V pneumatophores Specializirani korenine z negativno geotropism raste iz površine vode. Te korenine imajo strukture, podobne pore ali lenticele, katerih naloga je dovajati zrak do korenin, značilnih za močvirna in poplavljena območja.
Hidrofitne vrste, kot so mangrove (Avicennia germinans in Laguncularia raecemosa), imajo pnevmatofore, pa tudi plešasti cipres (Taxodium distichum) in tupelo (Nyssa aquatica). V primeru rdeče mangrove (Rhizophora mangle) korenine poleg podpore omogočajo rastlini, da diha.
Pnevmatofori. Vir: flickr.com
Ta vrsta korenine se razvije pri nekaterih rastlinskih vrstah, ki rastejo na tleh, nasičenih z vodo in močno stisnjenimi. Epigealne korenine imajo številne pore in gobasto tkivo, ki olajšajo izmenjavo plinov z okoliško atmosfero.
Poplavljena območja ali mangrovo blato so anaerobna okolja, zato se morajo rastline prilagoditi tem neugodnim razmeram. V tem primeru imajo pneumatoforji široke medcelične prostore, ki olajšajo difuzijo plinov do korenin, ki so potopljene.
Splošne značilnosti
Pnevatofori se razvijejo kot pokončne korenine, ki tvorijo naraščajočo strukturo ali podaljšanje podzemnega koreninskega sistema. Te korenine so izpostavljene čez dan in ostanejo na površini vode, kar olajša pridobivanje kisika iz okolja.
Leče, ki se nahajajo vzdolž površine, zajamejo kisik skozi gobasto tkivo, ki se nato razširi po celotni rastlini. Vrste, kot je mangrova, razvijejo pnevmatofore, saj zelo slana in anaerobna tla preprečujejo koreninam izmenjavo plinov.
Pri vrstah mangrove Avicennia germinans in Sonneratia alba se pnevmatofore razvijejo kot stranski, pokončni podaljški vzdolžnih korenin, ki rastejo pod vodo. Prav tako se vodoravne korenine znatno razširijo, kar izpolnjuje funkcijo sidranja.
Mangrove pnevmatofore imajo različne velikosti in morfološke značilnosti. V mangrovi Avicennia germinans so pnevatofore podobne prstu ali svinčniku, vrste Sonneratia alba pa so iglavci.
Pnevatofore so pri Avicennia sp običajno manjše od 30 cm. in manj kot 20 cm pri Laguncularia sp. Vendar pa v podjetju Sonneratia sp. raste počasi, dokler ne postane gozdnato in doseže višino med 30 cm in 3 m.
Prisotnost razvejanja v pnevatoforjih ni pogosta. Bifurkacije ali podaljški epigea pa se pojavijo, ko pride do poškodbe ali razreza tkiva.
Avicennia germinans. Vir: deskgram.net
Gostota pneumatofor ali število zračnih korenin je razmeroma velika. Popolnoma razvita mangrova vrste Avicennia germinans z višino 2-3 m ima običajno več kot 10.000 pnevmatoforjev.
V rodu mangrove Avicennia in Sonneratia pnevmatofori vsebujejo klorofil v podzemnih plasteh. Pravzaprav imajo te strukture sposobnost fotosinteze v plasteh klorofila pod kutikulo.
Vrste pnevmatoforjev
Glede na naravo površine se pneumatofore ločijo na dve vrsti: gladke in grobe ali hrapave. Gladki pnevatoforji so značilni za mlada tkiva, še vedno so pod vodo, imajo gladko površino in predstavljajo manj lenticel.
Kar se tiče grobih pnevatofor, so nameščeni predvsem na površini vode in so najbolj razvite strukture. Po površini so hrapave in imajo številne lenticele po celotnem tkivu povrhnjice.
Pnevatofore so zračne ali dihalne korenine, prilagojene za zagotavljanje zraka potopljenim delom rastline, zlasti podzemnim koreninam.
Zaradi tega pnevmatofore kažejo negativni geotropizem, zato rastejo navpično navzgor, dokler ne dosežejo vira kisika.
Funkcija
Funkcionalni pnevmatoforji imajo sivo ali rumenkasto-zeleno skorjo z različnimi lentikli po površini. Prav tako jih pokriva zelo nepropustno tkivo povrhnjice.
Glavna funkcija pnevatofor je torej povezana z izmenjavo plinov med notranjimi tkivi in ozračjem, proces, ki poteka s pomočjo lenticel, ki zavzemajo zrak in ga osmotsko prenašajo skozi gobasto tkivo v preostali del telesa. rastlina.
S prenosom kisika v podzemne korenine pnevmatofore delujejo kot specializiran prezračevalni mehanizem. Pravzaprav ta mehanizem omogoča kroženje zraka skozi obrat, kar omogoča njegovo preživetje v anaerobnem okolju.
Ob površini pnevmatofor, ki ostanejo pod vodo, se razvije skupina tako imenovanih hranilnih korenin. Te hranjene korenine, prilagojene pogojem visoke slanosti, izpolnjujejo funkcijo absorpcije hranil iz vodnega medija.
Prilagajanje okolju
Pnevatofore so specializirane koreninske strukture, ki omogočajo, da različne vrste, kot so mangrove, živijo v anaerobnih usedlinah.
Dejansko so drevesa mangrove prilagojena za preživetje v prstih, ki nimajo kisika, skozi zračne korenine.
Mangroves. Vir: pixabay.com
Rastline potrebujejo kisik za dihala skozi vsa živa tkiva, vključno s podzemnimi koreninami. Zato v ohlapnih tleh brez nasičenja vode difuzija zraka med porami tal omogoča zadovoljevanje potrebe po kisiku.
Na poplavljenih tleh pa prostori postanejo nasičeni z vodo, ki ima raven kisika nižje od zraka. Posledično so mangrove razvile obsežen sistem zračnih korenin na škodo podzemnih korenin.
V tem pogledu te zračne korenine, imenovane pneumatofore, omogočajo izmenjavo plina proti podzemnim koreninam. Pnevatofore rastejo od podzemnih korenin do površine tal ali vode.
Na obalnih območjih, kjer rastejo drevesa mangrove, pnevmatofore v zraku zajemajo plimovanje skozi lento. Kasneje prenaša zrak skozi gobasto tkivo do preostale rastline, zlasti proti podzemnim koreninam.
V rdečih mangrovih opazujemo podporne korenine, ki segajo od debla in na vedre korenine z vej. Nasprotno, v črni mangrovi niso opažene podporne korenine, vendar obstajajo majhne zračne korenine, ki se navpično odvijejo od tal, ki obdajajo deblo.
Reference
- Everett Thomas H., Weber Lillian M. et al. (2018) Pnevatofore: struktura dreves in rast. Pridobljeno na: 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) "Vodnik po Singapurskih mangovih." Zvezek 1: Ekosistem in raznolikost rastlin. Obnovljeno na mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008) Encimi, energetika in dihanje. Fiziologija drevesnih rastlin (tretja izdaja), strani 169-197.
- Pneumatophore (2016) Biološki slovar. Pridobljeno na: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, PR in Kobayashi, K. (2017). Morfologija štirih vrst korenin in anatomija korenike korenovke v relacijski plini poti Marina Avicennia (Forsk) Vierh Roots. Vegetos-International Journal of Plant Research, 30 (2), 100–104.