ریشه گیاه چیست و ساختمان آن چگونه است؟ — به زبان ساده

گیاهانی که امروزه می‌بینیم حاصل میلیاردها سال تکامل است. امروزه گیاهان تقریباً 30 درصد از کل توده خشکی را پوشش می‌دهند و 50 درصد از بهره وری گیاه (تولید زیست توده) را تشکیل می‌دهند. گیاهان نقش‌های زیادی را در اکوسیستم ایفا می‌کنند. ریشه گیاه ساختار بسیار مهمی است که انواع آن عملکردهای مختلفی را ارائه می‌دهند، اما بر خلاف تصور رایج، همه گیاهان ریشه ندارند. در این مقاله به بررسی و تعریف ریشه، ساختار آن، انواع ریشه‌ها، ریشه گیاهان تک لپه و دو لپه و همچنین نحوه ورود آب و مواد معدنی به ریشه گیاه می‌پردازیم.

ریشه گیاه چیست؟

ریشه گیاه در گیاه شناسی، آن قسمتی از یک گیاه آوندی بوده که به طور معمول در زیر زمین است. این قسمت از گیاه عمدتاً مسئول لنگر انداختن آن به زمین و جذب عناصر معدنی ضروری، مواد مغذی و آب از خاک است، همچنین برای ذخیره مواد غذایی استفاده می‌شود.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه نهم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

با این حال، همه گیاهان ریشه در زیر زمین ندارند، ریشه برخی از گیاهان در بالای زمین رشد می‌کنند، به این‌ها ریشه هوایی می‌گویند. این ریشه‌های هوایی همانند ریشه‌های زیرزمینی، وظیفه جذب مواد مغذی، لنگر انداختن و چسباندن گیاه را به ساختارهایی مانند دیوارهای نزدیک، صخره‌ها، نرده‌ها و غیره را بر عهده دارند.

وظیفه ریشه گیاه چیست؟

ساختار ریشه گیاهان به آن‌ها کمک می‌کند تا عملکردهای اصلی خود را انجام دهند. آن‌ها سه کار عمده دارند: جذب آب و مواد معدنی، لنگر انداختن و حمایت از گیاه و ذخیره مواد غذایی. در ادامه هر کدام از این عملکردها را بیشتر مورد بررسی قرار می‌دهیم.

• جذب آب و مواد معدنی. سلول‌های اپیدرمی دیواره نازک و موهای ریشه برای جذب آب و مواد معدنی محلول از خاک مناسب هستند. ریشه بسیاری از گیاهان نیز برای جذب بیشتر با قارچ‌ها ارتباط میکوریزایی دارند.
• لنگر انداختن و حمایت از گیاه. سیستم‌های ریشه گیاه به لنگر انداختن گیاهان روی زمین کمک می‌کند و به گیاهان اجازه می‌دهد بدون سرنگونی بلند شوند. یک پوشش محکم ممکن است اپیدرم را در ریشه‌های قدیمی‌تر جایگزین کند، آن‌ها را به شکل مارپیچی و حتی قوی‌تر تبدیل کند. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، برخی از ریشه‌ها دارای تخصص‌های غیر معمول برای لنگر انداختن گیاهان هستند.
• ذخیره سازی غذا. در بسیاری از گیاهان، بافت‌های مختلفی مواد غذایی تولید شده توسط برگ‌ها را در طول فتوسنتز ذخیره می‌کنند. ریشه گیاه Bloodroot نشان داده شده در شکل زیر مواد غذایی را در ریشه در زمستان ذخیره می‌کند. ریشه‌های حرا مانند ساقه هستند و به درختان حرا اجازه می‌دهند از سطح آب بلند شوند. تنه و برگ‌ها حتی در جزر و مد بالا نیز بالای آب قرار دارند. ریشه گیاه Bloodroot از غذای ذخیره شده در زمستان برای رشد گل در اوایل بهار استفاده می‌کند.
• تولید مثل. اگرچه ریشه‌ها قسمت تولید مثل گیاهان نیستند، اما قسمت‌های رویشی هستند. در برخی از گیاهان، ریشه‌ها وسیله تکثیر هستند. به عنوان مثال، گیاهان جدید از ساقه‌های افقی خزنده به نام استولون در یاسمن، علف‌ها و غیره به وجود می‌آیند. این نوع تولید مثل تکثیر رویشی نامیده می‌شود.
• عملکرد اکولوژیکی. آن‌ها با فرسایش خاک مقابله می‌کنند، تغذیه و همچنین زیستگاه موجودات مختلف را فراهم می‌کنند.

انواع سیستم های ریشه ای در گیاهان

سیستم ریشه گیاه به طور مداوم آب و مواد معدنی محلول را برای ساقه‌ها و برگ‌ها تأمین می‌کند. برای دستیابی به این هدف، ریشه‌ها باید به مناطق جدیدی از خاک رشد کنند. رشد و متابولیسم سیستم ریشه گیاه توسط فرآیند فتوسنتز در برگ‌ها پشتیبانی می‌شود. فتوسنتات (ترکیبات مغذی ناشی از فتوسنتز) از برگ‌ها از طریق آبکش به سیستم ریشه منتقل می‌شود. ساختار ریشه در این فرایند کمک می‌کند. انواع مختلف سیستم‌های ریشه‌ای را در ادامه بررسی می‌کنیم.

فیلم آموزش ریخت شناسی و تشریح گیاهی در فرادرس

کلیک کنید

ریشه عمودی

با داشتن یک ریشه اصلی (ریشه عمودی اصلی) که از آن ریشه‌های کوچک‌تر شاخه‌ای بیرون می‌آید مشخص می‌شود. هنگامی که بذری جوانه می‌زند، اولین ریشه‌ای که ظاهر می‌شود ریشه یا ریشه اولیه است. در درختان مخروطی و بیشتر دو لپه ای‌ها، این ریشه به ریشه اصلی تبدیل می‌شود. ریشه‌های عمودی می‌توانند برای ذخیره سازی (معمولاً کربوهیدرات‌ها) مانند آنچه در چغندر قند یا هویج یافت می‌شود، تغییر کنند. ریشه‌های عمودی نیز سازگاری‌های مهمی برای جستجوی آب دارند، مانند آنچه که در ریشه‌های بلند مشكیت و پیچك سمی یافت می‌شود.

سیستم ریشه پراکنده

این حالت از ریشه گیاه با داشتن توده‌ای از ریشه‌های مشابه مشخص می‌شود. در این حالت عمر ریشه از یک بذر جوانه زن کوتاه است و ریشه‌های اتفاقی جایگزین آن می‌شوند. ریشه‌های جانبی ریشه‌هایی هستند که روی اندام‌های گیاهی به غیر از ریشه ایجاد می‌شوند. اکثر تک لپه‌ها دارای سیستم ریشه‌ای پراکنده هستند. برخی از ریشه‌های پراکنده یا رشته‌ای به عنوان ذخیره سازی استفاده می‌شود. به عنوان مثال سیب زمینی شیرین روی ریشه‌های پراکنده شکل می‌گیرد. گیاهان دارای سیستم ریشه‌های فیبری برای کنترل فرسایش خاک عالی هستند، زیرا توده ریشه‌ها به ذرات خاک می‌چسبند.

مورفولوژی ریشه و عملکرد بخش های مختلف

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، نوک ریشه را کلاهک ریشه می‌نامند. این شامل سلول‌های تخصصی است که به تنظیم رشد اولیه ریشه گیاه در نوک آن کمک می‌کند. بالای سرپوش ریشه مریستم اصلی است که در آن رشد طولی رخ می‌دهد. ریشه یک اندام پیچیده است که از چندین نوع بافت تشکیل شده است. در بالای مریستم، بقیه ریشه با یک لایه از سلول‌های اپیدرم پوشانده شده است. این سلول‌ها ممکن است دارای موهای ریشه‌ای باشند که سطح جذب آب و مواد معدنی از خاک را افزایش می‌دهند. در زیر اپیدرم بافت ساییده شده وجود دارد که ممکن است با نشاسته ذخیره شده پر شود. دسته‌ای از بافت‌های لوله‌ای مرکز ریشه را تشکیل می‌دهند. لایه‌های مومی بافت‌های عروقی را ضد آب می‌کنند تا نشت نکنند و در حمل مایعات کارآمدتر است. مریستم ثانویه در داخل و اطراف بافت‌های عروقی قرار دارد. اینجاست که رشد قطری ریشه گیاه اتفاق می‌افتد.

بارزترین ویژگی ریشه‌ها که آن‌ها را از سایر اندام‌های گیاهی مانند شاخه‌ها و برگ‌ها متمایز می‌کند این است که ریشه‌ها منشاء درون زا دارند، آن‌ها از یک لایه داخلی محور مادر مانند دور چرخان منشأ گرفته و توسعه می‌یابند. در مقابل، شاخه‌ها و برگ‌های ساقه برون زا هستند، یعنی از قشر، یک لایه بیرونی شروع به رشد می‌کنند. در پاسخ به غلظت مواد مغذی، ریشه‌ها همچنین سیتوکینین را سنتز می‌کنند، که به عنوان سیگنالی برای سرعت رشد شاخه‌ها عمل می‌کند. به طور کلی ریخت شناسی ریشه به چهار ناحیه تقسیم می‌شود که در ادامه در مورد هر کدام توضیح داده ایم.

کلاهک ریشه

نوک ریشه توسط «کلاهک ریشه» (Root Cap) پوشانده شده و محافظت می‌شود. سلول‌های سرپوش ریشه از مریستم ریشه‌ای که سلول‌ها را به سمت جلو هدایت می‌کند مشتق شده اند. سلول‌های کلاهک ریشه ابتدا به سلول‌های کلوملا متمایز می‌شوند. سلول‌های Columella حاوی آمیلوپلاست‌هایی هستند که وظیفه تشخیص گرانش را بر عهده دارند. این سلول‌ها همچنین می‌توانند به نور و فشار ذرات خاک پاسخ دهند.

هنگامی که سلول‌های کلوملا به محیط کلاهک ریشه رانده می‌شوند، به سلول‌های محیطی متمایز خواهند شد. این سلول‌ها «موسیژل» (Mucigel) ترشح می‌کنند، پلی ساکارید هیدراته‌ای که در دیکتوزوم‌ها تشکیل شده و حاوی قندها، اسیدهای آلی، ویتامین‌ها، آنزیم‌ها و اسیدهای آمینه است. موسیژل با جلوگیری از خشک شدن به محافظت از ریشه کمک می‌کند. در برخی از گیاهان، موسیژل حاوی مهار کننده‌هایی است که از رشد ریشه‌های گیاهان رقیب جلوگیری می‌کند. موسیژل همچنین ریشه را روان می‌کند تا بتواند به راحتی در خاک نفوذ کند. موسیژل همچنین با افزایش خاک تماس یافته با ریشه به جذب آب و مواد مغذی کمک می‌کند. موسیژل می‌تواند به عنوان یک شلاتور عمل کند و یون‌ها را آزاد کرده تا جذب ریشه شوند. مواد مغذی موجود در موسیژل می‌توانند به ایجاد میکوریزا و باکتری‌های همزیستی کمک کنند.

مریستم آپیکال

مریستم ریشه یا آپکس ریشه، ناحیه کوچکی در نوک ریشه است که در آن همه سلول‌ها قادر به تقسیم مکرر هستند و همه بافت‌های ریشه اولیه از آن مشتق شده اند. مریستم رأسی ریشه هنگام عبور از خاک توسط یک ناحیه بیرونی از سلول‌های زنده پارانشیم به نام کلاهک ریشه محافظت می‌شود. وقتی سلول‌های کلاهک ریشه از بین می‌روند، سلول‌های جدیدی توسط یک لایه داخلی ویژه از سلول‌های مریستماتیک به نام کالیپتروژن اضافه می‌شوند. موهای ریشه نیز به عنوان ساختارهای اضافی ساده سلول‌ها در نزدیکی مریستم انتهای ریشه شروع به رشد می‌کنند. با شروع از کلاهک ریشه و دور شدن از نوک ریشه، سه ناحیه مجزا وجود دارد که در آن‌ها الگوهای رشد خاصی حاکم است: تقسیم سلولی، طویل شدن سلولی و تمایز و بلوغ بافت.

بین این مناطق یک انتقال تدریجی وجود دارد. منطقه تقسیم سلولی شامل مریستم آپیکال و مریستم‌های اولیه، پروتودرم، مریستم زمینی و پروکامبیوم (مشتق از مریستم آپیکال) است. همانطور که عموماً در مورد مناطق غیرمریستمیاتیک در جاهای دیگر بدن گیاه صادق است، طول ریشه در ناحیه دوم در نتیجه افزایش سلول به جای تقسیم سلولی افزایش می‌یابد. ناحیه تمایز و بلوغ بافتی در زیر جایی است که سلول‌ها از هم متمایز می‌شوند (یعنی تغییر در ساختار و فیزیولوژی به سلول‌های یک نوع خاص) و جایی که اولین آبکش اولیه و زایلم و موهای ریشه بالغ به وضوح دیده می‌شوند. در گیاهان با ریشه‌های چوبی (یعنی دولپه‌ای های چند ساله)، رشد ثانویه، از جمله زایلم ثانویه و آبکش و همچنین پریدرم، ایجاد می‌شود و دور گیاه را افزایش می‌دهد.

ناحیه طویل شدن

ناحیه طویل شدن جایی است که طول سلول‌های تازه تشکیل شده افزایش می‌یابد و در نتیجه ریشه طولانی می‌شود. از اولین موی ریشه، منطقه بلوغ سلولی شروع می‌شود که در آن سلول‌های ریشه به انواع سلولی تخصصی متمایز می‌شوند. هر سه ناحیه تقریباً در اولین سانتی‌متر نوک ریشه قرار دارند.

تار کشنده ریشه

تارهای کشنده یا موهای ریشه، رشد لوله‌ای یک سلول اپیدرمی ریشه، یک سلول تشکیل دهنده مو در اپیدرم ریشه گیاه هستند. این ساختارها امتداد جانبی یک سلول واحد هستند و به ندرت منشعب می‌شوند. آن‌ها در ناحیه بلوغ یافت می‌شوند، که منطقه تمایز ریشه نیز نامیده می‌شود. درست قبل و در حین رشد سلول‌های موی ریشه، فعالیت فسفوریلاز افزایش می‌یابد. گیاهان آب را از طریق ریشه از خاک با جریان توده‌ای جذب می‌کنند. سلول‌های موی ریشه با افزایش سطح ریشه به منظور جذب آب بیشتر با این فرایند سازگار می‌شوند. واکوئل بزرگ در داخل سلول‌های موی ریشه این مصرف را بسیار کارآمدتر می‌کند.

فیلم آموزش یاخته شناسی و بافت شناسی گیاهی پیشرفته در فرادرس

کلیک کنید

بیشتر جذب آب در موهای ریشه اتفاق می‌افتد. موهای ریشه بلند هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد تا بین ذرات خاک نفوذ کرده و از ورود موجودات باکتریایی مضر به داخل گیاه از طریق زایلم (بافت چوبی) جلوگیری کنند. افزایش سطح این موها به گیاهان اجازه می‌دهد در جذب مواد مغذی کارآمدتر بوده و با میکروب‌ها ارتباط برقرار کنند. مقطع عرضی سلول موی ریشه شکل تقریباً مستطیلی با دمی بلند و نازک است که به سمت راست امتداد دارد و هسته‌ای در بالا سمت چپ دارد. عملکرد موهای ریشه جمع آوری آب و مواد معدنی موجود در خاک و انتقال این محلول از طریق ریشه به بقیه گیاه است. این اتفاق می‌افتد زیرا آب موجود در خاک دارای پتانسیل آبی بالاتری نسبت به سیتوپلاسم موهای ریشه است. از آنجا که سلول‌های موی ریشه فتوسنتز نمی‌کنند، حاوی کلروپلاست نیز نیستند.

رشد ریشه گیاه چگونه است؟

رشد اولیه ریشه یکی از عملکردهای مریستم انتهایی است که در نزدیکی نوک ریشه واقع شده است. سلول‌های مریستم کم و بیش پیوسته تقسیم می‌شوند و مریستم، سلول‌های کلاهک ریشه (این‌ها برای محافظت از مریستم قربانی می‌شوند) و سلول‌های ریشه تمایز نیافته تولید می‌کنند. گروه دوم به بافت اولیه ریشه تبدیل می‌شوند، ابتدا تحت کشش قرار می‌گیرند، فرایندی که نوک ریشه را در محیط در حال رشد به جلو هل می‌دهد. به تدریج این سلول‌ها متمایز شده و به سلول‌های تخصصی بافت‌های ریشه تبدیل می‌شوند. رشد مریستم‌های آپیکال به عنوان رشد اولیه شناخته می‌شود که تمام طول را در بر می‌گیرد. رشد ثانویه شامل تمام رشد در قطر، یکی از اجزای اصلی بافت‌های گیاهی چوبی و بسیاری از گیاهان بدون چوب است.

به عنوان مثال، ریشه‌های ذخیره‌ای سیب زمینی شیرین دارای رشد ثانویه هستند اما چوبی نیستند. رشد ثانویه در مریستم‌های جانبی یعنی کامبیوم آوندی و کامبیوم چوب پنبه‌ای رخ می‌دهد. اولی (کامبیوم آوندی) زایلم ثانویه و آبکش ثانویه را تشکیل می‌دهد، در حالی که دومی (کامبیوم چوب پنبه‌ای) پریدرم را تشکیل می‌دهد. در گیاهان با رشد ثانویه، کامبیوم آوندی که از بین آوند چوبی و آبکش سرچشمه می‌گیرد، استوانه‌ای از بافت را در امتداد ساقه و ریشه تشکیل می‌دهد. کامبیوم آوندی سلول‌های جدیدی را در داخل و خارج استوانه کامبیوم تشکیل می‌دهد، در داخل آن سلول‌های زایلم ثانویه و در خارج سلول‌های آبکش ثانویه ایجاد می‌شود. با تجمع زایلم ثانویه، قطر (ابعاد جانبی) ساقه و ریشه افزایش می‌یابد. در نتیجه، بافت‌های خارج از آبکش ثانویه شامل اپیدرم و قشر، در بسیاری از موارد تمایل به بیرون رانده شدن دارند و در نهایت سست شده و ریخته می‌شوند.

در این مرحله، کامبیوم چوب‌پنبه ساز شروع به تشکیل پریدرم می‌کند که از سلول‌های چوب پنبه محافظ تشکیل شده است. دیواره‌های سلول‌های چوب‌پنبه حاوی ضخیم شدن «سوبرین» (Suberin) است که یک بیوپلیمر پیچیده سلولی اضافی است. ضخیم شدن سوبرین با ایجاد یک مانع فیزیکی، محافظت در برابر عوامل بیماری‌زا و جلوگیری از از دست دادن آب از بافت‌های اطراف عمل می‌کند. علاوه بر این، به روند بهبود زخم در گیاهان نیز کمک می‌کند. همچنین تصور می‌شود که سوبرین می‌تواند جزء سد آپوپلاستی باشد (در لایه‌های بیرونی سلول‌های ریشه وجود دارد) که از ورود ترکیبات سمی به ریشه جلوگیری می‌کند و از دست دادن اکسیژن شعاعی (ROL) ناشی از پارانشیم هوایی در هنگام غرقاب شدن را کاهش می‌دهد. در ریشه‌ها، کامبیوم چوب‌پنبه ساز از پریسیکل (جزء سیلندر آوندی) سرچشمه می‌گیرد. کامبیوم آوندی سالانه لایه‌های جدیدی از زایلم ثانویه تولید می‌کند.

آوندهای چوبی در بلوغ مرده اند اما مسئول بیشتر انتقال آب از طریق بافت عروقی در ساقه‌ها و ریشه‌ها هستند. ریشه درختان معمولاً تا سه برابر قطر شاخه گسترش می‌یابد که فقط نیمی از آن در زیر تنه و سایه بان قرار دارد. ریشه‌های یک طرف درخت معمولاً مواد مغذی شاخ و برگ را در همان سمت تأمین می‌کند. با این حال، برخی از خانواده‌ها، مانند Sapindaceae (خانواده افرا)، هیچ ارتباطی بین محل ریشه و محل تأمین مواد مغذی ریشه در گیاه ندارند.

انواع ریشه گیاه

یک سیستم ریشه واقعی شامل یک ریشه اولیه و ریشه‌های ثانویه است. سیستم ریشه‌ای پراکنده: ریشه اصلی غالب نیست. کل سیستم ریشه‌ای فیبری است و در همه جهات منشعب می‌شود. عملکرد اصلی ریشه فیبری لنگر انداختن گیاه است. ریشه‌ها یا قسمت‌هایی از ریشه‌ها، از بسیاری از گونه‌های گیاهی، علاوه بر دو نوع اصلی، برای اهداف تطبیقی و کارکرد، ​​تخصص یافته اند.

ریشه های تهاجمی یا تصادفی

«ریشه‌های جانبی» (Adventitious roots) خارج از ترتیب معمولی‌تر از تشکیل ریشه‌های شاخه‌های یک ریشه اولیه بوجود می‌آیند و در عوض از ساقه، شاخه‌ها، برگ‌ها یا ریشه‌های چوبی قدیمی منشأ می‌گیرند. آن‌ها معمولاً در گیاهان تک لپه و پتریدوفیت‌ها دیده می‌شوند، اما در بسیاری از دولپه‌ای‌ها مانند شبدر (Trifolium)، پیچک (Hedera)، توت فرنگی (Fragaria) و بید (Salix) دیده می‌شوند. بیشتر ریشه‌های هوایی و ریشه‌های ساقه مانند اتفاقی هستند. در برخی از مخروط‌دار ها ریشه‌های اتفاقی می‌توانند بزرگ‌ترین قسمت سیستم ریشه را تشکیل دهند.

ریشه های هوادهی

«ریشه‌های هوادهی» (Aerating roots) (یا ریشه زانویی یا زانو یا پنوماتوفور) ریشه‌هایی که از سطح زمین بالا می‌روند، به ویژه در بالای آب مانند برخی از جنس‌های حرا (Avicennia، Sonneratia). در برخی گیاهان مانند Avicennia ریشه‌های راست شده دارای تعداد زیادی منافذ تنفسی برای تبادل گازها هستند.

فیلم آموزش ریخت شناسی و تشریح گیاهی در فرادرس

کلیک کنید

ریشه های هوایی

«ریشه‌های هوایی» (Aerial roots) ریشه‌های کاملاً بالای سطح زمین، مانند پیچک (Hedera) یا ارکیده اپی فیتیک. بسیاری از ریشه‌های هوایی برای دریافت مستقیم آب و مواد مغذی از هوا، از مه، شبنم یا رطوبت هوا استفاده می‌شود. برخی برای جمع آوری باران یا رطوبت و حتی ذخیره آن در فلس یا پولک به سیستم برگ تکیه می‌کنند. ریشه‌های هوایی دیگر مانند ریشه‌های هوایی حرا برای هوادهی و نه برای جذب آب استفاده می‌شوند. ریشه های هوایی دیگر عمدتا برای ساختار مورد استفاده قرار می‌گیرند، مانند ریشه‌های تکیه گاه شونده، به عنوان مثال ریشه‌های ذرت یا لنگر دهنده یا به عنوان تنه در انجیر خفه کننده استفاده می‌شود. در برخی از اپیفیت‌ها و گیاهانی که در سطح بالای گیاهان دیگر زندگی می‌کنند، ریشه‌های هوایی برای رسیدن به منابع آب یا رسیدن به سطح و سپس به عنوان ریشه‌های سطحی عادی عمل می‌کنند.

ریشه های سایه بان یا ریشه های درختی

«ریشه‌های تاجدار یا ریشه های درختی» (Canopy roots/arboreal roots) زمانی شکل می‌گیرد که شاخه‌های درختان از حصیرهای اپی فیت و دیتریتوس که آب و مواد مغذی را در سایبان نگه می‌دارند، پشتیبانی می‌کنند. شاخه‌های درختان ریشه‌های سایبان را به داخل این حصیرها می‌فرستند، به احتمال زیاد از مواد مغذی و رطوبت موجود استفاده می‌کنند.

ریشه های انقباضی

«ریشه‌های منقبض کننده» (Contractile roots) این پیازها یا بنه‌های تک لپه مانند سنبل و زنبق و برخی ریشه‌های پراکنده مانند قاصدک را از طریق گسترش شعاعی و انقباض طولی در خاک عمیق‌تر می‌کند. سطح آن‌ها چروکیده است.

ریشه های درشت و دیمورفیک

«ریشه‌های درشت» (Coarse roots) ریشه‌هایی که تحت ضخیم شدن ثانویه قرار گرفته اند و ساختار چوبی دارند. این ریشه‌ها توانایی جذب آب و مواد مغذی را دارند، اما وظیفه اصلی آن‌ها حمل و نقل و ایجاد ساختاری است که قطر کوچک‌تر و ریشه‌های ریز را به بقیه گیاه متصل کند. سیستم‌های ریشه‌ای دیمورفیک ریشه‌هایی با دو شکل متمایز برای دو عملکرد جداگانه هستند.

ریشه های ریز

«ریشه‌های ریز» (Fine roots) معمولاً ریشه‌های اولیه با قطر کمتر از 2 میلی‌متر که عملکرد آب و جذب مواد مغذی را دارند. آن‌ها اغلب به شدت منشعب هستند و از میکوریزها پشتیبانی می‌کنند. این ریشه‌ها ممکن است عمر کوتاهی داشته باشند، اما در روند مداوم گردش ریشه جایگزین گیاه می‌شوند.

ریشه های تکثیر کننده

«ریشه‌های تکثیر کننده» (Propagative roots) ریشه‌هایی که جوانه‌های اتفاقی را تشکیل می‌دهند که به شاخه‌های زیر زمینی تبدیل می‌شوند، این ریشه‌ها مکنده نامیده می‌شوند که گیاهان جدیدی را تشکیل می‌دهند، مانند خار خارجه، گیلاس و بسیاری دیگر از گیاهان.

ریشه های خوشه ای

«ریشه‌های پروتئوییدی یا ریشه‌های خوشه‌ای» (Proteoid roots / cluster roots) خوشه‌های متراکم از ریشه‌های با رشد محدود که تحت شرایط کم فسفات یا آهن کم در پروتئوس‌ها و برخی گیاهان از خانواده‌های Betulaceae ، Casuarinaceae ، Elaeagnaceae ، Moraceae ، Fabaceae و Myricaceae.

ریشه های پایه

«ریشه‌های پایه» (Stilt roots) ریشه‌های پشتیبان اتفاقی هستند که در بین حرا وجود دارد. آن‌ها از شاخه‌های جانبی رشد می‌کنند و در خاک منشعب می‌شوند.

ریشه های ذخیره سازی

«ریشه‌های ذخیره ساز» (Storage roots) این ریشه‌ها برای ذخیره غذا یا آب مانند هویج و چغندر اصلاح می‌شوند. آن‌ها شامل برخی از ریشه‌های عمودی و ریشه غده‌ای هستند.

ریشه های ساختاری

«ریشه‌های ساختاری» (Structural roots) ریشه‌های بزرگی که ضخیم شدن ثانویه قابل توجهی داشته اند و از گیاهان و درختان چوبی حمایت مکانیکی می‌کنند.

ریشه های سطحی

«ریشه‌های سطحی» (Surface roots) در زیر سطح خاک تکثیر می‌شوند و از آب و مواد مغذی به راحتی در دسترس استفاده می‌کنند. در محیط‌هایی که شرایط در لایه‌های سطحی خاک به حد مطلوب برسد، رشد ریشه‌های سطحی تشویق می‌شود و معمولاً به ریشه‌های غالب تبدیل می‌شوند.

ریشه های غده ای

«ریشه‌های غده‌ای» (Tuberous roots) ریشه‌های جانبی گوشتی و بزرگ شده برای ذخیره غذا یا آب، به عنوان مثال. سیب زمینی شیرین. یک نوع ریشه ذخیره سازی متمایز از ریشه عمودی.

عمق ریشه گیاه چقدر است؟

توزیع ریشه گیاهان آوندی در خاک بستگی به شکل گیاه، در دسترس بودن مکانی و زمانی آب و مواد مغذی و ویژگی‌های فیزیکی خاک دارد. عمیق ترین ریشه‌ها عموماً در بیابان‌ها و جنگل‌های مخروطی معتدل یافت می‌شوند. کم عمق ترین در تاندرا، جنگل‌های شمالی و مراتع معتدل. عمیق ترین ریشه زنده مشاهده شده، حداقل 60 متر زیر سطح زمین، در حفر یک معدن روباز در آریزونا، ایالات متحده و ریشه درخت چوپان در صحرای کالاهاری آفریقا که تا ۷۰ متر طول دارد مشاهده شد. برخی از ریشه‌ها می‌توانند تا ارتفاع درخت رشد کنند. با این حال، غالبا ریشه در اکثر گیاهان نسبتاً نزدیک به سطحی است که در آن دسترسی به مواد مغذی و هوادهی برای رشد مطلوب‌تر است. عمق ریشه زایی ممکن است با سنگ یا خاک فشرده نزدیک سطح یا شرایط بی هوازی خاک از نظر فیزیکی محدود شود.

ریشه در نهان دانگان

همانطور که بیان شد ریشه‌ها یک گیاه را در خاک نگه می دارند، آب و مواد معدنی را جذب می‌کنند و محل ذخیره مواد غذایی را فراهم می‌کنند. دو نوع سیستم ریشه اصلی یک سیستم ریشه اولیه و یک سیستم ریشه اتفاقی است. رایج ترین نوع، سیستم اولیه، شامل ریشه اصلی (ریشه اولیه) است که به صورت عمودی به سمت پایین رشد می‌کند (ژئوتروپیسم مثبت). از ریشه اصلی ریشه‌های جانبی کوچک‌تر (ریشه‌های ثانویه) تولید می‌شود که به صورت افقی یا مورب رشد می‌کنند. این ریشه‌های ثانویه بیشتر ریشه‌های جانبی کوچک‌تر خود (ریشه‌های سوم) را تولید می‌کنند. بنابراین، تعداد زیادی از ریشه‌های اندازه کوچک از یک ریشه برجسته واحد یا ریشه اصلی تولید می‌شود.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه نهم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

ریشه گیاهان تک لپه ای از چه نوعی است؟

ریشه‌های تک لپه ریشه‌های فیبری یا افشان و پراکنده هستند که از شبکه وسیعی از ریشه‌های نازک و الیاف ریشه که از ساقه نشأت می‌گیرند تشکیل شده است. ریشه‌های تک لپه بسته به گونه‌های گیاهی و سن گیاه بسیار متغیر هستند. اما بیشتر گیاهان تک لپه علفی با کامبیوم ضعیف هستند که نمی‌توانند بافت‌های چوبی را نگه دارند. سیستم ریشه تک لپه از ریشه‌های مختلفی تشکیل شده است که با رشد و پیچیدگی مشخص می‌شوند. سیستم ریشه دارای ریشه اصلی یا ساختاری با ریشه‌های جانبی مرتبط است.

ریشه‌های پراکنده در تک لپه‌ها دو نوع هستند، ریشه‌هایی که از گره‌های موجود در محور جوانه زنی زیر خاک منشا گرفته و ریشه‌هایی که از گره‌هایی که در بالای خاک وجود دارند سرچشمه می‌گیرند. نوع دوم ریشه‌های پراکنده معمولاً در پایین ترین تعداد گره‌ها یعنی 2 تا 3 گره مشاهده می‌شود و اغلب به عنوان ریشه‌های نگه‌دارنده یا بریس نامیده می‌شوند. ریشه گیاهان تک لپه فاقد کامبیوم است که از تشکیل گیاهان چوبی قوی جلوگیری کرده و رشد گیاه را محدود می‌کند.

کمبود کامبیوم در ریشه‌ها با تشکیل ریشه‌های پراکنده یا ریشه‌های شاخه‌ای جایگزین می‌شود که باعث پایداری و استحکام گیاه می‌شود. تشکیل ریشه‌های اولیه گیاهان تک لپه در مراحل اولیه جنین زایی آغاز می‌شود و طی 10 تا 15 روز یک منطقه مشخص را تشکیل می‌دهد. سپس توسعه آوندی دنبال شده که طی آن ریشه اولیه در یک ساختار غلاف محافظ محصور می‌شود.

ریشه گیاهان دو لپه ای از چه نوعی است؟

ریشه‌های دو لپه‌ای ریشه‌های عمودی هستند که از یک ریشه اصلی واحد تشکیل شده و ریشه‌های ثانویه و ثالثه از آن رشد کرده و به صورت عمودی به سمت پایین در خاک رشد می‌کنند. ریشه‌ها یک قسمت غیر سبز از گیاه هستند که در زیر خاک وجود دارند و هیچ گره یا میان گره خاصی ندارند. ریشه‌های گیاهان دولپه‌ای بیشتر از نظر ساختار مشابه هستند اما طول و ضخامت سیستم ریشه ممکن است متفاوت باشد. برخی از گیاهان دولپه ای ممکن است ریشه‌های مختلفی برای اهداف مختلف مانند تنفس، ذخیره مواد غذایی و حمایت مکانیکی داشته باشند. یک ریشه معمولی از قسمت‌های مختلف تشکیل شده است. کلاهک ریشه، منطقه مریستماتیک، منطقه طویل شدن و منطقه بلوغ. ریشه اصلی سیستم ریشه‌ای دو لپه ریشه عمودی است که به صورت عمودی به سمت پایین تا عمق زیاد رشد می‌کند. از ریشه اصلی، ریشه‌های ثانویه بوجود می‌آیند که ممکن است به پهلو و پایین رشد کنند.

ریشه‌های سوم یا ثالثه ممکن است از ریشه‌های ثانویه به منظور رسیدن به عمق بیشتر و امکان جذب آب و مواد معدنی ناشی شوند. موهای ریز ریشه نیز در سیستم ریشه دولپه‌ای وجود دارد. ریشه‌های دولپه‌ای بسته به گونه گیاهی می‌توانند علفی و چوبی باشند. سیستم ریشه چوبی دارای کامبیوم است که باعث رشد گیاهان بزرگ با ساقه‌های ضخیم می‌شود.

تفاوت های ساختاری ریشه در تک لپه و دو لپه

ریشه در گیاهان تک لپه‌ای و دو لپه‌ای تفاوت‌های ساختاری زیادی در قسمت‌های مختلف ساختار دارد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

تفاوت در لایه پیلی دار یا اپیدرم

اپیدرم یا Epiblema بیرونی ترین لایه ریشه است که از یک لایه فشرده از سلول‌های نازک و چند ضلعی پارانشیم بدون فاصله بین سلولی تشکیل شده است. اپیدرم ریشه کوتیکول یا روزنه ندارد. برخی از سلول‌های اپیدرم باعث ایجاد موهای ریشه‌ای تخصصی می‌شوند که در ناحیه بلوغ ریشه‌های تک لپه و دولپه وجود دارند. به دلیل عدم وجود فضاهای بین سلولی و وجود سلول‌های مویی، به این لایه، لایه پیلیفور نیز گفته می‌شود.

در تک لپه‌ها، اپیدرم، که ریزودرم نیز نامیده می‌شود، شامل تریکوبلاست‌های مو ساز و آتریکوبلاست‌های موی بدون ریشه است. اپیدرم چند لایه تخصصی در گیاهان تک لپه مانند ارکیده وجود دارد که به آن ولامن می‌گویند. ولامن در تبادل گازی نقش دارد. اپیدرم کوتاه مدت است و در ریشه‌های قدیمی تر قرار دارد و با یک اگزودرم چوبی شده و سوبرینه شده جایگزین می‌شود. اگزودرم از بیرونی ترین سلول‌های قشری ایجاد می‌شود که یک نوار کاسپارین اضافی را تشکیل می‌دهند. در ریشه‌های تک شاخه گیاه تک لپه، اپیدرم باقی می‌ماند و یک پوستی محافظ ایجاد می‌کند.

در ریشه‌های دولپه، اپیدرم همراه با سایر بافت‌های ریشه کنده می‌شود و بعداً با کامبیوم چوب پنبه ساز جایگزین می‌شود. اپیدرم در هر دو نوع ریشه در حفاظت از بافت‌های داخلی نقش دارد. موهای ریشه‌ای ریز با ایجاد مساحت بیشتر، جذب آب و مواد معدنی را از خاک امکان پذیر می‌کنند.

تفاوت در قشر ریشه

«قشر» (Cortex) بافت موجود در زیر اپیدرم است که از لایه‌های زیادی از سلول‌های قشری تشکیل شده است. سلول‌های قشری در تک لپه‌ها سلول‌های پارانشیمی چند لایه با لایه نازک هستند که فاصله بین سلولی آن‌ها به اندازه کافی زیاد است. قشر ریشه‌های دولپه، علاوه بر پارانشیم، از اسکلرانشیم نیز تشکیل شده است. به عنوان سلول‌های اپیدرم، سلول‌های قشر نیز فتوسنتز نمی‌کنند زیرا کلروفیل ندارند. برخی از گیاهان دوقطبی مانند Tinospora و Trapa دارای کلروفیل در سلول‌های قشر هستند و فتوسنتز می‌کنند.

در برخی از گیاهان، سلول‌های لایه بیرونی قشر تحت سوبریزاسیون (چوبی شدن) قرار می‌گیرند و یک اگزودرم تک لایه یا چند لایه را تشکیل می‌دهند. سلول‌های این منطقه نشاسته را به شکل دانه‌های نشاسته ذخیره می‌کنند و حاوی لکوپلاست‌ها هستند. مهم‌ترین عملکرد قشر حرکت آب از اپیدرم به بافت‌های داخلی است. ناحیه قشر در ریشه‌های تک لپه در مقایسه با قشر ریشه‌های دولپه وسیع‌تر است زیرا ریشه‌های تک لپه دارای هجده لایه از سلول‌های پارانشیمی هستند.

تفاوت در اندودرم ریشه

اندودرم لایه دیگری از بافت‌های درم است که بین قشر و بافت‌های آوندی مرکزی ریشه وجود دارد. اندودرم به عنوان یک مانع بین دو لایه عمل می‌کند. از سلول‌های بشکه‌ای محکم بسته بندی شده است که فاقد هرگونه فضای بین سلولی هستند. اندودرم اغلب دارای یک لایه سلولی است. سلول‌های جوان اندودرم دارای یک نوار داخلی از سوبرین و لیگنین هستند و در نتیجه یک لایه از نوار کاسپارین ایجاد می‌شود. با بالغ شدن سلول‌ها، نوار به دلیل ضخیم شدن سلول‌ها غیر قابل تشخیص می‌شود. لایه داخلی سلول‌های اندودرم باعث ایجاد ریشه‌های تصادفی در گیاهان تک لپه می‌شود. سلول‌های جوان در مقابل گروه‌های پروتوزایلم (محل پروکامبیوم در اطراف اولین عناصر آوندی) بسته‌های آوندی قرار دارند.

این سلول‌ها را سلول‌های عبوری یا سلول‌های انتقالی نیز می‌نامند، زیرا این‌ها در رساندن مایعات به داخل از قشر و به بیرون از دسته‌های آوندی نقش دارند. تعداد سلول‌های عبوری برابر با تعداد سلول‌های پروتوزایلم است. سلول‌های ضخیم یا قدیمی اندودرم نیز با کمک پلاسمودسماتای ​​خود در عبور مایع دخیل هستند. اندودرم، جریان سیال بین قشر و بافت آوندی را تنظیم می‌کند که به عنوان یک ایست بازرسی بیولوژیکی عمل می‌کند.

تفاوت در پریسیکل

پرسیکل یک ساختار تک لایه است که در زیر اندودرم وجود دارد و متمایزترین لایه سلولی بین ریشه‌های دو لپه‌ای و تک لپه است. پریسیکل در تک لپه‌ها از یک لایه واحد از سلول‌های اسکلرانشیمی با تعداد کمی سلول‌های پارانشیمی تشکیل شده است. سلول‌های جوان این لایه دارای دیواره نازک هستند اما بعدها در اثر رسوب مواد مختلف دیواره ضخیم می‌شوند. دور ساقه در ریشه‌های دولپه از نوعی پارانشیم به نام پروسنشیم تشکیل شده است که با فراوانی پروتوپلاسم تعریف می‌شود.

در تک لپه‌ها، پریسیکل می‌تواند بدون لایه یا تک لایه (ذرت) یا چندسطحی یا چند لایه (Smilax) باشد. در دولپه‌ها، ریشه‌های جانبی از قسمتی از چرخه موجود در مقابل پروتوزایلم سرچشمه می‌گیرند. بنابراین، ریشه‌های جانبی دولپه‌ها درون زا هستند. پریسیکل در ریشه‌های دولپه در تشکیل کامبیوم آوندی نقش دارد. کامبیوم چوب پنبه همچنین در گیاهان دوقلو در طول رشد ثانویه تشکیل می‌شود. کامبیوم در ریشه‌های تک لپه شکل نمی‌گیرد. پریسیکل بخش مهمی از بافت ریشه است زیرا در تشکیل ریشه‌های جانبی، کامبیوم نقش دارد و از بافت آوندی موجود در زیر آن حمایت می‌کند.

تفاوت در دسته های آوندی

دسته‌های آوندی داخلی ترین بافت‌های ریشه گیاه را تشکیل می‌دهند که متشکل از واحدهای متقاطع زایلم و آبکش است. تعداد دسته‌های آوندی در ریشه‌های دولپه و تک لپه متفاوت است. در دولپه‌ها، دسته‌های آوندی شعاعی و اگزارشی هستند و تعداد این دسته‌ها بین دو تا شش (diarch to hexarch) متغیر است. در برخی از گیاهان مانند فیکوس، وضعیت پلی آرشیک ممکن است با بیش از شش بسته آوندی وجود داشته باشد. در تک لپه‌ها، دسته‌های آوندی نیز شعاعی و اگزارشی هستند، اما تعداد بسته‌های آوندی همیشه بیشتر از شش عدد است. در ریشه‌های ذرت، 20 تا 30 دسته آوندی وجود دارد در حالی که بیش از 100 دسته را می‌توان در پاندانوس‌ها و پالم‌ها مشاهده کرد.

در هر دو نوع ریشه، دسته‌های آوندی به شکل حلقه در اطراف یک ستون مرکزی چیده شده اند. بسته‌های آوندی نیز به دلیل آرایش متناوب زایلم و آبکش به نام دسته‌های شعاعی نامیده می‌شوند. دسته‌های زایلم در ریشه هر دو گروه تک لپه و دو لپه اگزارشی است، پروتوزایلم به سمت بیرون (پریسیکل) و متازایلم به سمت مرکز (مغز) قرار گرفته است. زایلم در تک لپه از آوندهای بیضی شکل و پارانشیم زایلم تشکیل شده در حالی که در دولپه از سلول‌های چند ضلعی و دیواره ضخیم تشکیل شده است.

آوندهای پروتوزایلم دارای ضخامت حلقوی هستند، در حالی که آوندهای متازایلم ضخیم شدن مشبک دارند. پارانشیم زایلم و الیاف نیز در ریشه‌های دولپه وجود ندارد. دسته‌های آبکش در دو نقطه نزدیک به پریسیکل وجود دارد و از لوله‌های غربال، سلول‌های همراه و پارانشیم آبکش تشکیل شده است. الیاف آبکش وجود ندارد. آبکش همچنین به متافلوم و پروتوفلوم تقسیم می‌شود اما به راحتی قابل تشخیص نیستند. دسته‌های آبکش در تک لپه نزدیک تر به حفره هستند و از ساختارها و سلول‌های مشابهی تشکیل شده اند. بافت زایلم در ریشه‌ها در هدایت آب از طریق ریشه‌ها نقش دارد در حالی که دسته‌های آبکش در هدایت و ذخیره غذا نقش دارند.

تفاوت در بافت های پیوندی ریشه

بافت‌های پیوندی توده‌هایی از سلول‌های پارانشیمی یا اسکلرانشیمی هستند که بین دسته‌های زایلم و آبکش در بافت آوندی وجود دارند. مقدار بافت پیوندی در ریشه‌های تک لپه‌ای بیشتر است زیرا تعداد بیشتری از بسته‌های آوندی در مقایسه با ریشه دولپه وجود دارد. در گیاهان دولپه، بافت‌های پیوندی همراه با پریسیکل در طول رشد ثانویه باعث ایجاد کامبیوم آوندی می‌شوند. در ریشه‌های تک لپه تشکیل کامبیوم رخ نمی‌دهد. این بافت‌ها در ذخیره غذا نقش دارند و همچنین از ریشه حمایت مکانیکی می‌کنند.

تفاوت در اشعه مغزی ریشه

«مغز یا اشعه مغزی» (Pith) توده مرکزی بافت‌هایی است که از سلول‌های پارانشیمی با دیواره نازک در سیستم عروقی ریشه تشکیل شده است. در دولپه‌ها، اشعه مغزی کمتر برجسته یا کمتر توسعه یافته است. در برخی موارد، ممکن است کاملاً وجود نداشته باشد. با این حال، در تک لپه‌ها، اشعه مغزی با بسیاری از سلول‌های گرد یا چند ضلعی برجسته است. سلول‌های حفره به طور شل شده با فضاهای بین سلولی بزرگ در بین آن‌ها متصل شده اند. سلول‌های اشعه مغزی غذا را ذخیره می‌کنند و به پراکندگی هوا بین بسته‌های آوندی کمک می‌کنند.

تفاوت در سلول های عبوری

«سلول‌های عبوری» (Passage Cells) سلول‌های متمایز اندودرم هستند که در هدایت آب و سایر مواد بین قشر و بسته‌های آوندی نقش دارند. سلول‌های عبوری در ریشه‌های تک لپه برجسته هستند اما در دولپه‌ها کلاً وجود ندارند. به این سلول‌ها «سلول انتقالی» (transfusion cells) نیز گفته می‌شود. سلول‌های عبوری اندودرم سلول‌های جوان‌تر لایه هستند که رسوبات سوبرین یا لیگنین به نام نوارهای کاسپارین ندارند. سلول‌های عبوری اغلب در نزدیکی پروتوزایلم وجود دارند و جریان شعاعی مواد را از طریق سیستم ریشه فعال می‌کنند. در جدول زیر به طور خلاصه تفاوت‌های ریشه گیاهان تک لپه و دو لپه نشان داده شده است.

جدول تفاوت های ریشه در گیاهان تک لپه و دو لپه

فیلم آموزش علوم تجربی پایه نهم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

مثال هایی از ریشه تک لپه و دو لپه

در ادامه مثال‌هایی از ریشه گیاهانی مانند ذرت و ارکیده در گروه گیاهان تک لپه‌ای و گیاهانی مانند درخت انجیر و نخودفرنگی را در گروه گیاهان دو لپه‌ای توضیح داده ایم.

ریشه ذرت

سیستم ریشه‌ای ذرت، سیستم رشته‌ای یا پراکنده است که شامل ریشه‌های متعدد کوتاه مدت است که در بالای سطح خاک وجود دارد. ضرورت ریشه‌های ساقه‌ای در تک لپه‌ها از کمبود کامبیوم در ریشه ناشی می‌شود. این ریشه‌ها از گیاه برای رسیدن به ارتفاع کافی مورد نیاز پشتیبانی می‌کنند. ریشه‌های تصادفی ذرت را می‌توان در 4 تا 5 گره ساقه بالای سطح خاک مشاهده کرد. در طول رشد، یک گیاه ذرت می‌تواند از ۱۵۰ متر مکعب خاک استفاده کرده و حدود 30 تا 35 گالن آب را جذب کند. بسته به نوع خاک، ریشه‌های جانبی گیاه می‌تواند به ۲ - ۳ متر در هر طرف گیاه برسد و در عمق ۴ تا ۵ متری زیر خاک نفوذ کند. ریشه اولیه گیاه ذرت در یک غلاف محافظ به نام «کلوریزا» (coleorhizae) محصور شده است که ریشه اولیه را قادر می‌سازد تا پوشش دانه را تحت فشار قرار دهد. بذر ذرت مانند بیشتر دانه‌های تک لپه دارای 3 تا 7 ریشه اولیه است که رشد را به صورت جانبی و عمودی آغاز می‌کنند.

ریشه ارکیده

ارکیده‌ها تک لپه‌ای هستند که معمولاً به عنوان گیاهان زینتی برای اهداف تزئینی استفاده می‌شوند. ارکیده‌ها می‌توانند زمینی یا اپی فیتیک (هوازی) باشند. ارکیده‌های زمینی دارای ریشه‌های زمینی، ضخیم و گوشتی هستند که عملکرد ذخیره سازی را انجام می‌دهند. ارکیده‌های اپی فیتیک، به نوبه خود، ریشه‌های هوایی را تغییر داده اند که بلند بوده و از ساختار خاصی به نام «ولامن» (velamen) تشکیل شده است. ولامن لایه‌ای روی ریشه‌های ارکیده است که از سلول‌های مرده تشکیل شده و در جذب رطوبت و مواد مغذی از محیط اطراف عمل می‌کند. ریشه‌های سالم ارکیده محکم و از رنگ سبز تا سفید هستند. ریشه‌ها عمدتا قبل از نیاز به آبیاری سبز می‌شوند. ریشه‌هایی که همیشه سبز به نظر می‌رسند نشان دهنده آب اضافی است. ریشه‌های نوظهور در ارکیده اپی فیت اغلب بهترین زمان را برای کاشت مجدد ارکیده در گلدان بعدی برای تکثیر آن نشان می‌دهد.

ریشه درخت انجیر هندی (بنیان)

درختان بنيان دارای سيستم ريشه ای شكلی هستند كه اغلب دارای ريشه‌های هوايی هستند و به تنه‌های ضخيم و چوبی رسيده اند. با پیر شدن درختان، ریشه‌ها از ریشه اولیه قابل تشخیص نیستند. ریشه‌های جانبی شروع به گسترش جانبی در همه جهات می‌کنند و منطقه وسیعی را پوشش می‌دهند. پیچیدگی ریشه موز به دلیل افزایش وزن تنه درخت با ادامه رشد درخت است. رشد ریشه‌ها در طول عمر گیاه ادامه می‌یابد، جایی که سلول‌های اضافی به قسمت مریستماتیک ریشه اضافه می‌شود. نوک ریشه از سلول‌های مرده تشکیل شده است که قوی ترین قسمت ریشه است. بنابراین نوک ریشه باعث نفوذ سنگ‌های سخت در طول رشد می‌شود.

ریشه نخود فرنگی

نخود فرنگی دارای یک سیستم ریشه عمودی ساده است که از ریشه اولیه بسیار شاخه‌ای تشکیل شده است و تنها به حدود 6 اینچ در زیر خاک می‌رسد. ریشه‌های ثانویه نخود فرنگی در ارتباط همزیستی با باکتری‌های مختلف وجود دارد. این باکتری‌ها در ندول‌های ریشه سیستم ریشه‌ای وجود داشته و در تثبیت نیتروژن نقش دارند. سیستم ریشه چنین گیاهانی برای چرخه بیوشیمیایی نیتروژن ضروری است زیرا باکتری‌ها می‌توانند نیتروژن اتمسفر را به شکل‌های قابل استفاده برای گیاهان تبدیل کنند. ندول‌های ریشه را می‌توان در ریشه‌های ثانویه و ثالثه سیستم ریشه مشاهده کرد.

ریشه در بازدانگان

سیستم ریشه‌ای که در بازدانگان وجود دارد، سیستم عمودی است. در حالی که در چند گونه دیگر مانند گیاه سیکاس، ریشه‌ها به شکل ریشه‌های تخصصی به نام ریشه‌های مرجانی هستند و با سیانوباکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن ارتباط دارند. این گیاهان نیز آوندی هستند و هر دو زایلم و آبکش در آن‌ها وجود دارند. در ریشه‌های جوان، استوانه آوندی توسط دو حلقه از سلول‌ها، پرسیکل و اندودرم احاطه شده است و بالای این لایه‌ها قشر و اپیدرم است. در ریشه‌های قدیمی فعالیت کمتر کامبیوم چوب پنبه ساز جایگزین اپیدرم و بخشی از بافت‌های قشری با یک منطقه محافظ از پریدرم غنی از چوب پنبه می‌شود.

یک قشر خوب توسعه یافته از 4 تا 5 لایه از سلول‌های پارانشیمی با دیواره نازک شامل خوشه‌هایی از سلول‌های سنگی اسکلرانشیمی و کانال‌های رزینی کوچک است. داخلی ترین لایه قشر با یک اندودرم تک لایه از سلول‌های قهوه‌ای خوابیده حاوی رنگ تیره تانن مشخص می‌شود. درست در زیر اندودرم، یک پریسیکل چند لایه‌ای وجود دارد که حاوی دانه‌های تانن و نشاسته است.

استوانه یا استل آوندی از یک حلقه باریک خارجی آبکش تشکیل شده است و در عمق آن کامبیوم آوندی قرار دارد. کامبیوم عروقی رشد سالانه آبکش ثانویه را به سمت خارج ریشه و زایلم ثانویه را به سمت مرکز ریشه تولید می‌کند. آبکش اولیه خرد شده در خارج از آبکش ثانویه وجود دارد. به دلیل تولید بیشتر زایلم، بخش عمده‌ای از استوانه آوندی تحت اشعه شعاعی آرایش شده از بیضوی ثانویه قرار گرفته است که با اشعه‌های مدولاری سلول‌های پارانشیم فاصله دارد. تشخیص حلقه‌های رشد سالانه چوب بهار و تابستان در ریشه‌ها دشوار است. این زایلم هیچ آوند واقعی ندارد و کاملاً از تراکئيدها تشکیل شده است. آبکش از لوله‌های غربالی و پارانشیم آبکش تشکیل شده است و فاقد سلول‌های همراه است. مرکز ریشه توسط قسمت کوچکی از مغز احاطه شده که توسط زایلم اولیه و کانال‌های رزینی بزرگ احاطه شده است.

گیاهان بدون ریشه کدام اند؟

بریوفیت‌ها یا خزه‌ها گونه‌های بدون دانه و بدون گل هستند که از طریق اسپورها تکثیر می‌شوند. آن‌ها ریشه، برگ یا ساقه ندارند اما از سایر ساختارهای نگهدارنده تشکیل شده اند. اگرچه دارای یک قسمت ریشه مانند به نام ریزوئیدها هستند که آن‌ها را لنگر می‌زند و به جذب آب کمک می‌کند اما نمی‌تواند مانند ریشه‌ها مواد معدنی و سایر مواد مغذی را از خاک استخراج کند. بریوفیت‌ها به تنظیم سیستم اکولوژیکی متعادل کمک می‌کنند زیرا آب زیادی را از طریق انتشار جمع آوری می‌کنند که حتی گیاهان مجاور نیز می‌توانند از آن برای بقای خود استفاده کنند. بنابراین آن‌ها چرخه اکولوژیکی را در اتمسفر متعادل می‌کنند.

فیلم آموزش زیست شناسی تکوینی گیاهی در فرادرس

کلیک کنید

اگرچه این گونه‌ها می‌توانند در طیف وسیعی از زیستگاه‌ها، از جمله جنگل‌های بارانی زندگی کنند، اما اغلب این گیاهان در زیستگاه‌های مرطوب و نمناک یافت می‌شوند تا آب مورد نیاز خود را مانند نهرها، خلیج‌ها، به جز آب دریاچه شور، برآورده سازند. علاوه بر این، از آنجا که خزه‌ها برای جذب مواد مغذی به ریشه‌ها وابسته نیستند، می‌توان آن‌ها را در محیط‌هایی که گیاهان آوندی نمی‌توانند مانند سنگ‌ها، خاک، نهرها و تنه درختان رشد کنند، مشاهده کرد. در مناطق شهری، آن‌ها عمدتاً در شکاف‌هایی بین سنگ فرش‌ها در خیابان‌های مرطوب، درختان خیس، سقف یا شکاف جاده‌ها مشاهده می‌شوند.

گیاهان بدون ریشه چگونه آب و مواد معدنی جذب می کنند؟

بريوفيت‌ها بافت‌های زایلم و آبکش که مسئول انتقال آب و مواد معدنی در ساير گونه‌های گياهی هستند را ندارند، آن‌ها کلروفيل دارند و از طريق فتوسنتز غذای خود را از آب و دی اکسيد کربن تهيه می‌کنند. قسمت غالب بدن گیاه گامتوفیت (یا هاپلوئید) است که از طریق آن فتوسنتز را انجام می‌دهند. اما، یک استثنا از کریپتوتالوس جگرواش وجود دارد. از آنجایی که کلروفیل در این گیاه کمیاب است، به همین دلیل برای نیازهای غذایی خود روی قارچ حساب می‌کند.

ریشه خوراکی چیست؟

ما به عنوان گیاهانی با ریشه‌های خوراکی آن‌هایی را می‌شناسیم که در ریشه‌های خود ضخیم شده، یا بسیار گرد می شوند و به رشته‌ای باریک و طولانی ختم می‌شوند. ریشه ضخیم شده توسط گیاه به عنوان منبع برای توسعه رشد خارجی و تولید گل و میوه استفاده می‌شود. بیشتر این گیاهان دوساله هستند، یعنی چرخه زندگی آن‌ها در دو فصل اتفاق می‌افتد. در طول سال اول، انرژی گیاه بر ضخیم شدن ریشه متمرکز می‌شود، جایی که آن‌ها مواد ذخیره را تجمع می‌دهند. قسمت هوایی این گیاهان عموماً توسط یک گل پایه با برگ‌های کم و بیش چند بخشی تشکیل شده است. در سال دوم، برگ‌ها می‌میرند و این گیاهان با استفاده از منابع ذخیره شده در ریشه، ساقه‌های خارجی را در جایی که برگ‌های جدید، عموما کوچک‌تر هستند، توسعه می‌دهند.

انواع ریشه های خوراکی گیاهان

تعداد زیادی از گیاهان وحشی خوراکی وجود دارد که ریشه آن‌ها قابل خوردن است و در صورت لزوم منبع بقا هستند. با این حال، ما در اینجا به آن دسته از گیاهانی اشاره می‌کنیم که به دلیل خواص تغذیه‌ای ریشه‌های خود رشد کرده و به راحتی در مراکز اصلی میوه و سبزیجات یافت می‌شوند یا به راحتی در باغ یا مزارع ما کاشته می‌شوند. در میان ریشه‌های اصلی خوراکی، دو نوع مختلف داریم که شامل موارد زیر هستند:

• ریشه‌های عمودی خوراکی: ریشه عمودی یا صاف نوعی ریشه است که از یک ریشه ضخیم اصلی تشکیل شده و ریشه‌های بسیار نازک تری از جانبی آن رشد می‌کنند. آن‌ها می‌توانند اشکال مختلفی را ارائه دهند (مخروطی یا گسترده ترین در بالا، دو شکل یا پهن ترین در وسط، یا شلغمی شکل یا شبیه به دوک نخ ریسی) هویج نمونه کاملی از یک ریشه اصلی خوراکی است.
• ریشه‌های غده ای خوراکی: ریشه غده‌ای یک ریشه جانبی است که برای ذخیره مواد مغذی ضخیم می‌شود. گیاهان با ریشه غده‌ای به طور کلی قسمت‌های ضخیم متعددی را در یک گیاه تولید می‌کنند، بنابراین تفاوت‌های زیادی با ریشه اصلی دارند. به عنوان یکی از نمونه‌های ریشه غده‌ای، سیب زمینی شیرین را می‌توان نام برد. از سوی دیگر، آن‌ها می‌توانند شبیه ریشه‌های ساقه مانند انواع سیب زمینی باشند، اما بخشی از ریشه را تشکیل می‌دهند نه ساقه، مانند آنچه در سیب زمینی دیده می‌شود.