و pneumatophores متخصصة الجذور مع توجه جاذبي سلبي ينمو من سطح الماء. تحتوي هذه الجذور على هياكل مشابهة للمسام أو العدسات ، وتتمثل وظيفتها في توفير الهواء للجذور النموذجية في المستنقعات والأماكن المغمورة.
الأنواع المائية مثل غابات المانغروف (Avicennia germinans و Laguncularia raecemosa) تقدم pneumatophores ، وكذلك السرو الأصلع (Taxodium distichum) و tupelo (Nyssa aquatica). في حالة المنغروف الأحمر (Rhizophora mangle) ، تسمح الجذور ، بالإضافة إلى الدعم ، للنبات بالتنفس.
هوائي. المصدر: flickr.com
يتطور هذا النوع من الجذور في بعض الأنواع النباتية التي تنمو في تربة مشبعة بالماء ومضغوطة بشدة. تحتوي جذور لسان العظمة على العديد من المسام والأنسجة الإسفنجية ، مما يسهل تبادل الغازات مع الغلاف الجوي المحيط.
تعتبر المناطق المغمورة أو طين المنغروف بيئات لا هوائية ، لذلك يجب أن تتكيف النباتات مع هذه الظروف المعاكسة. في هذه الحالة ، تقدم pneumatophores مساحات واسعة بين الخلايا تسهل انتشار الغازات إلى الجذور المغمورة.
الخصائص العامة
تتطور Pneumatophores كجذور منتصبة تشكل هيكلًا صاعدًا أو إطالة لنظام الجذر تحت الأرض. تتعرض هذه الجذور خلال النهار وتبقى على سطح الماء مما يسهل الحصول على الأكسجين من البيئة.
Lenticels الموجودة على طول السطح تلتقط الأكسجين من خلال الأنسجة الإسفنجية ، والتي تنتشر بعد ذلك في جميع أنحاء النبات. تقوم الأنواع مثل غابات المانغروف بتطوير حوامل هوائية ، لأن التربة عالية الملوحة واللاهوائية تمنع الجذور من إجراء تبادل الغازات.
في أنواع المنغروف Avicennia germinans و Sonneratia alba ، تتطور pneumatophores كامتدادات جانبية منتصبة للجذور الطولية التي تنمو تحت الماء. وبالمثل ، فإن الجذور الأفقية تتوسع بشكل كبير ، وتؤدي وظيفة التثبيت.
حوامل المنغروف الهوائية لها أحجام وخصائص مورفولوجية مختلفة. في غابات المنغروف Avicennia germinans ، تكون الحوامل الهوائية تشبه الإصبع أو القلم الرصاص ، في حين أن أنواع Sonneratia alba تكون مخروطية الشكل.
تكون حوامل الهواء بشكل عام أقل من 30 سم في Avicennia sp. وأقل من 20 سم في Laguncularia sp. ومع ذلك ، في Sonneratia sp. ينمو ببطء حتى يتحول إلى خشب ويصل ارتفاعه بين 30 سم و 3 أمتار.
وجود المتفرعة في pneumatophores ليس شائعًا. ومع ذلك ، تحدث التشعبات أو امتدادات لسان العجل عند حدوث تلف الأنسجة أو حدوث جروح.
Avicennia germinans. المصدر: deskgram.net
كثافة pneumatophores أو عدد من الجذور الهوائية كبيرة نسبيا. إن غابات المنغروف المتطورة بالكامل من فصيلة Avicennia germinans ، والتي يبلغ ارتفاعها 2-3 متر ، تحتوي عادة على أكثر من 10000 حامل هوائي.
في أجناس المنغروف Avicennia و Sonneratia ، تحتوي الحوامل الهوائية على الكلوروفيل في الطبقات تحت السطحية. في الواقع ، هذه الهياكل لديها القدرة على التمثيل الضوئي في طبقات الكلوروفيل تحت البشرة.
أنواع pneumatophores
بناءً على طبيعة السطح ، يتم تمييز الحوامل الهوائية إلى نوعين: أملس وخشن أو خشن. الحويصلات الهوائية الملساء هي سمة من سمات الأنسجة الشابة ، فهي لا تزال تحت الماء ، ولها سطح أملس وتوفر عددًا أقل من العدسات.
أما بالنسبة للحوامل الهوائية الخشنة ، فهي تقع بشكل أساسي على سطح الماء وهي أكثر الهياكل تطوراً. وهي خشنة السطح ولها العديد من العدسات في جميع أنحاء أنسجة البشرة.
Pneumatophores هي جذور الهواء أو التنفس التي يتم تكييفها لتوفير الهواء للأجزاء المغمورة من النبات ، وخاصة الجذور الموجودة تحت الأرض.
لهذا السبب ، تُظهر الحوامل الهوائية توجهًا جغرافيًا سلبيًا ، لذا فهي تنمو عموديًا لأعلى حتى تصل إلى مصدر الأكسجين.
وظيفة
تحتوي pneumatophores الوظيفية على قشرة رمادية أو خضراء مصفرة مع عدسات مختلفة عبر السطح. وبالمثل ، فهي مغطاة بنسيج بشري شديد النفاذية.
لذلك ، ترتبط الوظيفة الرئيسية للحوامل الهوائية بتبادل الغازات بين الأنسجة الداخلية والغلاف الجوي ، وهي عملية تحدث من خلال العدسات التي تأخذ الهواء وتنقله تناضحيًا عبر الأنسجة الإسفنجية إلى باقي الجسم. نبات.
عن طريق نقل الأكسجين إلى الجذور تحت السطحية ، تعمل الحوامل الهوائية كآلية تهوية متخصصة. في الواقع ، تسمح هذه الآلية بتدوير الهواء عبر النبات مما يسمح ببقائه في بيئة لا هوائية.
على طول سطح pneumatophores التي تبقى تحت الماء ، تتطور مجموعة تسمى جذور التغذية. هذه الجذور المغذية التي تتكيف مع ظروف الملوحة العالية تؤدي وظيفة امتصاص العناصر الغذائية من الوسط المائي.
التكيف مع البيئة
Pneumatophores هي هياكل جذرية متخصصة تسمح لأنواع مختلفة ، مثل غابات المانغروف ، بالعيش في رواسب لا هوائية.
في الواقع ، تتكيف أشجار المنغروف للبقاء على قيد الحياة في التربة التي تعاني من نقص الأكسجين من خلال الجذور الهوائية.
المانغروف. المصدر: pixabay.com
تتطلب النباتات الأكسجين لعملية التنفس من خلال جميع الأنسجة الحية ، بما في ذلك الجذور تحت الأرض. لذلك ، في التربة الرخوة دون تشبع بالماء ، يسمح انتشار الهواء بين مسام التربة بتلبية الطلب على الأكسجين.
ومع ذلك ، في التربة التي غمرتها المياه ، تصبح المساحات مشبعة بالماء مع مستويات أكسجين أقل من الهواء. وبالتالي ، طورت أشجار المانغروف نظام جذر جوي واسع النطاق على حساب الجذور الموجودة تحت الأرض.
في هذا الصدد ، تسمح هذه الجذور الهوائية ، المسماة pneumatophores ، بتبادل الغازات نحو الجذور الموجودة تحت الأرض. تنمو Pneumatophores من الجذور الجوفية إلى سطح التربة أو الماء.
في المناطق الساحلية حيث تنمو أشجار المنغروف ، تأخذ الهواء الهوائية الهواء عند انخفاض المد عبر العدسات. في وقت لاحق ينقل الهواء من خلال الأنسجة الإسفنجية إلى بقية النبات ، وخاصة نحو الجذور الموجودة تحت الأرض.
في أشجار المانغروف الحمراء ، لوحظت جذور داعمة تمتد من الجذع والجذور العرضية من الفروع. على العكس من ذلك ، في غابات المانغروف السوداء لا توجد جذور داعمة ، ولكن هناك جذور هوائية صغيرة تتكشف عموديًا من التربة المحيطة بالجذع.
المراجع
- إيفريت توماس هـ. ويبر ليليان إم وآخرون. (2018) Pneumatophores: هيكل الشجرة والنمو. تم الاسترجاع في: britannica.com
- ليم كلفن كيه ، مورفي دينيس هـ ، مورجاني تي ، سيفاسوثي إن ، نج بيتر ك ، سونج بي سي ، تان هيو ت ، تان كانساس وتان تي كيه (2001) "دليل لأشجار المانغروف في سنغافورة." المجلد 1: النظام البيئي والتنوع النباتي. تعافى في mangrove.nus.edu.sg
- بالاردي ستيفن ج. (2008) الأنزيمات وعلم الطاقة والتنفس. فسيولوجيا النباتات الخشبية (الطبعة الثالثة) ، الصفحات 169-197.
- Pneumatophore (2016) معجم الأحياء. تم الاسترجاع في: encyclopedia.com
- بورنوباسوكي ، إتش ، بورناما ، بي آر ، وكوباياشي ك. (2017). مورفولوجيا أربعة أنواع من الجذور وتشريح تقاطع الجذر والجذر في مسار الغاز في جذور Avicennia Marina (Forsk) Vierh. فيجيتوس- المجلة الدولية لأبحاث النبات ، 30 (2) ، 100-104.