CALIPTRA: FUNKTIONER OG FUNKTIONER - BIOLOGI

Caliptra er et udtryk, der primært bruges i botanik til at definere forskellige typer beskyttelsesvæv. Ordet stammer fra det gamle græske καλύπτρα (kaluptra), hvilket betyder at dække, slør eller dække.

Udtrykket caliptra bruges til at definere i tynde, klokkeformede væv i bryophytplanter, der beskytter sporophyten under udviklingen; i blomstrende og frugtagtige planter er det en hætteformet belægning, der beskytter sådanne strukturer, og ved roden er det et beskyttende lag i det apikale system.

Caliptra af mosen Physcomitrella patens. Taget og redigeret fra: Ralf Reski

I zoologi bruges derimod udtrykket caliptra til at definere en lille veldefineret membranstruktur, der er placeret på toppen af det andet par modificerede vinger (halteres) af fluer og myg, og som har stor taksonomisk interesse. I denne artikel overvejes kun den botaniske betydning af udtrykket.

Historie

Brugen af udtrykket caliptra stammer tilbage for lang tid, for mere end 1800 år siden, i skrifterne fra den romerske grammatiker Sixth Pompey Festus, der brugte det i sit arbejde De Significatione Verborum.

Mellem V- og XV-århundrederne (middelalderen) blev derimod brugt til at navngive dækkene til nogle typer frø. Fra det 18. århundrede brugte datidens botanikere det til at udpege resterne af arkegoniet af moser.

I slutningen af 1800-tallet brugte den berømte franske mykolog og botaniker Philippe Édouard Léon Van Tieghem udtrykket til at definere en tyk membran af parenchymen, der beskytter området med radikal apikal vækst af karplanter, hvad de i dag i botanik også kalder coping.

egenskaber

Kilde: Apical meristem af løgrot (»Allium cepa») dækket af caliptra. Madrid, 2007-03-25. Fotografi: Luis Fernández García {{cc-by-sa-2.5-es}}

Caliptra består af levende celler i parenchymvævet. Det indeholder normalt specielle amyloplaster med stivelsesgranulater. Det har celler med mellemlang til kort levetid, som når døende erstattes af det radikale meristem.

Disse celler er fordelt i radielle rækker. I centrale celler i Gymnospermae af slægterne Pinus og Picea (for eksempel) danner de en akse kaldet columella, og meristemet er af den åbne type, og i andre grupper af planter er cellerne arrangeret i langsgående rækker.

I bryophytter bruges det til at definere den forstørrede del af det flercellede seksuelle organ (archegonium), der indeholder æghulen eller hunkammen i mosen, mens det i nogle spermatofytter med blomster er det beskyttelsesvæv fra stamenserne og pistillerne.

Udtrykket cap er et synonym for caliptra, og begge bruges til at beskrive det væv, der dækker det apikale område af rødderne, som findes i slutningen af roden og har udseende som en kegle.

Uddannelse

Calyptraen stammer fra forskellige steder på planter.

Karsporeplanter

Hos bregner (Pteridophyta) både i roden og i stammen findes der en tetraedrisk apikalcelle, der producerer celler ved opdeling på hver af dens fire ansigter. Disse celler vokser udad for at danne caliptra og andre væv gennem yderligere opdeling.

frøplanter

I gymnospermplanter og angiospermer er deres dannelse generelt ikke særlig klar. Det er imidlertid kendt, at i gymnospermer ikke den apikale meristem ikke præsenterer en apikal meristematisk celle, og i stedet er der to grupper af indledende celler (intern og ekstern gruppe).

Den interne gruppe har ansvaret for at danne hovedmassen af rodlegemet gennem skiftevis anticlin- og ekspertafdelinger, mens den eksterne gruppe har ansvaret for at fremstille kortikvævet og caliptra.

I angiospermer er derimod et lagdelt formationscenter for indledende grupper af uafhængige celler i rodens apikale ende. Forskellige voksne væv dannes fra dette center, såsom caliptra og overhuden, blandt andre.

Den oprindelige træningsstruktur kan variere i nogle tilfælde. I monocotyledonous planter såsom græsser dannes det i et meristematisk lag kaldet et caliptrogen.

Dette ydre lag (caliptrogen) er forenet med protodermis (der producerer det overfladiske væv i roden) såvel som det underliggende meristematiske lag, og danner en unik startgruppe, hvorfra det kortikale væv kommer.

I de fleste dicotyledonøse planter dannes caliptra i caliptrodermatogen. Dette sker ved anticlineafdelinger af den samme oprindelige gruppe, der også danner protodermis.

Funktioner

Caliptra's vigtigste funktion er at yde beskyttelse. I moser er det ansvarlig for at beskytte sporofytten, hvor sporer dannes og modnes, mens det i spermatofytplanter danner et beskyttende lag eller væv på stempel og stamens.

Ved roden er det den beskyttende belægning af den meristematiske struktur, det giver mekanisk beskyttelse, når roden vokser og udvikler sig gennem underlaget (jord). Cellerne i caliptra fornyes konstant, da rodvækst involverer meget friktion og celletab eller ødelæggelse.

Caliptra deltager i dannelsen af mucigel eller slimhinde, et gelatinøst, tyktflydende stof hovedsageligt sammensat af polysaccharider, der dækker de nydannede meristemceller og smører passage af roden gennem jorden. Caliptra-celler opbevarer denne mucigel i Golgi-apparats vesikler, indtil den frigøres i mediet.

Store celleorganeller (statolitter) findes i columella i caliptra, der bevæger sig inden i cytoplasmaet som reaktion på virkningen af tyngdekraften. Dette indikerer, at caliptra er det organ, der har ansvaret for at kontrollere jordens georeaktion.

Enden af en rod, set ved 100x forstørrelse. Tegnforklaring: 1) meristem, 2) columella af caliptra (statocytter med statolit), 3) lateral del af roden, 4) døde celler i caliptra-løsrivningen, 5) fra forlængelseszonen. Taget og redigeret fra: SuperManu.

Geotropisme og hydrotropisme

Planterødder reagerer på Jordens tyngdekraft, der kaldes geotropisme (eller gravitropisme). Dette svar er positivt, det vil sige, rødderne er tilbøjelige til at vokse nedad. Det har en stor tilpasningsværdi, fordi den bestemmer den korrekte forankring af planten til underlaget og absorptionen af vand og næringsstoffer, der er til stede i jorden.

Hvis en miljøændring, såsom et jordskred, får en plante til at miste sin underjordiske vertikalitet, får positiv geotropisme den samlede rodvækst til at ændre sig nedad.

Aminoblaster, eller plastider, der indeholder stivelseskorn, fungerer som sensorer af tyngdekraft.

Når rodspidsen rettes mod siden, sætter disse plastider sig på cellernes nedre laterale væg. Det ser ud til, at calciumioner fra aminoblaster påvirker fordelingen af væksthormoner i roden.

Caliptra columella spiller på sin side en vigtig rolle, både i geotropisme og i positiv hydrotropisme (tiltrækning til jordens områder med højere vandkoncentrationer).

Videnskabelig betydning

Fra det fylogenetiske og taksonomiske synspunkt har undersøgelsen af caliptra været et nyttigt værktøj, siden dens type udvikling, såvel som strukturer, som dette væv beskytter, adskiller sig afhængigt af gruppen af planter.

Andre relevante undersøgelser i relation til calyptra er omkring geotropismen, georeaktionen og gravitropismen af rod. Hvor forskellige undersøgelser har vist, at caliptra har celler og også organeller (amyloplaster eller statolit), der transmitterer gravitationsstimuli til plasmamembranen, der indeholder dem.

Disse stimuli oversættes til rodbevægelser og afhænger af rodtypen og den måde, den vokser på. For eksempel har det vist sig, at når rødderne vokser lodret, koncentreres statolitter i de centrale cellers nederste vægge.

Men når disse rødder er placeret i en vandret position, bevæger statolitterne eller amyloplasterne sig nedad og er placeret i områder, der tidligere var lodret orienterede vægge. I løbet af kort tid omdannes rødderne lodret, og derfor vender amyloplasterne tilbage til den forrige position.

Referencer

Calyptra. Gendannet fra en.wikipedia.org.
Caliptra. Morfologisk botanik. Gendannes fra biologia.edu.ar.
Caliptra. Planter og svampe. Gendannes fra Plantasyhongos.es.
P. Sitte, EW Weiler, JW Kadereit, A. Bresinsky, C. Korner (2002). Botanisk traktat. 35. udgave. Omega-udgaver.
Caliptra etymologi. Gendannes fra etimologias.dechile.net.
Mestring (biologi). Gendannet fra pt.wikipedia.org.
Rotsystemet og dets derivater. Gendannes fra britannica.com.
Caliptra. Gendannet fra es.wikipedia.org.
H. Cunis, A. Schneck og G. Flores (2000). Biologi. Sjette udgave. Redaktionel Médica Panamericana.
J.-J. Zou, Z.-Y. Zheng, S. Xue, H.-H. Li, Y.-R. Wang, J. Le (2016). Rollen af Arabidopsis Actin-relateret protein 3 i amyloplast-sedimentation og polær auxintransport i rodgravitropisme. Journal of Experimental Botany.

CALIPTRA: FUNKTIONER OG FUNKTIONER - BIOLOGI - 2026