Kontraktilis gyökerek – a mélység húzóerői

A kontraktilis gyökér érdekes módosult vastag gyökér, amely elsősorban a földbeni módosult hajtásokat/ hagymákat, gumókat, ortotrópos rizómákat, tőlevélrózsa rozettákat húzza a talajba bizonyos mélységig. A földben élő szervek alapi részén fejlődik oldalágakat nem találunk rajta és vastag ráncos, gyűrött felszínével, feltűnően különbözik a többi gyökértől.

Számos fajnál folyamatosan működik és így a felfelé növekedő, felnyúló részeket tartja a földfelszínen, vagy optimális mélységben.. Vannak esetek, amikor a kedvezőtlenné váló környezeti változások/ fagy, kiszáradás/ hatásaitól védi meg a növényt, ekkor szakaszosan, gyakran csak meghatározott évszakokban funkcionál. Működésével biztosítja azt, hogy az érzékeny osztódó részek mindig kiegyenlített, stabil feltételek között létezhessenek. Főképpen a sivatagi fajoknál a kontraktilis gyökerek  oldalirányú vastagodásukkal és  a talaj kiszáradásakor jelentkező gyors zsugorodásukkal valóságos függőleges járatokat alakítanak ki. Ezekben az üregekben,  az apró szukkulens  növények a szárazság idején megbújhatnak. A hagymás gumós növényeknél emellett  pedig fontos szerepet játszanak a fiókhagymák  szétszakításában,eltávolításában. Az új sarjak általában a már meglévők felett, magasabban keletkeznek. Kontrakciós gyökereikkel kerülnek mélyebbre természetes élőhelyükön

 Óvatos becslések szerint is mintegy 400 növényfajnál fordul elő kontraktilis húzógyökér.  A hagymás Allium , a gumós Crocus fajonál, a liliomféléknél és a kontyvirágok családjában, a tőlevélrózsás szukkulenseknél és a tőlevélrózsás kétszikű fészkeseknél gyakran találkozhatunk ezzel a gyökértípussal

A húzógyökér felső. idősebb része zsugorodik / kontrahál/ a kéregrész térfogat, alak és méretváltozásai következtében. A  sejtfal cellulóz mikrofibrillumainak átrendeződésével  elsősorban a kéreg/cortex/ dilatációs szövetének sejtjei longitudinális irányban rövidülnek és sugárirányban megnyúlnak. Lényegében hasonló történik, mint mikor egy legkisebb lapján álló felfelé magasodó téglát a legnagyobb alaplapjára lefektetünk.

 A sejtfalak átrendeződése következtében a sejt magassága kétharmadával is csökkenhet néhány hét alatt!  A kéregben tölcsér szerűen kiszélesedő dilatációs zónában sejtek százezrei találhatók , melyekben a sejtfalak átrendeződése többé kevésbé egyszerre/ szinkron módon/ történik. Természetes környezetben általában 4-8 cm mélységbe kerülhetnek ilyen módon az érzékeny osztódó szöveteket tartalmazó részek. Kísérleti feltételek között a  laza szerkezetű perlitbe helyezett hagymák pár hét alatt akár 15 cm mélyre is  süllyedhetnek.

 Miután a  kéreg/kortex/ rész térfogata csökken az átrendeződés következtében és a bőrszövet sejtek nem vesznek részt a kontrakcióban, a felszínen a ráncok, befűződések keletkeznek, melyek a felső gyökéralap részről indulnak és terjednek a fiatalabb csúcsi régió irányába. A dilatációs szövet átrendeződését és ennek következményét a gyökér kontrakciót a fény /különösen a kék hullámhosszúságú  tartomány/ és néhány esetben emellett a hőmérséklet szabályozza. Teljesen sötétben tartott kísérleti gyökereknél elmarad az összehúzódás. A természetben ez annyit jelent, hogy bizonyos mélységet elérve a kontrakció megáll.  Ha a sötét szakasz három hétnél tovább tart a gyökér  már többé nem képes kontrakcióra és rövid idő multán elpusztul.

 Az érzékelő receptor molekulák nem a gyökérben, hanem a felette, vagy mellette található levelek alapi részében, esetleg a módosult szervekben a hagymákban, gumókban találhatók. Megalapozott nézet szerint a fotoreceptorok membránban kötött speciális fitokróm molekulák, melyek helyzete változik meg a fény hatására. Ez a szignál növényi hormonokat:elsősorban auxinokat aktivál illetve etilénképződést indukál és ez váltja ki  a sejtfal cellulóz mikrofibrillumok átrendeződését és de novo szintézisét –  végső soron a gyökér kontrakciót.  

A kontrakció teljesen más mint állati szervezetnél, ahol összehúzódásra képes fehérje szálak játszanak szerepet hasonló esetekben

.

.