За счет чего растет растение. Как долго живут растения и как определяют их возраст. Фенологические спектры. Кущение. Выход в трубку

Еще Плиний писал в «Естественной истории», что деревья растут с различной скоростью: «Некоторые деревья по природе растут медленно, и прежде всего те, которые рождаются только из семян, и отличаются долговечностью. Те же, которые быстро гибнут, быстро и растут, как, например, смоковничное и гранатовое деревья, слива, яблоня, груша, мирт, ива».
Большинство растений растет со скоростью 0,005 миллиметра в минуту, что составляет около 0,7 сантиметра в сутки. Скорость роста цветоносной стрелки гиацинта нередко превышает три сантиметра в сутки. Такой взрыв роста возможен благодаря интенсивному использованию в период цветения накопленных в луковицах питательных веществ.
В Мьянме (бывшей Бирме) растет представитель семейства бобовых амхерстия благородная (Amherstia nobi- lis) - одно из самых декоративных растений мира, названное «королевой цветущих деревьев». На фоне ее темнозеленой листвы очень красиво выглядят крупные 30-сантиметровые соцветия, состоящие из двух десятков ярких крупных цветков. Из-за высокой декоративности амхерстию нередко культивируют в тропиках. Листья ее всего за несколько дней достигают метровой длины.
Еще более быстрыми темпами растет бамбук. Так, например, побеги этого растения увеличиваются за минуту на 0,6 миллиметра, за час - на 3,6 сантиметра, за сутки - на 86,4. Бывает так, что за одну ночь на пустом месте появляется молодая бамбуковая роща высотой по колено. Анекдотичный случай произошел с неким охотником, расположившимся на ночлег в бамбуковых посадках. Перед сном он повесил свою шляпу на соседнее растение, а утром никак не мог ее достать. Константин Паустовский в повести «Бросок на юг» писал:
«Побеги бамбука проламывали мостовые. За одну ночь они вытягивались на метр, а то и больше».
Почему же между отдельными видами растений существует такая значительная разница в темпах роста? Может быть, у быстрорастущих особей клетки интенсивнее делятся? Оказалось, дело не в этом (как правило, в течение суток каждая клетка зоны роста удваивается как у быстрорастущих, так и у медленнорастущих видов), а в необычайно большой длине зоны роста. Так, например, у медленнорастущих растений в росте участвует лишь кончик стебля длиной всего 0,6 сантиметра, в то время как у бамбука задействован иногда 60-сантиметровый участок стебля.

Следует уточнить, что у бамбука, как и у всех других злаков, участок роста располагается не в одном месте, а в нижней части каждого междоузлия. Благодаря этому стебель растения достигает своей окончательной величины (30 метров) за несколько месяцев, тогда как многим деревьям для достижения той же цели понадобилось бы несколько десятков лет.
Очень быстро растет и эвкалипт. За семь лет его семя превращается в дерево высотой 19 метров и окружностью ствола 1,5 метра. О высоте этих гигантов говорилось в разделе «Много ли воды испаряют растения?».

Еще один представитель быстрорастущих деревьев - альбиция серповидная из семейства мимозовых (Albizzia

falcataria). Ее ближайшая родственница альбиция молуккская (A. moluccana) всего за год достигает высоты пять-шесть метров, а в возрасте шести лет - 25 метров при толщине ствола на уровне человеческого роста 20-25 сантиметров.
Настоящий рекордист по темпам роста - гриб диктио- фора, о котором мы говорили в разделе «Лесные и морские фонари».
Для наблюдений за скоростью роста растений обычно используют особые приборы - ауксанометры. Простейший ауксанометр представляет собой крепкую соломинку, закрепленную на вертикально ориентированной доске. Булавка служит осью, вокруг которой она поворачивается. Длинный конец соломинки движется вдоль шкалы, начерченной на бумаге, а короткий закрепляется на верхушке быстрорастущего растения при помощи мягкой нитки. Если в комнате достаточно тепло и почва хорошо увлажнена, то через некоторое время можно увидеть, что соломинка передвигается вдоль шкалы, а это указывает на наличие роста.
Ученые используют более совершенные ауксанометры, позволяющие измерить рост растений в течение непродолжительного промежутка времени. Особенно чувствительные приборы сконструированы индийским физиологом растений Джагдишем Чандрой Босом. Они фиксируют изменения в росте растений за несколько минут.

Рост растений Растения, как и все живые организмы, способны расти и развиваться. Но, в отличие от многих животных, растение растет всю свою жизнь. Посмотрите на старое, почти сухое дерево – весной на нем кое-где появляются молодые побеги, зеленые листья и его рост продолжается. Прекращается рост – растение умирает.

Рост – это увеличение размеров, объема и массы как целого организма, так и отдельных его частей. То есть рост – это количественные изменения в организме. Он обусловлен делением и ростом клеток. Еще одна особенность растений – они растут на одном месте. Поэтому им необходим прирост всех частей, чтобы охватить максимальное жизненное пространство.

Рост растений может быть непрерывным и периодическим. При непрерывном росте, характерном для большинства наших однолетних растений и многих тропических видов, размеры организма или отдельных его частей увеличиваются постоянно.

При периодическом росте ростовые процессы чередуются с периодами покоя, когда рост растения временно прекращается. У растений холодного и умеренного климатов приостановка ростовых процессов связана с сокращением продолжительности светового периода суток и наступлением зимы.

Реакцию растений на продолжительность светового периода суток называют фотопериодизмом (от греч. фотос и периодос – чередование). От этой реакции зависит время наступления цветения и плодоношения растений. У тропических растений периодические приостановки роста обусловлены наступлением засушливого сезона. Развитие растений. Мы часто говорим, что растение растет и развивается.

Развитие растений тесно связано с их ростом, но это не одно и то же. Развитие – это качественные изменения, последовательно происходящие в организме и его отдельных частях на протяжении жизни. Примером развития служит образование цветка. Отдельные его части также растут, но в целом его появление – новое качественное состояние всего организма. Поэтому цветение – показатель определенного этапа развития растения.

Все преобразования, которые происходят в организме от момента образования зиготы до окончания жизни, называют индивидуальным развитием. В индивидуальном развитии семенных растений выделяют зародышевый и послезародышевый периоды. Зародышевый период начинается от образования зиготы и продолжается до момента прорастания семени, после чего наступает послезародышевый период. Он включает этапы проростка, молодости, зрелости и старости.

Этап проростка длится от момента прорастания до формирования первых зеленых листьев. В это время проросток питается за счет запасных питательных веществ семени.

Этап молодости – период жизни от появления первых зеленых листьев до начала цветения. В это время усиленно растут и формируются все вегетативные органы растения. Молодое растение, в отличие от проростка, питается за счет фотосинтеза.

Дальнейшее развитие одно–, дву– и многолетних растений происходит по–разному. Однолетние растения на протяжении года полностью завершают рост, цветут, образуют семена и плоды и отмирают. Время их молодости непродолжительно (укроп, горох, огурцы): уже через 30–40 дней после прорастания они образуют цветки и вскоре плодоносят. У двулетних растений (капусты, моркови) на первом году жизни развиваются только корни и листья. На следующий год они образуют цветоносный побег, семена и плоды и после этого отмирают.

Многолетние травы могут цвести и плодоносить на протяжении нескольких лет, но все их надземные части ежегодно отмирают (например, ландыш, пырей, хрен). Деревянистые многолетние деревья и кустарники (например, яблоня, дуб, крыжовник, лесной орех, смородина) достигают своих максимальных размеров через десятки, а то и сотни лет, а первое цветение и плодоношение у них наступает только через год, иногда через несколько лет после прорастания. Они плодоносят на протяжении многих лет.

Этап зрелости длится от начала первого цветения до прекращения размножения с помощью семян. Со временем даже растения с продолжительным периодом жизни прекращают образование генеративных органов. Вы, наверное, замечали, как старые плодовые деревья цветут все реже и все реже образуют плоды. Новые побеги на них почти не возникают, старые – усыхают и отмирают. В стволах старых деревьев часто образуются отверстия – дупла. Это происходит в результате подгнивания и отмирания участков древесины.

Завершающий этап жизненного цикла растения – старение – длится от завершения последнего плодоношения до момента гибели организма.

Изучив условия жизни растений, человек научился управлять их развитием. Ведущую роль в развитии растений играет температурный фактор. По транспирационному коэффициенту можно определять потребность растений во влаге. Известно, что на любое растение действует множество факторов окружающей среды, однако развитие и урожай растения ограничиваются тем фактором, который оказывается в минимуме. При избытке того или иного фактора урожай также будет снижаться. Любое культурное или дикорастущее растение нуждается в наилучших условиях, т. е. в совокупном воздействии оптимального количества того или иного фактора (тепла, воды, света, почвенных условий и др.). Зная биологию видов и сортов растений, можно создавать им на полях соответствующие оптимальные условия жизни. Действия факторов могут изменяться в зависимости от погодных условий, плодородия почвы, внесения удобрений. Известно, что, например, при ветреной погоде резко увеличивается транспирация (испарение) растений. В разные периоды роста развития одного и того же растения потребность его в разных факторах среды неодинакова.

У ребенка все вокруг вызывает интерес. Почему небо голубое, а море - соленое? Каждый день "почемучки" заставляют нас думать, как просто объяснить сложное. В этой статье мы расскажем о том, как растет цветок, для детей: поэтапно и понятно.

Немного о растениях и цветах

Представим клумбу, на которой цветут розы. Говоря о розах, мы часто называем цветком все растение целиком: и стебли, и листья, и бутоны. Хотя это не совсем верно.

Роза - это цветок, а вот куст, с которого мы ее срезали - растение. Мы поймем, как растет цветок, если перед этим поговорим о самом растении.

Семечко попадает в почву

Все начинается с семян. Семена разных растений сильно отличаются друг от друга. Например, семена дуба - это желуди, семена вишни - косточки внутри ее ягод, а крошечные семена мака мы часто видим на выпечке. Обычно семена маленькие, но среди них встречаются и такие гиганты, как кокос.

Семена по-разному ищут себе новый дом: кто-то летит к нему, подхваченный ветром, кто-то плывет по воде. Многим растениям путешествовать по миру помогают птицы и звери. Семена разных растений приживаются в разных местах, но всем нужна вода и тепло, чтобы взойти.

Образование корней

Семечко, попавшее в подходящую ему почву, выпускает корни. С этого момента они будут выполнять множество важных задач, поддерживая жизнь растения.

Корни растут вниз. Обычно они похожи на крону деревьев, перевернутую вверх ногами, но корни разных растений (а также одинаковых, растущих в непохожих условиях) отличаются.

Корни вытягивают из почвы растворенные в ней газы, воду, органические и минеральные вещества - то есть все, что заменяет растению пищу. Корни могут вывести наружу вредные вещества и сохранить в себе полезные. И, конечно, корни прочно закрепляют растение в земле, не позволяя сильному ветру и потокам воды уничтожить его.

Корни - самая важная часть растения. Пока они здоровы и остаются в земле, растение не погибнет. Сорванные ветви и стебли, цветы и листья обязательно вырастут вновь.

Появление ростка

После того, как корни выпущены, проклевывается первый побег. Он пробивает семечко, как цыпленок - яичную скорлупку, и тянется вверх сквозь землю, чтобы увидеть солнце.

Пройдет немного времени - и росток покажется на поверхности, где мы сможем его увидеть. С этого момента мы можем называть его всходом. Тонкий стебелек с парой листьев будет развиваться до взрослого растения. Для этого ему необходимы солнце, вода и воздух, а также питательные вещества, которые корни берут в почве.

Потребности у растений отличаются. Кто-то нуждается в тепле и ярком солнце, а кто-то чувствует себя хорошо в тени и прохладе. Некоторым растениям нужно много воды, некоторым - меньше. В правильных условиях всходы вытягиваются и разрастаются. Вместе с видимой частью растения развиваются и корни.

Зрелость, цветение и круг жизни

Приходит время, и на взрослом растении появляются цветы. Это происходит, когда растение накапливает достаточно сил, чтобы произвести уже собственные семена.

На стебле растения появляется почка, сперва похожая на обычный свернутый листок. Она развивается до бутона. Когда бутон раскрывается, мы наконец-то видим цветок.

Насекомые переносят пыльцу с одного цветка на другой. Этот процесс называется опылением, и после его удачного завершения растение дает новые семена.

Семена разносит по округе ветер, вода или животные, и все начинается сначала. Это круг жизни, который проходят растения.

Рост и развитие - неотъемлемые свойства всякого живого организма. Это интегральные процессы. Растительный организм поглощает воду и питательные вещества, аккумулирует энергию, в нем происходят бесчисленные реакции обмена веществ, в результате чего он растет и развивается. Процессы роста и развития тесно взаимосвязаны, так как обычно организм и растет, и развивается. Однако темпы роста и развития могут быть разными, быстрый рост может сопровождаться медленным развитием или быстрое развитие медленным ростом. Так, например, растение хризантемы в начале лета (длинный день) быстро растет, но не зацветает, следовательно, развивается медленно. Подобное происходит с высеянными весной озимыми растениями: они быстро растут, но не переходят к репродукции. Из этих примеров видно, что критерии, определяющие темпы роста и развития, различны. Критерием темпов развития служит переход растений к воспроизведению, к репродукции. Для цветковых растений это закладка цветочных почек, цветение. Критерии темпов роста обычно определяют скоростью нарастания массы, объема, размеров растения. Сказанное подчеркивает нетождественность этих понятий и позволяет рассмотреть процессы роста и развития последовательно.

Растение растет как в длину, так и в толщину. Рост в длину происходит обычно в верхушках побегов и корней где расположены клетки образовательной ткани. Они составляют так называемые конусы нарастания. Молодые клетки образовательной ткани постоянно делятся, увеличиваются их число и размеры, в результате чего корень или побег нарастает в длину. У злаков образовательная ткань находится в основании междоузлия, в этом месте и растет стебель. Зона роста у корня не превышает 1 см, у побега она достигает 10 см и более.

Скорость роста побегов и корней у разных растений разная. Рекордсменом по скорости роста побегов является бамбук, у которого за сутки побег может вырасти до 80 см.

Скорость роста корня зависит от влажности, температуры, содержания кислорода в почве. Большая потребность в кислороде у томата, гороха, кукурузы, меньше - у риса, гречихи. Лучше всего растут корни в рыхлой и влажной почве.
Рост корней зависит от интенсивности фотосинтеза. Условия, благоприятные для фотосинтеза, положительно влияют и на рост корней. Скашивание надземной части растений термозит рост корней, приводит к уменьшению их массы. Обильный урожай плодов также задерживает рост корней дерева, а удаление соцветий способствует росту корней.

Фото: MarkKoeber

Рост растений в толщину происходит за счет деления клеток образовательной ткани - камбия, расположенного между лубом и древесиной. У однолетних растений клетки камбия прекращают делиться к моменту цветения, а у деревьев и кустарников они перестают делиться с середины осени и до весны, когда растение вступает в стадию покоя. Периодичность деления клеток камбия приводит к образованию годичных колец в стволе дерева. Годичное кольцо - это прирост древесины за год. По числу годичных колец на пне определяют возраст спиленного дерева, а также те климатические условия, в которых оно росло. Широкие годичные кольца свидетельствуют о благоприятных климатических условиях для роста растения, а узкие годичные кольца - о менее благоприятных условиях.

Рост растений происходит при определенной температуре, влажности, освещенности. В период роста интенсивно расходуются органические вещества и заключенная в них энергия. Органические вещества поступают в растущие органы из фотосинтезирующей и запасающей тканей. Необходимы также для роста вода и минеральные вещества.
Однако только воды и питательных веществ недостаточно для роста. Нужны особые вещества - гормоны - внутренние факторы роста. Они необходимы растению в небольших количествах. Увеличение дозы гормона вызывает противоположное действие - торможение роста.
Широко распространен в мире растений гормон роста гетероауксин. Если срезать верхушку стебля, то рост его замедляется, а затем приостанавливается. Это свидетельствует о том, что гетероауксин образуется в растущих зонах стебля, откуда он поступает в зону растяжения и оказывает влияние на цитоплазму клеток, повышает пластичность и растяжимость их оболочек.
Гормон гиббереллин также стимулирует рост растений. Этот гормон вырабатывается особым видом низших грибов. В небольших дозах он вызывает удлинение стебля, цветоножки, ускорение цветения растений. Карликовые формы гороха и кукурузы после обработки гиббереллином достигают нормального роста. Гормоны роста выводят из состояния покоя семена и почки, клубни и луковицы.

У многих растений обнаружены особые вещества - ингибиторы, которые тормозят рост. Они содержатся в мякоти плодов яблони, груши, томата, жимолости, в оболочках семян каштана, пшеницы, в зародышах подсолнечника, в луковицах лука и чеснока, в корнях моркови, редиса.
Содержание ингибиторов возрастает к осени, благодаря чему плоды, семена, корнеплоды, луковицы, клубни хорошо хранятся и не прорастают осенью и в начале зимы. Однако ближе к весне при наличии благоприятных условий они начинают прорастать, так как в течение зимы ингибиторы разрушаются.

Рост растений - процесс непостоянный: период активного роста весной и летом сменяется затуханием процессов роста осенью. Зимой деревья, кустарники и травы пребывают в состоянии покоя.
В период покоя прекращается рост, сильно замедляются процессы жизнедеятельности у растений. Например, зимой дыхание у них в 100 - 400 раз слабее, чем летом. Однако не следует думать, что у растений в состоянии покоя полностью прекращается жизнедеятельность. В покоящихся органах (в почках деревьев и кустарников, в клубнях, луковицах и корневищах многолетних трав) важнейшие процессы жизнедеятельности продолжаются, но совершенно прекращается рост, даже если для этого будут все условия. В период глубокого покоя растения трудно "пробудить". Например, только что убранные с поля клубни картофеля не будут прорастать даже в теплом и влажном песке. Но уже через несколько месяцев у клубней появятся ростки и этот процесс трудно будет задержать.

Покой - это реакция организма на изменение условий окружающей среды.
Изменение условий среды может удлинить или сократить период покоя. Так, если искусственно удлинить день, то можно задержать переход растений в состояние покоя.
Таким образом, покой растений - это важное приспособление к переживанию неблагоприятных условий, возникшее в ходе эволюции.
Процессы роста лежат в основе движения растений. Движения растений различны. Широко распространены в природе тропизмы - изгибы органов растения под влиянием фактора, действующего в одном направлении. Например, при освещении растения с одной стороны оно изгибается в сторону света. Это фототропизм. Растение изгибается потому, что его органы на освещенной стороне растут медленнее, чем не на освещенной, так как свет замедляет деление клеток.
Реакцию растений на действие силы тяжести называют геотропизмом. Стебель и корень по-разному реагируют на земное притяжение. Стебель растет вверх, в противоположном направлении к действию силы тяжести (отрицательный геотропизм), а корень - вниз, по направлению действия этой силы (положительный геотропизм). Переверните прорастающее семя корнем вверх, а стеблем вниз. Через некоторое время вы увидите, что корень изогнется вниз, а стебель вверх, т.е. они займут обычное для них положение.

Движением растения реагируют и на присутствие в среде химических веществ. Эта реакция называется хемотропизмом. Он играет большую роль в минеральном питании, а также в оплодотворении растений. Так, в почве корни растут по направлению к питательным веществам. Но они изгибаются в противоположную сторону от ядохимикатов, гербицидов.
Пыльцевое зерно прорастает, как правило, только на рыльце пестика растений своего вида, а спермин (мужские половые клетки) движутся по направлению к семязачатку, к расположенным в нем яйцеклетке и центральному ядру. Если же пыльцевое зерно попадает на рыльце цветка другого вида, то оно вначале прорастает, а затем изгибается в обратную от семязачатка сторону. Это свидетельствует о том, что пестик выделяет вещества, которые стимулируют рост "своего" пыльцевого зерна, но подавляют рост чужеродной пыльцы.
Растения отвечают тропизмами и на воздействие температуры, воды, на повреждение органов.
Для растений характерен и иной тип движения - настии. В основе настий также лежит рост растения, который вызывается различными раздражителями, действующими на растение в целом. Различают фотонастии, вызванные изменением освещения, термонастии, связанные с изменением температуры. Многие цветки открываются утром и закрываются вечером, т.е. реагируют на изменение освещения. Например, утром, при ярком солнечном свете открываются корзинки одуванчика, а вечером, с уменьшением освещенности, они закрываются. Цветки душистого табака, наоборот, раскрываются вечером, с уменьшением освещенности.
В основе настий, как и у тропизмов, также лежит неравномерный рост: если сильнее растет верхняя сторона лепестков, цветок раскрывается, если нижняя - закрывается. Следовательно, в основе движения органов растения лежит их неравномерный рост.
Тропизмы и настии играют большую роль в жизни растений, это один из признаков приспособленности растений к среде обитания, к активной реакции на воздействие различных ее факторов.

Фото: Sharon

Процессы роста - неотъемлемая часть индивидуального развития растений, или онтогенеза. Все индивидуальное развитие особи слагается из целого ряда процессов, определенных периодов в жизни особи, начиная с момента ее появления и до ее смерти. Количество периодов онтогенеза и сложность процессов развития зависят от уровня организации растений. Так, индивидуальное развитие одноклеточных организмов начинается с образованием новой, дочерней клетки (после деления материнской клетки), продолжается в течение ее роста и заканчивается ее делением. Иногда у одноклеточных бывает период покоя - при образовании споры; затем спора прорастает и развитие продолжается до деления клетки. При вегетативном размножении индивидуальное развитие начинается с момента отделения части материнского организма, продолжается формированием новой особи, ее жизнью и заканчивается смертью. У высших растений при половом размножении онтогенез начинается с оплодотворения яйцеклетки и включает периоды развития зиготы и зародыша, образования семени (или споры), его прорастания и формирования молодого растения, его зрелости, репродуктивности, увядания и смерти.

Если у одноклеточных организмов все процессы их развития и жизнедеятельности протекают в одной клетке, то у многоклеточных процессы онтогенеза гораздо сложнее и состоят из целого ряда преобразований. В ходе развития новой особи в результате деления клеток образуются различные ткани (покровная, образовательная, фотосинтезирующая, проводящая и др.) и органы, выполняющие разнообразные функции, формируется половой аппарат, организм вступает в пору размножения, дает потомство (одни растения - раз в жизни, другие - ежегодно в течение многих лет). В процессе индивидуального развития в организме накапливаются необратимые изменения, он стареет и отмирает.
Продолжительность онтогенеза, т.е. жизни особи, также зависит от уровня организации растений. Одноклеточные организмы живут несколько дней, многоклеточные - от нескольких дней до нескольких сотен лет.

Продолжительность развития растительных организмов зависит и от факторов среды: света, температуры, влажности и др. Ученые установили, что при температуре 25°С и выше ускоряется развитие цветковых растений, они раньше зацветают, образуют плоды и семена. Обильная влажность ускоряет рост растений, но задерживает их развитие.
Сложное воздействие на развитие растений оказывает свет: растения реагируют на продолжительность дня. В процессе исторического развития одни растения нормально развиваются, если продолжительность светового дня не превышает 12 ч. Это растения короткого дня (соя, просо, арбуз). Другие растения зацветают и образуют семена при выращивании в условиях более продолжительного дня. Это растения длинного дня (редис, картофель, пшеница, ячмень).

Знания о закономерностях роста и индивидуального развития растений используются человеком на практике при их выращивании. Так, свойство растений образовывать боковые корни при удалении кончика главного корня используют при выращивании овощных и декоративных растений. У рассады капусты, томатов, астр и других культурных растений при пересадке в открытый грунт прищипывают кончик корня, т. е. проводят пикировку. В результате прекращается рост главного корня в длину, усиливается отрастание боковых корней и распространение их в верхнем, плодородном слое почвы. Вследствие этого улучшается питание растений и увеличивается их урожай. Пикировка широко используется при высадке рассады капусты. Развитию мощной корневой системы способствует окучивание - рыхление и приваливание почвы к нижним частям растений. Таким путем улучшается поступление в почву воздуха и тем самым создаются нормальные условия для дыхания и роста корней, для развития корневой системы. Это, в свою очередь, улучшает рост листьев, вследствие чего усиливается фотосинтез и образуется больше органических веществ.

Обрезка верхушек молодых побегов, например яблони, малины, огурцов, приводит к прекращению их роста в длину и усилению роста боковых побегов.
В настоящее время для ускорения роста и развития растений применяют стимуляторы роста. Их используют обычно при черенковании и пересадке растений для ускорения образования корней.
В хозяйственных целях иногда необходимо затормозить рост растений, например прорастание картофеля зимой и особенно весной. Появление ростков сопровождается ухудшением качества клубней, потерей ценных веществ, снижением содержания крахмала, накоплением ядовитого вещества соланина. Поэтому для задержки прорастания клубней перед закладкой на хранение их обрабатывают ингибиторами. В результате клубни до весны не прорастают и сохраняются свежими.

Общая схема развития каждого организма запрограммирована в его наследственной основе. Растения резко различаются по продолжительности жизни. Известны растения, которые заканчивают свой онтогенез на протяжении 10-14 суток (эфемеры). Вместе с тем существуют растения, продолжительность жизни которых исчисляется тысячелетиями (секвойи). Независимо от продолжительности жизни все растения можно разделить на две группы: монокарпические, или плодоносящие один раз, и поликарпические, или плодоносящие многократно. К монокарпическим относят все однолетние растения, большинство двулетних, а также некоторые многолетние. Многолетние монокарпические растения (например, бамбук, агава) приступают к плодоношению после нескольких лет жизни и после однократного плодоношения отмирают. Большинство многолетних растений относят к поликарпическим.

Рост у растений происходит в апикальных точках роста

Развитие растений продолжается после прохождения эмбриональной стадии

Рост растений зависит от окружающей среды

Основная и наиболее очевидная особенность растений состоит в том, что они не ходят, не ползают и не плавают, а растут в пространстве.

Когда мы, люди, растем , количество клеток в нашем теле увеличивается более или менее равномерно. Все наши органы и конечности растут пропорционально, и мы, взрослые, являемся большими по размерам копиями тех форм, которые были характерны для нашего детского возраста. Растения ведут себя по-другому.

Вместо того чтобы расти равномерно во всех направлениях таким образом, чтобы все части в равной степени участвовали в увеличении размера, они растут только в нескольких специальных точках, которые на протяжении всей жизни растения остаются «юными».

Эти точки называются меристемы . На рисунке ниже показано расположение меристем в растении. «Первичные» или «апикальные» меристемы находятся на кончиках корней и на верхушках побегов и представляют собой места наиболее активного деления клеток, поскольку для процесса роста необходимы новые клетки. В результате образования новых клеток меристемы отдаляются от старых частей растения.

Благодаря этому корни глубоко распространяются в почву, а побеги - в атмосферу, к солнечному свету. Материал первичной меристемы формирует растение в высоту, а в результате деления клеток «вторичной» меристемы (называемой «камбий»), расположенной по сторонам зрелых корней и стеблей, они увеличиваются в обхвате.

Для того чтобы сформировалось растение , рост первичных меристем должен иметь определенную направленность. Беспорядочный рост приведет к образованию массы неорганизованной ткани. Поэтому, рост происходит вдоль направления оси, проходящей от корней до верхушки. Это основная ось роста, вдоль которой формируются все боковые органы растения (например листья и цветы).

Участки этой оси, расположенные над землей и в глубине, обладают различными функциями . Верхушка растет вверх, т. е. направлена против силы тяжести, к свету. При этом листья могут быть повернуты к солнцу, а цветы подвергаются действию света и могут посещаться насекомыми. С противоположной стороны, корни растут в направлении силы тяжести, в сторону, противоположную свету. Находясь в почве, они прочно укрепляют надземные части растения и поглощают воду и минеральные вещества, необходимые для роста.

По мере того как апикальная меристема на верхушке растения растет вверх, а на корнях вниз, эти две точки роста расходятся все дальше и дальше. При этом возникает несколько чисто механических проблем. Для транспортировки к корням питательных веществ, образующихся в листьях, и для транспорта воды и минеральных солей в обратном направлении необходимы специальные проводящие каналы.

Наряду с этим, по мере роста растения , часть его, расположенная между двумя точками роста, должна укрепляться, с тем чтобы обеспечить структурную поддержку постоянно продвигающимся концевым участкам. В дальнейшем мы увидим, как специальные утолщения клеточных стенок укрепляют образующиеся новые участки стебля растения и позволяют им противостоять нагрузкам, связанным с дальнейшим ростом.

Поскольку организм растений отличается от такового животных, их рост в гораздо большей степени зависит от окружающей среды. Рост и/или его направление у растений существенным образом зависят от силы тяжести, температуры, продолжительности светового дня и направления света. Таким образом, если общее строение тела животного можно представить уже в эмбриональном периоде, строение растения отличается гораздо большей пластичностью; оно продолжает развиваться в ответ на изменение внешних условий, и форма его меняется за счет образования ветвей, а также цветов и листьев.

Такая способность к адаптации за счет специфического расположения органов зависит от способности растения к непрерывному росту. Еще одно следствие способности растений поддерживать рост меристемных точек состоит в том, что они могут достигать больших размеров и жить дольше, чем любое животное, которое когда-либо существовало на Земле. Например, вес гигантских деревьев, растущих в Северной Америки, может достигать 2000 тонн, а их высота более 100 метров (~330 футов). Возраст таких деревьев может насчитывать несколько тысяч лет.