Рост и развитие растений

Онтогенез

Временной период от возникновения растения из оплодотворённой яйцеклетки или вегетативной почки и до его естественной смерти называется жизненным циклом, или онтогенезом.

Онтогенез состоит из ряда сменяющих друг друга этапов, последовательно наступающих возрастных периодов: эмбрионального, ювенильного, виргинильного, генеративного и сенильного. Последовательность наступления этапов и их продолжительность определяются генетическими особенностями того или иного вида. В процессе онтогенеза создаётся морфологическая структура особи, формируются определённые физиологические функции клеток, тканей, органов.

Онтогенез любого древесного растения связан с такими явлениями, как рост и развитие. Оба эти процесса протекают одновременно и неразрывно связаны друг с другом. Под ростом понимают возрастное увеличение размеров и массы организма и возникновение определённого внешнего облика индивидуума. Развитие — это качественные этапы, которые проходит организм в онтогенезе, связанные прежде всего с появлением определённых групп физиологически активных веществ, влияющих на ферментативные процессы. Рост и развитие контролируются генетическим кодом данного вида растения, т. е. определяются его генотипом. Однако нельзя исключать и влияния внешних условий на ход отдельных этапов онтогенеза, прежде всего на время наступления и на длительность их прохождения. Основными факторами внешней среды, влияющими на ферментативную активность растения, а отсюда на рост и развитие, являются тепло и влага. Онтогенез древесных растений делят на ряд этапов-периодов.

• 1. Эмбриональный период проходит на материнском растении и начинается с образования зиготы, из которой путём её многократного деления вновь возникающие клетки дифференцируются на ткани, развивается зародыш семени, первое время питающийся гетеротрофно.
• 2. Ювенильный период характеризуется появлением ювенильных листьев на первичном побеге, часто нетепичных для взрослого растения (клён ясенелистный, ясень обыкновенный, конский каштан обыкновенный). Растение переходит на автотрофное питание.
• 3. Виргинильный этап связан с переходом растения к образованию типичных для взрослой особи листьев, формированию кроны, развитию корневой системы; формируется вегетативная часть растения, накапливаются запасные питательные вещества, генеративных органов на этом этапе ещё нет.
• 4. Генеративный период связан с развитием органов размножения и всех структур, характерных для половозрелого организма. У Сосновыхпоявление микрои мегастробилов, у Магнолиецветных — цветков. В дальнейшем, после опыления и оплодотворения, возникают семена в шишках у Сосновых, в плодах — у Магнолиецветных. Наступление этого периода у разных групп древесных растений сильно различается. Так, берёза бородавчатая начинает плодоносить с 10−15 лет, сосна кедровая сибирская — с 20−30 лет. Это при свободном стоянии, а в густых насаждениях — с 50−70 лет. Генеративный этап в онтогенезе древесного растения по времени совпадает с эмбриональным этапом его семенного потомства.

Основная масса видов древесных растений — поликарпики, т. е. цветущие и плодоносящие в онтогенезе многократно. Но есть и монокарпические виды (бамбуки), плодоносящие только один раз в жизни, после чего надземные побеги отмирают. Этот период характеризуется наибольшей длительностью по времени. Дерево способно давать семена на протяжении тысяч лет, что свойственно платанам, эвкалиптам, секвойе, сосне долгоживущей, маслине европейской и ряду других видов.

5. Сенильный период (этап старости) характеризуется ослаблением ростовых и затуханием генеративных процессов, снижением устойчивости к болезням и вредителям. Завершается этап гибелью растения. У поликарпических растений этот период часто растягивается на длительное время из-за пробуждения спящих почек и появления новых побегов. Продлению жизни способствует развитие пнёвой, стволовой и корневой поросли. Н. Е. Булыгин (1991) о процессе старения и естественного отмирания говорит как о нормальном завершении тех качественных сдвигов в обмене веществ, через которые проходит растительный организм в онтогенезе.