Древесные растения произрастающие в местности с постоянным направлением: Древесные растения, произрастающие в местности с постоянным направлением ветра, имеют флагообразную форму кроны. Растения, выращенные из черенков этих деревьев в обычных условиях, имеют нормальную фор

Задание ЕГЭ по биологии
Линия заданий — 23
Наслаждайтесь интересным учебником и решайте десятки тестов на Studarium,
мы всегда рады вам! =)

4461. Экспериментатор исследовал влияние температуры окружающей среды на скорость размножения инфузорий-туфелек. Для проведения эксперимента он взял несколько пробирок с водой и добавил в них по капле культуры инфузорий. Инфузорий снабдил пищей, капнув в каждую пробирку по капле сырого молока, разбавленного водой. Все пробирки закрыл ватными пробками и поставил в разные температурные условия. Разница температур составила 10 °С, 22 °С и 12 °С. Через 2 недели был подведён результат эксперимента. Какой параметр задаётся экспериментатором (независимая переменная), а какой меняется в зависимости от этого (зависимая переменная)? Что наблюдал экспериментатор в каждой пробирке по окончании эксперимента через две недели? Ответ поясните.

1) Независимая (задаваемая экспериментатором) переменная — температура окружающей среды, зависимая (изменяющаяся в результате эксперимента) скорость размножения инфузорий-туфелек (должны быть указаны обе переменные)
2) Скорость размножения инфузорий-туфелек в пробирке, находящейся в температурных условиях 22 °С, была значительно выше
3) Это ответная реакция на изменение условий среды (22 °С — это более благоприятные условия обитания, поэтому скорость размножения выше)

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 4461.

P.S. Мы нашли статью, которая относится к данной теме, изучите ее — Инфузории (ресничные) 😉

P.S.S. Для вас готово следующее случайное задание. Мы сами не знаем, но вас ждет что-то интересное!

Рост растений | Биология для специальностей II

Определение ключевых элементов и процессов роста растений

Большинство растений продолжают расти на протяжении всей своей жизни. Как и другие многоклеточные организмы, растения растут за счет сочетания клеточного роста и клеточного деления. Рост клеток увеличивает размер клеток, а деление клеток (митоз) увеличивает количество клеток.

Цели обучения

• Описать, как растут растения
• Различают первичный рост и вторичный рост стеблей
• Понять, как гормоны влияют на рост и развитие растений

Как растут растения

Рисунок 1. Должна быть область роста, похожая на то, как удлиняются кости пальцев, рук и ног. Есть, и она называется апикальной меристемой, которая здесь показана.

Большинство растений продолжают расти на протяжении всей своей жизни. Как и другие многоклеточные организмы, растения растут за счет сочетания клеточного роста и клеточного деления. Рост клеток увеличивает размер клеток, а деление клеток (митоз) увеличивает количество клеток. По мере роста растительных клеток они также становятся специализированными в различные типы клеток посредством клеточной дифференциации. Как только клетки дифференцируются, они больше не могут делиться. Как после этого растения растут или заменяют поврежденные клетки?

Ключом к непрерывному росту и восстановлению растительных клеток является меристема . Меристема — это тип растительной ткани, состоящий из недифференцированных клеток, которые могут продолжать делиться и дифференцироваться.

Апикальные меристемы находятся на верхушке или кончике корней и почек, позволяя корням и стеблям расти в длину, а листьям и цветкам дифференцироваться. Корни и стебли растут в длину, потому что меристема добавляет ткань «за собой», постоянно продвигаясь дальше в землю (для корней) или воздух (для стеблей). Часто апикальная меристема одной ветви становится доминирующей, подавляя рост меристем на других ветвях и приводя к развитию одного ствола. У трав меристемы у основания листовых пластинок позволяют отрастать после выпаса травоядными животными или скашивания газонокосилками.

Апикальные меристемы дифференцируются на три основных типа меристемной ткани, которые соответствуют трем типам тканей: протодерма образует новый эпидермис, основная меристема образует основную ткань, а прокамбий образует новую ксилему и флоэму. Эти три типа меристемы считаются первичной меристемой , поскольку они обеспечивают рост в длину или высоту, известный как первичный рост .

Рисунок 2. Микрофотография кончика корня фасоли показывает быстро делящуюся ткань апикальной меристемы сразу за корневым чехликом. Можно наблюдать многочисленные клетки на разных стадиях митоза.

Вторичные меристемы обеспечивают рост в диаметре ( вторичный рост ) у древесных растений. Травянистые растения не имеют вторичного роста. Два типа вторичной меристемы оба называются камбием , что означает «обмен» или «изменение». Сосудистый камбий образует вторичную ксилему (по направлению к центру стебля или корня) и флоэму (по направлению к внешней стороне стебля или корня), увеличивая диаметр растения. Этот процесс производит древесину и строит крепкие стволы деревьев. Пробковый камбий лежит между эпидермисом и флоэмой и замещает эпидермис корней и стеблей корой, один слой которой представляет собой пробку.

Рисунок 3. Первичный и вторичный рост

Древесные растения растут двумя способами. Первичный рост добавляет длину или высоту, опосредованную тканью апикальной меристемы на кончиках корней и побегов, что трудно четко показать на диаграммах поперечного сечения. Вторичный рост добавляется к диаметру стебля или корня; сосудистый камбий добавляет ксилему (внутрь) и флоэму (наружу), а пробковый камбий заменяет эпидермис корой.

Посмотрите это покадровое видео о росте растений. Обратите внимание, что в видео нет повествования.

Кратко: Как растут растения

Большинство растений продолжают расти, пока живут. Они растут за счет сочетания клеточного роста и клеточного деления (митоза). Ключом к росту растений является меристема, тип растительной ткани, состоящий из недифференцированных клеток, которые могут продолжать делиться и дифференцироваться. Меристема позволяет стеблям и корням растений становиться длиннее (первичный рост) и шире (вторичный рост).

Рост стебля

Рост растений происходит по мере удлинения стебля и корня. Некоторые растения, особенно древесные, также увеличиваются в толщине в течение жизни. Увеличение длины побега и корня называется первичным ростом и является результатом деления клеток в апикальной меристеме побега. Вторичный рост характеризуется увеличением толщины или обхвата растения и вызывается делением клеток боковой меристемы. На рисунке 4 показаны области первичного и вторичного роста растения. Травянистые растения в основном подвергаются первичному росту, практически без вторичного роста или увеличения толщины. У древесных растений заметен вторичный рост или «древесина»; это встречается у некоторых двудольных, но очень редко у однодольных.

Рисунок 4. У древесных растений за первичным ростом следует вторичный рост, который позволяет стеблю растения увеличиваться в толщине или в обхвате. Вторичная сосудистая ткань добавляется по мере роста растения, а также пробковый слой. Кора дерева простирается от сосудистого камбия до эпидермиса.

Некоторые части растений, такие как стебли и корни, продолжают расти на протяжении всей жизни растения: явление, называемое неопределенным ростом. Другие части растения, такие как листья и цветы, демонстрируют детерминированный рост, который прекращается, когда часть растения достигает определенного размера.

Первичный рост

Основной первичный рост происходит на верхушках или кончиках стеблей и корней. Первичный рост является результатом быстрого деления клеток в апикальных меристемах на кончике побега и кончике корня. Последующее удлинение клеток также способствует первичному росту. Рост побегов и корней во время первичного роста позволяет растениям постоянно искать воду (корни) или солнечный свет (побеги).

Влияние верхушечной почки на общий рост растений известно как верхушечное доминирование, которое уменьшает рост пазушных почек, образующихся по бокам ветвей и стеблей. Большинство хвойных деревьев демонстрируют сильное преобладание вершины, что приводит к типичной конической форме рождественской елки. Если верхушечную почку удалить, то пазушные почки начнут формировать боковые ответвления. Садоводы используют этот факт, когда обрезают растения, срезая верхушки ветвей, тем самым стимулируя рост пазушных почек, придавая растению кустистую форму.

Посмотрите это видео BBC Nature, показывающее, как интервальная съемка позволяет запечатлеть рост растений на высокой скорости.

Вторичный рост

Увеличение толщины стебля в результате вторичного роста происходит из-за активности боковых меристем, которых нет у травянистых растений. Боковые меристемы включают сосудистый камбий, а у древесных растений — пробковый камбий (см. Рисунок 4).

Рисунок 5. Чечевицы на коре вишневого дерева позволяют древесному стволу обмениваться газами с окружающей атмосферой. (кредит: Роджер Гриффит)

Сосудистый камбий расположен сразу за пределами первичной ксилемы и внутри первичной флоэмы. Клетки сосудистого камбия делятся и образуют вторичную ксилему (трахеиды и элементы сосудов) внутрь и вторичную флоэму (ситовидные элементы и клетки-спутницы) наружу. Утолщение стебля, которое происходит при вторичном росте, связано с образованием вторичной флоэмы и вторичной ксилемы сосудистым камбием, а также действием пробкового камбия, который формирует самый прочный наружный слой стебля. Клетки вторичной ксилемы содержат лигнин, обеспечивающий зимостойкость и прочность.

У древесных растений пробковый камбий представляет собой наружную латеральную меристему. Он производит пробковые клетки (кору), содержащие воскообразное вещество, известное как суберин, которое может отталкивать воду. Кора защищает растение от физического повреждения и помогает уменьшить потерю воды. Пробковый камбий также образует слой клеток, известный как феллодерма, который растет внутрь камбия. Пробковый камбий, пробковые клетки и феллодерма вместе называются перидермой . Перидерма заменяет эпидермис у взрослых растений. У некоторых растений перидерма имеет много отверстий, известных как 9.0079 чечевичек , которые позволяют внутренним клеткам обмениваться газами с внешней атмосферой (рис. 5). Это снабжает кислородом живые и метаболически активные клетки коры, ксилемы и флоэмы.

Годовые кольца

Рисунок 6. Скорость роста древесины увеличивается летом и уменьшается зимой, образуя характерное кольцо для каждого года роста. Сезонные изменения погодных условий также могут влиять на скорость роста — обратите внимание на то, как кольца различаются по толщине. (кредит: Адриан Пингстоун)

Деятельность сосудистого камбия дает образование годичных колец роста. В весенний вегетационный период клетки вторичной ксилемы имеют большой внутренний диаметр, а их первичные клеточные стенки не сильно утолщены. Это известно как ранняя древесина или весенняя древесина. В осенний сезон вторичная ксилема развивает утолщенные клеточные стенки, образуя позднюю или осеннюю древесину, которая более плотная, чем ранняя древесина. Такое чередование ранней и поздней древесины обусловлено в основном сезонным уменьшением числа сосудистых элементов и сезонным увеличением числа трахеид. Это приводит к образованию годового кольца, которое можно увидеть в виде круглого кольца на поперечном сечении стебля (рис. 6). Изучение количества годичных колец и их характера (например, их размера и толщины клеточной стенки) может выявить возраст дерева и преобладающие климатические условия в течение каждого сезона.

Реакция роста

Сенсорная реакция растения на внешние раздражители зависит от химических мессенджеров (гормонов). Гормоны растений влияют на все аспекты жизни растений, от цветения до завязывания и созревания плодов, от фототропизма до листопада. Потенциально каждая клетка растения может производить растительные гормоны. Они могут действовать в исходной клетке или переноситься в другие части тела растения, при этом многие реакции растений включают синергетическое или антагонистическое взаимодействие двух или более гормонов. Напротив, животные гормоны вырабатываются в определенных железах и транспортируются в отдаленные места для действия, и они действуют в одиночку.

Гормоны растений представляют собой группу неродственных химических веществ, влияющих на морфогенез растений. Традиционно описывают пять основных фитогормонов: ауксины (особенно ИУК), цитокинины, гиббереллины, этилен и абсцизовую кислоту. Кроме того, другие питательные вещества и условия окружающей среды могут быть охарактеризованы как факторы роста.

Ауксины

Термин ауксин происходит от греческого слова ауксеин , что означает «расти». Ауксины являются основными гормонами, отвечающими за удлинение клеток при фототропизме и гравитропизме. Они также контролируют дифференцировку меристемы в сосудистую ткань и способствуют развитию и расположению листьев. Хотя многие синтетические ауксины используются в качестве гербицидов, ИУК является единственным встречающимся в природе ауксином, проявляющим физиологическую активность. Апикальное доминирование — ингибирование образования боковых почек — запускается ауксинами, продуцируемыми в апикальной меристеме. Цветение, завязывание и созревание плодов, ингибирование опадение (листопад) — это другие реакции растений, находящиеся под прямым или косвенным контролем ауксинов. Ауксины также действуют как реле эффектов синего света и реакций красного/дальнего красного.

Коммерческое использование ауксинов широко распространено в питомниках растений и растениеводстве. ИУК используется в качестве гормона укоренения для стимулирования роста придаточных корней на черенках и отдельных листьях. Применение синтетических ауксинов к растениям томатов в теплицах способствует нормальному развитию плодов. Внесение ауксина на открытом воздухе способствует синхронизации завязывания и опадения плодов, чтобы координировать сезон сбора урожая. Плоды, такие как огурцы без косточек, можно заставить завязывать плоды, обрабатывая неоплодотворенные цветки растений ауксинами.

Цитокинины

О влиянии цитокининов впервые сообщили, когда было обнаружено, что добавление жидкого эндосперма кокосовых орехов к развивающимся зародышам растений в культуре стимулирует их рост. Было обнаружено, что стимулирующим фактором роста является цитокинин , гормон, который способствует цитокинезу (делению клеток). На сегодняшний день известно почти 200 встречающихся в природе или синтетических цитокининов. Цитокинины наиболее распространены в растущих тканях, таких как корни, зародыши и плоды, где происходит деление клеток. Известно, что цитокинины задерживают старение в тканях листа, способствуют митозу и стимулируют дифференцировку меристемы побегов и корней. Многие эффекты на развитие растений находятся под влиянием цитокининов либо в сочетании с ауксином, либо с другим гормоном. Например, апикальное доминирование, по-видимому, является результатом баланса между ауксинами, которые ингибируют боковые почки, и цитокининами, которые способствуют более густому росту.

Гиббереллины

Рисунок 7. Внесение гибберелловой кислоты в виноград увеличивает размер плодов и ослабляет гроздья. (Фото: Bob Nichols, USDA)

Гиббереллины (GA) представляют собой группу из примерно 125 близкородственных растительных гормонов, которые стимулируют удлинение побегов, прорастание семян и созревание плодов и цветов. ГК синтезируются в апикальных меристемах корней и стеблей, молодых листьях и зародышах семян. В городских районах антагонисты ГА иногда наносят на деревья под линиями электропередач, чтобы контролировать рост и уменьшить частоту обрезки.

ГА нарушают покой (состояние задержки роста и развития) в семенах растений, которым для прорастания требуется воздействие холода или света. Абсцизовая кислота является сильным антагонистом действия ГК. Другие эффекты ГА включают выражение пола, развитие бессемянных плодов и задержку старения листьев и плодов. Виноград без косточек получают стандартными методами селекции и содержат незаметные семена, которые не развиваются. Поскольку ГА вырабатываются семенами, а развитие плодов и удлинение стебля находятся под контролем ГА, эти сорта винограда обычно дают маленькие плоды в компактных гроздьях. Созревающий виноград обычно обрабатывают ГА, чтобы увеличить размер плодов, а также получить более рыхлые грозди (более длинные стебли), что снижает вероятность заражения милдью (рис. 7).

Абсцизовая кислота

Растительный гормон абсцизовая кислота (АБК) была впервые обнаружена как агент, вызывающий опадение или опадение коробочек хлопка. Однако более поздние исследования показывают, что АБК играет лишь незначительную роль в процессе абсциссии. АБК накапливается в ответ на стрессовые условия окружающей среды, такие как обезвоживание, низкие температуры или укороченный световой день. Его активность противостоит многим стимулирующим рост эффектам ГК и ауксинов. АБК ингибирует удлинение стебля и вызывает состояние покоя боковых почек.

АБК вызывает состояние покоя семян, блокируя прорастание и стимулируя синтез запасных белков. Растениям, адаптированным к умеренному климату, требуется длительный период низких температур, прежде чем семена прорастут. Этот механизм предохраняет молодые растения от слишком раннего прорастания в не по сезону теплой зимней погоде. По мере того, как гормон постепенно разрушается в течение зимы, семя выходит из состояния покоя и прорастает весной, когда условия благоприятны. Еще одним эффектом АБК является содействие развитию зимних почек; он опосредует превращение апикальной меристемы в спящую почку. Низкая влажность почвы вызывает увеличение АБК, что приводит к закрытию устьиц, уменьшая потерю воды зимними почками.

Этилен

Этилен связан с созреванием плодов, увяданием цветов и листопадом. Этилен необычен, потому что это летучий газ (C ₂ H ₄ ). Сотни лет назад, когда на городских улицах устанавливали газовые уличные фонари, деревья, росшие близко к фонарным столбам, развивали искривленные, утолщенные стволы и сбрасывали листву раньше, чем предполагалось. Эти эффекты были вызваны испарением этилена из ламп.

Стареющие ткани (особенно стареющие листья) и узлы стеблей производят этилен. Однако наиболее известным эффектом гормона является стимуляция созревания плодов. Этилен стимулирует превращение крахмала и кислот в сахара. Некоторые люди хранят незрелые фрукты, такие как авокадо, в запечатанных бумажных пакетах, чтобы ускорить их созревание; газ, выделяемый первым созревающим плодом, ускорит созревание остальных плодов. Этилен также вызывает опадение листьев и плодов, увядание и опадение цветков, способствует прорастанию некоторых злаков и прорастанию луковиц и картофеля.

Этилен широко используется в сельском хозяйстве. Коммерческие садоводы контролируют сроки созревания фруктов с помощью газа. Садоводы подавляют опадение листьев у декоративных растений, удаляя этилен из теплиц с помощью вентиляторов и вентиляции.

Нетрадиционные гормоны

Недавние исследования обнаружили ряд соединений, которые также влияют на развитие растений. Их роль менее понятна, чем эффекты основных гормонов, описанных до сих пор.

Жасмонаты играют важную роль в защитных реакциях на травоядных. Их уровни увеличиваются, когда растение ранено хищником, что приводит к увеличению токсичных вторичных метаболитов. Они способствуют выработке летучих соединений, привлекающих естественных врагов хищников. Например, пережевывание гусеницами растений томата приводит к повышению уровня жасмоновой кислоты, что, в свою очередь, вызывает выделение летучих соединений, привлекающих хищников вредителя.

Олигосахарины также играют роль в защите растений от бактериальных и грибковых инфекций. Они действуют локально в месте повреждения, а также могут транспортироваться в другие ткани. Стриголактоны способствуют прорастанию семян у некоторых видов и подавляют боковое верхушечное развитие в отсутствие ауксинов. Стриголактоны также играют роль в образовании микоризы, мутуалистической ассоциации корней растений и грибов. Брассиностероиды важны для многих процессов развития и физиологических процессов. Сигналы между этими соединениями и другими гормонами, особенно ауксином и ГК, усиливают их физиологический эффект. Гормоны положительно влияют на верхушечное доминирование, прорастание семян, гравитропизм и устойчивость к замораживанию. Рост корней и опадение плодов подавляются стероидами.

Ответьте на вопросы ниже, чтобы узнать, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе. В этом коротком тесте , а не учитываются при подсчете вашей оценки в классе, и вы можете пересдавать его неограниченное количество раз.

Используйте этот тест, чтобы проверить свое понимание и решить, следует ли (1) изучить предыдущий раздел дальше или (2) перейти к следующему разделу.

Развитие растений II: первичный и вторичный рост

Цели обучения

1. Различать первичный и вторичный рост
2. Определите и опишите роль верхушечных и боковых меристем в росте растений
3. Сравните и сопоставьте процессы и результаты первичного и вторичного роста стеблей и корней
4. Опишите функцию и организацию одревесневших стеблей, полученных в результате вторичного роста

Индетерминантный рост растений: меристемы

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 30.1

В отличие от большинства животных, которые вырастают до определенного размера и формы тела, а затем перестают расти ( детерминантный рост), растения демонстрируют неопределенный рост, при котором растение будет продолжать добавлять новые органы (листья, стебли, корни) до тех пор, пока он имеет доступ к необходимым ресурсам. Растения могут продолжать расти бесконечно благодаря специализированным тканям, называемым меристемами , которые являются областями непрерывного деления и роста клеток. Клетки меристематической ткани либо недифференцированы, либо не полностью дифференцированы, и они продолжают продуцировать клетки, которые быстро дифференцируются, или специализируются и становятся постоянными тканями (дермальными, основными и сосудистыми).

Меристематические ткани делятся на три типа в зависимости от их расположения в растении. Апикальные   меристемы содержат меристематическую ткань, расположенную на концах стеблей и корней, которая позволяет растению увеличиваться в длину. Боковые меристемы облегчают рост в толщину или в обхвате у созревающего растения. Интеркалярные (также называемые базальными ) меристемы встречаются только у некоторых однодольных, в основании листовых пластинок и в узлах (областях, где листья прикрепляются к стеблю). Эта ткань позволяет листовой пластинке однодольного растения увеличиваться в длину от основания листа; например, он позволяет листьям газонной травы удлиняться даже после многократного выпаса скота или скашивания.

Меристемы способствуют как первичному (выше/длиннее), так и вторичному (шире) росту. Первичный рост контролируется апикальными меристемами корня или апикальными меристемами побега , в то время как вторичный рост контролируется двумя боковыми меристемами, называемыми сосудистым камбием и пробковым камбием . Не все растения проявляют вторичный рост.

В приведенном ниже видеоролике подробно рассказывается о первичном и вторичном росте растений (начало с 2:20):

Первичный рост корней

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 30. 3

Рост корней начинается с прорастания семян. Когда зародыш растения выходит из семени, корешок зародыша образует корневую систему. Кончик корня защищен корневым чехликом , структурой, эксклюзивной для корней и не похожей ни на одну другую структуру растений. Корневой чехлик постоянно заменяется, потому что он легко повреждается, когда корень проталкивается через почву. За корневым чехликом, в пределах первого сантиметра или около того, кончик корня можно разделить на три зоны:

• Зона клеточного деления , которая содержит апикальную меристему, представляет собой место непосредственно за корневым чехликом, где клетки активно делятся путем митоза.
• Зона клеточного удлинения — это место, где новообразованные клетки растут или увеличиваются в длину, увеличивая длину корня. Этот процесс требует поглощения воды, которая буквально растягивает клетки и увеличивает их размер.
• Зона клеточного созревания — это место, где вновь удлиненные клетки завершают свою дифференцировку в дермальную, сосудистую или основную ткани. Созревание обусловлено изменениями в экспрессии генов.

Кончик корня делится на три зоны: верхнюю зону созревания, среднюю зону удлинения и нижнюю зону деления клеток на кончике корня. В области созревания от основного корня отходят корневые волоски, клетки крупные и прямоугольные. Участок удлинения не имеет корневых волосков, а клетки все еще прямоугольные, но несколько мельче. Сосудистый цилиндр проходит через центр корня в области созревания и области удлинения. В области клеточного деления клетки значительно меньше. Клетки в этой области называются апикальной меристемой. Апикальную меристему окружает слой клеток, называемый корневым чехликом. Изображение предоставлено: OpenStax Biology

Растения также могут иметь боковых корня , которые ответвляются от основного стержневого корня. Боковые корни происходят из меристематической ткани перицикла , который является самым наружным клеточным слоем в сосудистом цилиндре в центре корня (показан ниже). После того, как они появились, боковые корни демонстрируют свой собственный первичный рост, постоянно увеличивая длину бокового корня.

Окрашивание показывает различные типы клеток на этой световой микрофотографии пшеницы ( Triticum ) поперечное сечение корня. Клетки склеренхимы экзодермы и клетки ксилемы окрашиваются в красный цвет, а клетки флоэмы — в синий. Другие типы клеток окрашиваются в черный цвет. Стела, или сосудистая ткань, представляет собой область внутри эндодермы (обозначена зеленым кольцом). Корневые волоски видны вне эпидермиса. (кредит: OpenStax Biology, данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Изображение представляет собой поперечный срез части корня однодольного кукурузы ( Zea mays ), показывающий стелу и боковой корень. Боковые корни развиваются из слоя клеток под эндодермой, называемого перициклом. Они возникают путем клеточного деления клеток перицикла напротив группы протоксилем. Корень начинает набухать по мере того, как новый боковой корень проникает наружу к поверхности, пробивая себе путь через клетки кортикальной паренхимы и, наконец, прорываясь через эпидермис в почву. По мере роста в нем развиваются ксилема и флоэма, которые соединяются с сосудистыми тканями главного корня. Этот процесс сильно отличается от того, что происходит в побегах, где боковые ветви, образующие стебли или листья, происходят только из верхушечной меристематической ткани побега. Боковые корни могут развиваться на большом расстоянии от кончика корня. Изображение Джона Беббингтона FRPS, https://www.flickr.com/photos/71183136@N08/6947183226

Первичный рост в побегах

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 30.2

Как и в корнях, первичный рост в стеблях является результатом быстрого деления клеток в апикальных меристемах на верхушке побега. Затем последующее удлинение клеток приводит к первичному росту.

У многих растений основной первичный рост происходит преимущественно в верхушечной (верхней) почке, а не в пазушных почках (почках в местах бокового ветвления). Влияние верхушечной почки на общий рост растений известно как верхушечное доминирование , препятствующее росту пазушных почек, образующихся по бокам ветвей и стеблей. Большинство хвойных деревьев демонстрируют сильное преобладание вершины, что приводит к типичной конической форме рождественской елки. Если верхушечную почку удалить, то пазушные почки начнут формировать боковые ответвления. Садоводы используют этот факт, когда обрезают растения, срезая верхушки ветвей, тем самым стимулируя рост пазушных почек, придавая растению кустистую форму.

Вторичный рост побегов (и корней)

Процесс вторичного роста контролируется боковыми меристемами и одинаков как для стеблей, так и для корней. Боковые меристемы включают сосудистый камбий, а у древесных растений — пробковый камбий (камбий — это еще один термин для меристемы). Травянистые (недревесные) растения в основном подвергаются первичному росту, почти без вторичного роста или увеличения толщины. У древесных растений заметен вторичный рост, или древесина; это встречается у некоторых двудольных, но очень редко у однодольных.

Приведенная ниже информация относится к вторичному росту стеблей. Хотя принципы вторичного роста корней аналогичны, детали несколько отличаются. Мы обсудим только детали, характерные для стеблей.

Сосудистый камбий расположен между первичной ксилемой и первичной флоэмой внутри сосудистого пучка. (Напомним, что ксилема расположена внутри, а флоэма — снаружи пучка.) Клетки сосудистого камбия делятся и образуют вторичную ксилему (трахеиды и элементы сосудов) внутри и вторичную флоэму (ситовидные элементы и клетки-спутники). наружу. Клетки вторичной ксилемы содержат лигнин , основной компонент древесины, обеспечивающий морозостойкость и прочность. Ксилема вместе с сердцевиной образуют древесину одревесневшего стебля.

У древесных растений пробковый камбий является самой наружной боковой меристемой. Он производит пробковых клеток , которые содержат воскообразное вещество, способное отталкивать воду. Флоэма вместе с пробковыми клетками образует кору , которая защищает растение от физических повреждений и способствует уменьшению потери воды. Пробковый камбий также образует слой клеток, известный как 9.0023 феллодерма , которая растет внутрь от камбия. Пробковый камбий, пробковые клетки и феллодерма вместе называются перидермой . Перидерма заменяет эпидермис у взрослых растений.

Совместное действие сосудистой и пробковой камбии приводит к вторичному росту или расширению стебля растения. Эти структуры показаны ниже:

У древесных растений за первичным ростом следует вторичный рост, который позволяет стеблю растения увеличиваться в толщине или в обхвате. Вторичная сосудистая ткань добавляется по мере роста растения, а также пробковый слой. Кора дерева простирается от сосудистого камбия до эпидермиса. Изображение предоставлено: OpenStax Biology

Каждый год в течение вегетационного периода добавляется новый слой ксилемы и флоэмы. Внутренние слои ксилемы в конечном итоге отмирают и заполняются смолой, функционируя только в качестве структурной поддержки. Внутренняя, нефункциональная ксилема называется сердцевиной . Более новая функциональная ксилема называется заболонь . Наружные слои флоэмы со временем придавливаются пробковым камбием и разрушаются. Таким образом, зрелое дерево содержит много внутренних слоев старой, нефункциональной ксилемы глубоко внутри ствола, но лишь небольшое количество старой флоэмы.

Слои тканей ствола взрослого дерева. Изображение основано на работе Брата Лаппина — общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8979988

В этом видео описывается процесс и результат вторичного роста стеблей:

Вторичные приросты и годовые кольца

Деятельность сосудистого камбия приводит к образованию годичных колец роста.