Өсімдіктердің өсуі мен дамуы

Өсу мен даму құбылыстарының жалпы сипаты, ең алды мен өсімдіктердің тұқым құалаушылық белгілеріне, яғни генетикалық факторларға тығыз байланысты. Организмның барлық гендерінің жиынтығы генотип деп аталады. Онда тұқымқұалаушылық белгілер шоғырланған. Генотипке, алғашқы тектерде болмаған, мутациялық жолмен пайда болған гендер де енеді. Организмнің жеке тіршілік дәуірінде (онтогенезінде) байқалатын барлық ішкі және сыртқы белгілерімен қасиеттерінің жиынтығы фенотип деп аталады.

Өсу өсімдіктің тіршілік әрекетінің ең айқын көрінісінің бірі. Ол өсімдіктегі зат алмасу процесінің жиынтығына байланысты. Өсу процестеті төмендегі көрсеткіштермен бейнеленеді:

Өсімдіктің және оның жеке мүшелерінің өлшемдерінің ұлғаюы;

Өсудің эмбриондық кезеңінде клеткалардың барлығы цитоплазмаға толған, вакуольсіз күйде болады; келесі кезеңде вакуоль қалыптасып, клетка қабығы созылып,клетка қабығы ұлғаяды. Эмбриондық (бөлінетін) клеткалар сабақтың, немесе тамырдың өсу төбешігі (конусы) қалыптастырады. Сабақтың өсу төбешігі сырт жағынан жапырақшалармен, бүршікшелермен қоршалған. Өсу төбешігіндегі клеткалар біртіндеп зозылып өсетін клеткаларға айналады. Одан кейінгі аймақта клеткалардың жіктелуі басталады. Эмбриондық кезеңде цитоплазма және ядро ұлғаяды. Көлемі белгілі шамаға жеткен алғашқы клетканың бөлінуінен екі жас клетка пайда болады. Олардың біреуі эмбриондық (меристемалық) күйінде қалады да, екіншісі тікелей немесе біраз уақыт өткенсін жаңадан бөлініп, белгілі ұлпа клеткасына айналады. Меристема алғашқы және қайталама болып бөлінеді. Алғашқы меристема ұрық ұлпаларынан тікелей қалыптасып, өркеннің және тамырдың, прокамбидің өсу төбешігіне (аймағына) айналады.

Клетканың созылып өсу кезеңінде оның көлемі ұлғайып, вакуольдер толық қалыптасады. Алғашында клеткада көптеген көпіршіктер күйіндегі майда вакуольшелер өзара тұтасып, үлкен көлемді бір вакуольге айналады. Вакуольге біраз мөлшерде судың жиналуына байланысты клетка қабығы керіліп, көлемі ұлғаяды. Мұндай клеткалардың көлемдері алғашқы меристемалық клеткаларға қарағанда бірнеше жүз есе ұлғаяды.

Эмбриондық клеткалардың қызметтік жағынан белгілі бір бағыттарда дамуы- жіктелуі (дифференциалдану) деп аталады. Бұнда меристемалық клеткалардан тұрақты ұлпалардан – палисадтық , паренхима, өткізгіш шоқтар, склеренхима, талшықтар клеткалары қалыптасады.

Тұқымның өнуі. Көптеген өсімдіктердің өсіп- даму дәуірі тұқымның өнуінен басталады. Тұқым үш негізгі бөліктен тұрады:

1.Жабын ұлпалар- тұқымның ішкі бөліктерін механикалық зақымданудан,ұрықты сыртқы қолайсыз әсерлерден қорғайды, газ және судың алмасуын реттейді;

Ұрық ұлпалары (сабақ, тамыр, жапырақ бастамалары);
3.Қорлық заттар сақталатын орын – эндосперм

Тұқымның өнуі суды сіңіріп бөртуінен ұрықтың көлемі ұлғайып, қабығының шытынауынан басталады. Тұқымның өнімнің алғашқы кезеңінен бастап – оның құрамындағы органикалық заттар ферменттердің әсерінен ыдырап белоктардан – амин қышқылдары, полисахаридтерден – моносахаридтер, майлардан – май қышқылдары мен оксиқышқылдар , альдегидтер пайда болады да оларды ұрық пайдаланады.Осының нәтижесінде эндосперм босап, жиырылып, соңында қурап қалады да, тұқым жарнақ топырақ бетіне шығып,ұлғайып өседі. Кейінірек, ұрық өскінге жетілген өсімдікке айналғанда тұқым жарнақтары алғашқы жапырақтың қызметін жоғалтып сарғайып қурап қалады. Тұқым ұрығының өсуі ұрықтық мүшелердің тамыршалардың жапырақшалардың клеткалардың бөлінуіне және меристима ұлпаларының ұлғаюына байланысты қалыптасуыиен өлшемдерінің ұлғаюымен сипатталады.

Өркеннің негізгі бөліктері – сабағы, жапырақтары, бүршіктері, гүлшелері эмбриондық ұлпаның туындысы болып есептелетін өркеннің төбелік меристемасынан қалыптасады.

Өркен төбешігінің қарқынды дамуға қабілетті болғанымен, қоректік заттармен қатарфитогормондарды қажет етеді.

Жапырақтың өсіп –дамуы.

Жапырақ қалыптасуы төрт сатыдан тұрады :

1.Бастапқы пішінің қалыптасуы;

2.Жапырақ білігінің(сабағының) қалыптасуы;

3.Бүйір меристемадан жапырақ алақанының қалыптасуы;

4.Алақанның созылып өсуі ;

Жапырақтың алғашқы бастамасы кішкене төмпешік сияқты болады. Ол бүршіктен соңында жапырақты немесе гүлді өркендер дамуы мүмкін .

Алғашқы қалыптасқан бүршіктер көбінесе жапырақты өркендерге айналады. Кейбір өсімдік түрлерінде сабақ буынында бір бүршік , басқаларында – екі, үш және онанда көп бүршіктер қалыптасады.

Жапырақ алақанының қалыптасуы астыңғы жағынан басталып, жоғары қарай (акропеталдық) немесе жоғарыдан төмен қарай (базипеталдық), немесе жапырақтың ортасынан қарама – қарсы (дивергенттік ) бағытта жүзеге асуы мүмкін .

Жапырақтың пішініне сыртқы жағдайлар елеулі ықпал тигізеді, клеткалардың бөлінуі күндіз қарқынды , түнде баяуланады. Жапырақтың өсуіне жарық мерзімі ,сапасы және қарқындылығы (деңгейі) үлкен ықпал жасайды.

Жапырақтардың қалыптасуына өсу гормондарының да ықпалы күшті.Гибберилиндердің әсерінен жапырақ алақаны ұзарады. Ауксиндер жапырақтың түсуін жылдамдатады.

Сабақтың өсуі. Жеке сабақтардың өсуі өркеннің өсіп дамуына ұқсас деуге болады. Сабақтың өсу аймағындағы клеткалар төбелік ұштық меристеманы құрайды. Оның клеткалары өте тез бөлінеді. Осы аймақтан созылып өсу аймағы, оған жалғаса клеткалардың жіктелу аймағы орналасқан .

Сабақта камбий қабаты ксилема мен флоэма арасында орналасқан; клеткалары екі бағытта да қарқынды бөлінеді.

Тамырдың өсіп қалыптасуы. Жоғары сатыдағы өсімдіктердің тамырының өсу төмпешігі құрылысы жағынан күрделі емес, оның ұзындығы 1-2мм ,онда бүйір бөліктер пайда болады. Өсіп тұрған тамыр 4 аймаққа (зонаға) бөлінеді. Тамырдың ұшында эмбриондық меристема тамыр қынымен қоршалады. Одан соң созылып өсу, тамыр түкшелері және бұтақтану аймақтары орналасады. Негізгі тамыр онша ұзақ өспейді де , кейінірек өте қарқынды бұтақтанып, жанама тамырлар пайда болады. Ағаш тектес өсімдіктердің тамыры көктемде және күзде қарқынды өседі . Олардың біразынан тамыры жапырақтанудан бұрын өсе бастайды да , көктемде нәр шырынның бөлінуіне себепкер болады.

Тамырдың жуандап өсуі қыста да байқалады, бірақ ерте көктемде баяулайды. Мамыр ,шілде айларында қайтадан өсе бастайды. Тамыр жүйесін негізгі және сабақ тамырлар деп бөледі. Сабақ тамырлар гипокотиль, буын, буын аралық, бүршік тамырлары деп бөлінеді.Тамырдың өсуіне қажетті ауксиндердің концентрациясы сабаққа қарағанда төменірек болады.

Тыныштық құбылысы. Өсімдік онтегенізінің кез келген сатысында өсу процесі тоқтайтын, тыныштық күй байқалады.Бұл құбылыс ішкі және сыртқы жағдайларға байланысты.Күзге қарай жапырақтары түсіп қалатын өсімдіктердің жапырақ сабағының сабаққа бекіген жерінде меристималық клеткалардан бөлуші қабат пайда болады. Қандағаш ,емен, үйеңкі, орман жаңғағының жапырақтары түскен бойда кесіліп алынған бұтақтарын жылы жайға әкеліп ,өсуіне қолайлы жағдай жасағанымен бүршіктері жарылмайды. Ал сондай бұтақтарды қыс айларында желтоқсан, қантарда кесіп алып келіп қажетті жағдай жасалса бүршіктері жарылып жапырақтары қалыпиасып өсе бастайды.

Өсімдіктердің дамуы деген ұғым сапалы физиологиялық және морфологиялық, биохимиялық өзгерістерді бейнелейді. Мұндай өзгерістер онтогенездің белгілі сатыларын – жастық шағын, жыныстық жетілуін, көбею, қартаю және тіршіліктің тоқтау кезеңдерін сипаттайды.

Бір организмнің өзінде өсу мен даму құбылыстарының үйлесімділігі түрліше болуы мүмкін. Өсімдіктердің өсуі қарқынды журіп дамуы баяу немесе керісінше, дамуы қарқынды болып, өсуі бәсеңдеуі мүмкін.

Қорыта айтқанда, өсуі мен даму процестері өзара тығыз байланыстылықта және тәуелділікте жүзеге асады. Өсу мен даму құбылыстарының жалпы сипаты ең алдымен өсімдіктердің тұқым қуалаушылық белгілеріне, яғни генетикалық факторларға тығыз байланысты.

Өсімдіктердің өсуіне байлаанысты қимыл - қозғааллыстар

Өсімдіктердің өсуіне байланысты толып жатқан қимыл - қозғалыстар өте көп кездеседі. Солардың ішінде тропизмдер (грек. tropos -бұрылу) деп аталатын түрі көбірек орын алады. Жарықтың бір жақты әсерінен өскіндер, сабақтар, бұтақтар жарық түсккен бағытқа қарай иіліп өседі. Бұл құбылыс фототропизм деп аталады. Өсімдік тіршілігінің жердің тарту күшене байланнысты бағытталып өсуін геотропизм деп аталады. Олардыңнегізгі тамыры тік төмен қарай (оң геотротум) өседі де, негізгі сабақ (дің) жоғары қарай (теріс геотропизм) өседі. Өсімдік мүшелерінің химиялық қосылыстарының әсерінен өсу бағыталатын өзгертуі хемотропизм деп аталады. Өсімдік мүшесінің басқа бір денемен жанасуына байланысты өзгеруі тигмотропизм өседі Бұдан басқа термо-, электро-, травмотропизм құбылыстары кездеседі. Өсімдіктерде жан-жақты (дифузиялы) !серлейтін жағдайларға байланысты настиялық деп аталатын қимыл-қозғалыстар да көптеп кездеседі. Жылан қияқ, қызғалдақ ияқты өсімдіктер салқын жерден (+10 ) жылы ағдайларға (+20-25 ) ауыстырылса гүлдері тез ашыла бастайды. Бұл термонастия деп аталады. Термонастиядан басқа фотонастия, сейсмонастия, гидронастия, хемонастия т.б. түрлері кездеседі. Нутация (лат.nutatio – тербелу, шайқалу) – айналма немесе тербелмелі қимыл, шырмалып өсетін өсімдіктерде және тамырда байқалады. Өсіп тұрған өркен өздігінен шайқалып көлденең біліктен ауытқиды. Нутациялық қимыл созылып өсу аймағындағы клетканың қарқынды өсуінің нәтижесінде байқалады.