Šta tjera biljke da rastu? Znate li kako rastu neke biljke? Pokazat ćemo vam kako uzgajati biljke? Od oprašivanja do oprašivanja: Životni ciklus

Postoje biljke koje će zauvijek ostati kratke, poput trave, a ima i onih koje za nekoliko godina postaju pravi divovi. Ljudi svoja ogromna debla pretvaraju u drvo koje koriste u razne svrhe. Velika stabla se ruše motornom testerom. Jadno drveće! Ljudi ih lako poseku, ali da bi drvo postalo veliko i visoko, moraju proći mnogo godina.

penjačica

Ako je stabljika biljke fleksibilna i tanka, nema dovoljno snage da ostane ravna. U ovom slučaju za njega se stvara oslonac - pored njega se u zemlju zabode štap oko kojeg će se biljka uvijati. Ovako se ponaša klica pasulja dok poseže za svjetlom.

Biljke se ne koriste samo za hranu. Stabla se koriste za proizvodnju drveta, celuloze za izradu papira i tekstilnih vlakana. Zeleni svijet omogućava čovjeku da dobije mnoge prirodne arome i hemikalije za industriju.

Starost drveta

"Penjajuće" stabljike

Neke biljke sa slabim stabljikama, kao što je bršljan, naučile su da se drže okolnih objekata. Lijepe se za različite površine svojim malim „prstima“, koji na vrhovima imaju vrlo ljepljive male gumene čašice.

Neprijatelji

Budući da je korijenje biljke skladište hranljive materije, mnogi insekti, ptice i životinje žele da ih se guštaju. Ovo su neprijatelji biljaka. Najvažniji podzemni štetnici su krtice, koje kopanjem svojih podzemnih prolaza oštećuju korijenje biljaka.

Botany Beginning

Kako rastu biljke Iznenađujuće, općenito, život biljaka je vrlo sličan onome kako ljudi rastu. Sve, sve do mnogih vrsta biljaka.

• Od oprašivanja do oprašivanja - životni ciklus biljke

Kako biljke rastu. Kako se ovo može promijeniti

Baš kao što ljudi imaju osnovne potrebe za preživljavanjem, sve biljke zahtijevaju nekoliko osnovnih elemenata da rastu i napreduju, uključujući...

• Minerali iz tla (što je tlo bogatije hranjivim tvarima, to će biljka bolje rasti)
• Zrak (ugljični dioksid, vodonik i kisik)
• sunčeva svetlost
• Ispravna temperatura tla
• Ispravna temperatura vazduha

Koliko biljci treba svaki element u početku ovisi o izvornom staništu biljke. Na primjer, biljke u kišnim šumama koje zahtijevaju konstantno vlažne i tople uvjete očito neće preživjeti u pustinji.

Ali prema ljudskoj želji, sposobnost biljke ne bi trebala u potpunosti ovisiti o prirodi. Organski farmeri, baštovani, naučnici i istraživači su „izmenili“ karakteristike mnogih esencijalnih biljaka kako bi im omogućili da napreduju u drugim sredinama.

Nastavljajući s primjerom prašumskih biljaka, ako farmer primijeti da jednoj biljci usjeva nije potrebno toliko vode da bi rasla i dala plod, on može početi unakrsno oprašiti tu biljku drugom biljkom potrebnih kvaliteta, u pokušaju da započne nova "linija" (nazvana "vrste") za stvaranje otpornijeg tropskog šumskog bilja. S vremenom i stalnim unakrsnim oprašivanjem, sve više biljaka postaje tolerantno, tako da prašumske biljke mogu "naučiti" preživljavanje u uvjetima koji se značajno razlikuju od njihovih matičnih krajeva.

Ovo namjerno unakrsno oprašivanje može se primijeniti na bilo koju karakteristiku biljke... od otpornosti (grubo govoreći do imuniteta biljke), boje cvijeta, okusa ploda i dubine korijena.

Sada pređimo na ono što se dešava unutar i između biljaka. Šta im omogućava da rastu, napreduju i množe se...

Kako uzgajati biljke? Od oprašivanja do oprašivanja: Životni ciklus

Uz rizik prevelikog pojednostavljivanja, sedam faza ciklusa uzgoja biljaka su glavne...

1. Oprašivanje
2. Gnojidba
3. Formiranje sjemena
4. Raspršivanje sjemena
5. Klijanje
6. Nastavak rasta
7. Oprašivanje

1. Oprašivanje

Dok se neke biljke mogu razmnožavati aseksualno (na primjer, posaditi korijen ili reznicu stabljike i pojavit će se nova biljka), većina biljaka se razmnožava spolno putem oprašivanja.

Tokom oprašivanja, polenova zrna koja nose mušku spermu (gamete) insekti ili životinje prenose do ženskog dijela biljke, gdje gamete dolaze u kontakt sa ženskim jajnim stanicama. To se može dogoditi između dvije biljke (unakrsno oprašivanje) ili unutar iste biljke (samooprašivanje). Reproduktivni organi biljaka koje se spolno razmnožavaju nalaze se u onome što obično nazivamo .

2. Gnojidba

Kod nekih biljnih vrsta, kada polenovo zrno koje sadrži gamete dođe u kontakt sa ženskim dijelom cvijeta (tučak), polenovo zrno putuje niz cijev u pokušaju da dođe do jajne ćelije biljke.

Kod nekih biljaka polen može putovati kroz cijev do 40 cm! Kada se to dogodi, gameta će proći kroz polenovu cijev, doći do jajeta i oploditi jaje.

Kod drugih vrsta biljaka, ženski dijelovi sadrže vodenaste tekućine kroz koje spermatozoidi s bičama plivaju na putu do oplodnje jajašca.

3. Formiranje sjemena

Formiranje sjemena počinje unutar matične biljke ili dijela biljke. Zatim nastavlja rasti unutar ploda kod nekih vrsta biljaka (kritosjemenjača) ili se otvara na perianthu kod drugih vrsta (golosjemenjača).

4. Rasprostranjenost sjemena

Kada je plod biljke zreo ili se plod otvorio, njegovo sjeme se raspršuje vjetrom, vodom, životinjama ili insektima u vrijeme kada su uslovi idealni za klijanje i rast sjemena biljke.

5. Klijanje

Klijanje se događa kada biljka iznikne iz sjemena i počne rasti, proizvodeći svoje poznate dijelove, uključujući korijenje, stabljike i lišće. Klijanje se događa nakon što sjeme biljke sleti na tlo ili je ugaženo u zemlju ili zakopano u okolini okolina (tj. tlo) .

6. Nastavak rasta

Za razliku od životinjskih matičnih ćelija, koje mogu stvoriti nove tipove ćelija samo u ranim fazama razvoja životinje, biljke uvijek stvaraju nove dijelove na osnovu potrebe iz posebnog tkiva zvanog meristem. Postoje dvije vrste meristema - jedan za korijen i jedan za vrh - i sastoje se od različitih tipova ćelija koje će se "zapaliti" u pravom trenutku (trebalo bi reći, imati efekta na korijen ili stabljiku).

Proces kontinuiranog rasta biljaka omogućen je uz pomoć nekoliko procesa, uključujući fotosintezu, prijenos nutrijenata i transpiraciju (pogledajte našu stranicu za više informacija o njima).

7. Oprašivanje

Nakon što biljka naraste i sazrije, proizvodi vlastite cvjetove za oprašivanje i oplodnju. Neka se životni krug nastavi zauvijek!

Problem „invazivnih“, odnosno unesenih na dato područje, biljnih vrsta zauzima a U poslednje vreme ne samo naučnici iz oblasti životne sredine, već i šira javnost. Činjenica je da, jednom na novoj teritoriji, invazivne vrste često počinju da se izuzetno intenzivno razmnožavaju, postaju dominantne u lokalnim zajednicama, a ponekad čak i prerastu u štetne korove (vidi: Invazivne vrste). Proučavanje ovakvih biljaka pokazalo je da se u novim staništima biraju za veću stopu rasta. A to postaje moguće smanjenjem troškova razvoja zaštite od biljojeda.

Još jedan faktor koji može odrediti uspjeh invazivnih biljnih vrsta je ubrzanje kruženja dušika, elementa kojeg često nedostaje u tlu. Pretpostavlja se da stabljike i listovi brzorastućih napadača karakterizira nešto manji sadržaj celuloze (ćelijski zidovi su im tanji). Oni su mekši i nježniji. Organska tvar takvih biljaka, nakon što odumru, brzo se razgrađuje od strane gljiva i bakterija. Shodno tome, procesi nitrifikacije – pretvaranje amonijumskog dušika u nitrite i nitrate, odnosno u oblik pogodan za novu potrošnju biljaka – idu brže. Na primjer, javor javor doveden u Kanadu iz Evrope Acer platanoides ubrzava procese mineralizacije (razgradnje organske materije u tlu) i nitrifikacije u odnosu na autohtonu vrstu - šećerni javor Acer saccharum.

Ako unesene vrste rastu brže na novom mjestu nego u svojoj domovini, može se samo pretpostaviti da se u njihovim populacijama odvija selekcija kako bi se poboljšala svojstva odgovorna za brzi rast. Ali odmah se postavlja pitanje: na račun kojih sredstava je to moguće i zašto se to kod kuće ne poštuje? Posebnu studiju o ovom pitanju sprovela je grupa stručnjaka iz Kine, SAD-a, Meksika i Indije. Predmet njihovog proučavanja bila je biljka (grm) iz porodice Asteraceae - zvončića Ageratina ( Ageratina adenophora). Ageratina dolazi iz Meksika, ali se odatle proširila po suptropskim regijama drugih kontinenata, postajući tipična invazivna vrsta.

Najveći dio posla obavljen je u Tropskoj botaničkoj bašti Kineske akademije nauka u tropskoj botaničkoj bašti Xishuangbanna u jugoistočnom dijelu Kine (provincija Yunnan, 21°56"N, 101°15"E). Biljke ageratine korištene u eksperimentu dobivene su iz sjemena sakupljenog u tri uzgojna područja: u rodnom Meksiku i u dva područja gdje je biljka uvedena - Indiji i Kini. Istraživači su pokušali stvoriti reprezentativne uzorke sa svake rastuće lokacije. U svakom slučaju, sjeme je sakupljeno iz pet različitih populacija, au svakoj populaciji iz 15 biljaka koje nisu rasle u neposrednoj blizini jedna drugoj. U laboratoriji u Kini, seme je klijano u standardnim uslovima, a mlade biljke koje su dostizale 10 cm visine posađene su u parcele u otvoreno tlo. Nisu korištena gnojiva niti dodatno zalijevanje. Periodično su mjerene karakteristike pojedinih listova različitih biljaka, a 8 mjeseci nakon nicanja, u kontrolisanim laboratorijskim uslovima pod istim nivoom svjetlosti i različitim nivoima CO 2 u zraku, procjenjivana je brzina fotosinteze, kao i odnos dušik koji ide direktno u fotosintezu i deponuje se u ćelijskim zidovima.

Eksperimentalni rezultati potvrdili su očekivanja autora. Udio dušika koji se koristi za fotosintezu (odnosno direktno za dobivanje na težini biljaka) u biljkama iz područja invazije (iz Indije i Kine) bio je različit, ali je u oba slučaja bio znatno veći nego u biljkama s mjesta izvornog rasta (iz Meksiko). Stopa fotosinteze Ageratine iz Kine i Indije bila je veća od one Ageratine iz Meksika. Nije iznenađujuće da su se biljke iz područja gdje su invazivne pokazale više i sa većim listovima, iako je gustina njihovog lisnog tkiva bila znatno manja. Ovaj rezultat znači da biljke ageratine u novim staništima ulažu više resursa direktno u rast, ali to se događa na račun smanjenja potrošnje na formiranje zaštitnih struktura.

Izvori:
1) Marnie E. Rout, Ragan M. Callaway. Paradoks invazivne biljke // Nauka. 2009. V. 324. P. 734-735.
2) Yu-Long Fenga, Yan-Bao Leia, Rui-Fang Wanga i dr. Evolucijski kompromisi za alokaciju dušika fotosintezi u odnosu na ćelijske zidove u invazivnoj biljci // PNAS. 2009. V. 106. P. 1853-1856 (cijeli članak je u javnom vlasništvu).

Vidi također:
1) A. M. Giljarov. Zašto invazivne vrste napreduju? // Priroda. 2002. № 10.
2) John N. Klironomos. Povratne informacije s biotom tla doprinose rijetkosti biljaka i invazivnosti u zajednicama // Priroda. 2002. V. 417. P. 67-70.
3) Evropski korov uništava američke šume, “Elementi”, 27.04.2006.

Alexey Gilyarov

Rast biljaka se odvija na apikalnim tačkama rasta

Razvoj biljke nastavlja se nakon embrionalne faze

Rast biljaka zavisi od životne sredine

Glavna i najočiglednija karakteristika biljke je da ne hodaju, ne puze ili plivaju, već rastu u svemiru.

Kad mi ljudi raste, broj ćelija u našem tijelu raste manje-više ravnomjerno. Svi naši organi i udovi rastu proporcionalno, a mi kao odrasli smo velike kopije onih oblika koji su bili karakteristični za naše djetinjstvo. Biljke se ponašaju drugačije.

Umjesto rasti ravnomjerno u svim smjerovima na način da svi dijelovi podjednako doprinose povećanju veličine, rastu samo na nekoliko posebnih točaka, koje ostaju "mlade" tijekom cijelog života biljke.

Ove tačke se nazivaju meristemi. Slika ispod prikazuje lokaciju meristema u biljci. "Primarni" ili "apikalni" meristemi nalaze se na vrhovima korijena i vrhovima izdanaka i mjesta su najaktivnije diobe stanica jer su nove ćelije potrebne za proces rasta. Kao rezultat formiranja novih ćelija, meristem se udaljava od starih dijelova biljke.

Time korijenješiri se duboko u tlo, a izdanci u atmosferu, prema sunčevoj svjetlosti. Materijal iz primarnog meristema daje biljci visinu, a kao rezultat diobe ćelija u "sekundarnom" meristemu (nazvanom "kambij") koji se nalazi na stranama zrelog korijena i stabljike, oni se povećavaju u opsegu.

Da bi formirala se biljka, rast primarnih meristema mora imati određeni smjer. Poremećaj rasta rezultiraće masom neorganizovanog tkiva. Stoga se rast odvija duž smjera ose koja prolazi od korijena do vrha. Ovo je glavna os rasta duž koje se formiraju svi bočni organi biljke (na primjer listovi i cvjetovi).

Presjeci ove ose koji se nalaze iznad tla i po dubini su različiti funkcije. Vrh raste prema gore, odnosno usmjeren je protiv gravitacije, prema svjetlosti. U tom slučaju listovi se mogu okrenuti prema suncu, a cvjetovi su izloženi svjetlosti i mogu ih posjetiti insekti. Na suprotnoj strani, korijenje raste u smjeru gravitacije, u smjeru suprotnom od svjetlosti. Dok su u tlu, čvrsto jačaju nadzemne dijelove biljke i upijaju vodu i minerale neophodne za rast.

Kao apikalni meristem na vrhu biljke raste prema gore, a u korijenu raste prema dolje, ove dvije tačke rasta se sve više razilaze. Ovo izaziva nekoliko čisto mehaničkih problema. Za transport hranjivih tvari proizvedenih u listovima do korijena i za transport vode i mineralnih soli u suprotnom smjeru, potrebni su posebni provodljivi kanali.

Zajedno sa, kako biljka raste, njegov dio koji se nalazi između dvije tačke rasta mora biti ojačan kako bi se pružila konstruktivna potpora krajnjim dijelovima koji stalno napreduju. U budućnosti ćemo vidjeti kako posebno zadebljanje ćelijskih zidova jača nove dijelove stabljike biljke koji se formiraju i omogućava im da izdrže stresove povezane s daljnjim rastom.

Od tela biljke razlikuje se od životinja, njihov rast mnogo više ovisi o okolišu. Rast i/ili njegov smjer u biljkama značajno zavise od gravitacije, temperature, dnevnog svjetla i smjera svjetlosti. Dakle, ako se opća struktura tijela životinje može zamisliti već u embrionalnom periodu, struktura biljke je mnogo plastičnija; nastavlja se razvijati kao odgovor na promjenjive vanjske uvjete, a oblik mu se mijenja zbog formiranja grana, kao i cvijeća i lišća.

Ova sposobnost prilagođavanja zbog specifične lokacije organa zavisi od sposobnosti biljke da kontinuirano raste. Još jedna posljedica sposobnosti biljaka da podrže rast meristemskih tačaka je da one mogu rasti veće i živjeti duže od bilo koje životinje koja je ikada postojala na Zemlji. Na primjer, težina divovskih stabala koja rastu u Sjevernoj Americi može doseći 2000 tona, a njihova visina je više od 100 metara (~330 stopa). Starost takvih stabala može biti nekoliko hiljada godina.