Kaj spodbuja rast rastlin? Ali veste, kako rastejo nekatere rastline? Pokazali vam bomo, kako gojiti rastline? Od oprašitve do oprašitve: življenjski cikel

Obstajajo rastline, ki bodo za vedno ostale nizke, kot trava, in obstajajo tiste, ki v nekaj letih postanejo pravi velikani. Ljudje svoja ogromna debla predelajo v les, ki ga uporabljajo za različne namene. Večja drevesa se podirajo z motorno žago. Uboga drevesa! Ljudje jih zlahka posekajo, a da drevo zraste veliko in visoko, mora preteči veliko let.

plezajoča stebla

Če je steblo rastline prožno in tanko, nima dovolj moči, da bi ostalo naravnost. V tem primeru se zanjo ustvari opora - poleg nje se v tla zapiči palica, okoli katere se bo rastlina zvila. Tako se obnaša fižolov kalček, ko poseže po svetlobi.

Rastline ne uporabljamo le za hrano. Drevesna debla se uporabljajo za izdelavo lesa, celuloze za izdelavo papirja in tekstilnih vlaken. Zeleni svet človeku omogoča pridobivanje številnih naravnih arom in kemikalij za industrijo.

Starost drevesa

"Plezajoča" stebla

Nekatere rastline s šibkimi stebli, kot je bršljan, so se naučile oprijeti okoliških predmetov. Na različne površine se držijo s svojimi malimi »prsti«, ki imajo na konicah zelo lepljive priseske.

Sovražniki

Ker so rastlinske korenine skladišče hranila, se z njimi želijo pogostiti številne žuželke, ptice in živali. To so sovražniki rastlin. Najpomembnejši podzemni škodljivci so krti, ki s kopanjem svojih podzemnih prehodov poškodujejo korenine rastlin.

Botanika Začetek

Kako rastejo rastline Presenetljivo je, da je življenje rastlin na splošno zelo podobno rasti ljudi. Vse, vse do mnogih vrst rastlin.

• Od oprašitve do oprašitve – življenjski cikel rastline

Kako rastejo rastline. Kako se lahko to spremeni

Tako kot imamo ljudje bistvene potrebe za preživetje, vse rastline potrebujejo več osnovnih elementov za rast in uspevanje, vključno z...

• Minerali iz zemlje (bolj kot je zemlja bogata s hranili, bolje bo rastlina rasla)
• Zrak (ogljikov dioksid, vodik in kisik)
• sončna svetloba
• Pravilna temperatura tal
• Pravilna temperatura zraka

Koliko rastlina potrebuje posameznega elementa, je na začetku odvisno od izvornega habitata rastline. Na primer, rastline deževnega gozda, ki potrebujejo nenehno mokre in tople pogoje, morda očitno ne bodo preživele v puščavi.

Toda glede na človeško željo sposobnost rastline ne bi smela biti popolnoma odvisna od narave. Ekološki kmetje, vrtnarji, znanstveniki in raziskovalci so »spremenili« lastnosti številnih osnovnih rastlin, da jim omogočijo uspevanje v drugih okoljih.

Če nadaljujemo s primerom rastlin iz deževnega gozda, če kmet opazi, da posamezna rastlina ne potrebuje toliko vode za rast in obroditev, lahko začne to rastlino navzkrižno opraševati z drugo rastlino z zahtevanimi lastnostmi, da bi tako začel nova "linija" (imenovana "vrsta") za ustvarjanje bolj odpornih tropskih gozdnih rastlin. S časom in nenehnim navzkrižnim opraševanjem postane vedno več rastlin tolerantnih, zato se rastline deževnega gozda lahko »naučijo« preživeti v razmerah, ki se bistveno razlikujejo od njihovih domačih dežel.

To namerno navzkrižno opraševanje je mogoče uporabiti za katero koli značilnost rastline... od odpornosti (grobo rečeno do odpornosti rastline), barve cvetov, okusa sadja in globine korenin.

Zdaj pa preidimo na dogajanje znotraj in med rastlinami. Kaj jim omogoča, da rastejo, napredujejo in se množijo ...

Kako gojiti rastline? Od oprašitve do oprašitve: življenjski cikel

Če tvegamo preveč poenostaviti, je sedem stopenj rastlinskega rastnega cikla glavnih...

1. opraševanje
2. Gnojenje
3. Tvorba semena
4. Razpršitev semena
5. Kalitev
6. Nadaljnja rast
7. opraševanje

1. Opraševanje

Medtem ko se nekatere rastline lahko razmnožujejo nespolno (na primer posadite koreninski potaknjenec ali potaknjenec stebla in vznikne nova rastlina), se večina rastlin razmnožuje spolno z opraševanjem.

Med opraševanjem zrna cvetnega prahu, ki nosijo moško semenčico (gamete), žuželke ali živali prenesejo v ženski del rastline, kjer gamete pridejo v stik z ženskim jajčecem. To se lahko zgodi med dvema rastlinama (navzkrižno opraševanje) ali znotraj iste rastline (samooprašitev). Reproduktivni organi rastlin, ki se spolno razmnožujejo, se nahajajo v tem, kar običajno imenujemo .

2. Gnojenje

Pri nekaterih rastlinskih vrstah, ko cvetni prah, ki vsebuje gamete, pride v stik z ženskim delom cveta (pestičem), cvetni prah potuje po cevki in poskuša doseči jajčno celico rastline.

Pri nekaterih rastlinah lahko cvetni prah potuje po cevki do 40 cm! Ko se to zgodi, bo gameta prešla skozi pelodno cev, dosegla jajčece in ga oplodila.

Pri drugih vrstah rastlin ženski deli vsebujejo vodne tekočine, skozi katere plavajo semenčice z bički, da bi oplodile jajčeca.

3. Tvorba semena

Tvorba semena se začne znotraj matične rastline ali dela rastline. Nato nadaljuje z rastjo v plodu pri nekaterih vrstah rastlin (kritosemenke) ali se odpre na perianthu pri drugih vrstah (golosemenke).

4. Razširjanje semena

Ko je sadež rastline zrel ali se je sadež odprl, njena semena razpršijo veter, voda, živali ali žuželke v času, ko so idealni pogoji za kalitev in rast rastlinskih semen.

5. Kalitev

Kaljenje se zgodi, ko rastlina vzklije iz semena in začne rasti, proizvaja svoje znane dele, vključno s koreninami, stebli in listi.Kalitev se zgodi, ko seme rastline pristane na tleh ali je poteptano v zemljo ali zakopano v okolici okolje (tj. tla).

6. Nadaljnja rast

V nasprotju z živalskimi izvornimi celicami, ki lahko ustvarijo nove tipe celic le v zgodnjih fazah živalskega razvoja, rastline vedno ustvarijo nove dele na podlagi potrebe iz posebnega tkiva, imenovanega meristem. Obstajata dve vrsti meristemov - eden za korenine in eden za vrh - in je sestavljen iz različnih vrst celic, ki se bodo "vžgale" v pravem trenutku (morali bi reči, da bodo vplivale na korenino ali steblo).

Proces neprekinjene rasti rastlin omogoča več procesov, vključno s fotosintezo, prenosom hranil in transpiracijo (za več informacij o teh glejte našo stran).

7. Opraševanje

Ko rastlina zraste in dozori, proizvede lastne cvetove za opraševanje in oploditev. Naj se krog življenja nadaljuje za vedno!

Problem »invazivnih«, torej vnesenih na določeno območje, rastlinskih vrst zaseda a Zadnje čase ne samo okoljevarstveniki, ampak tudi širša javnost. Dejstvo je, da se invazivne vrste, ko enkrat pridejo na novo ozemlje, pogosto začnejo izredno intenzivno razmnoževati, postanejo dominantne v lokalnih skupnostih in se včasih celo spremenijo v škodljiv plevel (glej: Invazivne vrste). Preučevanje takšnih rastlin je pokazalo, da so v novih habitatih izbrane za višjo stopnjo rasti. In to postane mogoče z zmanjšanjem stroškov razvoja zaščite pred rastlinojedimi živalmi.

Drug dejavnik, ki lahko vpliva na uspeh invazivnih rastlinskih vrst, je pospešeno kroženje dušika, elementa, ki ga v tleh pogosto primanjkuje. Predpostavlja se, da je za stebla in liste hitro rastočih vsiljivk značilna nekoliko nižja vsebnost celuloze (njihove celične stene so tanjše). So mehkejši in občutljivejši. Organsko snov takšnih rastlin, potem ko odmrejo, hitro razgradijo glive in bakterije. V skladu s tem procesi nitrifikacije - pretvorba amonijevega dušika v nitrite in nitrate, to je v obliko, primerno za novo porabo rastlin - potekajo hitreje. Na primer javor platana, prinešen v Kanado iz Evrope Acer platanoides pospešuje procese mineralizacije (razgradnja organske snovi v tleh) in nitrifikacije v primerjavi z avtohtono vrsto – sladkornim javorjem Acer saccharum.

Če vnesene vrste rastejo hitreje na novem mestu kot v svoji domovini, je mogoče samo domnevati, da v njihovih populacijah poteka selekcija za izboljšanje lastnosti, odgovornih za hitro rast. Toda takoj se pojavi vprašanje: na račun katerih sredstev je to mogoče in zakaj se tega doma ne upošteva? Posebno študijo na to temo je izvedla skupina strokovnjakov iz Kitajske, ZDA, Mehike in Indije. Predmet njihove raziskave je bila rastlina (podgrm) iz družine Asteraceae - zvončki Ageratina ( Ageratina adenophora). Ageratina prihaja iz Mehike, od tam pa se je močno razširila po subtropskih predelih drugih celin in postala tipična invazivna vrsta.

Glavnina dela je bila opravljena v tropskem botaničnem vrtu Kitajske akademije znanosti v tropskem botaničnem vrtu Xishuangbanna v jugovzhodnem delu Kitajske (provinca Yunnan, 21°56"N, 101°15"E). Rastline ageratine, uporabljene v poskusu, so bile pridobljene iz semen, zbranih na treh pridelovalnih območjih: v domači Mehiki in na dveh območjih, kjer je rastlina uvedena - Indiji in na Kitajskem. Raziskovalci so poskušali ustvariti reprezentativne vzorce iz vsake rastišča. V vsakem primeru so bila semena zbrana iz petih različnih populacij, v vsaki populaciji pa iz 15 rastlin, ki niso rasle v neposredni bližini druga druge. V laboratoriju na Kitajskem so semena kalila v standardnih pogojih in mlade rastline, ki so dosegle 10 cm višine, posadili na parcele v odprto tla. Gnojila ali dodatno zalivanje niso bila uporabljena. Periodično smo merili lastnosti posameznih listov različnih rastlin in 8 mesecev po kalitvi v kontroliranih laboratorijskih pogojih pri enaki svetlobi in različnih koncentracijah CO 2 v zraku ocenili hitrost fotosinteze in razmerje med dušik gre neposredno za fotosintezo in se odlaga v celične stene.

Eksperimentalni rezultati so potrdili pričakovanja avtorjev. Delež dušika, porabljenega za fotosintezo (torej neposredno za pridobivanje teže rastlin) pri rastlinah z območij invazije (iz Indije in Kitajske) je bil različen, vendar je bil v obeh primerih znatno večji kot pri rastlinah iz krajev prvotne rasti (iz Mehika). Hitrost fotosinteze Ageratine iz Kitajske in Indije je bila višja kot pri Ageratini iz Mehike. Ni presenetljivo, da so se rastline z območij, kjer so invazivne, izkazale za višje in z večjimi listi, čeprav je bila gostota njihovega listnega tkiva bistveno manjša. Ta rezultat pomeni, da rastline ageratine v novih habitatih vlagajo več sredstev neposredno v rast, vendar se to zgodi na račun zmanjšanja izdatkov za oblikovanje zaščitnih struktur.

Viri:
1) Marnie E. Rout, Ragan M. Callaway. Paradoks invazivne rastline // Znanost. 2009. V. 324. P. 734-735.
2) Yu-Long Fenga, Yan-Bao Leia, Rui-Fang Wanga et al. Evolucijski kompromisi za dodeljevanje dušika fotosintezi v primerjavi s celičnimi stenami v invazivni rastlini // PNAS. 2009. V. 106. P. 1853-1856 (celoten članek je javno dostopen).

Poglej tudi:
1) A. M. Gilyarov. Zakaj invazivne vrste uspevajo? // Narava. 2002. № 10.
2) John N. Klironomos. Povratne informacije z bioto v tleh prispevajo k redkosti in invazivnosti rastlin v skupnostih // Narava. 2002. V. 417. Str. 67-70.
3) Evropski plevel uničuje ameriške gozdove, “Elements”, 27.4.2006.

Aleksej Giljarov

Rast rastlin se pojavi na apikalnih rastnih točkah

Razvoj rastline se nadaljuje po embrionalni fazi

Rast rastlin je odvisna od okolja

Glavna in najbolj očitna lastnost rastline je, da ne hodijo, plazijo ali plavajo, ampak rastejo v prostoru.

Ko ljudje raste, število celic v našem telesu bolj ali manj enakomerno narašča. Vsi naši organi in okončine rastejo sorazmerno in mi kot odrasli smo velike kopije tistih oblik, ki so bile značilne za naše otroštvo. Rastline se obnašajo drugače.

Namesto rasti enakomerno v vse smeri, tako da vsi deli enakomerno prispevajo k povečanju velikosti, rastejo le na nekaj posebnih točkah, ki ostanejo »mlade« vse življenje rastline.

Te točke se imenujejo meristemi. Spodnja slika prikazuje lokacijo meristemov v rastlini. "Primarni" ali "apikalni" meristemi se nahajajo na konicah korenin in vrhovih poganjkov in so mesta najaktivnejše celične delitve, saj so za proces rasti potrebne nove celice. Zaradi nastajanja novih celic se meristem odmika od starih delov rastline.

S tem korenineširijo globoko v zemljo, poganjki pa v ozračje, proti sončni svetlobi. Material iz primarnega meristema daje rastlini višino in zaradi delitve celic v "sekundarnem" meristemu (imenovanem "kambij"), ki se nahaja na straneh zrelih korenin in stebel, se poveča njihov obseg.

Da bi nastala je rastlina, mora imeti rast primarnih meristemov določeno smer. Neurejena rast bo povzročila množico neorganiziranega tkiva. Zato se rast pojavi vzdolž smeri osi, ki poteka od korenin do vrha. To je glavna rastna os, vzdolž katere se oblikujejo vsi stranski organi rastline (na primer listi in cvetovi).

Odseki te osi, ki se nahajajo nad tlemi in v globini, so različni funkcije. Vrh raste navzgor, torej je usmerjen proti gravitaciji, proti svetlobi. V tem primeru so lahko listi obrnjeni proti soncu, cvetovi pa so izpostavljeni svetlobi in jih lahko obiščejo žuželke. Na nasprotni strani rastejo korenine v smeri gravitacije, v smeri, ki je nasprotna svetlobi. Ko so v tleh, trdno utrdijo nadzemne dele rastline ter absorbirajo vodo in minerale, potrebne za rast.

Kot apical meristem na vrhu rastline raste navzgor, pri koreninah pa navzdol, ti dve točki rasti se vedno bolj razhajata. To povzroča več čisto mehanskih težav. Za prenos hranil, ki nastanejo v listih, do korenin in za transport vode in mineralnih soli v nasprotni smeri so potrebni posebni prevodni kanali.

skupaj z ko rastlina raste, je treba njegov del, ki se nahaja med obema rastnima točkama, okrepiti, da se zagotovi strukturna podpora nenehno napredujočim končnim delom. V prihodnosti bomo videli, kako posebno odebelitev celičnih sten krepi nove dele rastlinskega stebla, ki se oblikujejo, in jim omogoča, da prenesejo obremenitve, povezane z nadaljnjo rastjo.

Od telesa rastline razlikuje od rasti živali, je njihova rast veliko bolj odvisna od okolja. Rast in/ali njena smer pri rastlinah sta močno odvisna od gravitacije, temperature, dnevne svetlobe in smeri svetlobe. Torej, če si lahko splošno zgradbo živalskega telesa predstavljamo že v embrionalnem obdobju, je zgradba rastline veliko bolj plastična; še naprej se razvija kot odgovor na spreminjajoče se zunanje razmere, njegova oblika pa se spreminja zaradi oblikovanja vej, pa tudi cvetov in listov.

Ta sposobnost prilagajanja zaradi specifične lokacije organov odvisno od sposobnosti rastline, da nenehno raste. Druga posledica sposobnosti rastlin, da podpirajo rast meristemskih točk, je, da se lahko povečajo in živijo dlje kot katera koli žival, ki je kdaj obstajala na Zemlji. Na primer, teža velikanskih dreves, ki rastejo v Severni Ameriki, lahko doseže 2000 ton, njihova višina pa je več kot 100 metrov (~ 330 čevljev). Starost takih dreves je lahko več tisoč let.