Các rễ khí sinh là những rễ chuyên dụng có tính địa dưỡng âm mọc lên khỏi mặt nước. Những rễ này có cấu trúc tương tự như lỗ chân lông hoặc lá đinh lăng, có chức năng cung cấp không khí cho rễ đặc trưng ở những nơi đầm lầy và ngập nước.
Các loài ưa nước như rừng ngập mặn (Avicennia germinans và Laguncularia raecemosa) có rễ khí sinh, cũng như bách hói (Taxodium chưng cất) và tupelo (Nyssa aquatica). Đối với cây đước đỏ (Rhizophora mangle), ngoài tác dụng hỗ trợ, rễ còn giúp cây thở.
Tế bào khí sinh. Nguồn: flickr.com
Loại rễ này phát triển ở một số loài thực vật mọc ở đất thấm nước và nén chặt. Rễ biểu sinh có nhiều lỗ xốp và mô xốp, tạo điều kiện trao đổi khí với khí quyển xung quanh.
Các khu vực ngập nước hoặc bùn ngập mặn là môi trường yếm khí, vì vậy thực vật phải thích nghi với các điều kiện bất lợi này. Trong trường hợp này, các rễ khí sinh có khoảng gian bào rộng tạo điều kiện thuận lợi cho sự khuếch tán khí đến các rễ bị ngập nước.
Đặc điểm chung
Các rễ khí sinh phát triển thành rễ mọc thẳng tạo thành cấu trúc tăng dần hoặc kéo dài của hệ thống rễ ngầm. Các rễ này lộ ra trong ngày và nằm trên mặt nước, tạo điều kiện cho việc lấy oxy từ môi trường.
Các hạt đậu lăng nằm dọc theo bề mặt thu nhận oxy thông qua mô xốp, sau đó được lan truyền khắp cây. Các loài như rừng ngập mặn phát triển các rễ khí sinh, vì đất có độ mặn cao và yếm khí ngăn cản rễ thực hiện trao đổi khí.
Ở các loài cây ngập mặn Mấm nảy mầm và Bần chua, rễ khí sinh phát triển như những phần mở rộng ra bên của rễ dọc mọc dưới nước. Tương tự như vậy, các rễ ngang mở rộng đáng kể, hoàn thành chức năng neo.
Các rễ khí sinh ở rừng ngập mặn có kích thước và đặc điểm hình thái khác nhau. Trong rừng ngập mặn Mấm biển nảy mầm các rễ khí sinh có hình dạng giống như ngón tay hoặc bút chì, trong khi ở các loài Bần chua là lá mầm.
Các rễ khí sinh thường nhỏ hơn 30 cm ở Avicennia sp. và dưới 20 cm ở Laguncularia sp. Tuy nhiên, ở cây bần chua sp. nó phát triển chậm cho đến khi trở thành gỗ và đạt chiều cao từ 30 cm đến 3 m.
Sự hiện diện của sự phân nhánh ở rễ khí sinh không phổ biến. Tuy nhiên, hiện tượng phân đôi hoặc mở rộng tầng sinh môn xảy ra khi các vết cắt hoặc tổn thương mô đã xảy ra.
Mầm mấm. Nguồn: Deskgram.net
Mật độ rễ khí sinh hoặc số lượng rễ khí sinh tương đối lớn. Các loài Mấm nảy mầm đã phát triển đầy đủ, cao từ 2-3 m, thường có hơn 10.000 rễ khí sinh.
Ở các chi rừng ngập mặn Mấm và Bần chua, rễ khí sinh có chứa chất diệp lục ở các lớp dưới bề mặt. Trên thực tế, các cấu trúc này có khả năng quang hợp trong các lớp diệp lục dưới lớp biểu bì.
Các loại rễ khí sinh
Dựa vào tính chất của bề mặt, rễ khí sinh được phân biệt thành hai loại: nhẵn và nhám hoặc nhám. Các rễ khí sinh trơn là đặc điểm của các mô non, chúng vẫn ở dưới nước, bề mặt nhẵn và chúng có ít đinh lăng hơn.
Về phần rễ khí sinh thô, chúng nằm chủ yếu trên bề mặt nước và là cấu trúc phát triển nhất. Chúng có bề mặt thô ráp và có rất nhiều hạt đậu khắp mô biểu bì.
Rễ khí sinh là rễ không khí hoặc hô hấp thích nghi để cung cấp không khí cho các bộ phận ngập nước của cây, đặc biệt là rễ ngầm.
Vì lý do này, rễ khí sinh thể hiện tính địa dưỡng âm nên chúng phát triển theo chiều thẳng đứng lên trên cho đến khi gặp được nguồn oxy.
Chức năng
Các rễ khí sinh chức năng có lớp vỏ màu xám hoặc xanh lục hơi vàng với nhiều hạt đậu khác nhau trên bề mặt. Tương tự như vậy, chúng được bao phủ bởi một lớp mô biểu bì không thấm nước.
Do đó, chức năng chính của rễ khí sinh liên quan đến sự trao đổi khí giữa các mô bên trong và khí quyển, một quá trình diễn ra thông qua các mô xốp lấy không khí và chuyển nó theo cách thẩm thấu qua mô xốp đến phần còn lại của cơ thể. cây.
Bằng cách chuyển oxy đến các rễ dưới bề mặt, các rễ khí sinh hoạt động như một cơ chế thông gió chuyên biệt. Trên thực tế, cơ chế này cho phép không khí lưu thông qua cây trồng cho phép nó tồn tại trong môi trường yếm khí.
Dọc theo bề mặt của rễ khí sinh ở dưới nước, một nhóm rễ ăn phát triển. Những rễ ăn này thích nghi với điều kiện độ mặn cao thực hiện chức năng hấp thụ chất dinh dưỡng từ môi trường nước.
Thích ứng với môi trường
Các rễ khí sinh là cấu trúc rễ chuyên biệt cho phép các loài khác nhau, chẳng hạn như rừng ngập mặn, sống trong các lớp trầm tích yếm khí.
Trên thực tế, cây ngập mặn thích nghi để tồn tại trong đất thiếu oxy nhờ bộ rễ trên không.
Rừng ngập mặn. Nguồn: pixabay.com
Thực vật cần oxy cho quá trình hô hấp thông qua tất cả các mô sống, kể cả rễ ngầm. Do đó, trong đất tơi xốp không bão hòa nước, sự khuếch tán không khí giữa các lỗ xốp của đất có thể đáp ứng nhu cầu oxy.
Tuy nhiên, trong đất ngập nước, các không gian trở nên bão hòa với nước với nồng độ oxy thấp hơn không khí. Do đó, rừng ngập mặn đã phát triển một hệ thống rễ trên không rộng rãi gây hại cho rễ dưới đất.
Về mặt này, những rễ trên không này, được gọi là rễ khí sinh, cho phép trao đổi khí về phía rễ dưới đất. Các rễ khí sinh mọc từ rễ ngầm lên bề mặt đất hoặc nước.
Ở những vùng ven biển nơi cây ngập mặn mọc, rễ khí sinh hút vào không khí khi thủy triều xuống qua các lá đinh lăng. Sau đó, nó vận chuyển không khí qua các mô xốp đến phần còn lại của cây, đặc biệt là về phía rễ ngầm.
Ở rừng ngập mặn đỏ, người ta quan sát thấy rễ hỗ trợ kéo dài từ thân cây và rễ phụ từ cành. Ngược lại, ở cây đước đen không quan sát thấy rễ hỗ trợ, nhưng có những rễ nhỏ mọc lên từ đất bao quanh thân cây theo chiều dọc.
Người giới thiệu
- Everett Thomas H., Weber Lillian M. et al. (2018) Tế bào khí sinh: Cấu trúc và sự phát triển của cây. Phục hồi tại: britannica.com
- Lim Kelvin K., Murphy Dennis H., Morgany T., Sivasothi N., Ng Peter K., Soong BC, Tan Hugh T., Tan KS & Tan TK (2001) "Hướng dẫn về Rừng ngập mặn của Singapore." Tập 1: Hệ sinh thái và sự đa dạng của thực vật. Phục hồi tại mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008) Enzyme, Energetics và Respiration. Sinh lý cây thân gỗ (Tái bản lần thứ ba), Trang 169-197.
- Pneumatophore (2016) A Dictionary of Biology. Phục hồi tại: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, PR, & Kobayashi, K. (2017). Hình thái của bốn loại rễ và giải phẫu của mối nối rễ-rễ trong con đường khí tương quan của rễ cây Avicennia Marina (Forsk) Vierh. Vegetos-An International Journal of Plant Research, 30 (2), 100-104.