pneumatophoresมีความเชี่ยวชาญรากกับ geotropism เชิงลบงอกออกมาจากพื้นผิวของน้ำ รากเหล่านี้มีโครงสร้างคล้ายกับรูพรุนหรือเลนติเซลซึ่งมีหน้าที่ในการให้อากาศแก่รากตามแบบฉบับของที่ที่มีแอ่งน้ำและมีน้ำท่วม
สิ่งมีชีวิตที่ชอบน้ำเช่นโกงกาง (Avicennia Germinans และ Laguncularia raecemosa) มี pneumatophores เช่นเดียวกับ bald cypress (Taxodium distichum) และ tupelo (Nyssa Aquatica) ในกรณีของโกงกางแดง (Rhizophora mangle) รากนอกจากจะช่วยให้พืชหายใจได้แล้ว
Pneumatophores ที่มา: flickr.com
รากชนิดนี้พัฒนาในพืชบางชนิดที่เติบโตในดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำและมีการบดอัดอย่างแน่นหนา ราก epigeal มีรูพรุนและเนื้อเยื่อที่เป็นรูพรุนจำนวนมากซึ่งช่วยในการแลกเปลี่ยนก๊าซกับบรรยากาศโดยรอบ
พื้นที่น้ำท่วมขังหรือโคลนป่าชายเลนเป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจนดังนั้นพืชจึงต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพที่ไม่พึงประสงค์เหล่านี้ ในกรณีนี้ pneumatophores นำเสนอช่องว่างระหว่างเซลล์ที่กว้างซึ่งอำนวยความสะดวกในการแพร่กระจายของก๊าซไปยังรากที่จมอยู่ใต้น้ำ
ลักษณะทั่วไป
Pneumatophores พัฒนาเมื่อรากตั้งตรงสร้างโครงสร้างจากน้อยไปมากหรือการยืดออกของระบบรากใต้ดิน รากเหล่านี้จะสัมผัสในระหว่างวันและยังคงอยู่บนผิวน้ำทำให้ได้รับออกซิเจนจากสิ่งแวดล้อม
ถั่วเลนทิเซลที่อยู่ตามพื้นผิวจะจับออกซิเจนผ่านเนื้อเยื่อที่เป็นรูพรุนซึ่งจะแพร่กระจายไปทั่วพืช สายพันธุ์เช่นป่าชายเลนพัฒนานิวมาโตเฟอร์เนื่องจากดินที่มีน้ำเกลือและไม่ใช้ออกซิเจนสูงจะป้องกันไม่ให้รากแลกเปลี่ยนก๊าซ
ในป่าชายเลนสายพันธุ์ Avicennia Germinans และ Sonneratia alba pneumatophores พัฒนาเป็นส่วนขยายด้านข้างของรากตามยาวที่งอกใต้น้ำ ในทำนองเดียวกันรากในแนวนอนจะขยายออกอย่างมากซึ่งเป็นไปตามฟังก์ชันการทอดสมอ
โรคปอดบวมป่าชายเลนมีขนาดและลักษณะทางสัณฐานวิทยาแตกต่างกัน ในป่าชายเลน Avicennia Germinans นิวมาโตฟอร์มีลักษณะคล้ายนิ้วหรือดินสอในขณะที่สายพันธุ์ Sonneratia alba มีลักษณะเป็นรูปกรวย
Pneumatophores โดยทั่วไปน้อยกว่า 30 ซม. ใน Avicennia sp. และน้อยกว่า 20 ซม. ใน Laguncularia sp. อย่างไรก็ตามใน Sonneratia sp. มันเติบโตช้าจนกลายเป็นไม้และมีความสูงระหว่าง 30 ซม. ถึง 3 ม.
การปรากฏตัวของการแตกแขนงใน pneumatophores ไม่ใช่เรื่องปกติ อย่างไรก็ตามการแยกส่วนหรือส่วนขยายของ epigeal เกิดขึ้นเมื่อเกิดความเสียหายหรือบาดแผลของเนื้อเยื่อ
เชื้อ Avicennia ที่มา: deskgram.net
ความหนาแน่นของ pneumatophores หรือจำนวนรากอากาศค่อนข้างมาก ป่าชายเลนที่ได้รับการพัฒนาอย่างสมบูรณ์ของสายพันธุ์เชื้อโรค Avicennia ที่มีความสูง 2-3 เมตรมักจะมีนิวมาโตเฟอร์มากกว่า 10,000 ตัว
ในป่าชายเลนสกุล Avicennia และ Sonneratia นิวมาโตโฟเรสมีคลอโรฟิลล์ในชั้นใต้ผิวดิน ในความเป็นจริงโครงสร้างเหล่านี้มีความสามารถในการสังเคราะห์แสงในชั้นคลอโรฟิลล์ใต้หนังกำพร้า
ประเภทของ pneumatophores
ขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิว pneumatophores มีความแตกต่างออกเป็นสองประเภท: เรียบและหยาบหรือหยาบ pneumatophores เรียบเป็นลักษณะของเนื้อเยื่อที่อายุน้อยพวกมันยังคงอยู่ใต้น้ำมีพื้นผิวเรียบและมีเลนติเคิลน้อยกว่า
สำหรับนิวมาโตเฟอร์ชนิดหยาบนั้นส่วนใหญ่จะอยู่บนผิวน้ำและเป็นโครงสร้างที่ได้รับการพัฒนามากที่สุด มีพื้นผิวขรุขระและมีเลนทิเซลจำนวนมากทั่วเนื้อเยื่อผิวหนัง
Pneumatophores คืออากาศหรือรากหายใจที่ดัดแปลงมาเพื่อให้อากาศแก่ส่วนที่จมอยู่ใต้น้ำของพืชโดยเฉพาะรากใต้ดิน
ด้วยเหตุนี้ pneumatophores จึงแสดง geotropism เชิงลบดังนั้นพวกมันจึงเติบโตในแนวตั้งขึ้นไปจนกว่าจะถึงแหล่งออกซิเจน
ฟังก์ชัน
pneumatophores ที่ใช้งานได้มีเปลือกสีเทาหรือสีเขียวอมเหลืองพร้อมกับเลนติเคิลต่างๆทั่วพื้นผิว ในทำนองเดียวกันพวกมันถูกปกคลุมด้วยเนื้อเยื่อชั้นนอกที่ไม่สามารถซึมผ่านได้สูง
ดังนั้นหน้าที่หลักของ pneumatophores จึงเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างเนื้อเยื่อภายในและบรรยากาศซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นผ่าน lenticels ที่รับอากาศและถ่ายเทออสโมติเคิลผ่านเนื้อเยื่อที่เป็นรูพรุนไปยังส่วนที่เหลือของ ปลูก.
โดยการถ่ายโอนออกซิเจนไปยังรากที่อยู่ใต้พื้นผิว pneumatophores ทำหน้าที่เป็นกลไกการระบายอากาศเฉพาะ ในความเป็นจริงกลไกนี้ช่วยให้การไหลเวียนของอากาศผ่านพืชทำให้สามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจน
ตามพื้นผิวของ pneumatophores ที่อยู่ใต้น้ำกลุ่มของรากที่เรียกว่าอาหารจะพัฒนาขึ้น รากที่ให้อาหารเหล่านี้ปรับตัวให้เข้ากับสภาวะที่มีความเค็มสูงทำหน้าที่ดูดซับสารอาหารจากตัวกลางที่เป็นน้ำ
การปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม
Pneumatophores เป็นโครงสร้างรากเฉพาะที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตต่างๆเช่นโกงกางอาศัยอยู่ในตะกอนที่ไม่ใช้ออกซิเจน
ในความเป็นจริงต้นโกงกางถูกปรับให้อยู่รอดในดินที่ขาดออกซิเจนผ่านรากอากาศ
ป่าโกงกาง ที่มา: pixabay.com
พืชต้องการออกซิเจนสำหรับกระบวนการหายใจผ่านเนื้อเยื่อที่มีชีวิตทั้งหมดรวมทั้งรากใต้ดิน ดังนั้นในดินที่หลวมโดยไม่มีความอิ่มตัวของน้ำการแพร่กระจายของอากาศระหว่างรูขุมขนของดินทำให้สามารถตอบสนองความต้องการออกซิเจนได้
อย่างไรก็ตามในดินที่ถูกน้ำท่วมพื้นที่จะอิ่มตัวด้วยน้ำที่มีระดับออกซิเจนต่ำกว่าอากาศ ดังนั้นป่าชายเลนจึงได้พัฒนาระบบรากอากาศอย่างกว้างขวางเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายของรากใต้ดิน
ในแง่นี้รากอากาศเหล่านี้เรียกว่า pneumatophores ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนก๊าซไปยังรากใต้ดินได้ Pneumatophores เติบโตจากรากใต้ดินไปสู่ผิวดินหรือน้ำ
ในบริเวณชายฝั่งที่มีต้นไม้ป่าชายเลนขึ้นนิวมาโตฟอร์จะเคลื่อนตัวไปในอากาศเมื่อน้ำลงผ่านเลนติเคิล ต่อมามันจะลำเลียงอากาศผ่านเนื้อเยื่อที่เป็นรูพรุนไปยังส่วนที่เหลือของพืชโดยเฉพาะไปที่รากใต้ดิน
ในป่าโกงกางสีแดงจะสังเกตเห็นรากค้ำจุนยื่นออกมาจากลำต้นและรากที่โผล่ออกมาจากกิ่งก้าน ในทางตรงกันข้ามในป่าชายเลนสีดำไม่พบรากค้ำจุน แต่มีรากอากาศขนาดเล็กที่แผ่ออกในแนวตั้งจากดินที่ล้อมรอบลำต้น
อ้างอิง
- Everett Thomas H. , Weber Lillian M. et al. (2018) Pneumatophores: โครงสร้างต้นไม้และการเจริญเติบโต. สืบค้นได้ที่: 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) "A Guide to Mangroves of Singapore." เล่ม 1: ระบบนิเวศและความหลากหลายของพืช สืบค้นที่ mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008) เอนไซม์พลังงานและการหายใจ. สรีรวิทยาของไม้ยืนต้น (พิมพ์ครั้งที่สาม), หน้า 169-197.
- Pneumatophore (2016) พจนานุกรมชีววิทยา. สืบค้นที่: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H. , Purnama, PR, & Kobayashi, K. (2017). สัณฐานวิทยาของรากสี่ชนิดและกายวิภาคของการแยกราก - รากในทางเดินก๊าซสัมพันธ์ของ Avicennia Marina (Forsk) Vierh Roots Vegetos-An International Journal of Plant Research, 30 (2), 100-104.