Přizpůsobení kořenů orchidejí k epifytickému způsobu života

Abstract

Evoluční úspěch orchidejí je do značné míry podmíněn schopností osidlovat epifytická stanoviště. Tato schopnost vychází z řady adaptací na různých úrovních, a právě adaptivní znaky vzdušných kořenů mohou hrát klíčovou roli, protože kořeny jsou prakticky jediným orgánem, který zajišťuje příjem vody a živin. Hlavním cílem je zde shrnout a diskutovat v současnosti dostupné informace o kořenech epifytických orchidejí (čeleď Orchidaceae), zvláště pak o jejich adaptacích k epifytickému způsobu života. Kořeny epifytů se musí vypořádat s periodickým nedostatkem vody i živin, často ve spojení s vysokou ozářeností. Kořeny epifytických orchidejí se těmto podmínkám přizpůsobují na mnoha úrovních. Rhizodermis vytváří velamen schopný zachycovat vodu i živiny a chránit kořeny před podmínkami okolního prostředí včetně UV záření. Primární kůra obsahuje chloroplasty, které mohou alespoň u některých druhů orchidejí fotosyntetizovat. Exodermis je dobře diferencovaná s vyztuženými buněčnými stěnami a pomocí průchozích a provzdušňovacích buněk plní úlohu selektivní bariéry transportu látek. Funkce některých adaptivních struktur nicméně není zcela jasná, například tilosomy by mohly regulovat transpiraci. Epifytismus u orchidejí vzniknul vícekrát nezávisle a některé adaptace kořenů tedy pravděpodobně vznikly opakovaně...

The evolutionary success of orchids is to a large extent driven by the ability to colonize epiphytic habitats. This ability is based on a number of adaptations at different levels, and the adaptive features of aerial roots can play a key role because the roots are practically the only organ providing water and nutrient uptake. The main aim of this work is to review available information about roots of epiphytic orchids (Orchidaceae), especially their adaptations to the epiphytic way of life. The roots of epiphytes must deal with a periodic lack of water and nutrients, often in conjunction with high irradiation. The roots of epiphytic orchids adapt to these conditions on many levels. Rhizodermis forms a velamen capable to retain water and nutrients and protecting roots against environmental conditions including UV radiation. Root cortex contains chloroplasts, which can perform photosynthesis at least in some orchid species. Exodermis is well differentiated with thick secondary cell walls and acts as a selective barrier for the transport of substances with the use of passage and aeration cells. The function of some adaptive structures is still unclear, for example, tilosomes could regulate transpiration. Epiphytism evolved multiple times in orchids, and some root adaptations therefore originated...