ПНЕВМАТОФОРИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТИПИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025

У пневматофоре спеціалізовані коріння з негативним геотропізм зростає з поверхні води. Ці корені мають структури, схожі на пори або сочевицю, функція яких полягає у забезпеченні повітря корінням, характерним для заболочених та затоплених місць.

Гідрофітні види, такі як мангрові дерева (Avicennia germinans і Laguncularia raecemosa), мають пневматофори, а також лисий кипарис (Taxodium distichum) і тупело (Nyssa aquatica). У випадку з мангровою червоною (Rhizophora mangle) коріння, крім підтримки, дозволяють рослині дихати.

Пневматофори. Джерело: flickr.com

Цей тип кореня розвивається у деяких видів рослин, які ростуть на ґрунтах, насичених водою та сильно ущільненими. Коріння епігея мають багато пір і губчасті тканини, що полегшує обмін газами з навколишньою атмосферою.

Затоплені ділянки або мангрові грязі - це анаеробні середовища, тому рослини повинні адаптуватися до цих несприятливих умов. У цьому випадку пневматофори мають широкі міжклітинні простори, що сприяють дифузії газів до затоплених коренів.

Загальна характеристика

Пневматофори розвиваються як прямостоячі корінці, утворюючи висхідну структуру або подовження підземної кореневої системи. Ці коріння опромінюються протягом доби і залишаються на поверхні води, полегшуючи отримання кисню з навколишнього середовища.

Сочевиці, розташовані вздовж поверхні, фіксують кисень через губчасту тканину, яка потім поширюється по всій рослині. Такі види, як мангрова, розвивають пневматофори, оскільки високосольові та анаеробні ґрунти заважають кореням здійснювати газообмін.

У мангрових видів Avicennia germinans та Sonneratia alba пневматофори розвиваються як бічні, прямостоячі розширення поздовжніх коренів, які ростуть під водою. Так само горизонтальні корені значно розширюються, виконуючи функцію закріплення.

Мангрові пневматофори мають різні розміри та морфологічні характеристики. У мангрових сортів Avicennia germinans пневматофори є пальцеподібними або олівцеподібними, а види Sonneratia alba - хвойними.

Пневматофори, як правило, менше 30 см у Avicennia sp. і менше 20 см у Laguncularia sp. Однак у Sonneratia sp. вона повільно росте, поки не стане деревною і не досягне висоти від 30 см до 3 м.

Наявність розгалуження в пневматофорах зустрічається нечасто. Однак біфуркації або розростання епігея виникають тоді, коли відбулося пошкодження або розрізи тканин.

Avicennia germinans. Джерело: deskgram.net

Щільність пневматофорів або кількість повітряних коренів порівняно велика. Повністю розвинена мангрова виду Avicennia germinans, висотою 2-3 м, як правило, має понад 10 000 пневматофорів.

У мангрових пологів Avicennia та Sonneratia пневматофори містять хлорофіл у підповерхневих шарах. Насправді ці структури мають здатність фотосинтезуватися в шарах хлорофілу під кутикулою.

Види пневматофорів

Виходячи з характеру поверхні, пневматофори поділяють на два типи: гладкі та шорсткі або шорсткі. Гладкі пневматофори характерні для молодих тканин, вони все ще знаходяться під водою, мають гладку поверхню і в них менше лентічел.

Що стосується грубих пневматофорів, то вони розташовуються переважно на поверхні води і є найбільш розвиненими спорудами. Вони шорсткі за поверхнею і мають численні лентикели по всій епідермальній тканині.

Пневматофори - це повітряні або дихаючі коріння, пристосовані для забезпечення повітря зануреними частинами рослини, особливо підземними коріннями.

З цієї причини пневматофори виявляють негативний геотропізм, тому вони ростуть вертикально вгору, поки не доходять до джерела кисню.

Функція

Функціональні пневматофори мають сіру або жовтувато-зелену кірку з різними лентицилами по всій поверхні. Так само вони покриті сильно непроникною епідермальною тканиною.

Отже, основна функція пневматофорів пов'язана з обміном газом між внутрішніми тканинами та атмосферою, процесом, який відбувається за допомогою лентичел, які надходять у повітря і переносять його осмотично через губчасту тканину в решту Рослина.

Переносячи кисень до підземних корінців, пневматофори виконують роль спеціалізованого вентиляційного механізму. Фактично, цей механізм дозволяє циркулювати повітря через рослину, що дозволяє його виживання в анаеробному середовищі.

Вздовж поверхні пневматофорів, які залишаються під водою, розвивається група так званих живильних коренів. Ці корми, пристосовані до умов високої солоності, виконують функцію поглинання поживних речовин з водного середовища.

Адаптація до навколишнього середовища

Пневматофори - це спеціалізовані кореневі структури, які дозволяють різним видам, таким як мангрові дерева, жити в анаеробних відкладах.

Насправді мангрові дерева пристосовані для виживання на грунтах з дефіцитом кисню через повітряні коріння.

Мангрови. Джерело: pixabay.com

Рослини вимагають кисню для дихального процесу через усі живі тканини, включаючи підземне коріння. Тому на пухких ґрунтах без насичення водою дифузія повітря між порами ґрунту дає змогу задовольнити потребу в кисні.

Однак у затоплених ґрунтах простори насичуються водою з рівнем кисню, нижчим, ніж повітря. Отже, мангрові дерева розробили розгалужену повітряну кореневу систему на шкоду підземним кореням.

У цьому відношенні ці повітряні корінці, звані пневматофорами, дозволяють обмінюватися газом до підземних коренів. Пневматофори ростуть від підземних коренів на поверхню грунту або води.

У прибережних районах, де ростуть мангрові дерева, пневматофори потрапляють у повітря під час відливів крізь сочевицю. Пізніше він транспортує повітря через губчасті тканини до решти рослини, особливо до підземних коренів.

У червоних мангрових рослинах спостерігаються опорні корінці, що виходять від стовбура і придатні коріння з гілок. Навпаки, у чорній мангрові не спостерігається опорних коренів, але є невеликі повітряні корінці, які вертикально розгортаються від ґрунтів, що оточують стовбур.

Список літератури

1. Еверет Томас Х., Вебер Ліліан М. та ін. (2018) Пневматофори: структура дерева та ріст. Відновлено за адресою: britannica.com
2. Lim Kelvin K., Murphy Dennis H., Morgany T., Sivasothi N., Ng Peter K., Soong BC, Tan Hugh T., Tan KS & Tan TK (2001) "Посібник по мангровим сінгапурам". Том 1: Екосистема та різноманітність рослин. Відновлено на сайті mangrove.nus.edu.sg
3. Ензими, енергетика та дихання Pallardy Stephen G. (2008). Фізіологія деревних рослин (Третє видання), Сторінки 169-197.
4. Пневматофор (2016) Біологічний словник. Відновлено за адресою: encyclopedia.com
5. Purnobasuki, H., Purnama, PR, & Kobayashi, K. (2017). Морфологія чотирьох типів кореня та анатомія коренево-кореневого з'єднання у відносному газовому шляху Авіценнії Марина (Форск) Вірх Корінь. Vegetos-Міжнародний журнал досліджень рослин, 30 (2), 100-104.