De pneumatophores er specialiserede rødder med negativ geotropism vokser ud af overfladen af vandet. Disse rødder har strukturer, der ligner porer eller linseceller, hvis funktion er at give luft til rødderne, der er typiske for sumpede og oversvømmede steder.
Hydrofytiske arter, såsom mangrover (Avicennia germinans og Laguncularia raecemosa), er pneumatoforer samt skaldet cypress (Taxodium distichum) og tupelo (Nyssa aquatica). I tilfælde af rød mangrove (Rhizophora-mangle) lader rødderne, foruden støtte, planten trække vejret.
Pneumatophores. Kilde: flickr.com
Denne type rod udvikler sig hos nogle plantearter, der vokser i jord, der er mættet med vand og kraftigt komprimeret. Epigealrødderne har mange porer og svampede væv, der letter gasudveksling med den omgivende atmosfære.
Oversvømmede områder eller mangrove-mudder er anaerobe miljøer, så planter skal tilpasse sig disse ugunstige forhold. I dette tilfælde præsenterer pneumatoforerne brede intercellulære rum, der letter diffusion af gasser til rødderne, der er nedsænket.
Generelle karakteristika
Pneumatoforer udvikler sig som stående rødder, der danner en stigende struktur eller forlængelse af det underjordiske rodsystem. Disse rødder udsættes i løbet af dagen og forbliver på vandets overflade, hvilket letter opnåelsen af ilt fra miljøet.
Lenticeller placeret langs overfladen fanger ilt gennem det svampede væv, der derefter spredes over hele planten. Arter som mangroven udvikler pneumatoforer, da de stærkt saltvand og anaerobe jordarter forhindrer rødderne i at udføre gasudveksling.
Hos mangrove-artene Avicennia germinans og Sonneratia alba udvikler pneumatoforer sig som laterale, oprejste forlængelser af de langsgående rødder, der vokser under vand. Ligeledes udvides de horisontale rødder betydeligt og opfylder forankringsfunktionen.
Mangrove pneumatoforer har forskellige størrelser og morfologiske egenskaber. I mangroven Avicennia germinans er pneumatoforerne finger- eller blyantlignende, mens de af Sonneratia alba-arterne er koniforme.
Pneumatoforer er generelt mindre end 30 cm i Avicennia sp. og mindre end 20 cm i Laguncularia sp. I Sonneratia sp. den vokser langsomt, indtil den bliver træagtig og når en højde mellem 30 cm og 3 m.
Tilstedeværelsen af forgrening i pneumatoforer er ikke almindelig. Dog er der to forgreninger eller epigealforlængelser, når der er sket vævskader eller -skår.
Avicennia germinans. Kilde: deskgram.net
Tætheden af pneumatoforer eller antallet af luft rødder er relativt stor. En fuldt udviklet mangrove af Avicennia germinans-arten med en højde på 2-3 m har normalt mere end 10.000 pneumatoforer.
I mangrove-slægterne Avicennia og Sonneratia indeholder pneumatoforer klorofyll i undergrundslagene. Disse strukturer har faktisk evnen til at fotosyntetisere i chlorofyllag under neglebåndet.
Typer af pneumatoforer
Baseret på overfladenes art er pneumatoforer opdelt i to typer: glat og ru eller ru. Glatte pneumatoforer er karakteristiske for unge væv, de er stadig under vand, de har en glat overflade, og de har færre linseceller.
Hvad angår de ru pneumatoforer, er de hovedsageligt placeret på vandoverfladen og er de mest udviklede strukturer. De er ru i overfladen og har adskillige linseceller i hele epidermalt væv.
Pneumatoforer er luft- eller respirationsrødder, der er tilpasset til at give luft til nedsænkede dele af planten, især underjordiske rødder.
Af denne grund viser pneumatoforer negativ geotropisme, så de vokser lodret opad, indtil de når en iltkilde.
Fungere
Funktionelle pneumatoforer har en grå eller gulgrøn skorpe med forskellige linseceller på tværs af overfladen. Ligeledes er de dækket af et meget impermeabelt epidermalt væv.
Derfor er pneumatofhores hovedfunktion relateret til gasudveksling mellem indre væv og atmosfæren, en proces, der finder sted gennem lenticellerne, der indtager luft og overfører den osmotisk gennem det svampede væv til resten af plante.
Ved at overføre ilt til rødder under jorden fungerer pneumatoforer som en specialiseret ventilationsmekanisme. Faktisk tillader denne mekanisme luftcirkulation gennem planten, der tillader dens overlevelse i et anaerobt miljø.
Langs overfladen af pneumatoforerne, der forbliver under vand, udvikler en gruppe af såkaldte fodringsrødder sig. Disse fodringsrødder tilpasset til høje saltholdelsesbetingelser opfylder funktionen af at absorbere næringsstoffer fra det vandige medium.
Tilpasning til miljøet
Pneumatoforer er specialiserede rodstrukturer, der tillader forskellige arter, såsom mangrover, at leve i anaerobe sedimenter.
Faktisk er mangrovetræer tilpasset til at overleve i iltmangel jord gennem luftens rødder.
Mangrover. Kilde: pixabay.com
Planter kræver ilt til respirationsprocessen gennem alt levende væv, inklusive underjordiske rødder. I løst jord uden vandmætning giver diffusion af luft mellem jordens porer derfor mulighed for at imødekomme iltbehovet.
I oversvømmede jordarter bliver rummet imidlertid mættet med vand med iltniveauer, der er lavere end luft. Som følge heraf har mangrover udviklet et omfattende luftrotsystem til skade for underjordiske rødder.
I denne henseende tillader disse luftroder, kaldet pneumatoforer, gasudveksling mod de underjordiske rødder. Pneumatoforer vokser fra underjordiske rødder til jordens eller vandets overflade.
I kystområder, hvor mangrovetræer vokser, indtager pneumatoforer luften ved lavvande gennem linsecellerne. Senere transporterer den luften gennem det svampede væv til resten af planten, især mod de underjordiske rødder.
I røde mangrover ses støtterødder, der strækker sig fra bagagerummet og eventyrlige rødder fra grene. Tværtimod i den sorte mangrove er der ikke observeret nogen støtterødder, men der er små antennede rødder, der foldes lodret ud fra jorden, der omgiver bagagerummet.
Referencer
- Everett Thomas H., Weber Lillian M. et al. (2018) Pneumatophores: træstruktur og vækst. Gendannes på: 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) "En guide til mangrover i Singapore." Bind 1: Økosystemet og plantemangfoldigheden. Gendannes på mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008) Enzymer, energikilder og respiration. Fysiologi af Woody Plants (Tredje udgave), side 169-197.
- Pneumatophore (2016) A Dictionary of Biology. Gendannes på: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, PR, & Kobayashi, K. (2017). Morfologi af fire rodtyper og anatomi af rod-rod-knudepunkt i relation gasvej til Avicennia Marina (Forsk) Vierh Roots. Vegetos-An International Journal of Plant Research, 30 (2), 100-104.