Рослини, як правило, самі створюють органічні речовини з неорганічних. Для цього їм потрібні вуглекислий газ і вода, а для підтримки тургору ("напору води") клітин і деяких інших процесів — ще й мінеральні солі. Вуглекислий газ рослини поглинають з повітря листям, а конкретно через продихи на їх поверхні. Це називається повітряним живленням. Воду і розчинені в ній солі ці організми всмоктують корінням (це називається мінеральним живленням), притому не по всій їх довжині, а тільки декількома сантиметрами або міліметрами ближче до самого кінчика, де покривні тканини кореня ще не встигли огрубіти.
Залежно від доступності ресурсів рослини утворюють різну кількість листя. Є дві альтернативні стратегії: швидко сформувати багато дрібних і, ймовірно, короткоживучих листя, щоб за короткий термін поглинути доступний вуглекислий газ і при цьому не дати воді випаруватися з їх поверхні, або повільно відрощувати великі довгоживучі листя, які допоможуть увібрати багато діоксиду вуглецю, але за тривалий час. Ці закономірності відомі вже кілька десятиліть. Однак для коренів вони, по всій видимості, не працюють: поки дані про зв'язок їх розміру і кількості не показували однозначної зв'язку з доступністю розчинів мінеральних солей для всіх видів.
Фахівці з біології рослин з декількох європейських країн і США на чолі з Йоаною Бергман (Joana Bergmann) з Вільного університету Берліна скористалися даними з бази GRooT (Global Root Traits), щоб виявити фактори, що впливають на кількість, довжину, обсяг і час життя коренів рослин. При цьому аналізували тільки властивості тих ділянок коренів, які мають неодревесневшіе покриви і тому здатні всмоктувати воду. В аналіз включили дані по 1810 видам голонасінних і покритонасінних. Дослідники враховували систематичне положення рослини, переважаючу у виду життєву форму (дерево, чагарник і так далі), відсоток коренів, що утворюють мікоризу (пов'язаних з грибами) або бульби для симбіозу з бактеріями-азотофіксаторами, тип мікоризи, а також природні зони, які населяє даний вид.
Виявилося, що маса і обсяг коренів (а саме вони в першу чергу визначають, скільки води з розчиненими в ній мінеральними речовинами зможе поглинути організм) мало залежать від життєвої форми, систематичного положення і характеру місць існування рослини. У ряді випадків знайшли кореляцію, подібну до тієї, що спостерігається для листя: багато короткоживучих коренів, якщо мінеральне живлення можна здійснювати тільки обмежений час (наприклад, якщо в даній місцевості короткий сезон дощів, а в інший час сухо).
Закономірності росту коренів у рослин
Joana Bergmann et al. / Science Advances, 2020