CALIPTRA: KENMERKEN EN FUNCTIES - BIOLOGIE - 2026

Caliptra is een term die voornamelijk in de plantkunde wordt gebruikt om verschillende soorten beschermende weefsels te definiëren. Het woord is afgeleid van het oude Griekse καλύπτρα (kaluptra) wat bedekken, sluier of bedekken betekent.

De term caliptra wordt gebruikt om in bryofytplanten een dun, klokvormig weefsel te definiëren dat de sporofyt tijdens de ontwikkeling beschermt; bij bloeiende en vruchtdragende planten is het een dopvormige omhulling die dergelijke structuren beschermt, en bij de wortel is het een beschermende laag van het apicale systeem.

Caliptra van het mos Physcomitrella patens. Genomen en bewerkt uit: Ralf Reski

In de zoölogie wordt de term caliptra daarentegen gebruikt om een ​​kleine, goed gedefinieerde vliezige structuur te definiëren, gelegen bovenop het tweede paar gemodificeerde vleugels (halteres) van vliegen en muggen, en die een hoog taxonomisch belang heeft. In dit artikel wordt alleen de botanische betekenis van de term behandeld.

Geschiedenis

Het gebruik van de term caliptra gaat lang terug, tot meer dan 1800 jaar geleden, in de geschriften van de Romeinse grammaticus Sixth Pompey Festus, die het gebruikte in zijn werk De Significatione Verborum.

Tussen de V en XV eeuw (middeleeuwen) werd de term daarentegen gebruikt om de omslagen van sommige soorten zaden te noemen. Beginnend in de 18e eeuw gebruikten botanici van die tijd het om het overblijfsel van het archegonium van mossen aan te duiden.

Aan het einde van de 19e eeuw gebruikte de beroemde Franse mycoloog en botanicus Philippe Édouard Léon Van Tieghem de term om een ​​dik membraan van het parenchym te definiëren dat het gebied van radicale apicale groei van vaatplanten beschermt, wat ze tegenwoordig in de plantkunde ook wel noemen Omgaan.

kenmerken

Bron: Apicaal meristeem van uienwortel (»Allium cepa») gedekt door de caliptra. Madrid, 25-03-2007. Fotografie: Luis Fernández García {{cc-by-sa-2.5-es}}

De caliptra bestaat uit levende cellen van het parenchymweefsel. Het bevat meestal speciale amyloplasten met zetmeelkorrels. Het heeft cellen met een gemiddelde tot korte levensduur die bij het sterven worden vervangen door het radicale meristeem.

Deze cellen zijn verdeeld in radiale rijen. In centrale cellen van Gymnospermae van de geslachten Pinus en Picea (bijvoorbeeld) vormen ze een as die columella wordt genoemd en het meristeem is van het open type, en in andere groepen planten zijn de cellen gerangschikt in longitudinale rijen.

Bij bryophytes wordt het gebruikt om het vergrote deel van het meercellige geslachtsorgaan (archegonium) te definiëren, dat de zaadknop of vrouwelijke gameet van het mos bevat, terwijl het bij sommige spermatofyten met bloemen het beschermende weefsel is van de meeldraden en stampers.

De term dop is een synoniem voor caliptra, en beide worden gebruikt om het weefsel te beschrijven dat het apicale gebied van de wortels bedekt, dat zich aan het einde van de wortel bevindt en het uiterlijk heeft van een kegel.

Opleiding

De calyptra is afkomstig van verschillende plekken op planten.

Pteridofyten

In varens (Pteridophyta) is er zowel in de wortel als in de stengel een tetraëdrische apicale cel die cellen produceert door deling op elk van zijn vier zijden. Deze cellen groeien naar buiten om de caliptra en andere weefsels te vormen door verdere deling.

Spermatofyten

In gymnospermplanten en angiospermen is hun vorming in het algemeen niet erg duidelijk. Het is echter bekend dat in gymnospermen het apicale meristeem geen apicale meristeemcel vertoont, en in plaats daarvan zijn er twee groepen initiële cellen (interne en externe groep).

De interne groep is verantwoordelijk voor het vormen van de hoofdmassa van het wortellichaam door afwisselende anticline en deskundige afdelingen, terwijl de externe groep verantwoordelijk is voor het produceren van het corticale weefsel en de caliptra.

In angiospermen daarentegen is er een gestratificeerd vormingscentrum van initiële groepen van onafhankelijke cellen aan het apicale uiteinde van de wortel. Vanuit dit centrum worden verschillende volwassen weefsels gevormd, zoals onder andere de caliptra en de epidermis.

De structuur van de initiële opleiding kan in sommige gevallen variëren. In eenzaadlobbige planten, zoals grassen, vormt het een meristeemlaag die caliptrogen wordt genoemd.

Deze buitenste laag (caliptrogeen) is verenigd met de protodermis (die het oppervlakkige weefsel van de wortel produceert) en de onderliggende meristeemlaag, en vormt een unieke begingroep waaruit het corticale weefsel komt.

In de meeste tweezaadlobbige planten wordt caliptra gevormd in caliptrodermatogen. Dit gebeurt door anticline divisies van dezelfde initiële groep die ook de protodermis vormt.

Kenmerken

De belangrijkste functie van de caliptra is om bescherming te bieden. Bij mossen is het verantwoordelijk voor het beschermen van de sporofyt, waar de sporen worden gevormd en rijpen, terwijl het bij spermatofytplanten een beschermende laag of weefsel vormt op stampers en meeldraden.

Bij de wortel is het de beschermende laag van de meristeemstructuur, het biedt mechanische bescherming wanneer de wortel groeit en zich ontwikkelt door het substraat (grond). De cellen van de caliptra worden voortdurend vernieuwd, aangezien wortelgroei veel wrijving en celverlies of vernietiging met zich meebrengt.

Caliptra neemt deel aan de vorming van mucigel of slijm, een gelatineuze, stroperige substantie die voornamelijk bestaat uit polysacchariden die de nieuw gevormde meristeemcellen bedekt en de doorgang van de wortel door de grond smeert. Caliptra-cellen slaan dit mucigel op in blaasjes van het Golgi-apparaat totdat het in het medium wordt vrijgegeven.

Grootcellige organellen (statolieten) worden gevonden in de columella van de caliptra die in het cytoplasma bewegen als reactie op de werking van de zwaartekracht. Dit geeft aan dat de caliptra het orgaan is dat verantwoordelijk is voor het regelen van de georeactie van de wortel.

Einde van een wortel, gezien bij een vergroting van 100x. Legende: 1) meristeem, 2) columella van de caliptra (statocyten met statolieten), 3) lateraal deel van de wortel, 4) dode cellen van de caliptra die loskomen, 5) uit de verlengingszone. Genomen en bewerkt vanuit: SuperManu.

Geotropisme en hydrotropisme

Plantenwortels reageren op de zwaartekracht van de aarde, die geotropisme (of gravitropisme) wordt genoemd. Dit antwoord is positief, dat wil zeggen dat de wortels de neiging hebben naar beneden te groeien. Het heeft een grote adaptieve waarde omdat het de juiste verankering van de plant aan het substraat en de opname van water en voedingsstoffen in de bodem bepaalt.

Als een verandering in het milieu, zoals een aardverschuiving, ervoor zorgt dat een plant zijn ondergrondse verticaliteit verliest, zorgt positief geotropisme ervoor dat de algehele wortelgroei naar beneden heroriënteert.

Aminoblasten, of plastiden die zetmeelkorrels bevatten, werken als sensoren voor cellulaire zwaartekracht.

Wanneer de punt van de wortel naar de zijkant is gericht, nestelen deze plastiden zich op de onderste zijwand van de cellen. Het blijkt dat calciumionen uit aminoblasten de distributie van groeihormonen in de wortel beïnvloeden.

Van zijn kant speelt de caliptra columella een belangrijke rol bij zowel geotropisme als positief hydrotropisme (aantrekking tot gebieden van de bodem met hogere concentraties water).

Wetenschappelijk belang

Vanuit fylogenetisch en taxonomisch oogpunt is de studie van de caliptra een nuttig hulpmiddel geweest, aangezien het type ontwikkeling en de structuren die dit weefsel beschermt, verschillen afhankelijk van de plantengroep.

Andere relevante onderzoeken met betrekking tot de calyptra zijn op het geotropisme, georeactie en gravitropisme van de wortel. Waar verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat de caliptra cellen heeft en ook cellulaire organellen (amyloplasten of statolieten) die gravitatieprikkels doorgeven aan het plasmamembraan waarin ze zich bevinden.

Deze prikkels worden vertaald in bewegingen van de wortel en zijn afhankelijk van het soort wortel en de manier waarop deze groeit. Er is bijvoorbeeld gevonden dat wanneer wortels verticaal groeien, statolieten geconcentreerd zijn in de onderste wanden van centrale cellen.

Maar wanneer deze wortels in een horizontale positie worden geplaatst, bewegen de statolieten of amyloplasten naar beneden en bevinden ze zich in de gebieden die voorheen verticaal georiënteerde wanden waren. In korte tijd worden de wortels verticaal geheroriënteerd en zo keren de amyloplasten terug naar de vorige positie.

Referenties

1. Calyptra. Opgehaald van en.wikipedia.org.
2. Caliptra. Morfologische botanie. Hersteld van biologia.edu.ar.
3. Caliptra. Planten en schimmels. Opgehaald van Plantasyhongos.es.
4. P. Sitte, EW Weiler, JW Kadereit, A. Bresinsky, C. Korner (2002). Botanisch verdrag. 35e editie. Omega-edities.
5. Caliptra etymologie. Opgehaald van etimologias.dechile.net.
6. Coping (biologie). Opgehaald van pt.wikipedia.org.
7. Het wortelstelsel en zijn derivaten. Opgehaald van britannica.com.
8. Caliptra. Opgehaald van es.wikipedia.org.
9. H. Cunis, A. Schneck en G. Flores (2000). Biologie. Zesde editie. Redactioneel Médica Panamericana.
10. J.-J. Zou, Z.-Y. Zheng, S. Xue, H.-H. Li, Y.-R. Wang, J. Le (2016). De rol van Arabidopsis Actin-Related Protein 3 bij amyloplastsedimentatie en polair auxinetransport bij wortelgravitropisme. Journal of Experimental Botany.