Растение состоит из определенного количества органов, среди которых выделяются основные и неосновные.
Орган представляет часть организма, которому присущи определенное строение и специфические функции. Различают вегетативные и репродуктивные органы. Основными вегетативными органами являются корень и побег растения, к неосновным относятся те образования, которые возникли в процессе эволюции из основных органов (листья, колючки, чешуйки, луковицы и т. д).
Группу органов растения, формирующих его внешний вид, составляют морфологические органы. К ним относятся стебель, корни, ветви, листья (хвоя), покровные чешуйки, шипы (колючки) и т. д.
Из физических и физиологических функций, присущих корню, наиболее важными являются следующие:
- поглощение из почвы или другого субстрата воды и растворенных в ней питательных элементов минерального и органического происхождения и транспортировка их к другим частям растения;
- биологическое взаимодействие с представителями почвенной фауны;
- синтезирование определенной группы органических веществ (аминокислоты, гормоны, алкалоиды и пр.), используемых впоследствии другими частями растения;
- накопление запасных веществ, необходимых для жизнедеятельности растения;
- укрепление (фиксация) растения в почве, обеспечивающее возможность вертикального его роста и вынесения вверх других морфологических органов.
У отдельных видов растений корни могут выполнять, кроме указанных, некоторые другие специализированные функции.
Как морфологический орган корни растений сформировались в процессе их эволюции в период выхода на сушу. Первые представители наземной флоры существовали уже более 400 млн лет назад — в силурийском и девонском геологических периодах. Они составляли группу риннофитов (от названия небольшого ископаемого травянистого растения — ринии). Риния во многом еще сохранила сходство с водорослеобразными предками, но имела верхушечное нарастание и цилиндрическое строение всех органов, часть из которых обладала вертикальной ориентацией и дихотомическим ветвлением, а часть простиралась непосредственно по влажной поверхности почвы, поглощая воду ризоидами — своеобразными волосковидными выростами. Осевой орган ринии, имевший цилиндрическую форму, получил название телом. Ни стеблей, ни листьев, ни корней у ринии еще не было. В ходе дальнейшей длительной эволюции, направленной на приспособление к наземной жизни, от риннофитов произошли растительные организмы с достаточно четко выраженной дифференциацией на стебель и корень. Вполне вероятно, что корни произошли от теломов, первоначально простиравшихся по поверхности почвы, а затем углубившихся в нее.
Приобретение растениями способности образовывать корни явилось одним из важнейших этапов в эволюционном развитии живой материи планеты, обеспечивших возможность ее выхода на поверхности материков, лишенных сплошного водного покрова, и их освоения.
Возникновение корня у каждого отдельного растения происходит в результате процесса корнеобразования, начало которого относится ко времени формирования и развития зародыша. Онтогенез высшего растения, возникшего половым путем, начинается с одной клетки, представляющей оплодотворенную яйцеклетку — зиготу. Зигота формируется в семени, образующемся из семяпочек или семязачатков. В результате интенсивного деления зиготы образуется зародыш семени, полностью (или в преобладающей мере) состоящий из образовательной ткани — меристемы.
В зрелом семени древесных растений обосабливается зародок, морфологически представляющий собой зародышевый побег и зародышевый корешок.
Зародышевый побег включает зародышевый стебелек и семядоли. На верхнем его конце сформирована точка роста (конус нарастания, апекс). Часть зародышевого побега занята основаниями семядолей (семядольный узел). Остальная часть представляет собой подсемядольное колено (гипокотиль), которое переходит в зародышевый корешок. Зародышевый корешок также имеет меристематический конус нарастания, который прикрыт корневым чехликом.
Уже в зародыше сформирована полярность растений, представляющая морфологическое и физиологическое различия между противоположными точками (полюсами) растения — апексом зародышевого корешка и верхушечной меристемой побега. У сформировавшихся растений полярность может проявляться также в различии между основанием и верхушкой каждого морфологического органа, а также между тканями, составляющими различные его участки.
В процессе прорастания семени первым за пределы его оболочки выходит зародышевый корешок, сразу же начинающий самостоятельно всасывать из окружающего пространства воду и питательные вещества. Проталкиванию корешка в почву в этот период способствует усиленный рост подсемядольного колена.
Рост зародышевого корешка является результатом физиологических функций его зародышевой системы, которая затем трансформируется в апикальную меристему. В процессе прорастания из зародышевого корешка формируется главный корень проростка. Его первоначальное анатомическое строение и физиологические функции полностью сохраняются в окончании корня на всем протяжении жизни каждого отдельного корня.
Меристема зародыша корня древесных пород состоит из группы живых клеток, которые при благоприятных условиях начинают интенсивно делиться. В отличие от апикальной меристемы побега, апикальная меристема корня откладывает клетки по отношению своего положения не только внутрь, но и наружу. Клетки, которые откладываются наружу, пополняют ткани корневого чехлика. Из клеток, откладывающихся внутрь, происходит в последующем формирование всех тканей, составляющих корень. В этом процессе на протяжении всего периода жизни корня сохраняются несколько живых делящихся клеток меристемы, которые называются инициальными.
Таким образом, первичную меристему можно рассматривать как совокупность группы инициальных клеток и образованных ими живых клеток, которые не способны самостоятельно делиться, но оформляются в определенные функциональные группы в процессе дифференциации. Эта группа клеток проходит затем ряд трансформаций, результатом которых и является рост корня.
Клетки, отложенные от инициальных клеток внутрь корня, обладают способностью интенсивного роста, проявляющегося в их растяжении и увеличении размеров.