§ 9. Видоизменения корней

Мощное видоизменение корня, возникающее в результате запасания питательных веществ одновременно в разросшемся главном корне и нижних участках стебля.

• 1. Анатомическое формирование — в образовании корнеплода принимают совместное участие главный корень и подсемядольное колено стебля (гипокотиль).
• 2. Запасные вещества и роль — накапливают сахара, крахмал и витамины; обеспечивают зимовку двулетних растений, а на второй год расходуются на цветение и плодоношение.
• 3. Представители — образуются у свёклы, моркови, редиса, репы, брюквы, петрушки и сельдерея.

Видоизменения корней, возникающие в результате сильного утолщения и отложения запасных питательных веществ в боковых или придаточных корнях.

• 1. Отличие от корнеплода — формируются на боковых и придаточных корнях (а не на главном), поэтому располагаются пучками вокруг основания побега.
• 2. Биологическая функция — служат депо питательных веществ и органом вегетативного размножения растения.
• 3. Представители — характерны для георгины, чистяка весеннего, батата и ночной красавицы.

Специализированные придаточные корни, развивающиеся на надземных побегах эпифитных растений и свободно свисающие в воздухе.

• 1. Среда обитания и функция — образуются у обитателей влажных тропических лесов (орхидеи, монстеры); поглощают дождевую воду и влагу тумана непосредственно из атмосферы.
• 2. Анатомическое строение — снаружи покрыты многослойной мёртвой губчатой тканью (веламеном), мгновенно впитывающей влагу капиллярным путём.

Боковые видоизменённые корни, растущие вертикально вверх и выходящие над поверхностью топкой почвы или воды.

• 1. Экологические условия — формируются у растений болот, мангровых зарослей и топких берегов рек (ива ломкая, болотный кипарис), где в почве наблюдается острый дефицит кислорода.
• 2. Механизм газообмена — пронизаны крупными воздухоносными межклетниками (аэренхимой), по которым кислород воздуха перемещается к глубоко погружённым корням.

Особые придаточные корни, отрастающие от надземного стебля лазающих растений и служащие для прикрепления к вертикальной опоре.

• 1. Функция — прочно фиксируют побег на коре деревьев, скалах и стенах, вынося листья к свету (плющ, ваниль).

Крупные придаточные корни тропических деревьев, образующиеся на стволах и ветвях, дорастающие до земли и удерживающие тяжелую крону (баньян, мангры).

Факторы окружающей среды (температура, влажность, воздухопроницаемость почвы, глубина залегания грунтовых вод и вечной мерзлоты) оказывают определяющее влияние на глубину проникновения, степень ветвления и архитектуру корневой системы:

• Доступность влаги: на сухих полях корни пшеницы проникают на глубину до 2,5 м в поисках водоносных слоёв, тогда как на регулярно орошаемых землях они достигают всего 50 см, но образуют значительно более густую и поверхностную корневую сеть;
• Вечная мерзлота: в условиях тундры из-за непромерзающего лишь тонкого поверхностного слоя почвы корни карликовой берёзы и других растений располагаются строго горизонтально у поверхности на глубине не более 20 см;
• Пустынный засушливый климат: растения вынуждены развивать сверхдлинные стержневые корни; например, у верблюжьей колючки главный корень уходит вглубь на 15 метров, достигая постоянных грунтовых вод;
• Дефицит кислорода в топких почвах: вызывает образование специализированных дыхательных корней, растущих вертикально вверх из бескислородного ила.

Перечисленные корни представляют собой специализированные приспособительные метаморфозы (видоизменения):

• Морковь — корнеплод (видоизменение, образованное совместным утолщением главного корня и основания стебля с запасом сахаров и каротина);
• Георгина — корневые клубни / шишки (видоизменение боковых и придаточных корней, запасающих питательные вещества в виде сочных утолщений);
• Плющ — придаточные корни-прицепки (механические удерживающие корни, прикрепляющие лазающий стебель к опоре);
• Орхидея — воздушные корни (придаточные надземные корни с гигроскопичной тканью, поглощающие атмосферную влагу).

Корнеплоды образуют морковь, свёкла (столовая, сахарная, кормовая), редис, репа, брюква, редька, турнепс, сельдерей, пастернак и петрушка.

Биологическая роль в жизни двулетних растений:

• В первый год вегетации растение образует розетку прикорневых листьев и активно синтезирует органические вещества, запасая их в корнеплоде в виде сахаров, крахмала и витаминов;
• Благодаря массивному запасу питательных веществ в корнеплоде растение благополучно переживает зимний период покоя в почве;
• Весной второго года накопленные запасы энергии расходуются на быстрое вытягивание цветоносных побегов, обильное цветение, созревание плодов и семян, после чего двулетнее растение завершает свой жизненный цикл и отмирает.

Сходство корневых клубней и корнеплодов:

• Оба образования являются подземными видоизменениями корней, приспособленными для накопления и долговременного хранения больших запасов питательных веществ (углеводов, белков, минеральных соединений);
• Служат для выживания растения в неблагоприятный период (зимовка, засуха) и последующего возобновления надземного роста;
• Имеют важное хозяйственное значение для человека как ценные пищевые и кормовые культуры.

👉 Различия:

• Анатомическое происхождение: корнеплод развивается в результате разрастания главного корня совместно с нижней частью стебля (гипокотилем), поэтому у растения он, как правило, единичный; корневые клубни формируются за счёт утолщения многочисленных боковых или придаточных корней и располагаются пучками вокруг корневой шейки;
• Функция размножения: корневые клубни служат эффективным органом вегетативного размножения (в сочетании с почками корневой шейки, как у георгины), тогда как корнеплод на второй год жизни обеспечивает энергией генеративное семенное размножение исходного растения.