38. Индивидуальное развитие растений (онтогенез)
Одновременно с ростом растений происходит и их развитие. Индивидуальное развитие растений (онтогенез) длится от образования зиготы до смерти растения. Период развития от зиготы до формирования зародыша (эмбриогенез) имеет большое значение для понимания путей эволюции растительного мира и родственных связей между видами и является объектом изучения эмбриологии. Поэтому часто, говоря о развитии растения, подразумевают его развитие начиная от прорастания семени. В процессе своего индивидуального развития (в последнем понимании) растения проходят ряд периодов (этапов): Латентный период — состояние покоящегося семени. Период всходов, или проростков, — когда растение питается как веществами, находящимися в семени, так и самостоятельно. Период молодого растения, или ювенильный, — когда растения полностью обеспечивают себя питательными веществами. Этот период продолжается до цветения. Период взрослого растения (матурный, или дефинитивный). На этом этапе развития растение способно цвести и плодоносить. Период старости (сенильный). Растение перестает цвести и плодоносить, чахнет и отмирает. Переход от одного этапа развития к другому сопровождается физиологическими и биохимическими изменениями в организме. Только после того, как эти изменения совершатся, у растений развивается новый орган. Происходит органогенез. Таким образом, процесс индивидуального развития следует определить как совокупность последовательных физиологических, биохимических и морфологических преобразований, происходящих в растительном организме в продолжении его жизни. Большой вклад в изучение развития растений внесли советские и зарубежные ученые (Н. А. Максимов, В. И. Разумов, М. Х. Чайлахян, Ф. М. Куперман, П. Клебс, Г. А. Гарнер и др.). Они установили, что весь жизненный цикл растений, его развитие состоит из отдельных разнокачественных этапов — стадий развития. Сейчас точно известно, что на первых этапах развития растению необходимы определенные температуры (яровизация). Только после воздействия определенных для каждого вида (сорта) температур в клетках происходят изменения, приводящие к формированию цветков. Так, у хлопчатника яровизация происходит при +20 . +25°С, а у озимой пшеницы — при 0 . +5°С. Однако растение не зацветет, если оно в дальнейшем не подвергнется определенному воздействию света (явление фотопериодизма). Существенное значение имеет установление факта, что именно листу принадлежит решающая роль в восприятии фотопериодических условий. Именно в листе происходит образование веществ, которые влияют на цветение растений. Одни растения зацветают только на коротком, 10-12-часовом дне, другие — только на длинном дне. Было установлено, что все растения можно разделить на две группы: растения короткого дня и растения длинного дня. Для развития семян большое значение имеет качество света. Указанные явления объясняются условиями исторического развития предков данных видов (сортов) растений. Растения различных географических широт приспособились к определенной температуре, продолжительности и периодичности солнечного освещения. Накопленный материал по изучению формирования и развития органов в различных условиях (различные температура, свет, питание, влажность) позволил ученым разработать метод биологического контроля за ходом развития сельскохозяйственных растений и своевременным влиянием на повышение урожая. Так, если во время формирования цветков и соцветий создать для растений наиболее благоприятные условия питания и освещенности, можно добиться увеличения числа колосков и цветков в соцветиях злаков. Контроль за развитием конуса нарастания позволяет определить жизнеспособность озимых после перезимовки и путем соответственных агротехнических приемов улучшить их состояние и, следовательно, повысить урожай. Человек может влиять различными способами на ход индивидуального развития растений. Действуя на набухшее семя различными температурами, можно изменять некоторые качества будущего растения. Известно, что путем закаливания семян можно повысить холодостойкость растений. В других случаях, воздействуя на семена очень низкими для данного вида температурами, можно вызвать цветение растений на несколько лет раньше обычных сроков (персик и пионы зацветают на второй год, а не на четвертый). При вегетативном размножении растений следует учитывать, что органы и части растений не равнозначны в зависимости от их местоположения. Органы и части растения, расположенные ближе к основанию стебля, по возрасту более старые, но по развитию более молодые; верхушечныe органы и части растения по возрасту более молодые, но по развитию являются более старыми. Почки в разных участках стебля также разнокачественны. Поэтому если взять два черенка с одного и того же растения, но один — из верхней его части, а другой — у основания стебля, то скорее зацветет черенок, который был взят в верхней части стебля. За долгий период существования предки каждого вида подвергались различным внешним воздействиям. В процессе приспособления к ним у растений менялись как внешний облик, так и внутренние процессы в организме. В процессе индивидуального развития растение повторяет основные этапы развития своих предков (филогенез). Это может проявляться наглядно и скрыто. Например, первые листья проростков настурции имеют лопастную форму, а не щитовидную; первые листья некоторых цитрусовых сложные, нередуцированные до одной пластинки; у лиственницы проростки в течение нескольких лет остаются вечнозелеными; у солянок семена лучше прорастают на незасоленных почвах и т. д. Знание особенностей филогенеза помогает в работе по селекции, интродукции и акклиматизации растений. Индивидуальное развитие растений (жизненный цикл) у каждого вида имеет различную продолжительность. Одни виды заканчивают свой жизненный цикл за один вегетационный период (однолетники), другие образуют семена только на второй год жизни (двулетники), третьи зацветают и начинают плодоносить на 3-5-й год жизни (многолетники). Если растения цветут и плодоносят всего один раз в жизни, их называют монокарпиками. К этой группе растений следует отнести однолетние растения (пастушья сумка, василек посевной, птичья гречиха, лебеда, лен, овес, пшеница, астры, настурция и др.), двулетние растения (морковь, капуста белокочанная, петрушка, репа, свекла, царский скипетр, мокрица, наперстянка и др.) и некоторые многолетние (агава, бамбук, ферула). Большинство многолетних растений цветет и плодоносит много раз (поликарпики, или поликарпические растения). Это деревья, кустарники, многолетние травы.
39.СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ, раздел ботаники, занимающийся естественной классификацией растений. Экземпляры со многими сходными признаками объединяют в группы, называемые видами. Тигровые лилии – один вид, белые лилии – другой и т.п. Похожие друг на друга виды в свою очередь объединяют в один род, например все лилии относятся к одноименному роду – Lilium. Если у вида близких сородичей нет, он образует самостоятельный, т.н. монотипический род, как гинкго двулопастный (род Ginkgo). Определенные черты сходства между лилиями, тюльпанами, гиацинтами и некоторыми другими родами позволяют объединить их в одно семейство – лилейные (Liliaceae). По такому же принципу из семейств составляются порядки, из порядков – классы. Возникает иерархическая система из групп различного ранга. Каждая такая группа, независимо от ранга, например род лилия, семейство амариллисовые или порядок розовые, называется таксоном. Принципами выделения и классификации таксонов занимается особая дисциплина – таксономия.
Систематика – необходимая основа любой отрасли ботаники, так как она характеризует, насколько позволяют накопленные данные, взаимосвязи между разнообразными растениями и дает растениям официальные названия, позволяющие специалистам различных стран обмениваться научной информацией
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Источник
Возрастные периоды роста и развития декоративных растений
Онтогенез – индивидуальное развитие растения от его возникновения от оплодотворенной яйцеклетки или вегетативной почки до естественной смерти.
Как процесс, онтогенез состоит из ряда последовательно наступающих возрастных периодов, или этапов:
Эмбриональныйэтап начинается еще на материнском растении с образования зиготы – оплодотворенной яйцеклетки. В результате процессов деления, роста и дифференциации клеток из зиготы образуется зародыш семени. Для него характерен гетеротрофный способ питания.
Ювенильный этап – начинается с прорастания семени, что означает не только закрепление нового растительного организма в определенном месте фитогеосферы (растительного покрова Земли), но и переход его к автотрофному способу питания.
Активные процессы деления и роста клеток конуса нарастания зародышевой почки приводят к появлению осевого облиственного побега, листья которого, как правило отличаются (морфологически и анатомически) от листьев взрослой особи. Например, у взрослых деревьев кедра сибирского – по пять хвоинок в пучке, а на ювенильной стадии – одиночное спиральное расположение.
Виргинильный этап – переход растений к образованию фотосинтезирующих органов, типичных для взрослого растения. На этом этапе растения обладают очень сильным вегетативным ростом (т.е. ростом вегетативных органов), но не способны к образованию генеративных органов. Этот этап нередко называют фазой роста.
Генеративный этап – характеризуется способностью растений к образованию по мимо вегетативных органов также генеративных: микро- и макростробилов (т.е. мужских колосков и женских шишечек) у голосеменных, цветков – у покрытосеменных, с последующим образованием шишек (голосеменные), плодов (покрытосеменные) и семян. Способность формирования генеративных органов означает вступление растений в возраст половой зрелости. У растений разных биологических групп этот возраст различен. Так, кедр сибирский вступает в генеративный этап онтогенеза только с 50-70 лет, а такие полукустарники, как солнцецвет, способны цвести и плодоносить уже на первом году жизни.
Выделяются поликарпические растения (цветут и плодоносят многократно) и монокарпические (способны цвести и плодоносить только один раз в жизни – разные виды бамбука).
На вступление растений в половозрелое состояние большое влияние оказывают условия внешней среды: чем лучше эти условия, тем раньше растения вступает в возраст половой зрелости, тем они обильнее цветут и плодоносят.
По устойчивости плодоношения все древесные растения можно разделить на 5 групп:
1) с очень устойчивым плодоношением – ежегодное и обильное плодоношение, неурожайных лет не бывает (виды жимолости, ивы, спиреи и др.);
2) с устойчивым – урожайные годы преобладают над неурожайными (виды березы, ирги, кизильника, тополя и др.);
3) с относительно устойчивым – примерно равное соотношение урожайных и неурожайных лет (многие сорта яблони и груши, лиственница, клен и др.);
4) с неустойчивым – неурожайные годы явно преобладают над урожайными (ель и сосна обыкновенные в таежных условиях, дуб черешчатый и др.);
5) с крайне неустойчивым – обильно плодоносят крайне редко (один раз в 10 лет и реже) или вообще урожайные годы у них отсутствуют (многие древесные породы на северной границе своего ареала, ясень обыкновенный и др.).
Способность к устойчивому плодоношению – наследственно закрепленное биологическое свойство, которое, однако может реализовываться по-разному в зависимости от условий внешней среды. Например, в зоне смешанных лесов Русской равнины сосна обыкновенная характеризуется устойчивым плодоношением, а в подзоне северной тайги – крайне неустойчивым.
Этап старости, или старения, характеризуется ослаблением вегетативного роста, затуханием вегетативных процессов, снижением репродуктивной способности растений, их устойчивости к поражающему воздействию насекомых-вредителей и болезней. Завершается этот этап гибелью растения.
Процесс старения и естественного отмирания – нормальное завершение качественных сдвигов в обмене веществ, через которые проходит растительный организм в онтогенезе.
1. что является задачами декоративного садоводства?
2. Назовите основные жизненые формы растений.
3. Назовите возрастные периоды роста и развития декоративных растений.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник