Mitől nőnek a növények? Tudod, hogyan nőnek egyes növények? Megmutatjuk, hogyan kell növényt termeszteni? A beporzástól a beporzásig: Életciklus

Vannak növények, amelyek örökre rövidek maradnak, mint a fű, és vannak, amelyek néhány év alatt igazi óriássá válnak. Az emberek hatalmas törzsüket fává alakítják, amit különféle célokra használnak fel. A nagy fákat láncfűrésszel vágják ki. Szegény fák! Az emberek könnyen kivágják őket, de ahhoz, hogy egy fa nagyra és magasra nőjön, sok évnek kell eltelnie.

szárra mászó

Ha a növény szára hajlékony és vékony, akkor nincs elég ereje ahhoz, hogy egyenes maradjon. Ebben az esetben egy támaszt hoznak létre hozzá - mellette egy botot szúrnak a földbe, amely köré a növény felcsavarodik. Így viselkedik a babcsíra, amikor a fény felé nyúl.

A növényeket nem csak élelmiszerre használják. A fatörzsekből fát, papírpépet és textilszálat készítenek. A zöld világ lehetővé teszi az ember számára, hogy számos természetes aromát és vegyszert szerezzen be az ipar számára.

A fa kora

A "mászó" szárak

Néhány gyenge szárú növény, például a borostyán, megtanult ragaszkodni a környező tárgyakhoz. Különféle felületekhez tapadnak kis „ujjaikkal”, amelyeknek a hegyein nagyon ragacsos kis tapadókorongok vannak.

Ellenségek

Mivel a növény gyökerei tárolók tápanyagok, sok rovar, madár és állat szeretne lakomázni rajtuk. Ezek a növények ellenségei. A legfontosabb földalatti kártevők a vakondok, amelyek föld alatti járataikat kiásva károsítják a növények gyökereit.

Botanika kezdete

Hogyan nőnek a növények?Meglepő módon általában a növények élete nagyon hasonlít az emberek növekedéséhez. Mindent, egészen sokféle növényig.

• A beporzástól a beporzásig - a növény életciklusa

Hogyan nőnek a növények. Hogyan lehet ezen változtatni

Ahogyan az embereknek alapvető szükségleteik vannak a túléléshez, minden növénynek több alapvető elemre van szüksége a növekedéshez és virágzáshoz, beleértve a...

• Ásványi anyagok a talajból (minél tápanyagban gazdagabb a talaj, annál jobban fejlődik a növény)
• Levegő (szén-dioxid, hidrogén és oxigén)
• napfény
• Megfelelő talajhőmérséklet
• Megfelelő levegő hőmérséklet

Az, hogy a növénynek mennyire van szüksége az egyes elemekre, kezdetben a növény eredeti élőhelyétől függ. Például a folyamatosan nedves és meleg körülményeket igénylő esőerdő növények nyilvánvalóan nem élnek túl a sivatagban.

De az emberi vágy szerint egy növény képessége nem függhet teljesen a természettől. Biogazdálkodók, kertészek, tudósok és kutatók „megváltoztatták” számos alapvető növény jellemzőit, hogy más környezetben is boldoguljanak.

Folytatva az esőerdő növények példáját, ha a gazdálkodó észreveszi, hogy az egyik kultúrnövénynek nincs szüksége annyi vízre, hogy növekedjen és gyümölcsöt hozzon, elkezdheti keresztbeporozni azt a növényt egy másik, a szükséges tulajdonságokkal rendelkező növénnyel, hogy megkísérelje elindítani. egy új "vonal" (úgynevezett "faj"), hogy ellenállóbb trópusi erdei növényeket hozzanak létre. Idővel és állandó keresztbeporzással egyre több növény válik toleránssá, így az esőerdő növények „megtanulhatják” a túlélést az őshonos területüktől jelentősen eltérő körülmények között.

Ez a szándékos keresztbeporzás a növény bármely jellemzőjére alkalmazható... a rezisztenciától (nagyjából a növény immunitásáig), a virágszínig, a gyümölcs ízig és a gyökérmélységig.

Most térjünk át arra, hogy mi történik a növényeken belül és a növények között. Mi teszi lehetővé számukra a növekedést, a virágzást és a szaporodást...

Hogyan neveljünk növényeket? A beporzástól a beporzásig: Életciklus

A túlzott leegyszerűsítés kockázatával a növénytermesztési ciklus hét szakasza a fő...

1. Beporzás
2. Megtermékenyítés
3. Magképződés
4. A vetőmag szétszóródása
5. Csírázás
6. Folyamatos növekedés
7. Beporzás

1. Beporzás

Míg egyes növények ivartalanul szaporodhatnak (például ültessenek ki egy gyökér- vagy szárvágást, és új növény keletkezik), a legtöbb növény ivarosan szaporodik beporzás útján.

A beporzás során a hím spermiumokat (ivarsejteket) hordozó pollenszemeket a rovarok vagy állatok a növény nőstény részébe viszik, ahol az ivarsejtek érintkeznek a női petével. Ez történhet két növény között (keresztbeporzás), vagy ugyanazon a növényen belül (önbeporzás). Az ivarosan szaporodó növények szaporítószervei azon a helyen helyezkednek el, amit szoktunk nevezni.

2. Műtrágyázás

Egyes növényfajoknál, amikor egy ivarsejteket tartalmazó pollenszem érintkezik a virág női részével (a bibével), a pollenszem egy csövön haladva megkísérli elérni a növény petesejtjét.

Egyes növényekben a virágpor akár 40 cm-re is eljuthat egy csövön keresztül! Amikor ez megtörténik, az ivarsejt áthalad a pollencsövön, eléri a tojást és megtermékenyíti a tojást.

Más típusú növényekben a nőstény részek vizes folyadékot tartalmaznak, amelyen keresztül a lobogó spermiumok átúszva megtermékenyítik a petéket.

3. Magképződés

A magképződés az anyanövényen vagy növényrészen belül kezdődik. Ezt követően egyes növényeknél (angiosperms) a termés belsejében növekszik, más típusoknál (gymnosperms) pedig a periantán nyílik meg.

4. Magszórás

Amint egy növény termése beérett vagy a termés kinyílt, a magvakat szél, víz, állatok vagy rovarok szétszórják, amikor a körülmények ideálisak a növény magjainak csírázásához és növekedéséhez.

5. Csírázás

A csírázás akkor következik be, amikor a növény kihajt a magból, és elkezd növekedni, létrehozva ismerős részeit, beleértve a gyökereket, szárakat és leveleket. A csírázás azután következik be, hogy a növény magja a földre került, vagy a talajba taposták, vagy a környezetbe temették környezet (azaz talaj) .

6. Folyamatos növekedés

Ellentétben az állati őssejtekkel, amelyek csak az állatok fejlődésének korai szakaszában képesek új sejttípusokat létrehozni, a növények mindig szükséglet alapján hoznak létre új részeket egy speciális szövetből, amelyet merisztémának neveznek. Kétféle merisztéma létezik - egy a gyökerekhez és egy a tetejéhez -, és különböző típusú sejtekből áll, amelyek a megfelelő pillanatban "kiüzelnek" (mondjuk, hatással vannak a gyökérre vagy a szárra).

A folyamatos növénynövekedés folyamatát számos folyamat teszi lehetővé, köztük a fotoszintézis, a tápanyag átvitel és a transzspiráció (erről bővebben lapunkon olvashat).

7. Beporzás

Miután a növény megnőtt és beérett, saját virágokat termel a beporzáshoz és a megtermékenyítéshez. Az élet körforgása folytatódjon örökké!

Az „invazív”, azaz egy adott területre behurcolt növényfajok problémája a Utóbbi időben nemcsak a környezettudósok, hanem a nagyközönség is. A helyzet az, hogy az invazív fajok egy új területen gyakran rendkívül intenzív szaporodásnak indulnak, dominánssá válnak a helyi közösségekben, és néha káros gyomokká is válnak (lásd: Invazív fajok). Az ilyen növények tanulmányozása kimutatta, hogy új élőhelyeken nagyobb növekedési ütemre választják ki őket. Ez pedig a növényevő állatok elleni védelem kialakításának költségeinek csökkentésével válik lehetővé.

Egy másik tényező, amely meghatározhatja az invazív növényfajok sikerét, a nitrogén-ciklus felgyorsulása, amely elem gyakran hiányzik a talajban. Feltételezhető, hogy a gyorsan növekvő betolakodók szárát és leveleit valamivel alacsonyabb cellulóztartalom jellemzi (sejtfaluk vékonyabb). Lágyabbak és gyengédebbek. Az ilyen növények szerves anyagát, miután elpusztulnak, gyorsan lebontják a gombák és baktériumok. Ennek megfelelően a nitrifikációs folyamatok – az ammónium-nitrogén nitritté és nitráttá, azaz a növények új fogyasztásra alkalmas formájává történő átalakulása – gyorsabban haladnak. Például a platán juhar, amelyet Európából hoztak Kanadába Acer platanoides felgyorsítja a mineralizációs (a talaj szervesanyag-bomlása) és a nitrifikációs folyamatokat az őshonos fajokhoz - cukorjuharhoz képest Acer saccharum.

Ha a betelepített fajok gyorsabban nőnek új helyen, mint szülőföldjükön, akkor csak feltételezhető, hogy populációikban szelekció megy végbe a gyors növekedésért felelős tulajdonságok fokozása érdekében. De rögtön felvetődik a kérdés: milyen források rovására lehetséges ez, és miért nem tartják be ezt otthon? Ebben a kérdésben speciális tanulmányt készített egy kínai, amerikai, mexikói és indiai szakértői csoport. Vizsgálatuk tárgya az Asteraceae családból származó növény (alcserje) volt - Ageratina harangok ( Ageratina adenophora). Az Ageratina Mexikóból származik, de onnan széles körben elterjedt más kontinensek szubtrópusi régióiban, és tipikus invazív faj lett.

A munka nagy részét a Kínai Tudományos Akadémia Trópusi Botanikus Kertjében, a Xishuangbanna Trópusi Botanikus Kertben végezték Kína délkeleti részén (Yunnan tartomány, é. sz. 21°56", keleti hosszúság 101°15"). A kísérletben használt ageratina növényeket három termesztőterületen gyűjtött magokból nyerték: őshonos Mexikóban és két olyan területen, ahol a növény betelepült - Indiában és Kínában. A kutatók igyekeztek reprezentatív mintákat készíteni minden termesztési helyről. Minden esetben öt különböző populációból, minden populációban pedig 15 olyan növényről gyűjtöttek magokat, amelyek nem nőttek egymás közvetlen közelében. Egy kínai laboratóriumban szabványos körülmények között csíráztatták a magokat, és a 10 cm-es fiatal növényeket ültették a parcellákba. nyílt terep. Nem használtak műtrágyát vagy kiegészítő öntözést. A különböző növények egyes leveleinek jellemzőit időszakonként mértük, majd 8 hónappal a csírázást követően, ellenőrzött laboratóriumi körülmények között, azonos fényerő mellett, különböző levegő CO 2 -szintek mellett, értékeltük a fotoszintézis sebességét, valamint a csírázás arányát. A nitrogén közvetlenül a fotoszintézishez megy, és lerakódik a sejtfalban.

A kísérleti eredmények megerősítették a szerzők várakozásait. Az inváziós területekről (Indiából és Kínából) származó növényekben a fotoszintézishez (vagyis közvetlenül a növényi súlygyarapodáshoz) felhasznált nitrogén aránya eltérő volt, de mindkét esetben szignifikánsan magasabb volt, mint az eredeti növekedési helyről származó növényekben Mexikó). A Kínából és Indiából származó Ageratina fotoszintetikus sebessége magasabb volt, mint a mexikói Ageratina. Nem meglepő, hogy az invazív területekről származó növények magasabbak és nagyobb levelekkel rendelkeznek, bár levélszövetük sűrűsége lényegesen alacsonyabb volt. Ez az eredmény azt jelenti, hogy az új élőhelyeken lévő ageratina növények több erőforrást fektetnek be közvetlenül a növekedésbe, de ez a védőszerkezetek kialakítására fordított kiadások csökkentése rovására történik.

Források:
1) Marnie E. Rout, Ragan M. Callaway. Egy invazív növényi paradoxon // Tudomány. 2009. V. 324. P. 734-735.
2) Yu-Long Fenga, Yan-Bao Leia, Rui-Fang Wanga és társai. Evolúciós kompromisszumok a fotoszintézishez való nitrogén-allokáció és a sejtfal között egy invazív növényben // PNAS. 2009. V. 106. P. 1853-1856 (a teljes cikk közkincs).

Lásd még:
1) A. M. Gilyarov. Miért fejlődnek az invazív fajok? // Természet. 2002. № 10.
2) John N. Klironomos. A talajbiótával kapcsolatos visszajelzések hozzájárulnak a növények ritkaságához és invazivitásához a közösségekben // Természet. 2002. V. 417. P. 67-70.
3) Európai gyomnövény pusztítja az amerikai erdőket, „Elemek”, 2006.04.27.

Alekszej Gilyarov

A növény növekedése az apikális növekedési pontokon történik

A növény fejlődése az embrionális szakasz után is folytatódik

A növények növekedése a környezettől függ

A fő és legnyilvánvalóbb jellemző növények az, hogy nem járnak, nem másznak vagy úsznak, hanem a térben nőnek.

Amikor mi emberek növekvő, többé-kevésbé egyenletesen növekszik a sejtek száma szervezetünkben. Minden szervünk és végtagunk arányosan nő, és mi, felnőttek, nagy másolatai vagyunk azoknak a formáknak, amelyek jellemzőek voltak ránk. gyermekkor. A növények másként viselkednek.

Ahelyett nő minden irányban egyenletesen úgy, hogy minden rész egyformán járuljon hozzá a méretnövekedéshez; csak néhány speciális ponton nőnek, amelyek „fiatalok” maradnak a növény teljes élettartama alatt.

Ezeket a pontokat ún merisztémák. Az alábbi ábra a merisztémák elhelyezkedését mutatja a növényben. Az "elsődleges" vagy "apikális" merisztémák a gyökércsúcsokon és a hajtáscsúcsokon találhatók, és ezek a legaktívabb sejtosztódás helyszínei, mivel új sejtekre van szükség a növekedési folyamathoz. Az új sejtek képződése következtében a merisztéma eltávolodik a régi növényrészektől.

Ezáltal gyökerei mélyen a talajba, a hajtások pedig a légkörbe, a napfény irányába terjednek. Az elsődleges merisztémából származó anyag adja a növény magasságát, és a kifejlett gyökerek és szárak oldalán található "másodlagos" merisztémában (az úgynevezett "kambiumban") bekövetkező sejtosztódás következtében megnő a kerülete.

Azért, hogy növény alakult ki, az elsődleges merisztémák növekedésének bizonyos irányúnak kell lennie. A rendellenesség növekedése rendezetlen szövetek tömegét eredményezi. Ezért a növekedés annak a tengelynek az irányában megy végbe, amely a gyökerektől a csúcsig halad. Ez a fő növekedési tengely, amely mentén a növény összes oldalsó szerve (például levelek és virágok) kialakul.

Ennek a tengelynek a talaj feletti és mélységi szakaszai eltérőek funkciókat. A teteje felfelé nő, vagyis a gravitáció ellen, a fény felé irányul. Ilyenkor a leveleket a nap felé fordíthatjuk, a virágokat pedig fény éri és meglátogathatják a rovarok. Az ellenkező oldalon gyökerek nőnek a gravitáció irányába, a fénnyel ellentétes irányba. A talajban tartózkodva szilárdan megerősítik a növény föld feletti részeit, felszívják a növekedéshez szükséges vizet és ásványi anyagokat.

Mint apikális merisztéma a növény tetején felfelé, a gyökereknél pedig lefelé nő, ez a két növekedési pont egyre jobban eltér egymástól. Ez számos tisztán mechanikai problémát vet fel. A levelekben termelődő tápanyagoknak a gyökerekhez való eljuttatásához, illetve a víz és az ásványi sók ellenkező irányú szállításához speciális vezető csatornákra van szükség.

Együtt a, ahogy a növény nő, ennek a két növekedési pont között elhelyezkedő részét meg kell erősíteni, hogy a folyamatosan előrehaladó végszakaszok szerkezeti alátámasztása legyen. A jövőben látni fogjuk, hogy a sejtfalak speciális megvastagodása hogyan erősíti meg a kialakuló növényi szár új szakaszait, és képes ellenállni a további növekedéssel járó igénybevételeknek.

Mivel a test növények eltér az állatokétól, növekedésük sokkal inkább a környezettől függ. A növények növekedése és/vagy iránya jelentősen függ a gravitációtól, a hőmérséklettől, a nappali óráktól és a fény irányától. Így, ha az állat testének általános felépítése már az embrionális időszakban elképzelhető, a növény szerkezete sokkal képlékenyebb; a változó külső körülményekre reagálva fejlődik tovább, alakja az ágak, valamint a virágok és levelek képződése miatt változik.

Ez az alkalmazkodási képesség a szervek sajátos elhelyezkedése miatt a növény folyamatos növekedési képességétől függ. Egy másik következménye annak, hogy a növények képesek támogatni a merisztémapontok növekedését, hogy nagyobbra nőhetnek és tovább élhetnek, mint bármely állat, amely valaha is létezett a Földön. Például az Észak-Amerikában növekvő óriásfák tömege elérheti a 2000 tonnát, magasságuk pedig meghaladja a 100 métert (~330 láb). Az ilyen fák életkora több ezer év is lehet.