Кінетика росту, Земна флора
Наші партнери
Кінетика зростання
Якщо висоту чи масу рослини уявити як функцію часу, що з моменту проростання, ми отримаємо криву. Ця S-подібна, або сигмоїдна, крива характерна зростання всіх органів, всіх рослин, популяцій рослин чи тварин і навіть людських цивілізацій. Крива складається щонайменше з чотирьох чітко розмежованих відрізків: а) початкової лаг-фази, протягом якої відбуваються внутрішні зміни, які є підготовкою до зростання; б) лог-фази, чи періоду, коли залежність логарифму швидкості зростання від часу описується прямий; в) фази поступового зниження швидкості росту та г) фази, протягом якої організм досягає зрілості, зростання припиняється і розміри стабілізуються. Якщо продовжити цю криву, то певний момент хід її може знову змінитися, відбиваючи період старіння і смерть.
Існують рослини, для яких старіння та смерть не є обов'язковою частиною життєвого циклу. У західній частині Північної Америки виростають остиста сосна (Pinus aristata) та секвоя, вік яких може значно перевищувати 3000 років. Гинуть ці дерева, мабуть, від випадкових причин - від удару блискавки, від інфекції або від того, що основа дерева в якийсь момент виявляється недостатньо міцною, щоб витримати важкість стовбура. Якби можна було якось запобігти подібним шкідливим впливам, то, мабуть, зростання такого дерева було б потенційно нескінченним. Це потенційне безсмертя рослинних клітин можна продемонструвати методом культури тканин — від цілої рослини відокремлюють якісь її частини та вирощують їх на штучних середовищах. Французькі дослідники в 1937 р. показали, наприклад, що якщо шматочки коренів моркви відокремити в асептичнихумовах і помістити у відповідне стерильне хімічне середовище, то через деякий час у них відновиться клітинний поділ і виникне маса недиференційованих клітин, що швидко зростає, так званий каллус. Якщо потім шматочки цього калюсу досить часто переносити на свіже середовище, то він продовжуватиме рости все з тією ж постійною швидкістю. Простежити таке зростання вдалося протягом сорока років. Морква в нормі - дворічна рослина, і, отже, той екземпляр, від якого колись була взята тканина, мав давним-давно завершити свій цикл розвитку. Природно напрошується висновок, що звичайне припинення росту будь-якої рослини, за яким йдуть старіння і смерть, пов'язане з якимось інгібуванням і якщо це інгібування тим чи іншим способом усунути або обійти, то ми отримаємо рослину, здатну рости безперервно, іншими словами -потенційно безсмертя. Дослідження в цій галузі продовжуються і, очевидно, рано чи пізно дадуть цікаві та важливі результати.
Криві зростання цінні тим, що вони свідчать про існування різних типів фізіологічного регулювання зростання. За тривалістю лаг-фази ми можемо, наприклад, судити про характер змін, які мають відбутися, перш ніж почнеться зростання. У багатьох насіння лаг-фаза триває не більше кількох годин, і це показує, що тут вже є всі системи, необхідні для зростання, і потрібна тільки вода для активації. Відомі, однак, і насіння, у яких лаг-фаза вимірюється цілодобово, тижнями і навіть місяцями. У таких. насіння, що покоюється, в тканинах зазвичай присутні якісь інгібітори росту і проростання не може початися доти, поки ці речовини не будуть зруйновані в процесі метаболізму або видалені яким-небудь механічним способом - вимиванням і т. п. Швидкістьзростання в лог-фазі нерідко визначається гормонами, про що ми ще говоритимемо далі. За нахилом-кривою можна часто досить успішно судити про генетичне? фоні, що визначає ростовий потенціал цієї рослини, а також про те, наскільки добре відповідають потребам рослини умови, в яких вона росте. Кінцева висота рослини і терміни наступу стаціонарної фази часто також бувають задані генетично, але ці характеристики можуть певною мірою змінюватися під впливом середовища. Старіння і смерть організму не обов'язково жорстко визначаються його генотипом, їх терміни теж може визначати середовище.
Клітинний поділ, розтягування та диференціація