Жизнь зеленого растения - Гэлстон А.
Скачать (прямая ссылка):
А
{
| Г Плюмула — Гипокотиль -
Д I Зародышевый-
корешок
Семядоля-
Семенные.
оболочки
.Колеоптиль
(влагалищный
лист)
'Плюмула g
Семядоля
Зародышевый
•корешок
Колеориза
(корневое
влагалище)
Рис. 3.2. Семена фасоли обыкновенной (Л) и кукурузы (Б), показанные в про»- дольном разрезе.
В обоих случаях семя содержит крохотное растение (зародыш) и запас пита* тельных веществ (эндосперм или семядоли), достаточный для того, чтобы это растение могло начать развиваться. Покрывает семя защитный слой (семенная* оболочка). Фасоль принадлежит к двудольным растениям (семя содержит две- семядоли), а кукуруза — к однодольным (одна семядоля))
Плодовые и семенные оболочки I Эндосперм /
ся чехлик путем деления примыкающей к нему чехликовой меристемы; клетки его непрерывно слущиваются и столь же непрерывно замещаются новыми. У кукурузы, например, чехлико- вая меристема способна образовать за день до 10000 клеток;, что обеспечивает практически каждый день полное обновление чехли ка. Распадающиеся клетки чехлика ослизняются, и эта’ слизь служит для корня своего рода «смазкой», облегчающей' ему продвижение сквозь почву.
Одно из явных различий между растениями и животным» заключается в том, что у первых рост приурочен к определенным ограниченным зонам, примыкающим к меристемам, а у вторых зоны роста распределены по всему организму. Удостовериться в такой строгой локализации роста у растений можно" при помощи простого приема; Для этого на поверхность растущего корня или стебля наносят (каким-нибудь нетоксичным1 веществом, например древесным углем, смешанным с ланолиновой пастой) ряд параллельных линий на равном расстоянии' одна от другой (рис. 3.3). Через несколько дней можно убедиться в том, что метки разошлись неравномерно; дальше всего он» отстоят теперь друг от друга на отрезке, непосредственно при*- мыкающем к кончику корня или верхушке стебля, так что ясно, что именно здесь и происходит наиболее быстрый рост. Это — зона растяжения клеток. Конечно, увеличение размеров растения не может быть вызвано одним только клеточным делением^
Ряс. 3.3. Выявление зон, в которых происходит рост путем растяжения (метод параллельных линий).
Наиболее сильное растяжение отмечается в зонах В, С и D, непосредственно примыкающих к кончику корня.
однако процесс этот поставляет новые способные к растяжению единицы, которые увеличиваются в размерах позднее, когда верхушка органа уже несколько отодвинется от них в результате повторных делений верхушечной меристемы.
КИНЕТИКА РОСТА
Если высоту или массу растения представить как функцию времени, прошедшего с момента прорастания, то мы получим кривую, подобную той, какая изображена на рис. 3.4. Эта S-образная, или сигмоидная, кривая характерна для роста всех органов, всех растений, популяций растений или животных и даже для человеческих цивилизаций. Кривая состоит по меньшей мере из четырех четко разграниченных отрезков: а) начальной лаг-фазы, на протяжении которой происходят внутренние изменения, служащие подготовкой к росту; б) лог-фазы, или периода, когда зависимость логарифма скорости роста от времени описывается прямой; в) фазы постепенного снижения скорости роста и г) фазы, в течение которой организм достигает зрелости, рост прекращается и размеры стабилизируются. Если продолжить эту кривую, то в какой-то .момент ход ее может вновь измениться, отражая период старения и смерть.
Рис. 3.4. S-образная, или сигмоидная, кривая роста. Такой тип роста свойствен отдельным клеткам, тканям, органам, организмам и популяциям.
Существуют растения, для которых старение и смерть не являются обязательной частью жизненного цикла. В западной части Северной Америки произрастают остистая сосна (Pinus aristata) и секвойя, возраст которых может значительно превышать 3000 лет. Погибают эти деревья, по-видимому, от случайных причин — от удара молнии, от инфекции или же от того, что основание дерева в какой-то момент оказывается недостаточно прочным, чтобы выдержать тяжесть ствола. Если бы можно •было как-то предотвратить подобные вредные воздействия, то, видимо, рост такого дерева был бы потенциально бесконечным. Это потенциальное бессмертие растительных клеток можно продемонстрировать методом культуры тканей от целого растения отделяют какие-нибудь его части и выращивают их иа искусственных средах. Французские исследователи в 1937 г. по- каза'ли, например, что если кусочки корней моркови отделить в асептических условиях и поместить в соответствующую стерильную химическую среду, то через некоторое время в них возобновится клеточное деление и возникнет 'быстро растущая масса недифференцированных клеток, так называемый каллус. Если затем кусочки этого каллуса достаточно часто переносить на свежую среду, то он будет продолжать расти все с той же постоянной скоростью. Проследить такой рост удалось на протяжении сорока с лишним лет. Морковь в норме — двулетнее растение, и, значит, тот экземпляр, от которого некогда была взята ткань, должен был давным-давно завершить свой цикл развития. Естественно напрашивается вывод, что обычное прекращение роста какого-либо растения, за которым следуют старение и смерть, связано с каким-то ингибированием и что если это ингибирование тем или иным способом устранить или обойти, то мы получим растение, способное .расти непрерывно, иными словами—потенциально бессмертное. Исследования в этой области продолжаются и, очевидно, рано или поздно дадут интересные и важные результаты.
