Maklumat

25.4C: Evolusi Akar dalam Tumbuhan Tanpa Biji - Biologi

25.4C: Evolusi Akar dalam Tumbuhan Tanpa Biji - Biologi


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Akar menyokong tumbuhan dengan menambatnya ke tanah, menyerap air dan mineral, dan menyimpan hasil fotosintesis.

Objektif Pembelajaran

  • Terangkan bagaimana akar memberi sokongan kepada tumbuhan

Perkara utama

  • Terdapat dua jenis sistem akar utama: sistem akar paip terdiri daripada satu akar utama yang tumbuh secara menegak dengan akar lateral yang lebih kecil tumbuh dari akar utama, sementara sistem akar berserat membentuk rangkaian akar yang padat di dekat permukaan tanah.
  • Akar dapat dimodifikasi untuk menyimpan makanan atau pati dan memberi sokongan tambahan untuk tanaman; banyak sayur-sayuran, seperti wortel, adalah akar yang diubah suai.
  • Zon pembahagian sel, zon pemanjangan, dan zon kematangan dan pembezaan membentuk hujung akar, di mana sel-sel akar membahagi, membesar dan membezakan menjadi sel khusus.
  • Sistem akar vaskular dikelilingi oleh epidermis, yang mengatur bahan yang memasuki sistem vaskular akar.

Syarat Utama

  • endodermis: dalam batang atau akar tanaman, silinder sel yang memisahkan korteks luar dari inti pusat dan mengawal aliran air dan mineral di dalam tumbuhan
  • suberin: bahan berlilin yang terdapat dalam kulit kayu yang boleh menangkis air
  • kitaran: dalam akar tumbuhan, silinder tisu tumbuhan antara endodermis dan floem

Akar: Sokongan untuk Tanaman

Akar tidak terpelihara dengan baik dalam rekod fosil. Walaupun begitu, nampaknya akar muncul kemudian dalam evolusi daripada tisu vaskular. Perkembangan rangkaian akar yang luas mewakili ciri baru yang penting bagi tumbuhan vaskular. Akar menyediakan tanaman benih dengan tiga fungsi utama: menambat tanaman ke tanah, menyerap air dan mineral dan mengangkutnya ke atas, dan menyimpan produk fotosintesis. Yang penting, akar diubah untuk menyerap kelembapan dan menukar gas. Di samping itu, walaupun kebanyakan akar berada di bawah tanah, sesetengah tumbuhan mempunyai akar adventif, yang muncul di atas tanah dari pucuk.

Jenis-Jenis Sistem Akar

Terdapat terutamanya dua jenis sistem akar. Dikotil (tumbuhan berbunga dengan dua daun biji embrio) mempunyai sistem akar tunjang manakala monokot (tumbuhan berbunga dengan satu daun biji embrio) mempunyai sistem akar berserabut. Sistem akar paip mempunyai akar utama yang tumbuh secara menegak dari mana timbul banyak akar lateral yang lebih kecil. Dandelions adalah contoh yang baik; akar keran mereka biasanya terputus ketika cuba menarik rumpai ini; mereka dapat menumbuhkan kembali pucuk lain dari akar yang tinggal.

Sistem akar paip meresap jauh ke dalam tanah. Sebaliknya, sistem akar berserabut terletak lebih dekat ke permukaan tanah, membentuk rangkaian akar yang padat yang juga membantu mencegah hakisan tanah (rumput rumput adalah contoh yang baik, seperti gandum, padi, dan jagung). Selain itu, sesetengah tumbuhan sebenarnya mempunyai gabungan akar tunjang dan akar serabut. Tumbuhan yang tumbuh di kawasan kering sering mempunyai sistem akar yang dalam, sedangkan tanaman yang tumbuh di kawasan dengan air yang banyak cenderung mempunyai sistem akar yang lebih dangkal.

Pertumbuhan Akar dan Anatomi

Pertumbuhan akar bermula dengan percambahan biji. Apabila embrio tumbuhan muncul dari benih, radikel embrio membentuk sistem akar. Hujung akar dilindungi oleh penutup akar, struktur yang eksklusif untuk akar dan tidak seperti struktur tanaman lain. Tudung akar diganti secara berterusan kerana ia mudah rosak apabila akar menolak melalui tanah. Hujung akar dapat dibahagikan kepada tiga zon: zon pembahagian sel, zon pemanjangan, dan zon pematangan dan pembezaan. Zon pembahagian sel paling hampir dengan hujung akar; ia terdiri daripada sel-sel meristem akar yang secara aktif membelah. Zon pemanjangan adalah tempat sel yang baru terbentuk bertambah panjang, dengan itu memanjangkan akar. Bermula pada rambut akar pertama ialah zon kematangan sel di mana sel akar mula membezakan kepada jenis sel khas. Ketiga-tiga zon berada pada sentimeter pertama atau lebih dari hujung akar.

Tisu vaskular dalam akar tersusun di bahagian dalam akar, yang dipanggil silinder vaskular. Lapisan sel, yang dikenali sebagai endodermis, memisahkan tisu vaskular dari tisu tanah di bahagian luar akar. Endodermis khusus untuk akar, berfungsi sebagai pusat pemeriksaan bahan yang memasuki sistem vaskular akar. Bahan lilin yang disebut suberin terdapat di dinding sel endodermal. Kawasan berlilin ini, yang dikenali sebagai jalur Casparian, memaksa air dan zat terlarut melintasi membran plasma sel endodermal dan bukannya tergelincir di antara sel. Ini memastikan bahawa hanya bahan yang diperlukan oleh akar melalui endodermis, manakala bahan toksik dan patogen biasanya dikecualikan. Lapisan sel terluar dari tisu vaskular akar adalah pericycle, kawasan yang dapat menimbulkan akar lateral. Pada akar dicot, xilem dan floem stel disusun secara bergantian dalam bentuk X, sedangkan pada akar monocot, tisu vaskular disusun dalam cincin di sekitar lubang pasir.

Pengubahsuaian Akar

Struktur akar boleh diubah suai untuk tujuan tertentu. Contohnya, sebilangan akarnya bulat dan menyimpan kanji. Akar udara dan akar penyangga adalah dua bentuk akar atas tanah yang memberikan sokongan tambahan untuk menambat tanaman. Akar ketuk, seperti wortel, lobak, dan bit, adalah contoh akar yang diubah suai untuk penyimpanan makanan.


Tisu Vaskular: Xylem dan Floem

Fosil pertama yang menunjukkan kehadiran tisu vaskular bertarikh pada zaman Silurian, kira-kira 430 juta tahun dahulu. Susunan sel konduktif yang paling sederhana menunjukkan corak xilem di pusat yang dikelilingi oleh floem. Xilem ialah tisu yang bertanggungjawab untuk penyimpanan dan pengangkutan jarak jauh air dan nutrien, serta pemindahan faktor pertumbuhan larut air daripada organ sintesis ke organ sasaran. Tisu terdiri daripada sel pengalir, yang dikenal sebagai tracheid, dan tisu pengisi sokongan, yang disebut parenchyma. Sel konduktif xilem menggabungkan lignin kompaun ke dalam dindingnya, dan dengan itu digambarkan sebagai lignifikasi. Lignin sendiri adalah polimer kompleks yang tidak kedap air dan memberikan kekuatan mekanikal ke tisu vaskular. Dengan dinding selnya yang kaku, sel-sel xilem memberi sokongan kepada tanaman dan membolehkannya mencapai ketinggian yang mengagumkan. Tumbuhan tinggi mempunyai kelebihan selektif dengan dapat mencapai sinar matahari yang tidak ditapis dan menyebarkan spora atau biji mereka lebih jauh, sehingga memperluas jangkauannya. Dengan tumbuh lebih tinggi daripada tumbuhan lain, pokok-pokok yang tinggi memberikan bayang-bayangnya pada tumbuhan yang lebih pendek dan mengehadkan persaingan untuk air dan nutrien berharga dalam tanah.

Phloem adalah jenis tisu vaskular kedua yang mengangkut gula, protein, dan zat terlarut lain ke seluruh kilang. Sel floem terbahagi kepada unsur ayak (sel konduktor) dan sel yang menyokong unsur ayak. Bersama-sama, tisu xilem dan floem membentuk sistem vaskular tumbuhan.


Tumbuhan Tanpa Biji

Pelbagai jenis tanaman tanpa biji masih terdapat dan berkembang di dunia hari ini, terutama di lingkungan lembap.

Tempoh geologi Paleozoik ditandai dengan perubahan dalam kehidupan tumbuhan yang mendiami bumi.

Tumbuhan disesuaikan dengan persekitaran tanah yang menghidrasi melalui pengembangan struktur fizikal baru dan mekanisme pembiakan.

Sporofit (2n) menjalani meiosis untuk menghasilkan spora yang berkembang menjadi gametofit (1n) yang mengalami mitosis.

Tumbuhan mengembangkan rangkaian organ dan struktur untuk memudahkan kehidupan di tanah kering yang bebas dari sumber air yang tetap.

Tumbuhan darat, atau embrio, diklasifikasikan berdasarkan kehadiran atau ketiadaan tisu vaskular dan cara pembiakannya (dengan atau tanpa biji).