Растения - фотосинтезирующие живые существаЭти организмы способны производить собственную пищу, используя световую энергию. Они не обладают способностью к передвижению, а их клеточные стенки в основном состоят из... целлюлоза, это прочный полимер, который действует как структурный каркас и придает им прочность.
Жизненный цикл растений представляет большой интерес, поскольку они сложные живые организмы Они окружают нас повсюду, и о развитии которых мы обычно не задумываемся, в отличие от школьной программы, где эта тема, как правило, изучается на уроках биологии. Однако, если вы все еще не знакомы с их жизненными стадиями, эта статья расскажет вам о них. более подробная и актуальная информация.
Растения имеют огромное значение для окружающей среды, а также для других живых существ, таких как люди, поскольку они не только обеспечивают... еда и кислород Они не только очищают воздух, но и используются на заводах (в деревообрабатывающей, бумажной и других отраслях), при производстве фармацевтических препаратов, а также в таких секторах, как биотехнология, косметика и текстильная промышленность. Понимание их жизненного цикла позволяет оптимизировать их использование в сельском хозяйстве, садоводстве и экологической реставрации.
Фазы жизненного цикла растений
Жизненный цикл большинства растений считается следующим: гаплодиплон и имеет несколько четко определенных стадий, каждая из которых отличается своими особенностями. особенности и функцииВ целом, как и другие организмы, такие как человек, растение проходит через свой цикл развития. рождение, развитие, размножение и смертьОднако в ботанике и сельском хозяйстве эти фазы описываются более подробно, чтобы связать их с фенология и управление посевами.
В фенологии растений (науке, изучающей циклические процессы, повторяющиеся у растений, такие как почкование или цветение) используются очень точные шкалы, например, шкала BBCHЭта система делит жизненный цикл растения на десять основных стадий, от прорастания до старения. Такая классификация широко используется в интеллектуальном сельском хозяйстве и позволяет связать каждую фазу роста с конкретными задачами, такими как орошение, внесение удобрений или борьба с вредителями.
Несмотря на эту техническую сложность, для простого понимания жизненного цикла можно начать с четырех основных классических стадий: семена, прорастание, развитие и размножениеНе следует забывать, что старение и смерть, или переход в состояние покоя, в конечном итоге наступают. На этом основании можно выделить более детальные подэтапы, которые помогают понять, что происходит на каждом этапе развития растения.
Семена растений
Растения, размножающиеся половым путем, начинают свой цикл с... Semillaгде оно способно прорасти и расти, если условия благоприятны. Внутри него находится эмбрион Это растение представляет собой небольшое миниатюрное растение, обладающее запасами питательных веществ (крахмала, белков или масел) и защищенное прочным покровом, называемым панцирь.
Семена могут перейти в состояние покойВ этот период эмбрион снижает свою метаболическую активность до минимума и ожидает, пока окружающая среда обеспечит подходящие условия температуры, влажности и кислорода. Эта фаза имеет решающее значение для обеспечения прорастания растения в благоприятное время. В зависимости от вида, семенам может потребоваться холод, тепло, прохождение через пищеварительный тракт животных или даже огонь, чтобы преодолеть этот период покоя.
Если вы хотите провести эксперимент с чечевицей, фасолью, лимской фасолью или любым другим растением, лучший способ сделать это — найти прозрачную емкость. Поместите внутрь влажный лист бумаги или ваты вместе с семенами. Идея заключается в том, чтобы сохранить... постоянная влажность Используйте вату или бумагу, чтобы понаблюдать за этим начальным циклом, отмечая появление корешка и побега. Поддержание гигиены в контейнере и избегание избытка воды помогает предотвратить образование плесени.
Прорастание: первый важный этап цикла.
Прорастание
Как только семя окажется в месте, где условия благоприятны для его прорастания, фаза прорастания начинаетсяЭта фаза соответствует нулевой стадии фенологической шкалы BBCH и, хотя она может включать в себя несколько иные процессы (прорастание семян, распускание почек у древесных растений или активизация запасающих органов), все они объединены идеей о том, что растение Оно выходит из состояния покоя и активирует свой метаболизм..
Основные элементы — это вода, кислород и подходящая температураКогда семя впитывает воду (фаза, называемая имбибитией), оно набухает, семенная оболочка размягчается, и активируются внутренние ферменты, которые начинают переваривать запасённые вещества. Это обеспечивает энергию, необходимую для начала роста зародыша. Каждое растение индивидуально и может нуждаться в большем или меньшем количестве влаги или тепла, но для этого домашнего эксперимента вышеизложенного будет достаточно.
Первая версия выйдет через несколько дней. корень Из семени, которое будет утолщаться и расти, приобретая вид, похожий на обычный корень; кроме того, может отделиться внешний слой семени. Затем развивается следующее гипокотильчто подталкивает побег вверх, и плюмула, который содержит первые эмбриональные листья.
В случае семени двудольныйСемядоли выглядят как два примордиальных листа; у многих видов покров размягчается, позволяя этим семядолям стать видимыми и выполнять функцию запасающего органа. однодольные В обоих случаях семядоли являются единственными, сохраняя свою питательную функцию на протяжении всего развития. первоначальный источник питательных веществ до тех пор, пока настоящие листья не начнут осуществлять фотосинтез.
Вегетативное развитие: от сеянца до взрослого растения.
Саженец
Раз растение начинает растиСамая молодая стадия развития называется «сеянцем», когда семядоли (первичные листья) раскрыты и развивается зародышевый побег, который позволит вырасти первым настоящим листьям. Эта начальная фаза соответствует 1-й этап шкалы BBCH, у которого развивается первая пара листьев, уже напоминающих листья взрослого растения.
В этот период первичные и вторичные корни проникают в почву, увеличивая ее глубину. поверхность поглощения Благодаря образованию корневых волосков, стебель постепенно удлиняется и становится крепче, чтобы поддерживать появляющиеся новые листья.
Рост растений и формирование листьев
Следующий этап эксперимента — извлечение саженца из контейнера и посадка его в почву, поскольку семядоли окончательно опали, и растению необходимо продолжить рост, имея более прочную опору и доступ к почве. минеральные питательные вещества из земли. В естественных условиях растение проводит всю свою жизнь в росте, хотя и с разной скоростью в зависимости от вида, сезона и окружающей среды, поэтому некоторые виды в саду необходимо время от времени обрезать в зависимости от сорта.
В этом стадия жизненного цикла растенийДля дальнейшего роста им необходимо начать производить собственную пищу — этот процесс называется фотосинтез и что способность к этому приобретается, как только появляются первые настоящие листья, способные выполнять свои функции. Первый этап шкалы BBCH как раз и фокусируется на этом. развитие листьев, которые представляют собой плоские структуры, приспособленные для улавливания света.
Фотосинтез — это химический процесс, посредством которого растения преобразуют воду в электричество. неорганическое вещество в органическом веществеБлагодаря энергии солнечного света. Это стало возможным благодаря clorofila (зеленый пигмент, содержащийся в молодых листьях и стеблях), который поглощает свет и позволяет преобразовывать углекислый газ и воду в сахара и кислород.
По мере роста растения вверх, корни продолжают двигаться вниз, поскольку им необходимо глубже проникать в почву, чтобы поглощать питательные вещества. питательные вещества и вода которые в нем обнаруживаются. Этот рост корней и стеблей известен как неопределенный ростПоскольку некоторые виды продолжают удлинять их на протяжении всей жизни. По шкале BBCH эта фаза удлинения стебля и развития боковых побегов отражена на стадиях 2 и 3.
Формирование боковых побегов и вегетативных органов.
У многих видов, особенно злаковых и травянистых растений, после появления первых листьев начинается фаза, известная как кущение или кущениеВ этом случае новые побеги образуются и растут очень близко к основному побегу. Каждый новый побег может развиться в дополнительный стебель со своими собственными листьями, увеличивая площадь. фотосинтетическая способность Это относится к растению и, в случае сельскохозяйственных культур, к потенциальному количеству колосьев или соцветий.
В целом, эта вторая стадия фенологической шкалы описывает формирование боковые побегиБудь то побеги у злаковых или ветви у древесных видов, каждый побег имеет центральную точку роста, которая со временем развивается в членистый стебель с узлами и междоузлиями, подобный бамбуковой трости у некоторых растений. Отсюда и происходит рост. удлинение главного стебля а также за счет вторичных стеблей (стадия 3 BBCH), которые позволяют растению набирать высоту, лучше конкурировать за свет и расширять свою крону или листву.
В то же время, собираемые вегетативные части (например, листья листовых овощей, стебли кормовых культур или утолщенные корни клубней). Эта фаза, связанная со стадией 4 шкалы BBCH, является ключевой в сельском хозяйстве, поскольку от нее зависит значительная часть урожая культур, в которых используются вегетативные органы, а не плоды. Адекватное снабжение питательными веществами, особенно азотВ это время растение способствует интенсивному росту стеблей и листьев.
Размножение и образование семян
Половое размножение у растений
Растения могут размножаться половым и бесполым путем, то есть процесс размножения будет различаться в зависимости от вида растения. растения, которые вырастают из семян Они размножаются половым путем, тогда как бесполые размножаются с помощью таких структур, как столоны, корневища, луковицы или другие органы вегетативного размножения.
Те, кто размножается половым путем, способны к размножению посредством цветокПоскольку растение обладает как мужскими (тычинки, где образуется пыльца), так и женскими (пестик с завязью) репродуктивными органами, это позволяет пыльце взаимодействовать с завязью. Цель состоит в том, чтобы пыльца достигла поверхности рыльца и оттуда развила пыльцевую трубку, которая оплодотворит семязачатки в завязи. Эта фаза соответствует появление соцветия (этап 5 BBCH) и впоследствии, с фазой цветение (6 стадия BBCH).
Пыльца переносится с одного цветка на другой ветром, водой или животными. Птицы и насекомые, опыляющие цветы, привлекаются пыльцой. запах, цвет и нектар что они производят. Когда они посещают цветок в поисках пищи, они покрываются пыльцой, которую затем переносят на другие цветы, способствуя перекрестному оплодотворению и увеличивая генетическое разнообразие вида.
Когда семяпочки оплодотворяются, они становятся семенами. семена каким-то образом попадают на землю (обычно через животных, ветер или человека). Многие растения образуют мясистые плоды, привлекательные для животных, которые затем поедают их и распространяют семена со своим пометом. Другие виды производят сухие плоды со структурами, приспособленными для распространения ветром или для прикрепления к шерсти.
Формирование и созревание плодов
После оплодотворения завязь цветка превращается в фруктыФункция которого заключается в защите развивающегося зародыша и содействии распространению семян. Развитие мясистого плода растения обычно делится на несколько фаз: сначала, развитие цветка, в котором определяется структура цветка и положение семязачатков; впоследствии происходит интенсивное клеточное деление для увеличения количества клеток плода; позже эти клетки растут и расширяются, и, наконец, плод входит в лоно. созреваниегде он приобретает свой характерный цвет, вкус, текстуру и аромат.
В масштабах BBCH эта эволюция находит отражение в шаг 7 (развитие плодов и семян) и шаг 8 (созревание). В это время растение меняет свои приоритеты: большая часть энергии направляется на... наполнение семян а также накопление сахаров, масел или крахмала в фруктах и зерне. В сельском хозяйстве эта фаза имеет решающее значение для определения конечного урожая и обычно требует корректировки орошения и питания, особенно с учетом фосфор и калийкоторые способствуют плодоношению и повышению качества урожая.
Распространение семян и замыкание цикла.
Когда плоды созревают, находящиеся внутри них семена полностью формируются и готовы начать новый жизненный цикл. Растение запускает различные механизмы распространение семянОни могут переноситься ветром, плавать на воде, прилипать к шерсти животных или быть съеденными ими и выброшенными далеко от материнского растения.
На этом этапе многие виды производят такие вещества, как этиленЭто растительный гормон, запускающий процесс созревания климактерических плодов. Этот химический сигнал активирует ферменты, которые изменяют текстуру мякоти, разрушают хлорофилл и образуют цветовые пигменты, а также изменяют аромат и вкус, облегчая их потребление животными и способствуя распространению семян.
Бесполое размножение и другие жизненные циклы
Помимо полового размножения, важно также подчеркнуть следующее: бесполое размножениеВ этом процессе растения порождают новые особи, генетически идентичные родительскому растению, без участия цветков, пыльцы или семязачатков. Этот тип размножения протекает по иному сценарию, чем другие жизненные циклы растений, но он интегрирован в один и тот же организм на протяжении всей его жизни.
Многие растения способны расти благодаря таким структурам, как... столоны (ползучие стебли, которые выпускает материнское растение и на кончиках которых рождаются новые растения), корневища под землей, луковицы и клубни или даже побеги, появляющиеся на листьях и корнях. Впоследствии корни этих новых растений проникают в почву и начинают развиваться самостоятельно, хотя все они имеют один и тот же генетический материал.
Этот тип размножения имеет большое значение в садоводстве и сельском хозяйстве, поскольку позволяет клонировать растения с ценными характеристиками, синхронизировать производство и получать однородные экземпляры. Хотя общий цикл (прорастание, развитие, размножение и старение) остается неизменным, способ возникновения нового экземпляра отличается и не всегда включает стадию семени.
Старение, спячка и продолжительность цикла
После созревания плодов и семян наступает фаза старениеЭто соответствует 9-й стадии по шкале BBCH. На этом этапе в клетках происходят дегенеративные изменения, появляются продукты обмена веществ, и изменяются метаболические процессы. Многие листья теряют хлорофилл, приобретают желтый или красноватый оттенок и в конечном итоге опадают. У многолетних видов этот процесс обычно связан с фотопериод и температураи знаменует начало зимней спячки.
У однолетних растений старение обычно завершается следующим образом: гибель взрослого растения после завершения репродуктивного цикла. У двулетних растений первый год проходит в вегетативной фазе, а второй посвящен цветению, плодоношению и, наконец, отмиранию. У многолетних растений надземные части могут обновляться каждый сезон, в то время как корни, стволы или корневища сохраняются и возобновляют рост, когда условия снова становятся благоприятными.
Таков жизненный цикл растения, который, хотя и различается в процессе размножения, довольно схож в других фазах. Растения считаются живыми существами, потому что они выполняют определенную функцию до своей смерти, поскольку эти растения... Они рождаются, получают питание и растут, размножаются и впоследствии умирают.Каждая фаза наступает в разное время. Понимание этих фаз, как с базовой, так и с детальной точки зрения с использованием фенологических шкал, позволяет нам оптимизировать уход в сельском хозяйстве, садоводстве и экологическом образовании, а также помогает нам лучше понимать процессы, происходящие вокруг нас каждый день.