Augalai Tai gyvi organizmai, būtini gyvybei Žemėje. Jų buvimas ekosistemose yra būtinas, nes jie veikia kaip pirminiai gamintojai, gaminantys deguonį ir maistą, ir daro didelę įtaką klimato reguliavimui bei oro kokybei. Norint įvertinti jų svarbą ir suprasti, kaip jos sąveikauja su aplinka, būtina suprasti skirtingų augalo dalių struktūrą ir funkcijas.
Kas yra augalas ir kodėl jis būtinas?
Prieš gilinantis į Augalo dalyspatogu trumpai suprasti kas yra augalai ir koks yra jo ekologinis ir funkcinis vaidmuo.
- Augalai priklauso augalinė karalystė ir jie yra gyvos būtybės, turinčios gebėjimą gaminti savo maistą per fotosintezės procesą.
- Jie kaupia saulės energiją per chlorofilą, transformuodami anglies dioksidas ir vanduo į gliukozę ir išskiriant deguonį – procesą, kuris yra būtinas gyvūnų ir žmonių gyvybei.
- Be deguonies gamybos, augalai tiekia maistas, vaistai, pluoštai ir statybinės medžiagosJo ekologinė funkcija apima dirvožemio formavimąsi, vandens sulaikymą ir erozijos mažinimą.
Bendra augalų struktūra: pagrindinės dalys
Paprastai aukštesnieji augalai sudaryti iš pagrindiniai organai, kiekvienas su specializuotomis struktūromis ir funkcijomis. Šie organai yra:
- Šaknis
- Stiebas
- Lapai
- Flor
- Vaisiai ir sėklos
Toliau išsamiai išnagrinėsime kiekvieną iš šių dalių, jų tipus, funkcijas ir pritaikymus, pateikdami išsamiausius ir naujausius paaiškinimus:
Šaknis: įtvirtinimas, absorbcija ir saugojimas
La šaknis Tai požeminis augalo organas, nors kai kurios rūšys išvysto antžemines arba vandenines šaknis. Jo funkcijos yra daugialypės ir gyvybiškai svarbios augalo išlikimui.
- Tvirtinimas ir palaikymas: Šaknis pritvirtina augalą prie substrato, leisdama stiebui, lapams, žiedams ir vaisiams orientuotis saulės šviesos ir apdulkintojų link.
- Vandens ir mineralų absorbcija: Per sugeriančius plaukelius šaknis sugeria vandenyje praskiestas esmines maistines medžiagas (azotą, fosforą, kalį, magnį ir kt.), sudarydama neapdorotą sultį, kuri kyla per stiebą.
- Hormonų gamyba: Šaknyse sintetinami fitohormonai (giberelinai ir citokininai), reguliuojantys ūglių ir žiedų augimą bei vystymąsi.
- Maistinių medžiagų saugojimas: Kai kurios šaknys kaupia angliavandenius (krakmolą, inuliną) ir tarnauja kaip atsargos augalui nepalankiais laikotarpiais. Pavyzdžiai: morkos, burokėliai, ridikai.
- Sąveika su mikroorganizmais: Daugelis rūšių savo šaknyse užmezga simbiozę su grybais (mikorizėmis) arba bakterijomis (azotą fiksuojančiais mazgeliais), taip pagerindamos maistinių medžiagų įsisavinimą.
Šaknų struktūra
- Viršūninė augimo zona: Šaknies viršūnė, kur ląstelės aktyviai dalijasi ir leidžia augti per dirvą. Ją saugo šaknies kepurėlė arba kaliptra, išskirianti augimą skatinančias gleives.
- Pailgėjimo zona: Sritis, kurioje naujai susiformavusios ląstelės pailgėja ir pradeda diferenciaciją.
- Absorbcijos zona arba pilferinė zona: Sritis, padengta sugeriančiais plaukeliais – struktūromis, kurios padidina vandens ir mineralų sugėrimo paviršiaus plotą.
Šaknų tipai
- Pagrindinė arba pagrindinė šaknis: Pagrindinė šaknis, iš kurios išdygsta antrinės šaknys. Paplitusi dviskilčiuose ir plikasėkliuose augaluose (pvz., ąžuole, morkoje).
- Atsitiktinės arba fascikuliuotos šaknys: Iš stiebo kyla daugybė panašaus dydžio šaknų (vienaląsčiai augalai, pavyzdžiui, kukurūzai ar žolė).
- Modifikuotos šaknys: Yra variantų, pritaikytų skirtingoms funkcijoms:
- Sandėliavimo šaknys: Jie kaupia maistines medžiagas (saldžiosios bulvės, jurginai).
- Palaikomos šaknys: Jie suteikia papildomo stabilumo (kukurūzai, mangrovės).
- Oro šaknys: Jie sugeria drėgmę iš oro ir pritvirtina augalą prie kamienų (orchidėjos, fikusai).
- Haustorinės šaknys: Kaip parazitiniai augalai, jie pasisavina maistines medžiagas iš kitų augalų (kuscutos, amalo).
- Simbiotinės šaknys: Jie sudaro mikorizes su grybais arba mazgelius su azotą fiksuojančiomis bakterijomis.
Stiebas: atrama, laidumas ir kaupimas
El stiebas Tai struktūra, jungianti šaknį su lapais, žiedais ir vaisiais. Jis gali augti virš žemės (antžeminis stiebas) arba po žeme (požeminis stiebas). Pagrindinės jo funkcijos:
- Palaikymas: Stiebas palaiko ir organizuoja lapus, žiedus ir vaisius, užtikrindamas, kad jie būtų gerai atviri fotosintezei ir apdulkinimui.
- Transportas: Per kraujagyslinius audinius (ksilemą ir floemą) stiebas perneša žalias sultis iš šaknų į lapus, o iš lapų pagamintas sultis – į likusią augalo dalį.
- Augimas ir saugojimas: Kai kurie stiebai kaupia vandenį ir maistines medžiagas, ypač rūšys, prisitaikiusios prie sausros (kaktusai, sukulentai) arba turinčios požeminius stiebus (gumbai ir šakniastiebiai).
Stiebo dalys ir struktūra
- Mazgai: Vietos, kuriose gimsta lapai, žiedai ar šakos.
- Tarpbambliai: Stiebo segmentai tarp dviejų iš eilės einančių mazgų.
- Lapkočiai: Struktūra, jungianti lapą su stiebu.
- Kraujagyslių audiniai: Jie apima ksilemas (perneša vandenį ir mineralus) ir (perneša organines maistines medžiagas).
Stiebų tipai ir modifikacijos
- Žoliniai stiebai: Minkštas, lankstus ir žalias, būdingas žoliniams ir vienmečiams augalams.
- Mediniai stiebai: Standūs, kieti ir su antriniais augimo ataugomis, formuojantys medžių ir krūmų kamienus bei šakas.
- Šakniastiebiai: Horizontalūs požeminiai stiebai, leidžiantys daugintis vegetatyviai (imbieras, papartis).
- Gumbai: Sustorėję stiebai, kuriuose kaupiamas krakmolas (bulvės).
- Lemputės: Trumpi stiebai, apsupti mėsingų lapų (svogūnų, česnakų).
- Stolonai: Šliaužiantys stiebai, kurių galuose išauga šaknys ir ūgliai (braškės).
Lapai: fotosintezė, transpiracija ir kvėpavimas
The hojas Paprastai jie yra žali ir ploni, ir yra pagrindiniai organai, kuriuose vyksta fotosintezė. Tačiau jie gali įgauti įvairių formų, spalvų ir dydžių, kad prisitaikytų prie skirtingos aplinkos ir atliktų papildomas funkcijas.
- Fotosintezė: Lapai saulės energiją paverčia chemine energija, iš anglies dioksido ir vandens per chlorofilą gamindami cukrų.
- Prakaitavimas: Per žioteles (mikroskopines poras) lapai reguliuoja vandens netekimą garų pavidalu, o tai padeda augalui atvėsti ir palengvina maistinių medžiagų įsisavinimą.
- Dujų mainai: Žiotelės leidžia patekti anglies dioksidui ir išskirti deguonį fotosintezės metu, taip pat deguoniui, sunaudojamam kvėpavimo metu.
- Sandėliavimas ir apsauga: Kai kurie lapai kaupia vandenį (sukulentai), kiti formuoja spyglius ar žvynus, kad apsigintų arba apsaugotų pumpurus ir ūglius.
Pagrindinė lapų struktūra
- Lapkočiai: Pritvirtinkite lapą prie stiebo.
- Lapas: Plokščia ir plati dalis, kurioje vyksta didžioji dalis fotosintezės.
- Epidermis: Išorinis sluoksnis, apsaugantis ir reguliuojantis dujų mainus per žioteles.
- Mezofilis: Vidinis audinys su palisadine parenchima (didžiausios fotosintezės aktyvumo sritis) ir kempinėle parenchima (dujų mainai).
- Kraujagyslių audiniai: Jie perneša vandenį ir maistines medžiagas.
Lapų variacijos ir adaptacijos
- Formos: Lancetiškas (gluosnis), spyglio formos (pušis), elipsiškas (rožė), linijiškas (kviečiai).
- Pakeista: Erškėčiai (kaktusai), ūseliai (vynmedžiai), mėsingi lapai (sukulentai), vabzdžių spąstai (musėkautas).
- Spalva: Paprastai žali dėl chlorofilo, kai kurie turi raudonų, geltonų arba violetinių pigmentų, atliekančių kitas funkcijas, pavyzdžiui, gynybą ar apdulkintojų pritraukimą.
Gėlė: dauginimasis, įvairovė ir struktūra
La gėlė Tai žydinčių augalų (gaubtasėklių ir gimnasėklių) dauginimosi organas. Pagrindinė jo funkcija – leisti lytinis dauginimasis per gametų formavimąsi, apdulkinimą ir sėklų bei vaisių gamybą.
- Apdulkinimas: Procesas, kurio metu žiedadulkės iš kuokelių (vyriško organo) pernešamos į purką (moterišką organą), palengvindamos apvaisinimą.
- Apdulkintojų patrauklumas: Spalvingi ir kvapnūs žiedlapiai pritraukia vabzdžius, paukščius ir kitus gyvūnus, kurie padeda pernešti žiedadulkes.
- Reprodukcinių struktūrų apsauga: Taurėlapiai apsaugo besivystančius reprodukcinius organus.
Gėlės dalys
- Žiedkotis: Jis laiko gėlę.
- Taurėlapiai: Išorinis dangalas (taurė), apsaugantis besivystantį žiedą.
- Žiedlapiai: Jie pritraukia apdulkintojus (vainikėlius).
- Kuokeliai: Vyriški organai; jie gamina žiedadulkes.
- Piestelė arba ginekomastija: Moteriškas organas, susidarantis iš stigmos, stiebo ir kiaušidės (kur gaminamos kiaušialąstės).
Gėlių rūšys ir apdulkinimas
- Vienanamiai ir dvinamiai: Kai kurios rūšys turi vyriškus ir moteriškus žiedus ant to paties augalo (viennamiai) arba ant skirtingų augalų (dvinamiai).
- Kryžminis apdulkinimas: Tai palengvina genetinį mainą ir evoliucinę adaptaciją.
- Abiotinis apdulkinimas: Kai kurie augalai žiedadulkėms pernešti naudoja vėją (žolės) arba vandenį.
- Biotinis apdulkinimas: Vabzdžiai, paukščiai ar žinduoliai palengvina žiedadulkių pernešimą daugumoje spalvingų ir kvapnių gaubtasėklių.
Gėlių adaptacijos ir antrinės funkcijos
- Kai kurios gėlės gamina nektarą kaip atlygį apdulkintojams.
- Forma, spalva ir kvapas gali labai skirtis priklausomai nuo apdulkintojo tipo.
- Plikasėklių reprodukcinės struktūros neatrodo kaip tipiški žiedai, o kaip kankorėžiai arba strobilai.
Vaisiai ir sėklos: apsauga ir plitimas
El vaisius Jis atsiranda dėl žiedo kiaušidės transformacijos po apvaisinimo ir joje yra sėklosPagrindinė jo funkcija – apsaugoti sėklas ir palengvinti jų plitimą, siekiant užtikrinti rūšies išlikimą.
- apsauga: Vaisius apsaugo sėklas nuo nepalankių aplinkos veiksnių ir plėšrūnų.
- Sklaida: Tai leidžia sėkloms pasiekti naujas vietoves, pasitelkiant vėją (kiaulpienę), gyvūnus (vartojant vaisius), vandenį arba jų pačių sprogimo mechanizmus.
- Maistas: Daugelis vaisių yra valgomi, o jų vartojimas gyvūnams padeda jiems plisti.
Vaisių rūšys
- Riešutai: Prinokę jie nėra sultingi (graikiniai riešutai, migdolai).
- Mėsingi vaisiai: Sultingi ir minkšti, kai prinokę (obuoliai, pomidorai, vynuogės).
Sėkla
- Embrionas: Būsimas augalo individas.
- Endospermas: Maisto atsarginis audinys embrionui.
- Apvalkalas: Apsauginis išorinis dangtelis.
Sėkla yra būtina, kad daigumas, išaugindami naujus augalus. Daugeliui sėklų sudygti reikalingos specifinės drėgmės, temperatūros ir šviesos sąlygos.
Papildomi specializuoti augalų organai ir struktūros
Be pagrindinių dalių, kai kurie augalai pasižymi unikaliomis adaptacijomis ir struktūromis, pagrįstomis jų buveine, gyvavimo ciklu ar reprodukciniu tipu.
- Ūseliai: Filiforminės struktūros laipiojimui (vynmedis, žirnis).
- Erškėčiai ir įgėlimai: Apsauga nuo žolėdžių (rožių, kaktusų).
- Vabzdžių spąstai: Lapai modifikuoti grobio gaudymui ir virškinimui (Veneros musėkautas, nepentes).
- Ūgliai ir pumpurai: Jie leidžia augti ir atsinaujinti po pažeidimo ar genėjimo.
Augalų klasifikavimas pagal jų dalis ir sandarą
Augalų struktūra leidžia juos suskirstyti į įvairias grupes pagal organų buvimą ir specializaciją:
- Kraujagyslių augalai: Jie turi laidžiuosius audinius (ksilemą ir floemą), šaknis, stiebus ir tikruosius lapus. Jiems priskiriami paparčiai, gimnasėkliai ir gaubtasėkliai.
- Neinvaziniai augalai: Be kraujagyslių, šaknų ar tikrųjų stiebų (samanos, kepenėlės).
- Spermatofitai: Sėkliniai augalai (gyvaginiai ir gaubtasėkliai).
- Pteridofitai: Paparčiai ir susiję augalai dauginasi sporomis.
- Dumbliai ir briofitai: Augalai su mažiau diferencijuota struktūra, be tikrųjų lapų, stiebų ar šaknų.
Koordinacija tarp organų: funkcinis spektras ir prisitaikymas prie aplinkos
Naujausi augalų ekologijos tyrimai parodė, kad nors augalų dalys yra specializuotos, egzistuoja funkcinė koordinacija, leidžianti augalui reaguoti į aplinkos pokyčius.
- Šaknų, stiebų ir lapų tankis bei kiti požymiai dažnai yra susiję. Pavyzdžiui, augalai su tankiomis šaknimis dažnai taip pat turi tankius stiebus ir lapus, o tai atitinka konservatyvias išteklių naudojimo strategijas.
- Šis koordinavimas leidžia numatyti skirtingų rūšių prisitaikymą prie sausros, pavėsio ar kitų aplinkos veiksnių.
- Vietovėse, kuriose yra mažiau vandens, vyrauja lėtai augančios, išteklius taupančios rūšys, o drėgnoje aplinkoje paprastai taikoma spartaus augimo ir didesnių išteklių sąnaudų strategija.
- Augalų bendrijose ekologinių strategijų įvairovė leidžia sugyventi skirtingoms rūšims.
Augalų dalių ekologinė ir žmogiškoji svarba
Kiekviena augalo dalis atlieka lemiamą vaidmenį jo vystymesi ir ekosistemų gyvavimo cikle:
- Deguonies gamyba ir anglies fiksacija: Lapai sugeria anglies dioksidą ir gamina deguonį, būtiną visiems gyviems organizmams.
- Žmonių ir gyvūnų mityba: Šaknys, stiebai, lapai, žiedai, vaisiai ir sėklos sudaro mūsų mitybos pagrindą.
- Naudojimas vaistams: Daugelyje rūšių yra veikliųjų medžiagų, kurios naudojamos tradicinėje ir šiuolaikinėje medicinoje.
- Dirvožemio ir vandens priežiūra: Šaknys apsaugo nuo erozijos ir pagerina vandens sulaikymą.
- Buveinė: Augalai yra daugybės rūšių prieglobstis ir maistas.
Augalų evoliucija ir struktūrinė įvairovė
Augalai evoliucionavo prisitaikydami prie skirtingų buveinių ir išvystydami specializuotus organus, kurie optimizuoja jų funkcijas ir išlikimą. Nuo ankstyviausių dumblių iki šiuolaikinių kraujagyslių augalų, šaknų, stiebų, lapų, žiedų ir vaisių specializacija leido jiems užkariauti beveik visą sausumos ir vandens aplinką.
- Dumbliai: Paprastos struktūros, be organų diferenciacijos.
- Briofitai (samanos ir kepenų žolės): Jie turi organus, panašius į šaknis, stiebus ir lapus, bet mažiau diferencijuotus.
- Pteridofitai (paparčiai): Jie turi tikras šaknis, stiebus ir lapus, bet dauginasi sporomis.
- Plikasėkliai ir gaubtasėkliai: Augalai su sėklomis ir žiedais, visiškai diferencijuoti ir prisitaikę organai.
Pažink ją Augalo dalių struktūra ir funkcija Tai leidžia mums suprasti, kaip augalų įvairovė palaiko gyvybę planetoje. Kiekvienas organas, nuo šaknies iki sėklos, atlieka koordinuotą ir esminį vaidmenį, prisitaikydamas prie aplinkos reikalavimų ir teikdamas gyvybiškai svarbius išteklius žmonijai ir ekologinei pusiausvyrai. Šis išsamus požiūris atskleidžia nepaprastą augalų pasaulio rafinuotumą ir atsparumą.
