انواع ریشه گیاهان چیست؟ – ساختار و ویژگی های مختلف آن ها

ریشه ی گیاهان یکی از مهم ترین بخش های ساختمان یک گیاه است. این قسمت مهم از گیاه، وظایف زیادی را ر عهده دارد و دارای ویژگی های جالب و منحصر به فردی نیز است. در برخی از گیاه ها قسمت ریشه ی گیاه مواد غذایی و مغذی زیادی را در بین بافت های خود ذخیره می کند. در این نوع از گیاه ها بخش ریشه ی گیاه به عنوان ماده ی غذایی و منبع تغذیه برای انسان ها و همچنین حیوانات به کار می رود. لازم به ذکر است که به انواع ریشه گیاهان در کتاب درسی علوم پایه سوم ابتدایی نیز پرداخته شده است. در این مقاله ی نشریه جهان شیمی فیزیک به انواع ریشه گیاهان می پردازیم.

بخش های مختلف ساختمان گیاهان

گیاهان از مهم ترین موجودات روی زمین هستند و دارای اعمال و بخش های مختلف در ساختار خود هستند. گیاهان وظیفه ی مهم و بزرگ فتوسنتز را بر عهده دارند. فتوسنتز موجب تصفیه ی هوای کره ی زمین و همچنین تولید گاز تنفسی اکسیژن می شود. از این رو گیاهان برای حیات انسان ها و سایر موجوداتی که بر روی کره ی زمین زندگی می کنند، ضروری هستند. علاوه بر این، گیاهان بخش بزرگی از مواد غذایی مورد نیاز انسان ها، دام ها و حیوان های دیگر را نیز می سازند.

بررسی و مطالعه ی گیاهان و ساختار مختلف آن ها توسط زیست شناسان و گیاه شناسان به انجام می رسد. ساختمان گیاه ها شامل بخش های مختلف ریشه ها، برگ ها، گل ها، میوه ها و دانه ها می شود. هر یک از این ساختارهای مختلف گیاهی وظیفه های مهم و منحصر به فرد خود را برای حفظ و ادامه ی حیات گیاه بر عهده دارند. در ادامه به طور اختصاصی به هر یک از این ساختار ها می پردازیم.

ساختار، عملکرد و ویژگی های مختلف ریشه گیاه

این بخش مهم از ساختار یک گیاه، به طور معمول در زیر خاک قرار می گیرد. قسمت ریشه وظیفه های مختلفی را بر عهده داشته و برای حفظ و حیات یک گیاه، فعالیت های مختلفی را به انجام می رساند. این وظایف اعم از حفظ، تثبیت، پشتیبانی، تغذیه، در برخی از گیاهان ذخیره ی مواد غذایی و سایر موارد هستند. به طور کلی برای ریشه سه وظیفه ی مهم و مختلف در نظر گرفته می شود. این وظیفه ها شامل جذب آب و مواد معدنی مورد نیاز برای تغذیه ی گیاه، حفظ و نگاه داشتن گیاه در زمین و ساخت هورمون می شود.

علاوه بر درون زمین و یا داخل خاک، ریشه ها ممکن است در هوا و همین طور در داخل آب نیز قرار داشته باشند. تارهای کشنده که ظریف، باریک و مانند مو هستند، بخش هایی از ریشه اند که عمل جذب آب و مواد معدنی مختلف را بر عهده داشته و به انجام می رسانند. آب و مواد معدنی توسط تارهای کشنده ی ریشه جذب شده و به ساقه، برگ ها و سایر قسمت مختلف گیاه ها فرستاده می شود.

ساختار، عملکرد و ویژگی های مختلف ساقه و برگ

از دیگر سیستم های پشتیبان کننده برای گیاه ها، ساقه ها هستند. ساقه ها عمل مهم انتقال آب و مواد غذایی گوناگون را به انجام می رسانند. این بخش گیاهان مختلف آب و مواد مغذی را از ریشه ی گیاه ها به سایر بخش های آن ها می رسانند. ساقه ها همچنین ماده های غذایی تولید شده در گیاه ها را از برگ ها به قسمت های دیگر گیاهان انتقال می دهند. برگ ها نیز مهم ترین بخش های عملکردی در گیاه ها به حساب می آیند.

به طور کلی تمام غذای تولید شده در گیاه ها در برگ های گیاه تولید می شود. بخش اعظم فتوسنتز در برگ های گیاهان انجام می گیرد. بیشترین مقدار سبزینه یا کلروفیل گیاه ها نیز در برگ های آن ها وجود دارد. در حقیقت برگ های گیاهان برای انجام عمل فتوسنتز یا غذا سازی تمایز پیدا کرده اند. ساقه های سبز گیاهان نیز مقداری از کلروفیل یا سبزینه را در خود دارند.

ساختار، عملکرد و ویژگی های مختلف گل، میوه و دانه

گل ها بخش های زایشی ساختمان گیاه ها در گیاه های گل دار و یا همان نهاندانگان هستند. گل ها وظیفه ی تولید گامت ها و یا سلول های جنسی در گیاه ها و همین طور تولید میوه ها را بر عهده دارند. لقاح گامت های گیاه ها و گرده افشانی گیاه ها موجب پدید آمدن میوه ها از تخمک ها می شود. میوه ها نیز بخش هایی از گیاه ها هستند که در نتیجه ی تولید مثل در گیاهان به وجود می آیند.

دانه ها مهم ترین بخش برای تولید مثل گیاهان هستند. دانه ها در داخل میوه های گیاهان وجود دارند و توسط آن ها حفظ و نگه داری می شوند. در حقیقت میوه ها ساختارهای محافظت کننده برای دانه ها هستند. همان طور که به آن اشاره شد، دانه ها مهم ترین بخش از ساختارهای گیاهی برای تولید مثل کردن یک گیاه هستند. دانه ها در داخل میوه ها یافت می شوند. با جوانه زدن و رشد آن ها نیز عمل تولید مثل یک گیاه به انجام می رسد و گیاه جدید و بالغی به وجود می آید.

ریشه های گیاهان به چه صورتی هستند؟

قسمتی از یک گیاه آوند دار و یا همان آوندی که در زیر سطح زمین (به طور معمول) گیاه را پشتیبانی می کند، ریشه ی گیاه نامیده می شود. مطالعه و بررسی اختصاصی ریشه گیاهان در علم گیاه شناسی که شاخه ای از رشته ی علم زیست شناسی است، انجام می شود. ریشه با بخش ساقه تفاوت هایی اساسی دارد. از جمله ی این تفاوت ها وجود کلاهک ریشه، عدم وجود جوانه های برگ، ضمائم و وجود شاخه هایی با منشا از بافت های داخلی (نه جوانه ها) در ساختار ریشه ها هستند.

ریشه اولین بخشی از یک گیاه است که در زمان جوانه زنی یک دانه از آن خارج می شود. این ریشه ی بیرون آمده از دانه و یا همان بذر گیاه، ریشه ی اولیه نامیده می شود. ریشه ی اولیه رشد می کند، بزرگ تر و منشعب می شود. با این اتفاقات ریشه های اولیه و یا ریشه های ثانویه به وجود می آیند. در بعضی از گیاه ها، ریشه ی اولیه مهم ترین قسمت در سیستم ریشه ای در نظر گرفته می شود. اما در غالب گیاه ها ریشه ی اولیه به ریشه ی اصلی تبدیل می شود.

بخش های مختلف انواع ریشه گیاهان

قسمتی از ساختار ریشه یک گیاه که در نوک آن قرار دارد و سلول های جدید از آن قسمت رشد می کنند، مریستم آپیکال نامیده می شود. این قسمت مریستم آپیکال دارای بخشی به نام کلاهک ریشه در ناحیه ی بالایی خود است. علت وجود این کلاهک ریشه در مریستم آپیکال، آسیب پذیری بالای این قسمت است. همزمان با رشد ریشه و پیش رفتن آن در خاک، ساختار کلاهک ریشه از آن محافظت می کند. کلاهک ریشه از آسیب رسیدن به نوک ریشه توسط ذرات کوچک و بزرگ موجود در خاک، محافظت می کند.

به طور کلی اکثر ریشه ها دارای سه قسمت ناحیه مریستمی، ناحیه طویل شدن یا کشیدگی و ناحیه ی تمایز هستند. ناحیه مریستمی شامل همان مریستم آپیکال یا رأسی می شود. این سلول ها تقسیم میتوز سریع دارند. سلول های جدید به وجود آمده از این قسمت با ورود به ناحیه ی طویل شدن یا همان ناحیه ی کشیدگی، به سرعت کشیده شده و باعث طویل تر شدن ریشه ی گیاه می شوند. سلول های بالغ و اختصاصی مانند تار کشنده ی ریشه، آوند چوبی و آبکش در ناحیه ی تمایز قرار دارند.

بخش تار کشنده ی ریشه ی یک گیاه

بر روی سطح ریشه ی گیاه، سلول های اپیدرم امتداد یافته اند که تار کشنده نامیده می شوند. با برخورد به خاک این تارهای کشنده به طور دائم از ریشه جدا می شوند و سپس دوباره ساخته می شوند. تارهای کشنده ی ریشه های گیاه های مختلف همگی ظریف و طویل اند. طویل و دراز بودن این ساختارها به علت ایجاد حداکثری امکان جذب آب توسط تار کشنده ی ریشه از خاک است. از این رو بیشتر مقدار مواد معدنی و آب جذب شده توسط ریشه ی گیاه به وسیله ی این تارهای کشنده ی ریشه جذب می شوند.

آب و مواد معدنی ای که از طریق آوند ها به بخش های مختلف یک گیاه می روند، به روش اسمز از خاک به تارهای کشنده ی ریشه وارد شده اند. دو روش رسانای آپو پلاستی و یا سیمپلاستی، روش های حرکت مایعات از تار های کشنده ی ریشه به طرف آوند های چوبی هستند. در روش آپو پلاستی آب از طریق فضاهای بین سلولی و در روش سیمپلاستی مایعات از ظریق کانال های خاص سلولی منتقل می شوند و عبور می کنند.

انواع ریشه گیاهان و ویژگی های گوناگون آن ها

در ابتدا لازم است اشاره شود که همه ی گیاه ها دارای ریشه و یا سیستم ریشه نیستند. گیاه هایی مانند جگرواش ها و یا خزه ها بدون ریشه هستند. ریشه ها دارای انواع مختلف هستند و اعمال حیاتی و مهمی را به انجام می رسانند. انواع مختلف ریشه ها به طور معمول عملکرد های مشابهی را دارا هستند. غالباً ریشه های مختلف محل پیدایش و ساختار متفاوتی دارند.

به طور عمده انواع ریشه های گیاه های مختلف را به سه دسته ی کلی تقسیم می کنند. این سه دسته ی مختلف ریشه ها عبارت شامل سیستم ریشه ای عمودی و یا راست، سیستم ریشه ای افشان و یا پراکنده و سیستم ریشه ای اکتسابی و یا نا خواسته هستند. در ادامه به طور کامل به هر یک از این انواع مختلف ریشه ها می پردازیم.

سیستم ریشه ای عمودی و یا راست

ریشه هایی که از ریشه ی جنین یک دانه در حال جوانه زدن پدید می آیند، ریشه های عمودی یا راست هستند که یکی از انواع ریشه گیاهان است. در این سیستم یک ریشه وجود دارد که ریشه ی اصلی است. ریشه های جانبی از ریشه ی اصلی منشأ می گیرند. ریشه ی اصلی به شکل استوانه ای است و اولین ریشه ای است که از ریشه چه به وجود می آید. این ریشه ی استوانه ای به طور عمودی به پایین رشد می کند و ریشه ی اولیه هم نامیده می شود. ریشه هایی که از ریشه ی اولیه منشعب می شوند و به وجود می آیند، ریشه های ثانویه نامیده می شوند.

همچنین ریشه هایی که از ریشه های ثانویه منشعب می شوند و رشد می کنند، ریشه های ثالثه نامیده می شوند. در نوک این ریشه ها ریشه های فرعی وجود دارند که بسیار ظریف و مانند مو خواهند بود. ریشه ی اصلی در سیستم  ریشه ای عمودی ضخیم ترین و طولانی ترین ریشه ی گیاه می باشد. ریشه های عمودی در طول رشد به جلو باریک تر می شوند.

سیستم ریشه ای افشان و یا پراکنده

گره های یک ساقه ی افقی و یا پایه ی ساقه، ریشه های افشان و یا پراکنده را تشکیل می دهند. Fibrous roots و یا همان ریشه های افشان (فیبری) سطحی تر هستند و تا اعماق زیادی از خاک نفوذ نمی کنند. مانند سیستم ریشه ای عمودی، در این سیستم ریشه ای نیز یک ریشه ی اصلی وجود دارد.

از ریشه ی اصلی چند ریشه به حالت افشان به اعماق زمین می رود. به طور معمول این سیستم ریشه ای افشان در گیاه های تک لپه ای که دارای رگبرگ های موازی در برگ های خود باشند، دیده می شود. به عنوان مثال از این گیاهان با سیستم ریشه ای افشان یا پراکنده می توان درخت نخل، ذرت، چمن، برنج، کوکب، پیاز، سیب زمینی شیرین، ارزن، مارچوبه و… را نام برد.

سیستم ریشه ای اکتسابی و یا نا خواسته

Adventitious Root System یا همان سیستم ریشه ای نا خواسته از قسمت های غیر ریشه ای یک گیاه رشد می کند و به طور کامل مخالف و برعکس سیستم ریشه ای عمودی است. این ریشه ها در سیستم ریشه ای نا خواسته به طور غالب از بخش های هوایی در یک گیاه رشد می کنند. در این سیستم ریشه ها از بخش هایی مانند شاخه ها، ساقه، بین گره ها، ریشه های آسیب یافته و این قبیل بافت ها به وجود آیند. این سیستم ریشه ای فرعی در تک لپه ای ها و برخی از دو لپه ای ها قابل مشاهده می باشد.

گیاه های دو لپه ای با این سیستم ریشه ای شامل بید، توت فرنگی، شبدر، پیچک هستند. در گیاهان هورمون ها نیز می توانند باعث ایجاد ریشه های فرعی بشوند. برای مثال در گیاه فلفل بتل یا همان Betel ریشه های صعودی همان ریشه های فرعی هستند که گیاهی که در حال بالا رفتن است را حفظ و حمایت می کنند.

انواع ریشه گیاهان به شکل تخصص یافته

محیط زندگی یک گیاه و همچنین نوع و گونه ی یک گیاه وظیفه های مختلفی را برای گیاه به همراه دارد. در نهایت رشد و نمو گیاه برای به انجام رساندن آن وظیفه ها اختصاصی می شود و تمایز پیدا می کند. ساختارهای مختلف یک گیاه که ریشه ها هم جزء مهمی از آن ها هستند، در همین راستا اختصاصی می شوند. انواع ریشه گیاهان می توانند برای به عمل رساندن نقش های مختلفی اختصاصی بشوند. ریشه ها می توانند از مواد غذایی نگهداری کنند. این ریشه ها گوشتی شده و می توانند کربوهیدرات ذخیره کنند مانند سیب زمینی شیرین، کاساوا و لوبیا.

برخی ریشه ها می توانند ذخیره کننده ی آب باشند. این گیاهان به طور معمول در مناطق گرم زندگی می کنند مانند بعضی از اعضای خانواده ی کدو تنبل. ریشه های تکثیر کننده، ریشه های هوایی، ریشه های منقبض شونده، ریشه های هاستوریا یا انگلی، ریشه های پشتیبان یا تکیه گاه، ریشه های حائل و پنوماتوفور ها از سایر ریشه های تخصص یافته در گیاهان هستند و اعمال منحصر به فرد خود را به انجام می رسانند.