Індивідуальний розвиток рослин (онтогенез)
Значення рослинного світу в житті людини та тваринІндивідуальний розвиток рослин (онтогенез)
Поруч із зростанням рослин відбувається та його розвиток.Індивідуальний розвиток рослин (онтогенез)триває від утворення зиготи до смерті рослини. Період розвитку від зиготи до формування зародка (ембріогенез) має велике значення для розуміння шляхів еволюції рослинного світу та родинних зв'язків між видами та є об'єктом вивчення ембріології. Тому часто, говорячи про розвиток рослини, мають на увазі його розвиток, починаючи від проростання насіння. У процесі свого індивідуального розвитку (в останньому розумінні) рослини проходять низку періодів (етапів):
Латентний період - стан насіння, що спокою.
Період сходів, або проростків, - коли рослина харчується як речовинами, що знаходяться в насінні, так і самостійно.
Період молодої рослини, або ювенільний, коли рослини повністю забезпечують себе поживними речовинами. Цей період продовжується до цвітіння.
Період дорослої рослини (матурний, або дефінітивний). На цьому етапі розвитку рослина здатна цвісти та плодоносити.
Період старості (сенільний). Рослина перестає цвісти та плодоносити, чахне та відмирає.
Перехід від одного етапу розвитку до іншого супроводжується фізіологічними та біохімічними змінами в організмі. Тільки після того, як ці зміни відбудуться, у рослин розвивається новий орган. Відбувається органогенез. Таким чином, процес індивідуального розвитку слід визначити як сукупність послідовних фізіологічних, біохімічних та морфологічних перетворень, що відбуваються в рослинному організмі.продовження його життя.
Великий внесок у вивчення розвитку рослин зробили радянські та зарубіжні вчені (Н. А. Максимов, В. І. Розумов, М. Х. Чайлахян, Ф. М. Куперман, П. Клебс, Г. А. Гарнер та ін.). Вони встановили, що весь життєвий цикл рослин, його розвиток складається з окремих різноякісних етапів – стадій розвитку. Зараз достеменно відомо, що у перших етапах розвитку рослині необхідні певні температури ( яровизация ). Тільки після дії певних для кожного виду (сорту) температур у клітинах відбуваються зміни, що призводять до формування квіток. Так, у бавовнику яровизация відбувається за +20 . +25 ° С, а у озимої пшениці - при 0 . +5°С. Однак рослина не зацвіте, якщо вона надалі не піддасться певному впливу світла (явище фотоперіодизму). Істотне значення має встановлення факту, що саме аркушу належить вирішальна роль у сприйнятті фотоперіодичних умов. Саме у листку відбувається утворення речовин, що впливають на цвітіння рослин. Одні рослини зацвітають лише на короткому, 10-12-годинному дні, інші – лише на довгому дні. Було встановлено, що всі рослини можна розділити на дві групи: рослини короткого дня та рослини довгого дня. Для розвитку насіння велике значення має якість світла. Зазначені явища пояснюються умовами історичного розвитку предків цих видів (сортів) рослин. Рослини різних географічних широт пристосувалися до певної температури, тривалості та періодичності сонячного освітлення.
Накопичений матеріал з вивчення формування та розвитку органів у різних умовах (різні температура, світло, харчування, вологість) дозволив вченим розробити метод біологічного контролю за ходом розвитку сільськогосподарських рослин тасвоєчасним впливом підвищення врожаю. Так, якщо під час формування квіток і суцвіть створити для рослин найбільш сприятливі умови харчування та освітленості, можна досягти збільшення кількості колосків та квіток у суцвіттях злаків. Контроль за розвитком конуса наростання дозволяє визначити життєздатність озимих після перезимівлі та шляхом відповідних агротехнічних прийомів покращити їхній стан і, отже, підвищити врожай.
Людина може впливати різними способами перебіг індивідуального розвитку рослин. Діючи на набрякло насіння різними температурами, можна змінювати деякі якості майбутньої рослини. Відомо, що загартовування насіння можна підвищити холодостійкість рослин. В інших випадках, впливаючи на насіння дуже низькими для даного виду температурами, можна викликати цвітіння рослин на кілька років раніше за звичайні терміни (персик і півонії зацвітають на другий рік, а не на четвертий).
При вегетативному розмноженні рослин слід враховувати, що органи та частини рослин не рівнозначні залежно від їхнього розташування. Органи та частини рослини, розташовані ближче до основи стебла, за віком старіші, але з розвитку молодші; верхівкові органи та частини рослини за віком молодші, але за розвитком є більш старими. Нирки у різних ділянках стебла також різноякісні. Тому якщо взяти два живці з однієї й тієї ж рослини, але один - з верхньої його частини, а інший - біля основи стебла, то швидше зацвіте черешок, який був узятий у верхній частині стебла.
За тривалий період існування батьки кожного виду піддавалися різним зовнішнім впливам. У процесі пристосування до них рослин змінювалися як зовнішній вигляд, так і внутрішні процеси в організмі. В процесііндивідуального розвитку рослина повторює основні етапи розвитку своїх предків (філогенез). Це може виявлятися наочно та приховано. Наприклад, перше листя проростків настурції має лопатеву форму, а не щитовидну; перше листя деяких цитрусових складне, нередуковане до однієї платівки; у модрини проростки протягом кількох років залишаються вічнозеленими; у солянок насіння краще проростає на незасолених ґрунтах і т. д. Знання особливостей філогенезу допомагає в роботі з селекції, інтродукції та акліматизації рослин.
Індивідуальний розвиток рослин (життєвий цикл) у кожного виду має різну тривалість. Одні види закінчують свій життєвий цикл за один вегетаційний період (однолітники), інші утворюють насіння тільки на другий рік життя (дворічники), треті зацвітають і починають плодоносити на 3-5-й рік життя (многолітники).
Якщо рослини цвітуть і плодоносять лише один раз у житті, їх називають монокарпиками. До цієї групи рослин слід віднести однорічні рослини (пастуша сумка, волошка посівна, пташина гречка, лобода, льон, овес, пшениця, айстри, настурція та ін.), дворічні рослини (морква, капуста білокачанна, петрушка, ріпа, буряк, царський скіпетр , мокриця, наперстянка та ін.) та деякі багаторічні (агава, бамбук, ферула).
Більшість багаторічних рослин цвіте і плодоносить багато разів (полікарпіки, або полікарпічні рослини). Це дерева, чагарники, багаторічні трави.