Растенията са фотосинтетични живи съществаТези организми са способни да произвеждат собствена храна, използвайки светлинна енергия. Те нямат двигателни способности и клетъчните им стени са съставени предимно от... целулоза, устойчив полимер, който действа като структурен скелет и им придава твърдост.
Жизненият цикъл на растенията е от голям интерес, тъй като те са сложни живи организми които са навсякъде около нас и за чието развитие обикновено не се замисляме; за разлика от училище, където това е тема, която обикновено се разглежда в часовете по биология. Ако обаче все още не сте запознати с техните жизнени етапи, тази публикация ще ви разкаже за тях. по-подробна и актуална информация.
Растенията са от голямо значение за околната среда, но и за други живи същества, като например хората; тъй като те не само осигуряват храна и кислород Те не само пречистват въздуха, но се използват и във фабрики (дървопроизводство, хартия и други), при създаването на фармацевтични продукти и в сектори като биотехнологиите, козметиката и текстилната промишленост. Разбирането на жизнения им цикъл позволява оптимизиране на управлението им в селското стопанство, градинарството и екологичното възстановяване.
Фази от жизнения цикъл на растението
Жизненият цикъл на повечето растения се счита за такъв хаплодиплон и има няколко добре дефинирани етапа, всеки от които е разграничен по свой собствен начин характеристики и функцииКато цяло, както и при други организми, като например хората, растението преминава през своите раждане, развитие, размножаване и смъртВ ботаниката и земеделието обаче тези фази са детайлизирани по-точно, за да се свържат с фенология и управление на културите.
В растителната фенология (науката, която изучава циклично повтарящите се събития в растенията, като пъпкуване или цъфтеж) се използват много прецизни скали, като например BBCH скалаТази система разделя жизнения цикъл на растението на десет основни етапа, от покълването до стареенето. Тази класификация е широко приета в интелигентното земеделие и позволява всяка фаза на растеж да бъде свързана със специфични задачи като напояване, торене или борба с вредителите.
Въпреки тази техническа сложност, за да разберем жизнения цикъл по опростен начин, можем да започнем от четири основни класически етапа: семе, покълване, развитие и размножаванеБез да се забравя, че в крайна сметка настъпват стареене и смърт или латентност. Въз основа на това е възможно да се разбият по-подробни подетапи, които помагат да се разбере какво се случва във всеки момент от развитието на растението.
Растителни семена
Растенията, които се размножават полово, започват своя цикъл с... семенакъдето е способно да покълне и да расте, ако условията са благоприятни. Вътре в него е зародиш на растението, което е малко миниатюрно растение, придружено от хранителни запаси (нишесте, протеини или масла) и защитено от устойчива обвивка, наречена черупка.
Семената могат да влязат в състояние на латентностПрез този период ембрионът намалява метаболитната си активност до минимум и чака околната среда да осигури подходящите условия за температура, влажност и кислород. Тази фаза е от решаващо значение, за да се гарантира, че растението покълва в благоприятно време. В зависимост от вида, семената може да се нуждаят от студ, топлина, преминаване през храносмилателния тракт на животните или дори огън, за да се прекъсне този период на покой.
Ако искате да проведете експеримент с леща, боб, лимски боб или друго растение, най-добрият начин да го направите е да намерите прозрачен съд. Поставете вътре влажен лист хартия или памук заедно със семената. Идеята е да се поддържа... постоянна влажност Използвайте памук или хартия, за да наблюдавате този начален цикъл, като отбелязвате появата на коренчетата и издънките. Поддържането на хигиената на съда и избягването на излишна вода помага за предотвратяване на развитието на мухъл.
Покълване: първият основен етап от цикъла
покълване
След като семето е на място, където условията са подходящи за покълването му, започва фазата на покълванеТази фаза съответства на етап 0 от фенологичната скала на BBCH и въпреки че може да включва донякъде различни процеси (покълване на семената, разпъване на пъпки при дървесни растения или реактивиране на органи за съхранение), всички те споделят идеята, че растението То излиза от състоянието си на покой и активира метаболизма си..
Основните елементи са вода, кислород и подходяща температураКогато семето абсорбира вода (фаза, наречена имбибиция), то набъбва, обвивката на семето омеква и се активират вътрешни ензими, които започват да усвояват съхранените резерви. Това осигурява енергията, необходима на ембриона, за да започне да расте. Всяко растение е различно и може да се нуждае от повече или по-малко влага или топлина, но за този домашен експеримент горното ще е достатъчно.
Първият ще бъде пуснат няколко дни по-късно. коренче от семето, което ще се сгъсти и ще порасне, придобивайки вид, подобен на обикновен корен; освен това, външният слой на семето може да се отдели. След това се развива следното хипокотил, което избутва издънката нагоре, и перце, който съдържа първите ембрионални листа.
В случай, че е семе двусемеделенКотиледоните се появяват като два първични листа; при много видове покривката омеква, което позволява на тези котиледони да станат видими и да действат като орган за съхранение. В едноколко Има един котиледон, който запазва хранителната си роля по време на развитието. И в двата случая котиледоните са първоначален източник на хранителни вещества докато истинските листа започнат да извършват фотосинтеза.
Вегетативно развитие: от разсад до възрастно растение
Разсад
веднъж растението започва да растеНай-младият му стадий се нарича „разсад“, където котиледоните (първичните листа) са отворени и се развива плюмулата, което ще позволи растежа на първите му истински листа. Тази начална фаза съответства на етап 1 от скалата BBCH, при което се развива първият комплект листа, които вече приличат на тези на възрастния индивид.
През този период първичните и вторичните корени се разпространяват в почвата, увеличавайки... абсорбционна повърхност благодарение на образуването на коренови власинки. В същото време стъблото бавно се удължава и става по-здраво, за да поддържа новите листа, които се появяват.
Растеж на растенията и образуване на листа
Следващата стъпка в експеримента е да се извади разсадът от контейнера му и да се засади в почва, тъй като котиледоните най-накрая са опадали и растението трябва да продължи да расте с по-здрава опора и достъп до минерални хранителни вещества от земята. В естествени условия растението прекарва целия си живот в растеж, макар и с различна скорост в зависимост от вида, сезона и околната среда, поради което някои от тях трябва да се подрязват от време на време в градинарството, в зависимост от вида.
В този етап на жизнения цикъл на растениетоТе трябва да започнат да произвеждат собствена храна, за да продължат да растат, процес, наречен фотосинтеза и че способността за това се придобива, след като първите истински листа станат видими и функционират. Етап 1 от скалата на BBCH се фокусира именно върху това. развитие на листата, които са плоски структури, пригодени за улавяне на светлина.
Фотосинтезата е химичният процес, чрез който растенията преобразуват водата в електричество. неорганична материя в органична материяБлагодарение на енергията от слънчевата светлина. Това е възможно благодарение на хлорофил (зелен пигмент, намиращ се в младите листа и стъбла), който улавя светлината и позволява въглеродният диоксид и водата да се превърнат в захари и кислород.
Докато растението расте нагоре, корените продължават надолу, тъй като те трябва да проникнат по-дълбоко в почвата, за да абсорбират хранителни вещества. хранителни вещества и вода които се намират в него. Този растеж на корени и стъбла е известен като неопределен растежтъй като някои видове продължават да ги удължават през целия си живот. По скалата на BBCH тази фаза на удължаване на стъблото и развитие на страничните издънки се отразява във етапи 2 и 3.
Образуване на странични издънки и вегетативни органи
При много видове, особено зърнени култури и треви, след появата на първите листа започва фаза, известна като братене или братенепри което се образуват нови издънки и растат много близо до главния издънка. Всеки нов издънка може да се развие в допълнително стъбло със собствени листа, увеличавайки фотосинтетичен капацитет на растението и, при селскостопанските култури, потенциалния брой класове или съцветия.
Като цяло, този етап 2 от фенологичната скала описва образуването на странични издънкиНезависимо дали са издънки при зърнените култури или клони при дървесните видове, всеки издънка включва централна точка на растеж, която в крайна сметка се развива в съчленено стъбло с възли и междувъзлия, подобно на бамбукова пръчка при някои растения. Оттук нататък протича растежът. удължаване на основното стъбло и от вторичните стъбла (етап 3 BBCH), което позволява на растението да набира височина, да се конкурира по-добре за светлина и да разширява короната или листната си маса.
В същото време, вегетативни части, годни за реколта (като листа при листни зеленчуци, стъбла при фуражни култури или удебелени корени при грудки). Тази фаза, свързана с етап 4 от скалата BBCH, е ключова в селското стопанство, тъй като голяма част от добива при култури, при които се използват вегетативни органи, а не плодове, зависи от нея. Адекватното снабдяване с хранителни вещества, особено азотТова насърчава енергичния растеж на стъблата и листата по това време.
Размножаване и образуване на семена
Полово размножаване при растенията
Растенията могат да се размножават полово и безполово, което означава, че репродуктивният процес ще се различава в зависимост от вида на растението. растения, които се раждат от семена Те се размножават полово; докато безполовите се размножават чрез структури като столони, коренища, луковици или други органи за вегетативно размножаване.
Тези, които се размножават полово, са способни да се размножават чрез цветеТъй като притежава както мъжки (тичинки, където се произвежда цветен прашец), така и женски (плодник с яйчник) репродуктивни органи, това позволява взаимодействие между цветния прашец и яйчника. Целта е цветният прашец да достигне повърхността на близалцето и оттам да развие цветен прашец, който опложда семяпочвените зачатъци в яйчника. Тази фаза съответства на появата на съцветието (стадий 5 BBCH) и впоследствие, с фазата на цъфтежа (стадий 6 BBCH).
Цветният прашец се пренася от едно цвете на друго чрез вятър, вода или животни. Птиците и насекомите, които опрашват цветята, са привлечени от цветния прашец. мирис, цвят и нектар които те произвеждат. Когато посетят цвете в търсене на храна, те се покриват с цветен прашец, който след това отлагат върху други цветя, насърчавайки кръстосаното оплождане и увеличавайки генетичното разнообразие на вида.
Когато оплодените яйцеклетки станат семена които по някакъв начин достигат до земята (обикновено чрез животни, вятър или хора). Много растения развиват месести плодове, които са привлекателни за животните, които след това изяждат плодовете и разпръскват семената в изпражненията си. Други видове произвеждат сухи плодове със структури, пригодени за разпръскване от вятъра или за прилепване към козината.
Образуване и узряване на плодове
След оплождането, яйчникът на цветето се трансформира в плодовечиято функция е да защитава развиващия се ембрион и да улеснява разпръскването на семената. Развитието на месестите плодове на растението обикновено се разделя на няколко фази: първо, флорално развитие, в който се определят структурата на цветето и положението на семяпочвените зачатъци; след това, интензивен клетъчно делене да се увеличи броят на плодните клетки; по-късно тези клетки растат и се разширяват и накрая плодът навлиза узряванекъдето придобива характерния си цвят, вкус, текстура и аромат.
В скалата на BBCH тази еволюция се отразява в етап 7 (развитие на плодове и семена) и етап 8 (узряване). През това време растението променя приоритетите си: по-голямата част от енергията е насочена към пълнеж на семената и натрупването на захари, масла или нишесте в плодовете и зърнените култури. В селското стопанство тази фаза е от решаващо значение за определяне на крайния добив и обикновено изисква корекции в напояването и храненето, особено при фосфор и калийкоито насърчават плододаването и качеството на реколтата.
Разпространение на семената и затваряне на цикъла
След като плодовете достигнат зрялост, семената вътре са напълно оформени и готови да започнат нов жизнен цикъл. Растението задейства различни механизми на разпръскване на семенаТе могат да бъдат носени от вятъра, да плуват по водата, да се залепват за козината на животните или да бъдат погълнати от тях и изхвърлени далеч от майчиното растение.
В тази фаза много видове произвеждат вещества като етилен, растителен хормон, който задейства процеса на зреене при климактеричните плодове. Този химичен сигнал активира ензими, които трансформират текстурата на пулпата, разграждат хлорофила и генерират цветни пигменти, като същевременно променят аромата и вкуса, което ги прави по-лесни за консумация от животните и подпомага разпръскването на семената.
Безполово размножаване и други жизнени цикли
В допълнение към половото размножаване, важно е да се подчертае и безполово размножаванеВ този процес растенията генерират нови индивиди, генетично идентични с майчиното растение, без намесата на цветове, цветен прашец или семяпочки. Този тип размножаване следва различен процес от другия жизнен цикъл на растенията, но е интегриран в рамките на един и същ организъм през целия му живот.
Много растения са способни да растат благодарение на структури като например столони (пълзящи стъбла, които майчиното растение изпуска и на чиито връхчета се раждат нови растения), коренища под земята, луковици и грудки или дори кълнове, които се появяват по листата и корените. Впоследствие корените на тези нови растения успяват да проникнат в почвата и да започнат да се развиват независимо, въпреки че всички те споделят един и същ генетичен материал.
Този вид размножаване е от голямо значение в градинарството и земеделието, тъй като позволява клонирането на растения с ценни характеристики, синхронизирането на производството и производството на еднородни екземпляри. Въпреки че общият цикъл (покълване, развитие, размножаване и стареене) остава същият, начинът, по който произхожда новият индивид, е различен и не винаги включва етапа на семе.
Стареене, латентност и продължителност на цикъла
След узряването на плодовете и семената идва фазата на стареенекоето съответства на етап 9 от скалата на BBCH. В този момент настъпват дегенеративни промени в клетките, появяват се отпадъчни продукти и се променят метаболитните процеси. Много листа губят хлорофил, придобиват жълти или червеникави тонове и в крайна сметка окапват. При многогодишните видове този процес обикновено е свързан с фотопериод и температура, и отбелязва началото на зимния покой.
При едногодишните растения стареенето обикновено завършва с... смърт на възрастното растение след като завърши репродуктивния си цикъл. При двугодишните растения първата година преминава във вегетативна фаза, а втората е посветена на цъфтеж, плододаване и накрая смърт. При многогодишните растения надземните части могат да се обновяват всеки сезон, докато корените, стволовете или коренищата оцеляват и възобновяват растежа си, когато условията отново станат благоприятни.
Това е жизненият цикъл на растението, който, макар и да варира в размножаването си, е доста сходен в други фази. Те се считат за живи същества, защото имат функция, преди да умрат, тъй като тези Те се раждат, хранят се и растат, размножават се и впоследствие умиратВсяка фаза протича в различно време. Разбирането на тези фази, както от основна, така и от подробна гледна точка, използвайки фенологични скали, ни позволява да оптимизираме грижите в селското стопанство, градинарството и екологичното образование и ни помага да се свържем по-добре с тихите процеси, които се случват около нас всеки ден.