Kasvien epidermis – rakenne, tehtävät ja trikomit

Kasvien epidermis koostuu yhdestä solukerroksesta. Se peittää kasvien lehdet, kukat, juuret ja varret. Se erottaa kasvin ulkoisesta ympäristöstä. Epidermiksellä on useampi kuin yksi tehtävä. Se suojaa kasvia veden menetykseltä. Se ohjaa kaasujen vaihtoa. Se valmistaa aineenvaihduntayhdisteitä. Juurissa se ottaa vettä ja ravinteita. Joissakin kasvin osissa voi olla erilainen peite, jota kutsutaan peridermiksi. Perunalla on tällainen peite.

Epidermis on kasvin uloin solukerros. Se on myös lehtien, varsien, juurien, kukkien, hedelmien ja siementen ihokudoksen pääosa. Se on yleensä läpinäkyvä.

Epidermiksen solut voivat vaihdella koostumukseltaan ja toiminnaltaan. Useimmilla kasveilla epidermis on yhden solukerroksen paksuinen. Joillakin kasveilla epidermis on kuitenkin useamman kuin yhden kerroksen paksuinen. Epidermiksen solut ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa. Ne antavat kasville voimaa ja suojaa. Kasvin maanpäällisissä osissa epidermissolut sisältävät kuteenia, ja niitä peittää kynsinauha. Kynsinauhat vähentävät vesihukkaa. Se on joskus vahan peitossa. Vaha antaa joillekin kasveille valkean tai sinertävän pinnanvärin. Se myös suojaa kasvia auringonvalolta ja tuulelta.

Epidermiksessä on useampi kuin yksi solutyyppi. Siihen voi kuulua epidermissoluja, suojasoluja, sivusoluja ja epidermiskarvoja (trikomeja). Epidermissoluja on enemmän kuin muita solutyyppejä.

Trikomit (tai karvat) kasvavat monien kasvien epidermiksestä.

Rakenne ja solutyypit

Epidermis muodostuu tyypillisesti yhdestä solukerroksesta, jonka solut ovat tiiviisti toisiinsa liittyneitä ja usein muodoltaan litistyneitä tai kuutiomaisia. Yleisiä epidermiksen solutyyppejä ovat:

• Epidermissolut – perussoluja, jotka muodostavat suurimman osan kerroksesta; läpinäkyvyytensä ansiosta ne päästävät valon lehtien sisäosiin.
• Suojasolut (huulisolut) – muodostavat ilmaraot eli stomatat, jotka säätelevät kaasujen vaihtoa ja veden haihtumista. Huulisolujen turgor (nestetilavuus) määrää, ovatko ilmaraot avoinna vai suljettuja.
• Sivusolut – tukevat ja osallistuvat ilmaraon toimintaan joissakin lajeissa.
• Trikomot (epidermiskarvat) – eri muotoisia ja toimivia karvoja; voivat olla yksisoluisia tai monisoluisia, rauhasmaisia tai ei-rauhasmaisia.

Epidermiksen tehtävät

Epidermis suorittaa useita elintärkeitä tehtäviä:

• Fysikaalinen suoja – epidermis suojaa mekaanisilta vaurioilta, taudeilta ja uv-säteilyltä.
• Veden säätely – kynsinauha ja vaha (cuticle) vähentävät veden haihtumista erityisesti maanpäällisissä osissa.
• Kaasujen vaihto – ilmaraot mahdollistavat hiilidioksidin pääsyn fotosynteesiin ja hapen poistumisen; ne myös säätelevät transpirointia.
• Ravinteiden ja vedenotto juurissa – juurten epidermis muodostaa usein juurikarvoja, jotka suurentavat pinta-alaa veden ja ravinteiden ottoa varten.
• Aineenvaihdunta – epidermis voi tuottaa yhdisteitä kuten eteerisiä öljyjä, fenoleja ja muita sekundaarimetaboliitteja, jotka osallistuvat puolustukseen tai houkutukseen.

Trikomien rooli ja tyypit

Trikomit ovat monimuotoisia: ne voivat olla hienoja karvoja, paksuja suojakarvoja, rauhasmaisia karvoja, tai myrkkyä ruminoivia piikkejä. Trikomien toiminta:

• Vähentävät haihtumista luomalla ohuen ilmakerroksen lehtipinnan yli.
• Heijastavat liiallista valoa ja suojaavat liialliselta lämmöltä (usein kuivuusolosuhteissa evolvoituneilla kasveilla).
• Suojelevat kasvielimiä kasvinsyöjiltä ja hyönteisiltä; jotkin trikomit erittävät myrkyllisiä tai epämiellyttäviä yhdisteitä (esim. nokkosen pistävät karvat tai tomaatin rauhasmaiset trikomit).
• Automaattiset tai rauhasmaiset trikomit voivat osallistua hajusteiden tai liimaavien aineiden erittämiseen.

Erityistapaukset: juuret ja peridermi

Juurten epidermis eroaa maanpäällisen epidermiksen ominaisuuksiltaan: usein juurten epidermistä puuttuu paksu kynsinauha, ja juurikarvat (root hairs) ovat tärkeitä veden ja ravinteiden ottamisessa. Vanhemmissa ja paksummissa varsi- ja juurinosissa epidermis voidaan korvata peridermillä, joka on monikerroksinen suojaava kudos (esimerkiksi perunalla).

Soveltuvat sopeumat eri elinympäristöihin

Kasvit, jotka elävät kuivassa ympäristössä (xerofyytit), usein kehittävät paksumman kynsinauhan, enemmän trichomeja tai useampia epidermiskerroksia veden säilyttämiseksi. Vesikasveilla (hydrofyytit) epidermis voi olla ohut tai cuticle puuttua kokonaan, koska veden menetys ei ole riski.

Yhteenveto

Epidermis on kasvin ensimmäinen suojakerros ja tärkeä osa kasvin vuorovaikutusta ympäristön kanssa. Se säätelee veden ja kaasujen liikkeitä, suojaa mekaanisesti ja biologisesti, tukee ravinteidenottoa juurissa ja osallistuu kemialliseen puolustukseen. Trikomit ja kynsinauha ovat keskeisiä rakenteita, joiden avulla kasveilla on erilaisia sopeumia eri elinympäristöihin.

Kysymyksiä ja vastauksia

Kysymys: Mikä on kasvien epidermis?

K: Mitä tehtäviä epidermiksellä on?

K: Onko kasvissa osia, joilla on erilainen kansi kuin epidermiksellä?

K: Kuinka monta kerrosta paksu on suurin osa epidermiskudoksesta?

K: Mitä cutiini tekee kasvin epidermissoluille?

Hae kirjaimella