Τα προϊόντα της φωτοσύνθεσης περιέχουν C, Η και Ο και είναι προφανές ότι τα στοιχεία αυτά αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος του φυτού. Αλλά τα φυτά δεν μπορούν να ζήσουν μόνο με τα τρία αυτά στοιχεία. Έχουν ανάγκη και από πολλά άλλα για τη σύνθεση των πολυάριθμων οργανικών ενώσεων που παίρνουν μέρος στη δόμηση του φυτού και τον κυτταρικό μεταβολισμό. Τα στοιχεία αυτά αποτελούν συστατικά του εδάφους και παραλαμβάνονται από τις ρίζες των φυτών.
Έτσι με τη δραστηριότητα των φυτών, ένας σχετικά μεγάλος αριθμός χημικών στοιχείων που παραλαμβάνονται από τον αέρα, το νερό και το έδαφος, χρησιμοποιούνται στις πολύπλοκες χημικές αντιδράσεις του κυτταρικού μεταβολισμού, χημικές αντιδράσεις που εξασφαλίζουν την αύξηση, την αναπαραγωγή και τη διατήρησή τους στη ζωή. Τα στοιχεία αυτά δεν αποτελούν άμεσα φυτική τροφή αλλά τις πρώτες ύλες για τη σύνθεσή της από τα ίδια τα φυτά.
Η απορρόφηση του νερού από τα κύτταρα των ριζών πραγματοποιείται όταν η πυκνότητα των διαλυμένων ουσιών μέσα σ' αυτά είναι συνήθως μεγαλύτερη από την πυκνότητα στο εδαφικό νερό που βρίσκεται γύρω από τις ρίζες. Έτσι το νερό μετακινείται από την περιοχή της μικρότερης προς την περιοχή της μεγαλύτερης πυκνότητας. Η κίνηση αυτή είναι γνωστή σαν όσμωση και γίνεται μέσα από τις μεμβράνες του κυττάρου και του κυτταροπλάσματος. Το νερό επίσης μπαίνει στα κύτταρα των ριζών και λόγω της ελαττωμένης πίεσης που δημιουργείται μέσα στο φυτό με την εξάτμιση από το φύλλωμα, κατά τη λειτουργία της διαπνοής.
Η μεγαλύτερη ποσότητα από τις ανόργανες ενώσεις απορροφάται από
εκείνη τη ζώνη των ριζών που παρατηρείται δραστήριος μερισμός των κυττάρων και η λειτουργία της αναπνοής είναι έντονη. Η ενέργεια που παράγεται από την αναπνοή σ' αυτή τη ζώνη χρησιμοποιείται για την απορρόφηση των ανόργανων ενώσεων αλλά και για την εκλεκτική απορρόφηση των στοιχείων που έχει περισσότερο ανάγκη το φυτό (ενεργός απορρόφηση). Στην περίπτωση της αναπνοής των ριζών, το οξυγόνο μπαίνει μέσα στη ρίζα ως αέριο διαλυμένο στο εδαφικό νερό ή από τον εδαφικό αέρα. Η χημική αντίδραση του οξυγόνου με τους υδατάνθρακες που βρίσκονται στα κύτταρα των ριζών, αντίστοιχη με τη λειτουργία της αναπνοής στα φύλλα, παράγει την ενέργεια που χρειάζεται για την παραπάνω λειτουργία. Γι αυτό η έλλειψη οξυγόνου στη ζώνη των ριζών έχει πάντοτε δυσάρεστα αποτελέσματα στη γενική κατάσταση και ειδικότερα στη θρέψη του φυτού.
Απορρόφηση θρεπτικών στοιχείων μπορεί όμως να πραγματοποιηθεί και μέσω του "μηχανισμού ανταλλαγής ιόντων" που αφορά μετακίνηση ουσιών από αραιότερο σε πυκνότερο διάλυμα. Το αποτέλεσμα αυτό ισοδυναμεί με ανηφορική ροή υγρού, φαινόμενο που δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί απλά και μόνο με κατανάλωση ενέργειας προερχόμενης από τη λειτουργία της αναπνοής στις ρίζες. Στην προκειμένη περίπτωση για να παραλάβει η ρίζα ένα κατιόν π.χ. Ca++ από τα ορυκτά του εδάφους (άργιλο ή χούμο) πρέπει να ανταποδώσει δύο κατιόντα Η+.
Οι διάφορες ουσίες δε χρησιμοποιούνται από τα φυτά με τη μορφή που προσλαμβάνονται. Πρώτα γίνεται η σύνθεση νέων ουσιών από αυτές που προσλαμβάνονται (αναβολισμός) και μετά γίνεται η διάσπαση των ουσιών που σχηματίστηκαν (καταβολισμός). Το σύνολο των συνθετικών (αναβολισμός) και διασπαστικών (καταβολισμός) αντιδράσεων αποτελεί το μεταβολισμό.
Άνθος
Σε ένα τυπικό άνθος διακρίνεται από το εξωτερικό μέρος προς το κέντρο:
Ο κάλυκας, που αφορά το εξωτερικό μέρος του άνθους. Αποτελείται από τα σέπαλα συνήθως πράσινου χρώματος, που συνιστούν το ορατό μέρος του, όσο είναι ακόμη κλειστό.
Η στεφάνη, που βρίσκεται μέσα από τον κάλυκα και προστατεύει τα σπουδαιότερα όργανα του άνθους (στήμονες και ύπερο). Αποτελείται από τα έγχρωμα φυλλάρια που λέγονται πέταλα, ο αριθμός των οποίων είναι διάφορος σε κάθε είδος φυτού, όπως διάφορο είναι και το σχήμα, το μέγεθος και ο χρωματισμός της στεφάνης.
Σχηματική παράσταση ενός τέλειου άνθους
Οι στήμονες, οι οποίοι βρίσκονται στο εσωτερικό της στεφάνης και
είναι τα αρσενικά όργανα του άνθους. Αποτελούνται από δύο τμήματα: ένα λεπτό και άγονο που ονομάζεται νήμα και ένα γόνιμο που βρίσκεται στην κορυφή και καλείται ανθήρας. Ο ανθήρας φέρει δύο σάκους που περιέχουν τους κόκκους της γύρης.
Ο ύπερος, που βρίσκεται στο κέντρο του άνθους, είναι το θηλυκό όργανο. Αποτελείται από ένα εξογκωμένο τμήμα, την ωοθήκη, που προεκτείνεται προς τα πάνω με το στύλο και καταλήγει σε μια μάλλον πεπλατυσμένη περιοχή, το στίγμα.
Τα άνθη μπορεί να είναι: αρσενικά (έχουν μόνο στήμονες), θηλυκά (έχουν μόνο ύπερο) ή ερμαφρόδιτα (έχουν και τα δύο γένη).
Όταν στο ίδιο φυτό υπάρχουν και αρσενικά και θηλυκά άνθη, τότε το φυτό λέγεται μόνοικο, ενώ, αν υπάρχουν μόνο αρσενικά ή μόνο θηλυκά, λέγεται δίοικο.
Γονιμοποίηση
Οι κόκκοι της γύρης είναι φτιαγμένοι έτσι ώστε να είναι εύκολη η μεταφορά τους, είτε με τον άνεμο, είτε με τα έντομα, είτε με τα πτηνά. Η μεταφορά της γύρης από τους ανθήρες στο στίγμα καλείται επικονίαση.
Μέσα στην ωοθήκη υπάρχουν οι σπερματικές βλάστες, οι οποίες μετά τη γονιμοποίηση θα εξελιχθούν σε σπέρματα. Κάθε σπερματική βλάστη συνδέεται με το τοίχωμα της ωοθήκης με ένα μίσχο.
Τα ωοκύτταρα που βρίσκονται μέσα στη σπερματική βλάστη πρέπει να γονιμοποιηθούν από τα γενετικά κύτταρα των γυρεοκόκκων. Όταν η γύρη που επικάθεται στο στίγμα του υπέρου των ανθέων ενός φυτού προέρχεται από τους στήμονες των ανθέων του ίδιου φυτού, έχουμε την αυτογονιμοποίηση.
Γονιμοποίηση
Όταν όμως η γύρη μεταφέρεται από τους στήμονες των ανθέων άλλων φυτών έχουμε σταυρογονιμοποίηση.
Μόλις ολοκληρωθεί η επικονίαση, ο κόκκος της γύρης βρίσκεται στο στίγμα του υπέρου. Αμέσως δημιουργεί προεκβολή που διασχίζει ολόκληρο το στύλο και φτάνει στο εσωτερικό της ωοθήκης όπου βρίσκεται το ωοκύτταρο. Αυτό ενώνεται με την προεκβολή του κόκκου της γύρης επιτελώντας τη γονιμοποίηση.
Ακολουθεί ο σχηματισμός του σπέρματος (σπόρου), που αποτελείται από το έμβρυο, το θρεπτικό ιστό και το φλοιό, από δε την ωοθήκη θα σχηματισθεί ο καρπός.
Πηγή:http://ebooks.edu.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου