Mikä saa kasvit kasvamaan? Tiedätkö kuinka jotkut kasvit kasvavat? Näytämme sinulle kuinka kasvattaa kasveja? Pölytyksestä pölytykseen: Elinkaari

On kasveja, jotka pysyvät ikuisesti lyhyinä, kuten ruoho, ja on niitä, joista tulee todellisia jättiläisiä muutamassa vuodessa. Ihmiset muuttavat valtavat rungonsa puuksi, jota he käyttävät eri tarkoituksiin. Isot puut kaadetaan moottorisahalla. Köyhiä puita! Ihmiset kaatavat ne helposti, mutta jotta puu kasvaa suureksi ja korkeaksi, on kuluttava monta vuotta.

kiipeävät varret

Jos kasvin varsi on joustava ja ohut, se ei riitä pysymään suorana. Tässä tapauksessa sille luodaan tuki - sen viereen maahan työnnetään keppi, jonka ympärille kasvi käpristyy. Näin pavunverso käyttäytyy kurottaessaan valoa.

Kasveja käytetään muuhunkin kuin ruokaan. Puunrungoista valmistetaan puuta, paperimassaa ja tekstiilikuitua. Vihreä maailma antaa ihmiselle mahdollisuuden saada monia luonnollisia makuaineita ja kemikaaleja teollisuuteen.

Puun ikä

"Kiipeily" varret

Jotkut kasvit, joilla on heikko varsi, kuten muratti, ovat oppineet tarttumaan ympäröiviin esineisiin. Ne tarttuvat erilaisiin pintoihin pienillä "sormillaan", joiden kärjissä on erittäin tahmeat pienet imukupit.

Viholliset

Koska kasvien juuret ovat varastointia ravinteita, monet hyönteiset, linnut ja eläimet haluavat herkutella niillä. Nämä ovat kasvien vihollisia. Tärkeimmät maanalaiset tuholaiset ovat myyrät, jotka kaivamalla maanalaisia ​​käytäviä vahingoittavat kasvien juuria.

Kasvitieteen alku

Kuinka kasvit kasvavat?Yllättäen yleisesti ottaen kasvien elämä on hyvin samanlaista kuin ihmisten kasvu. Kaikkea, monentyyppisiä kasveja myöten.

• Pölytyksestä pölytykseen - kasvin elinkaarta

Kuinka kasvit kasvavat. Miten tätä voidaan muuttaa

Aivan kuten ihmisillä on välttämättömiä selviytymistarpeita, kaikki kasvit tarvitsevat useita peruselementtejä kasvaakseen ja kukoistaakseen, mukaan lukien...

• Mineraalit maaperästä (mitä ravintoainerikkaampi maaperä, sitä paremmin kasvi kasvaa)
• Ilma (hiilidioksidi, vety ja happi)
• auringonvalo
• Oikea maaperän lämpötila
• Oikea ilman lämpötila

Se, kuinka paljon kasvi tarvitsee alun perin kutakin elementtiä, riippuu kasvin alkuperäisestä elinympäristöstä. Esimerkiksi jatkuvasti kosteita ja lämpimiä olosuhteita vaativat sademetsäkasvit eivät välttämättä selviä autiomaassa.

Mutta ihmisen halun mukaan kasvin kyvyn ei pitäisi täysin riippua luonnosta. Luomuviljelijät, puutarhurit, tiedemiehet ja tutkijat ovat "muuttaneet" monien välttämättömien kasvien ominaisuuksia, jotta ne voivat menestyä muissa ympäristöissä.

Jatkaen esimerkkiä sademetsäkasveista, jos viljelijä huomaa, että yksi viljelykasvi ei tarvitse yhtä paljon vettä kasvaakseen ja kantaakseen hedelmää, hän voi alkaa ristipölyttää kyseistä kasvia toisella kasvin kanssa, jolla on vaaditut ominaisuudet. uusi "linja" (kutsutaan "lajiksi") kestävämpien trooppisten metsien kasvien luomiseksi. Ajan ja jatkuvan ristipölytyksen myötä yhä useammat kasvit muuttuvat sietokykyisiksi, joten sademetsän kasvit voivat "oppia" selviytymään olosuhteissa, jotka poikkeavat merkittävästi alkuperäisistä maistaan.

Tätä tarkoituksellista ristipölytystä voidaan soveltaa mihin tahansa kasvin ominaisuuteen... vastustuskyvystä (karkeasti sanottuna kasvin immuniteetista), kukkien väristä, hedelmän mausta ja juurisyvyydestä.

Siirrytään nyt siihen, mitä tapahtuu kasvien sisällä ja välillä. Mikä mahdollistaa niiden kasvamisen, menestymisen ja lisääntymisen...

Kuinka kasvattaa kasveja? Pölytyksestä pölytykseen: Elinkaari

Liiallisen yksinkertaistamisen uhalla kasvinviljelysyklin seitsemän vaihetta ovat tärkeimmät...

1. Pölytys
2. Lannoitus
3. Siementen muodostuminen
4. Siementen leviäminen
5. Itäminen
6. Jatkuvaa kasvua
7. Pölytys

1. Pölytys

Vaikka jotkut kasvit voivat lisääntyä aseksuaalisesti (esimerkiksi istuta juuren tai varren pistoke ja uusi kasvi syntyy), useimmat kasvit lisääntyvät seksuaalisesti pölytyksen kautta.

Pölytysvaiheessa hyönteiset tai eläimet kuljettavat siitepölyjyviä, jotka kuljettavat uros siittiöitä (sukusoluja) kasvin naarasosaan, jossa sukusolut joutuvat kosketuksiin naarasmunan kanssa. Tämä voi tapahtua joko kahden kasvin välillä (ristipölytys) tai saman kasvin sisällä (itsepölytys). Sukupuolisesti lisääntyvien kasvien lisääntymiselimet sijaitsevat alueella, jota yleensä kutsumme.

2. Lannoitus

Joissakin kasvilajeissa, kun sukusoluja sisältävä siitepölyjyvä joutuu kosketuksiin kukan naarasosan (emi) kanssa, siitepölynjyvä kulkee putkea pitkin yrittäessään saavuttaa kasvin munasolun.

Joissakin kasveissa siitepöly voi kulkea putken läpi jopa 40 cm! Kun näin tapahtuu, sukusolu kulkee siitepölyputken läpi, saavuttaa munan ja hedelmöittää munan.

Muissa kasveissa naarasosat sisältävät vetisiä nesteitä, joiden läpi siimaleivät siittiöt uivat tiensä hedelmöittääkseen munasoluja.

3. Siementen muodostuminen

Siementen muodostuminen alkaa emokasvin tai kasvin osan sisältä. Sen jälkeen se jatkaa kasvuaan hedelmän sisällä joissakin kasveissa (angiosiemeniset) tai avautuu periantissa muissa tyypeissä (gymnossperms).

4. Siementen levitys

Kun kasvin hedelmä on kypsä tai hedelmä on avautunut, sen siemenet leviävät tuulen, veden, eläinten tai hyönteisten toimesta aikana, jolloin olosuhteet ovat ihanteelliset kasvin siementen itämiselle ja kasvulle.

5. Itävyys

Itäminen tapahtuu, kun kasvi itää siemenestä ja alkaa kasvaa tuottaen tuttuja osia, mukaan lukien juuret, varret ja lehdet. Itäminen tapahtuu sen jälkeen, kun kasvin siemen on laskeutunut maahan tai se on tallattu maahan tai haudattu ympäristöön ympäristö (eli maaperä) .

6. Jatkuva kasvu

Toisin kuin eläinten kantasolut, jotka voivat luoda uusia solutyyppejä vasta eläimen kehityksen alkuvaiheessa, kasvit luovat aina uusia osia tarpeen mukaan erityisestä meristeemiksi kutsutusta kudoksesta. Meristeemejä on kahta tyyppiä - yksi juurille ja toinen latvalle - ja ne koostuvat erityyppisistä soluista, jotka "sytyttävät" oikealla hetkellä (sanotaan, että niillä on vaikutus juuriin tai varteen).

Kasvien jatkuvan kasvun mahdollistavat useat prosessit, mukaan lukien fotosynteesi, ravinteiden siirto ja haihtuminen (lisätietoja näistä löytyy sivultamme).

7. Pölytys

Kun kasvi on kasvanut ja kypsynyt, se tuottaa omat kukat pölytystä ja hedelmöitystä varten. Jatkkoon elämän kierre ikuisesti!

"Invasiivisen" eli tietylle alueelle tuotujen kasvilajien ongelma koskee a Viime aikoina ei vain ympäristötutkijat, vaan myös suuri yleisö. Tosiasia on, että tullessaan uudelle alueelle haitalliset lajit alkavat usein lisääntyä erittäin intensiivisesti, tulla hallitseviksi paikallisissa yhteisöissä ja joskus jopa muuttua haitallisiksi rikkaruohiksi (katso: Haitalliset lajit). Tällaisten kasvien tutkimus on osoittanut, että uusissa elinympäristöissä ne valitaan nopeamman kasvun vuoksi. Ja tämä tulee mahdolliseksi vähentämällä kasvinsyöjiä vastaan ​​​​suojan kehittämiskustannuksia.

Toinen tekijä, joka voi vaikuttaa invasiivisten kasvilajien menestykseen, on typen kierron kiihtyminen, elementti, josta on usein pulaa maaperässä. Oletetaan, että nopeasti kasvavien hyökkääjien varret ja lehdet ovat ominaista hieman alhaisemmalle selluloosapitoisuudelle (niiden soluseinämät ovat ohuempia). Ne ovat pehmeämpiä ja herkempiä. Sienet ja bakteerit hajottavat tällaisten kasvien orgaanisen aineksen nopeasti niiden kuoltua. Näin ollen nitrifikaatioprosessit – ammoniumtypen muuttaminen nitriiteiksi ja nitraateiksi eli kasvien uuteen kulutukseen sopivaan muotoon – etenevät nopeammin. Esimerkiksi Euroopasta Kanadaan tuotu sycamore vaahtera Acer platanoides nopeuttaa mineralisaatiota (orgaanisen aineen hajoamista maaperässä) ja nitrifikaatiota verrattuna alkuperäislajeihin - sokerivaahteraan Acer saccharum.

Jos tuodut lajit kasvavat uudessa paikassa nopeammin kuin kotimaassaan, voidaan vain olettaa, että niiden populaatioissa tapahtuu valintaa nopean kasvun ominaisuuksien parantamiseksi. Mutta heti herää kysymys: minkä resurssien kustannuksella tämä on mahdollista ja miksi sitä ei huomioida kotona? Asiasta tehdyn erityistutkimuksen teki ryhmä asiantuntijoita Kiinasta, Yhdysvalloista, Meksikosta ja Intiasta. Heidän tutkimuksensa kohteena oli Asteraceae-heimon kasvi (alapensas) - Ageratina kellot ( Ageratina adenophora). Ageratina tulee Meksikosta, mutta sieltä se levisi laajasti muiden maanosien subtrooppisille alueille, ja siitä tuli tyypillinen invasiivinen laji.

Suurin osa työstä tehtiin Kiinan tiedeakatemian trooppisessa kasvitieteellisessä puutarhassa Xishuangbannan trooppisessa kasvitieteellisessä puutarhassa Kiinan kaakkoisosassa (Yunnanin maakunta, 21°56"N, 101°15"E). Kokeessa käytetyt ageratina-kasvit saatiin siemenistä, jotka on kerätty kolmelta kasvualueelta: sen kotimaassa Meksikossa ja kahdelta kasvin istutusalueelta - Intiasta ja Kiinasta. Tutkijat yrittivät luoda edustavia näytteitä jokaisesta kasvupaikasta. Kussakin tapauksessa siemenet kerättiin viidestä eri populaatiosta ja kustakin populaatiosta 15 kasvista, jotka eivät kasvaneet lähellä toisiaan. Kiinalaisessa laboratoriossa siemenet idätettiin normaaleissa olosuhteissa ja 10 cm korkeita nuoria kasveja istutettiin paljoille vuonna avoin maa. Lannoitteita tai lisäkastelua ei käytetty. Eri kasvien yksittäisten lehtien ominaisuudet mitattiin määräajoin, ja 8 kuukautta itämisen jälkeen, kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa samalla valotasolla ja eri CO 2 -tasoilla ilmassa, fotosynteesin nopeus sekä itämisen suhde arvioitiin. typpi menee suoraan fotosynteesiin ja kertyy soluseiniin.

Kokeelliset tulokset vahvistivat tekijöiden odotukset. Invaasioalueilta (Intiasta ja Kiinasta) tulleissa kasveissa fotosynteesiin (eli suoraan kasvien painonnousuun) käytetyn typen osuus oli erilainen, mutta molemmissa tapauksissa se oli huomattavasti suurempi kuin alkuperäisen kasvupaikan kasveissa (alkuperäisestä kasvupaikasta). Meksiko). Kiinasta ja Intiasta peräisin olevan Ageratinan fotosynteesinopeus oli korkeampi kuin meksikolaisen Ageratinan. Ei ole yllättävää, että kasvit alueilta, joilla ne ovat invasiivisia, osoittautuivat pitemmiksi ja suuremmilla lehdillä, vaikka niiden lehtikudoksen tiheys oli huomattavasti pienempi. Tämä tulos tarkoittaa, että uusissa elinympäristöissä kasvavat ageratinakasvit investoivat enemmän resursseja suoraan kasvuun, mutta tämä tapahtuu suojarakenteiden muodostumisen vähentämisen kustannuksella.

Lähteet:
1) Marnie E. Rout, Ragan M. Callaway. Invasiivisen kasvin paradoksi // Tiede. 2009. V. 324. P. 734-735.
2) Yu-Long Fenga, Yan-Bao Leia, Rui-Fang Wanga et ai. Evoluutioratkaisut typen allokoimiseksi fotosynteesiin verrattuna invasiivisen kasvin soluseinämiin // PNAS. 2009. V. 106. P. 1853-1856 (koko artikkeli on julkinen).

Katso myös:
1) A. M. Giljarov. Miksi invasiiviset lajit viihtyvät? // Luonto. 2002. № 10.
2) John N. Klironomos. Maaperän eliöstöstä saatu palaute edistää kasvien harvinaisuutta ja invasiivisuutta yhteisöissä // Luonto. 2002. V. 417. S. 67-70.
3) Eurooppalainen rikkakasvi tuhoaa Amerikan metsiä, "Elements", 27.4.2006.

Aleksei Giljarov

Kasvien kasvu tapahtuu apikaalisissa kasvupisteissä

Kasvien kehitys jatkuu alkiovaiheen jälkeen

Kasvien kasvu riippuu ympäristöstä

Tärkein ja ilmeisin ominaisuus kasvit on se, että ne eivät kävele, ryömi tai ui, vaan kasvavat avaruudessa.

Kun me ihmiset kasvaa, solujen määrä kehossamme kasvaa enemmän tai vähemmän tasaisesti. Kaikki elimemme ja raajamme kasvavat samassa suhteessa, ja me aikuisina olemme suuria kopioita niistä muodoista, jotka olivat ominaisia ​​meille. lapsuus. Kasvit käyttäytyvät eri tavalla.

Sijasta kasvaa tasaisesti kaikkiin suuntiin siten, että kaikki osat myötävaikuttavat tasaisesti koon kasvuun; ne kasvavat vain muutamassa erityispisteessä, jotka pysyvät "nuorina" koko kasvin eliniän ajan.

Näitä pisteitä kutsutaan meristeemejä. Alla oleva kuva näyttää meristeemien sijainnin kasvissa. "Primaarisia" tai "apikaalisia" meristeemejä löytyy juurien kärjistä ja versojen kärjestä, ja ne ovat aktiivisimman solun jakautumisen paikkoja, koska uusia soluja tarvitaan kasvuprosessiin. Uusien solujen muodostumisen seurauksena meristeemi siirtyy pois vanhoista kasvin osista.

Siten juuret leviävät syvälle maaperään ja versot ilmakehään kohti auringonvaloa. Ensisijaisen meristeemin materiaali antaa kasville sen korkeuden, ja kypsien juurien ja varsien sivuilla sijaitsevan "toissijaisen" meristeemin (kutsutaan "kambiumiksi") solunjakautumisen seurauksena niiden ympärysmitta kasvaa.

Jotta kasvi on muodostunut, primaaristen meristeemien kasvulla on oltava tietty suunta. Epäjärjestynyt kasvu johtaa epäjärjestyneiden kudosten massaan. Siksi kasvu tapahtuu juurista kärkeen kulkevan akselin suunnassa. Tämä on pääkasvuakseli, jota pitkin kaikki kasvin sivuelimet (esimerkiksi lehdet ja kukat) muodostuvat.

Tämän akselin maanpinnan yläpuolella ja syvyydessä olevat osat ovat erilaisia toimintoja. Lappu kasvaa ylöspäin, eli se on suunnattu painovoimaa vastaan, valoa kohti. Tässä tapauksessa lehdet voidaan kääntää aurinkoa kohti, ja kukat altistuvat valolle ja hyönteiset voivat vierailla niissä. Vastakkaisella puolella juuret kasvavat painovoiman suuntaan, valoa vastakkaiseen suuntaan. Maaperässä ne vahvistavat lujasti kasvin maanpäällisiä osia ja imevät itseensä vettä ja kasvulle välttämättömiä mineraaleja.

Apikaalisena meristeemi kasvin huipulla se kasvaa ylöspäin ja juurissa alaspäin, nämä kaksi kasvupistettä eroavat yhä enemmän. Tämä aiheuttaa useita puhtaasti mekaanisia ongelmia. Lehdissä tuotettujen ravinteiden kuljettamiseen juurille ja veden ja mineraalisuolojen kuljettamiseen vastakkaiseen suuntaan tarvitaan erityisiä johtavia kanavia.

Kanssa, kun kasvi kasvaa, sen kahden kasvupisteen välissä olevaa osaa on vahvistettava, jotta jatkuvasti eteneville päätyosille saadaan rakenteellista tukea. Tulevaisuudessa nähdään, kuinka erityinen soluseinien paksuuntuminen vahvistaa muodostuvia kasvin varren uusia osia ja mahdollistaa niiden kestämisen jatkokasvuun liittyvien rasitusten suhteen.

Kehosta lähtien kasvit eroaa eläinten kasvusta, niiden kasvu on paljon enemmän riippuvainen ympäristöstä. Kasvien kasvu ja/tai sen suunta riippuvat merkittävästi painovoimasta, lämpötilasta, päivänvaloajasta ja valon suunnasta. Jos siis eläimen kehon yleinen rakenne voidaan kuvitella jo alkiokaudella, on kasvin rakenne paljon plastisempi; se kehittyy edelleen vasteena muuttuviin ulkoisiin olosuhteisiin, ja sen muoto muuttuu oksien, samoin kuin kukkien ja lehtien muodostumisen vuoksi.

Tämä sopeutumiskyky elinten erityisestä sijainnista johtuen riippuu kasvin kyvystä kasvaa jatkuvasti. Toinen seuraus kasvien kyvystä tukea meristeemipisteiden kasvua on, että ne voivat kasvaa suuremmiksi ja elää pidempään kuin mikään eläin, joka on koskaan ollut maan päällä. Esimerkiksi Pohjois-Amerikassa kasvavien jättimäisten puiden paino voi nousta 2000 tonniin ja niiden korkeus on yli 100 metriä (~330 jalkaa). Tällaisten puiden ikä voi olla useita tuhansia vuosia.