Содержание
Древнейшему растению с корнями 400 миллионов лет
02 сентября 2021
11:19
Ольга Мурая
Так растение Asteroxylon mackiei могло выглядеть при жизни.
Иллюстрация Matt Humpage.
3D-реконструкция показывает ветвистый побег (показан зелёным цветом) и корневую систему (синим и фиолетовым).
Иллюстрация Sandy Hetherington.
Благодаря технологии 3D-визуализации исследователи смогли своими глазами наблюдать эволюцию одного из древнейших наземных растений.
Учёные разобрались в эволюции первых корней у наземных растений благодаря окаменелости, обнаруженной на территории Шотландии. Исследователи из Великобритании и Австрии создали 3D-реконструкцию растения девонского периода, основываясь лишь на его окаменелом следе.
Полученные ими данные говорят о том, что эволюционные процессы, которые привели к появлению корня как отдельного органа, начались вскоре после появления самих наземных растений, то есть чуть более 400 миллионов лет назад.
Поясним, что первые вышедшие на сушу растения не имели корней, были небольшими и росли в непосредственной близости от воды, что гарантировало их выживание. Появление корня стало поворотным событием в эволюции растений и жизни на Земле, какой мы её знаем.
Ведь корни позволили растениям получать больше питательных веществ из почвы, дали им опору, чтобы стебли могли оторваться от поверхности и получать больше солнечных лучей. Растения постепенно стали увеличиваться в размерах и создавать новую экосистему, всё более пригодную для других форм жизни.
«Их эволюция, изменение и распространение по всему миру оказали значительное влияние на систему Земли. Корни растений снизили уровень CO2 в атмосфере, стабилизировали почву и разительно изменили круговорот воды на поверхности континентов», – рассказывает ведущий автор работы Александр Хетерингтон (Alexander J. Hetherington) из Эдинбургского университета.
Растение, чью трёхмерную модель воссоздали учёные, принадлежит вымершему виду Asteroxylon mackiei из также вымершего рода Asteroxylon. Оно является представителем древнего отдела плауновидных. Сегодня на планете произрастают такие представители этого отдела, как плаун, селагинелла и полушник.
3D-реконструкция показывает ветвистый побег (показан зелёным цветом) и корневую систему (синим и фиолетовым).
Иллюстрация Sandy Hetherington.
3D-реконструкция позволила учёным воссоздать информацию не только о строении, но и о развитии органов древнего растения.
Дело в том, что ранние интерпретации структуры этого ископаемого плауновидного основывались лишь на сравнении фрагментарных отпечатков с ныне существующими растениями.
Выяснилось, что корни этого растения развивались особым способом, который уже не наблюдается у современных растений. Это говорит о том, что подобный механизм корнеобразования — пройдённый этап эволюции.
«Это древнейшие известные структуры, напоминающие современные корни. Теперь мы знаем, как они формировались. Они возникли, когда побегообразная ось образовала «вилку», в которой один зубец сохранил свойства побега, а другой получил свойства корня», – объясняет соавтор работы Лиам Долан (Liam Dolan) из Института молекулярной биологии растений имени Грегора Менделя.
Изученная окаменелость сотню лет ждала своего часа на музейной полке. Авторы работы отмечают, что эта работа не последняя в своём роде: в музейных запасниках хранятся тысячи других экспонатов. Их изучение с помощью новых технологий подарит волнующие ответы на ключевые вопросы науки.
Результаты нынешнего исследования были опубликованы в издании eLife.
К слову, ранее мы писали об обнаружении спор древних наземных растений возрастом 485 лет. Мы также рассказывали о богатой находке палеонтологов в Африке: они обнаружили не менее 15 видов ископаемых растений возрастом более 400 миллионов лет. Писали мы и о том, что древнейшими обитателями суши могли быть грибы.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».
наука
эволюция
растения
палеонтология
палеоботаника
новости
Ранее по теме
Гибрид белого и бурого медведя скоро поселится в Якутии
Высокая тревожность появилась благодаря динозаврам?
Потенциально живые организмы возрастом 830 млн лет обнаружены в древней ловушке
Почему удавы не задыхаются, сжимая жертву в смертельных объятьях
Красота и иммунитет человека оказались странным образом связаны
Учёные: мозг домашних кошек становится всё меньше
Корень, его значение в жизни растения.
презентация, доклад
Корень, его значение в жизни растения.
Окружающий нас мир разнообразен и интересен. Особенны и неповторимы бавлинские пейзажи: леса по одну сторону , горы по другую и многочисленные звонкие, чистые родники, которые текут и текут, дело доброе творя.
река Бавлинка
Мой дом расположен у самого леса и в любое время года я люблю гулять и замечать что-то новое.
Летом по вечерам к нам в гости, во двор, заходит ёжик..
А сейчас зимой прилетает «пообедать» много разных птиц:
синицы
воробьи
снегири
свиристели
свиристели
дятлы
сойки
Деревья и кустарники ещё «спят», только ели и сосны зеленеют.
Читая журналы и книги о животных и растениях, и смотря фильмы о природе, мне захотелось самой провести наблюдение, поставив опыт.
КОРЕНЬ
Растение –это живой организм и как организм, оно состоит из органов.одним из органов растения является корень. Корни закрепляют растение в почве и прочно удерживают его в течение всей жизни. Через них растение получает из почвы воду и растворённые в ней минеральные вещества. В корнях некоторых растений могут откладываться и накапливаться запасливые вещества.
КОРНЕВАЯ СИСТЕМА
Различают три вида корней: главные, придаточные и боковые. При прорастании семени первым развивается зародышевый корешок. Он превращается в главный корень. Корни, образующиеся на стеблях, а у некоторых растений и на листьях, называют придаточными. От главного и придаточных корней отходят боковые корни.
Придаточные
корни
Главный корень
Боковые корни
ТИПЫ КОРНЕЙ
стержневая
мочковатая
ФОТОГРАФИИ РАЗЛИЧНЫХ КОРНЕЙ
Дыхательные корни болотного кипариса
Придаточные корни баньяна
Корневые клубни георгина
Воздушные корни орхидей
У пшеницы масса корней более чем в 100 раз превышает массу надземных частейрастения.
Корни яблони проникают в почву на глубину 3-4 метра, а в стороны от ствола находятся на 15 метров.
У одного ратения ржи корневая система состоит из 14 миллионов мелких корней. Если вытянуть все эти корни в одну линию, они займут 600 км (расстояние от Бавлов до Йошкар-Олы, города, где живёт моя бабушка).
У репчатого лука мочковатая корневая система разрастается в стороны от стебля на 60-70 сантиметров.
Мой опыт «Рост корня».
Цель: понаблюдать, как растёт корень.
Задача: в качестве объекта для наблюде-
ний была выбрана луковица репчатого
лука.
Ход опыта:
1.Поставить луковицу в воду.
2.Отметить появление корней.
3.Оторвать кончики у нескольких корней, наблюдать развитие боковых корней после пикировки.
Календарь наблюдений.
20.02.10 Поставила луковицу в воду.
21.02.10 Без изменений.
22.02.10 Без изменений.
23.02.10 Появились маленькие корни.
24.02.10 Корни увеличились на 2 см.
25.02.10 Корни стали больше ещё на 2 см.
26.02.10 Сделала пикировку.
27.02.10 Боковые корни не выросли.
Результат: боковые корни не появились.
Вывод: Если оборвать или обрезать кончик корня- его верхушку, рост корня в длину прекратится.
Скачать презентацию
Важность здоровых корней растений
Знаете ли вы, что то, что вы видите над землей в своих растениях, на самом деле определяется тем, что скрыто под землей? То, что происходит под землей, где живут корни растений, стимулирует рост растений. Чем крупнее и здоровее корневая система, тем крупнее и здоровее растение.
Знаете ли вы, что то, что вы видите над землей в своих растениях, на самом деле определяется тем, что скрыто под землей? То, что происходит под землей, где живут корни растений, стимулирует рост растений. Чем крупнее и здоровее корневая система, тем крупнее и здоровее растение.
Что делают здоровые корни?
Много вещей. Во-первых, они обеспечивают якорь, необходимый для удержания растения на месте. Что еще более важно, корни — это спасательный круг растения, который берет воздух, воду и питательные вещества из почвы и перемещает их вверх к листьям, где они могут взаимодействовать с солнечным светом для производства сахаров, ароматов и энергии для растения.
Это волшебство того, как вещи растут.
Кроме того, недавно биологи обнаружили, что корни действительно выделяют соединения, которые воздействуют на микроорганизмы в почве, защищая растения от болезней и стимулируя их поглощение питательных веществ из почвы. Под землей целый мир активности! Подробнее об этом читайте в нашей статье «Почва жива. Действительно!»
Так как же получить систему хороших, здоровых корней? Запомните семь слов: «Здоровая, глубокая почва. Достаточное количество влаги и питательных веществ». Если все, что вы делаете в своем саду, направлено на это, ваши растения должны процветать. (Конечно, есть уродливые увядания и другие болезни, которые могут разрушить даже самые продуманные планы, но вы можете узнать о них больше позже, если вам нужно.)
Контейнеры и грядки
Чтобы создать благоприятную среду для корней, заполните контейнеры и приподнятые грядки подходящей почвой для выращивания. Используйте горшечную смесь высшего качества, такую как Miracle-Gro® Potting Mix, в горшках; на приподнятых грядках используйте почву для приподнятых грядок, такую как Miracle-Gro® Raised Bed Soil, которая менее рыхлая, чем горшечная смесь, но не такая плотная, как садовая земля.
Садовая почва, как в мешках, так и в реальном саду, слишком тяжелая и будет чрезмерно уплотняться при использовании на приподнятой грядке или в контейнере. Корням нужен воздух и пространство, и они не будут хорошо расти в уплотненной почве.
Этот молодой корень брюквы вырывается из земли, что часто происходит с корнями по мере их увеличения.
Наземные сады
Если у вас есть наземный сад, добавляйте в землю много-много органического вещества — например, компоста в мешках или самодельного компоста. Некоторые муниципалитеты даже доставят грузовик с компостированным опавшим листом за определенную плату. Или вы можете купить его в садовом центре. Не утруждайте себя добавлением верхнего слоя почвы; просто возьмите компост и внесите его в почву, которая у вас уже есть. (Обязательно добавляйте больше каждый год, потому что он разлагается.)
Регулярный полив и подкормка растений
Здоровые корни нуждаются в постоянном источнике влаги, поэтому регулярно поливайте растения.
Хорошее эмпирическое правило состоит в том, чтобы убедиться, что растения получают один дюйм воды в неделю из-за дождя и/или полива. (Для растений в контейнерах может потребоваться больше.) Вы также можете применять удобрения непрерывного действия, такие как Miracle-Gro® Shake ‘n Feed® Tomato, Fruit & Vegetable Plant Food в течение всего сезона. (Как и со всеми удобрениями, следуйте указаниям на этикетке.)
Работая в саду, всегда думайте о корнях. Спросите себя, что я делаю, чтобы эти маленькие корни выросли большими и счастливыми? Рыхлая почва, достаточное количество воды и большое количество питательных веществ являются ключом к здоровым корням и продуктивным растениям.
Садовая почва
Основы садоводства
Почва и почвообразование
Городское садоводство
Важность здоровых корней для растений — луковицы, которые легко выращивать
Важность здоровой корневой структуры
Когда я делаю покупки в садовом центре, на меня смотрят забавно.
Я думаю, что это когда я вынимаю растение из горшка, чтобы хорошенько рассмотреть корни, прежде чем решить, какое купить. Но это абсолютно ключ к определению здоровья и жизнеспособности растения для продажи. Не обращайте внимания на буйный рост верхушки и количество цветков. Чтобы оценить здоровье и долгосрочную работу растения, все дело в корнях.
Мы склонны ценить растения за их высокий рост. Это та часть, которую мы можем видеть, и она украшает наш сад и дом. Но пышные листья и красивые цветы выходят из корней.
Что делают корни?
Корни растения выполняют несколько важных функций. Корни закрепляют растение на месте, сопротивляясь силам ветра, проточной воды или селя. Корневая система поглощает кислород, воду и питательные вещества из почвы, чтобы перемещать их по растению к стеблям, листьям и цветкам. Корни часто хранят энергию, созданную растением в результате фотосинтеза, чтобы сделать ее доступной для растения по мере необходимости. Корни растений также стимулируют и поддерживают микроорганизмы в почве, которые приносят пользу жизни растений.
Еще один способ описать работу корней растения по отношению к нам. Корни растений предотвращают эрозию почвы, способствуют развитию пищи и красоты и непосредственно обеспечивают наше питание. Морковь, репа, свекла и многие другие являются прекрасными примерами корней, которые хранят выработанную растениями энергию. Мы часто сажаем сельскохозяйственные культуры с целью восстановления истощенных почв для будущего растениеводства.
Не выбрасывайте это растение
Стресс — неотъемлемая часть жизни. Когда растение подвергается стрессу из-за экстремальных температур, необычного количества засухи или воды, хищничества или болезней животных, это проявляется в листьях растения. Вялые или желтые листья могут указывать на то, что растение подвергалось стрессовым условиям. Но так же, как люди и домашние животные, растения могут восстанавливаться после стресса и вести долгую и продуктивную жизнь. Как узнать, выздоровеет ли ваше растение? Взгляните на эти корни. Здоровые корни делают здоровое растение.
А здоровые растения восстанавливаются после стресса.
У некоторых растений особенно ломкие листья и стебли, что позволяет растению легко жертвовать верхушкой травоядных животных или стресса, сохраняя при этом свою важнейшую корневую структуру. И трава, и одуванчик легко переносят поедание травоядными животными или лезвиями газонокосилки, быстро производя свежую листву взамен утраченной, а их корневая структура чрезвычайно устойчива к повреждениям, что обеспечивает долгую жизнь как газону, так и сорняку.
Альстромерия — отличный пример сада, похожий на эти растения. Альстромерия производит пышную листву и множество цветов в течение нескольких месяцев. Эти цветочные фабрики питаются необычной корневой структурой, которая позволяет им легко адаптироваться в домашнем саду. Стресс из-за слишком большого или слишком малого количества воды, высокой температуры, пешеходного движения, пожара или даже транспортировки может привести к тому, что верхушка альстромерии пожелтеет и обмякнет.
Это не вредит здоровью растения, это стратегия, которую растение разработало, чтобы выжить в стрессовых условиях. Желтые и/или вялые листья не тянут ресурсы воды и пищи, как здоровые листья. Это позволяет растению сохранять свою энергию, чтобы быстро пополнить поврежденную верхушку роста новыми листьями и зацвести после того, как стрессовые условия минуют.
Здесь мы видим исключительную корневую структуру вилки альстромерии. Сверхтолстые корни накапливают энергию для будущих потребностей растения, в то время как более тонкие корни поглощают воду и питательные вещества, чтобы питать текущую верхушку растения.
Если ваше растение альстромерии выглядит так, с темно-зелеными листьями и крепким корневым комом, ослабьте корни, чтобы помочь им разрастись на новом месте, затем пересадите его в новый горшок или землю с рыхлой, питательной почвой. Не сажайте корни слишком глубоко — поддерживайте их на том же уровне, что и почва на пробке или в горшке. Уплотните почву вокруг корневого кома и полейте ее.
Если верхний рост выглядит ушибленным, вялым или желтым, просто прищипните верхний рост прямо к линии почвы и посадите его, как описано выше. Многие растения быстрее реагируют на замену удаленной верхушки, чем на восстановление поврежденных листьев, оставшихся прикрепленными. Это, безусловно, относится к альстромерии. Ищите прилив новых побегов, чтобы быстро заменить пожелтевшие листья после их прищипывания.
Признаки плохих или поврежденных корней приведут к нездоровому растению с короткой жизнью и ограниченным цветением — независимо от того, как растение выглядит сейчас. Редкие корни по отношению к нормальному соотношению корней для этого типа растений , сморщенные корни, мягкие или очень ломкие корни или те, которые вяло лежат в почве, а не держатся за окружающую почвенную матрицу, являются примерами корневых структур , которые повреждены и гибель растения.
Есть несколько причин, которые могут привести к таким плохим корням, но избыток воды в почве, безусловно, является наиболее распространенной причиной.