Skip to main content
Global

25.4C: האבולוציה של שורשים בצמחים נטולי זרעים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209843

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

    שורשים תומכים בצמחים על ידי עיגונם לאדמה, ספיגת מים ומינרלים ואחסון תוצרי פוטוסינתזה.

    מטרות למידה
    • הסבר כיצד שורשים מספקים תמיכה לצמחים

    נקודות מפתח

    • ישנם שני סוגים עיקריים של מערכות שורשים: מערכות שורשי ברז מורכבות משורש ראשי אחד שצומח אנכית עם שורשים רוחביים קטנים יותר הצומחים מהשורש הראשי, בעוד שמערכות שורשים סיביות יוצרות רשת צפופה של שורשים ליד פני הקרקע.
    • ניתן לשנות שורשים לאחסון מזון או עמילנים וכדי לספק תמיכה נוספת לצמחים; ירקות רבים, כגון גזר, הם שורשים מהונדסים.
    • אזור של חלוקת תאים, אזור התארכות ואזור התבגרות והתמיינות מהווים קצה שורש, שבו תאי השורש מתחלקים, גדלים ומתמיינים לתאים מיוחדים.
    • מערכת כלי הדם של השורשים מוקפת באפידרמיס, המסדירה חומרים הנכנסים למערכת כלי הדם של השורש.

    מונחי מפתח

    • אנדודרמיס: בגזע צמח או בשורש, גליל של תאים המפריד בין קליפת המוח החיצונית לליבה המרכזית ושולט בזרימת המים והמינרלים בתוך הצמח
    • סוברין: חומר שעווה המצוי בקליפה שיכול להדוף מים
    • pericycle: בשורש צמח, גליל רקמת הצמח בין האנדודרמיס לפלום

    שורשים: תמיכה בצמח

    שורשים אינם נשמרים היטב בתיעוד המאובנים. עם זאת, נראה כי שורשים הופיעו מאוחר יותר באבולוציה מאשר רקמת כלי הדם. פיתוח רשת שורשים ענפה ייצג תכונה חדשה משמעותית של צמחי כלי דם. השורשים סיפקו לצמחי זרעים שלושה תפקידים עיקריים: עיגון הצמח לאדמה, ספיגת מים ומינרלים והובלתם כלפי מעלה ואחסון תוצרי הפוטוסינתזה. חשוב לציין, שורשים משתנים כדי לספוג לחות ולהחליף גזים. בנוסף, בעוד שרוב השורשים נמצאים מתחת לאדמה, לצמחים מסוימים יש שורשים נלווים, המגיחים מעל הקרקע מהיורה.

    סוגי מערכות שורש

    ישנם בעיקר שני סוגים של מערכות שורש. לדיקוטים (צמחים פורחים עם שני עלי זרעים עובריים) יש מערכת שורשי ברז ואילו לחד-צמיתים (צמחים פורחים עם עלה זרע עוברי אחד) יש מערכת שורשים סיבית. למערכת שורשי ברז יש שורש ראשי שצומח אנכית ממנו נובעים שורשים רוחביים קטנים יותר. שן הארי הם דוגמה טובה; שורשי הברז שלהם מתנתקים בדרך כלל כשמנסים למשוך את העשבים האלה; הם יכולים להצמיח מחדש יורה נוסף מהשורש שנותר.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): סוגי שורשים: (א) למערכות שורש הברז יש שורש ראשי שצומח למטה, בעוד (ב) מערכות שורשים סיביות מורכבות משורשים קטנים רבים.

    מערכת שורש ברז חודרת עמוק לתוך האדמה. לעומת זאת, מערכת שורשים סיבית ממוקמת קרוב יותר לפני הקרקע, ויוצרת רשת שורשים צפופה המסייעת גם במניעת שחיקת קרקע (עשבי דשא הם דוגמה טובה, כמו גם חיטה, אורז ותירס). בנוסף, בחלק מהצמחים יש למעשה שילוב של שורש ברז ושורשים סיביים. לצמחים הגדלים באזורים יבשים יש לרוב מערכות שורשים עמוקות, בעוד שלצמחים הגדלים באזורים עם מים בשפע נוטים להיות מערכות שורשים רדודות יותר.

    צמיחת שורשים ואנטומיה

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): אזורים בקצה השורש: מבט אורכי של השורש חושף את אזורי חלוקת התא, התארכות והתבגרות. חלוקת תאים מתרחשת במריסטם האפיקי.

    גידול שורשים מתחיל בנביטת זרעים. כאשר עובר הצמח יוצא מהזרע, רדיקל העובר יוצר את מערכת השורשים. קצה השורש מוגן על ידי מכסה השורש, מבנה בלעדי לשורשים ובניגוד לכל מבנה צמחי אחר. מכסה השורש מוחלף ברציפות מכיוון שהוא ניזוק בקלות כשהשורש דוחף דרך האדמה. ניתן לחלק את קצה השורש לשלושה אזורים: אזור חלוקת תאים, אזור התארכות ואזור התבגרות והתמיינות. אזור חלוקת התאים הוא הקרוב ביותר לקצה השורש; הוא מורכב מהתאים המתחלקים באופן פעיל של מריסטם השורש. אזור ההתארכות הוא המקום בו התאים החדשים שנוצרו גדלים באורך, ובכך מאריכים את השורש. החל משער השורש הראשון הוא אזור התבגרות התא בו תאי השורש מתחילים להתמיין לסוגי תאים מיוחדים. כל שלושת האזורים נמצאים בסנטימטר הראשון בערך של קצה השורש.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): שורשים שהשתנו: ירקות רבים הם שורשים מהונדסים, כגון צנוניות וגזר, המאחסנים אנרגיה בצורה של עמילנים וסוכרים.

    רקמת כלי הדם בשורש מסודרת בחלק הפנימי של השורש, הנקרא גליל כלי הדם. שכבת תאים, המכונה אנדודרמיס, מפרידה בין רקמת כלי הדם לרקמת הקרקע בחלק החיצוני של השורש. האנדודרמיס בלעדי לשורשים, ומשמש מחסום לחומרים הנכנסים למערכת כלי הדם של השורש. חומר שעווה הנקרא סוברין קיים על דפנות התאים האנדודרמליים. אזור שעווה זה, המכונה הרצועה הקספרית, מאלץ מים ומומסים לחצות את ממברנות הפלזמה של תאים אנדודרמליים במקום להחליק בין התאים. זה מבטיח שרק חומרים הנדרשים על ידי השורש עוברים דרך האנדודרמיס, בעוד שבדרך כלל לא נכללים חומרים רעילים ופתוגנים. שכבת התא החיצונית ביותר של רקמת כלי הדם של השורש היא הפריציקל, אזור שיכול להוליד שורשים לרוחב. בשורשים דיקוטיים, הקסילם והפלום של הסטלה מסודרים לסירוגין בצורת X, ואילו בשורשים חד -צוטיים, רקמת כלי הדם מסודרת בטבעת סביב הבור.

    שינויים שורש

    ניתן לשנות מבני שורש למטרות ספציפיות. לדוגמה, חלק מהשורשים הם בולבוסים ועמילן מאחסן. שורשי אוויר ושורשי אבזר הם שתי צורות של שורשים מעל הקרקע המספקים תמיכה נוספת לעיגון הצמח. שורשי ברז, כמו גזר, לפת וסלק, הם דוגמאות לשורשים שמשתנים לאחסון מזון.