Skip to main content
Global

2.4: שורשים שהשתנו

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208582

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    שורשי צמחים מסוימים עשויים להשתנות למטרות מיוחדות בנוסף לביצוע הפונקציות הבסיסיות של השורש.

    שורשי אחסון

    צמחים מסוימים אוגרים פחמימות בשורשים לשימוש במקרה חירום או כהכנה לחודשי החורף, מכיוון שצמחים מסוימים מאבדים את העלים שלהם ואינם מסוגלים לבצע פוטוסינתזה. רוב האחסון הזה בצמחים מתרחש בשורשים, שם הוא יכול להיות בטוח מפני בעלי חיים ולהישמר טוב יותר מאשר מעל הקרקע. אנו מכירים את האסטרטגיה הזו של אחסון מזון, מכיוון שאנו בעלי החיים מאחסנים גם מזון נוסף כשומן בגופנו לשימוש במקרה של מחסור במזון. לדוגמא, בעלי חיים שנמצאים בתרדמה צוברים שומן בכדי שיוכלו לשרוד את החורף. צמחים אינם משתמשים בשומן לאחסון מזון, במקום זאת הם משתמשים בעיקר בעמילן, שהוא יציב יותר ונמשך לפרקי זמן ארוכים יותר. שורשים היו מקורות מזון לבני אדם מאז שחר המין שלנו. דוגמאות לגידולי שורש חשובים מבחינה כלכלית הם קסאווה, בטטות (איור\(\PageIndex{1}\)), גזר, סלק, סלק סוכר, לפת, צנונית, פטרניפה והורסרדיס.

    נכון לעכשיו, יבול השורשים החשוב ביותר בעולם הוא קסבה (Manihot esculenta, איור). \(\PageIndex{2}\) ישנם עשרות שמות נפוצים לגידול זה. בהוואי, זה יכול להיות ידוע בשם טפיוקה. צמח זה הוא גם במקור מדרום אמריקה, אך כעת הוא מעובד באופן נרחב ברוב האזורים הטרופיים והסובטרופיים כולל איים רבים באוקיינוס השקט. זהו המקור השלישי בחשיבותו לפחמימות באזורים הטרופיים, מאחורי אורז ותירס. קסאווה יכולה לגדול בקרקעות עניות ובמקומות עם גשמים נמוכים. בישול והכנה נכונים חשובים, מכיוון שזנים מסוימים מכילים ציאניד שצריך להסיר לפני הצריכה. קסאווה הוא יבול רב-תכליתי וניתן להשתמש בו בדרכים רבות: מטוגן כמו בצ'יפס, מחית כמו בפירה, מותסס והופך למשקה אלכוהולי, ומיובש לסוגים שונים של קמח עם חיי מדף ארוכים (למשל קמח טפיוקה). כדורי הטפיוקה בתה בועה עשויים מעמילנים המופקים משורש זה.

    שורש חשוב נוסף הוא אואלה או בטטה (Ipomea batatas). הם טופחו על ידי ילידי הוואי מאז לפני המגע האירופי והיו מקור חשוב מאוד לפחמימות עבור האוכלוסייה באיים (איור\(\PageIndex{1}\)). בטטות הן יבול נוח מאוד שכן הן גדלות בכל מיני סביבות: רטובות, יבשות, ליד פני הים וגבהים גבוהים יותר. עם זאת, הוא טיפח בהרחבה במערכת החקלאית קוהלה באי הוואי (לינקולן וויטוסק, 2017). זנים רבים ושונים של בטטות גודלו בעבר ויבול זה עדיין מהווה מרכיב חשוב בתזונה כיום, אם כי רוב הזנים הגדלים במקום הם היכרות אחרונה עם הוואי.

    בטטות הן ילידות דרום אמריקה, שם בויתו לראשונה. הם טופחו בהוואי לפני מגע אירופי עם הוואי ואפילו עם אמריקה. אבל איך הם נסעו מדרום אמריקה להוואי? יש כמה השערות שמנסות להסביר זאת. הסבר אחד הוא שהצמח הגיע ברפטינג, או נסיעה בזרמים אוקיאניים (Montenegro et al. , 2008). עם זאת, ישנם קווי דמיון לשוניים לשמות המשמשים לבטטה בפולינזיה ובחוף אקוודור. המילה לבטטה בפולינזיה היא "קומלה" הדומה למילת הקוצ'ואה האקוודורית המקורית לבטטה "קומארה". בהוואי הבטטה ידועה בשם 'uala (אדלאר, 2011). לכן, סביר שפולינזים נסעו בסירות קאנו עד דרום אמריקה, סחרו עם אוכלוסיות הילידים שם והחזירו את הבטטה הביתה (Roullier et al. , 2013).

    אואלה נערך בנובמבר 10_2021.jpeg
    איור\(\PageIndex{1}\): בטטה (Ipomea batatas). מאת דוטראליוט מורשה תחת CC BY-NC-SA 4.0 דרך פליקר.

    שורשים הרפתקניים

    שורשים בדרך כלל צומחים מתחת לאדמה, אך כמה שורשים שהשתנו יכולים לצמוח מעל פני הקרקע מהגבעול והם נקראים שורשים נלווים. נחלק שורשים נלווים לשורשי אבזר, תומך ואווירי.

    שורשי אבזר

    שורשי האביזרים משתרעים מהגבעול לאדמה ומספקים תמיכה מכנית נוספת לצמח ויכולת ספיגה מוגברת לאחר הגעתם לאדמה. האלה (פנדנוס sp. ) הוא דוגמה מצוינת לצמח בעל שורשי אבזר (איור \(\PageIndex{2}\) E). בצמח זה שורשי אביזר יכולים לגדול באורך של 3-4 מטר (10-13 רגל). דוגמה טובה נוספת היא מנגרוב אדום (Rhizophora mangle) שמקורו במקומות טרופיים וסובטרופיים; עם זאת, מין זה אינו יליד הוואי שורשי האביזרים עוזרים לתמוך בענפים, ומאפשרים לראש העץ להתרחב לרוחב, ויוצרים מבוך שורשים יפהפה. זה גם עוזר לעץ לעמוד בשינויי גאות ושפל סערה תוך יצירת בית גידול לדגים ואורגניזמים מימיים אחרים.

    שורשי תמיכה

    שורשים דמויי קיר משתנים אלה אופייניים לכמה עצים גדולים הגדלים באזורים הטרופיים, בדרך כלל בקרקעות רדודות, ומספקים לעץ תמיכה מכנית נוספת. Ceibas הם דוגמאות מצוינות לעצים עם שורשי תומך (איור \(\PageIndex{2}\) D).

    שורשים אוויריים

    רוב הסחלבים הם אפיפטיים, כלומר הם גדלים על גבי צמחים אחרים, כמו עצים, ולא באדמה. המשמעות היא ששורשיהם אינם מתחת לאדמה, אלא צומחים לאורך פני הקליפה. עם זאת, אין זה אומר שהם טפילים, מכיוון שהם משתמשים רק בעץ כמקום לגדול והם עדיין אוספים את המים והחומרים המזינים מהסביבה כדי שיוכלו להמשיך בפוטוסינתזה שלהם. שורשי הסחלבים מכוסים בשכבה עבה של תאים מתים הנקראים ולמן, שנראית לבנבן, שעוזרת לשמור על מים (איור \(\PageIndex{2}\) B).

    שורשים טפיליים

    לצמחים מסוימים שורשים מיוחדים, הנקראים haustoria, החודרים לצמחים אחרים כדי לגנוב מים וחומרים מזינים. צמחים אלה נקראים טפילים, אך רמת הטפילות שונה בין מינים טפיליים. כמה צמחים טפילים גונבים מים ועדיין מסוגלים לעבור פוטוסינתזה כדי לייצר מזון משלהם, כמו צמח הדבקון. צמחים טפיליים אחרים הם טפילים מוחלטים שאין להם אפילו כלורופיל כדי להיות מסוגלים להמשיך בתהליך הפוטוסינתזה, כלומר עליהם להשיג מים ומזון מהצמח המארח כדי לשרוד. דוגמה לצמח טפילי לחלוטין היא התחמקות. Kauna'oa kahakai (Cuscuta sandwichiana) הוא דוגמה לצמח אנדמי הוואי שהוא טפילי לחלוטין (איור C). \(\PageIndex{2}\)

    שורשי רבייה

    שורשים ממינים מסוימים יכולים לייצר צמחים חדשים באמצעות רבייה א -מינית. זה נפוץ מאוד בגבעולים ונדיר יחסית בשורשים. סוג זה של שינוי מאפשר לצמח לגדל אדם חדש ממערכות השורשים שלו. זה המקרה של פרי לחם. אם עץ הלחם הראשי ייפגע מבעלי חיים כמו חזירים, העץ ישלח זרעים חדשים ממערכת השורשים שלו. אם העץ הראשי מת, צמח חדש זה יכול לצמוח ולהפוך לעץ חדש. גם אם העץ ניזוק רק, הצמח החדש יכול לצמוח ולהפוך לאדם משלו. אנשים בכל רחבי האוקיינוס השקט מנצלים את אסטרטגיית הרבייה הזו כדי להפיץ פירות לחם. מכיוון שזנים רבים אינם מייצרים זרעים עקב ביות אנושי, השורשים משמשים להפצת עצים קיימים (איור \(\PageIndex{2}\) F).

    צילום מסך 2021-07-22 בשעה 11.44.25 AM.png
    איור\(\PageIndex{2}\): מערכות שורש שהשתנו. א) שורש אחסון (קסאווה), ב) שורשי אוויר (סחלב), ג) שורשים טפיליים (גפן טפילית, Cuscuta sandwichiana), D) שורשי תמיכה (פיקוס sp.), E) שורשי אבזור (האלה) ו-F) שורשי רבייה (פרי לחם). מאת דוטראליוט מורשה תחת CC BY-NC-SA 4.0 דרך פליקר. שינויים: תמונות A, C ו- E שולבו עם תמונות המחבר (B, D ו- E) ליצירת צלחת/נגזרת מהיצירות המקוריות (A: "שורשי קסאווה" מורשה על ידי Renatosjoao, C: "גפן טפילית Cuscuta sandwichiana" ו- E: "שורשי[1] אביזר [2][3]Pandanus tectorius" מאת Forest & Kim Starr מורשים תחת CC BY 4.0).

    מיקוריזה

    מיקוריזה (myco = פטרייה; rhiza = שורש) הוא קשר סימביוטי שיש לרוב הצמחים עם פטריות בשורשיהם (איור\(\PageIndex{3}\); מיקוריזה היא צורת הרבים של מיקוריזה). סימביוזה פירושה "מערכת יחסים" שיכולה להיות הדדית, קומנסליסטית או טפילית. לפעמים שני בני הזוג מקבלים משהו ממערכת יחסים זו (הדדיות), פעמים אחרות, הפטרייה או הצמח עשויים שלא לקבל דבר בתמורה (קומנסליזם; פרינגל ואח ', 2011). הגוף הפטרייתי נקרא תפטיר (תפטיר רבים) והוא מורכב מהרחבות דמויות שורש הנקראות היפות הסופגות מים ומנקות את האדמה לחומרים מזינים כמו זרחן או חנקן ונותנות אותו לצמח המארח, מה שמגדיל את יכולת הספיגה הכוללת של הצמח. בתמורה, הצמח עשוי לתת לפטרייה פחמן (בדרך כלל בצורה של גלוקוז) המיוצר בפוטוסינתזה.

    ישנם שני סוגים של mycorrhizae: ectomycorrhizae (איור \(\PageIndex{3}\) A) שבו הפטריות מגדלות את ההיפות שלה (גוף פטריות דמוי שורש) בשכבות החיצוניות ביותר של תאי קליפת המוח של השורש. סוג זה של מיקוריזה נמצא בדרך כלל בעצים. אנדומיקוריזה (איור \(\PageIndex{3}\) B) הוא כאשר ההיפות חודרות לתאי קליפת המוח, כל הדרך לאנדודרמיס. לפעמים ההיפות יתנפחו ויצרו שלפוחיות המאחסנות חומרים מזינים שמקורם באינטראקציה בין צמח לפטרייה (איור B). \(\PageIndex{3}\) הפטריות אינן פוגעות בתאי הצמח. אנדומיקוריזה נמצא בצמחים עציים כמו גם עשבוניים.

    Mycorrhizae.jpg
    איור\(\PageIndex{3}\): דוגמאות למיקוריזה. א) פטריית אקטומיקוריזה על שתילי Pinus muricata, ו- B) שלפוחיות של פטריית מיקוריזה ארבוסקולרית לא מזוהה על קנבוס שמש (Crotalaria juncea). מאת דוטראליוט מורשה תחת CC BY-NC-SA 4.0 דרך פליקר. נגזרת מהיצירה המקורית של Nhu Nguyen מורשית תחת CC BY 4.0. תמונות שולבו ליצירת צלחת ותוויות נוספו.

    גושי שורש

    חנקן הוא אחד המקרו-נוטריינטים שצמחים צריכים כדי לגדול. למרות שהוא מהווה 79% מהאוויר, צמחים אינם יכולים לספוג אותו ישירות מהאטמוספירה. למעשה, רוב האורגניזמים, כולל בעלי חיים, אינם יכולים לספוג חנקן בצורתו הגזית. למרבה המזל, כמה חיידקים מקבעים חנקן מסוגלים לתקן או לשנות חנקן לצורה שמישה (כלומר חנקות). לצמחים מסוימים יש את היכולת ליצור קשר סימביוטי עם מינים מסוימים של חיידקים אלה בשורשיהם, ולהגביר את ספיגת החנקן. הצמח יוצר מבנה מעוגל בשורשיהם הנקרא גושים המארחים ומגן על החיידקים המקבעים חנקן (איור\(\PageIndex{4}\)). צמחים בעלי קשר הדדי זה כוללים צמחים ממשפחת הקטניות (Fabaceae) כמו שעועית, אפונה ובוטנים. משפחות אחרות של צמחים מסוגלות גם לקיים קשר מסוג זה עם חיידקים.

    שורש nodule.png
    איור\(\PageIndex{4}\): גוש שורש של Fabaceae. שונה כדי לכלול תוויות. מאת דוטראליוט מורשה תחת CC BY BY-NC-SA 4.0 דרך פליקר. נגזרת של היצירה המקורית של "יבול כיסוי Fabaceae חנקן מקבע גושי שורש עם החיידקים Bradyrhizobium", מאת Foxy Tigre מורשה תחת CC BY 2.0 באמצעות פליקר.