Под
ростом растения обычно подразумевают
необратимое увеличение его размеров. Рост растений зависит и от
внутренних изменений, происходящих в клетках и тканях растений, и от
внешних условий.
Более точным считается определение роста, которое дал Д. А. Сабинин
(1963), то есть рост – это
процесс новообразования элементов
структуры организма.
Рост растений связан с размножением клеток и с перераспределением
веществ, входящих в состав растения. На свету благодаря фотосинтезу
рост зеленых растений обычно приводит к увеличению массы тела, так как
накопление органических веществ преобладает над расходом их на дыхание.
В темноте рост зеленых растений происходит благодаря имеющимся
органическим веществам при одновременной трате их на процесс дыхания
(прорастающие семена, почки, клубни, корневища и пр.), а потому при
высушивании в проростках обнаруживается уменьшение веса сухих веществ
по сравнению с такими же непроросшими.
Рост растения слагается из размножения клеток и увеличения их объема.
Каждая клетка проходит три фазы роста: эмбриональную (деление),
растяжение и дифференцировку.
Эмбриональная
фаза, или деление клеток, наблюдается в точках роста
корня и стебля, в нежных междоузлиях (например, у злаков), в основании
листьев, в оплодотворенных яйцеклетках, в камбиальном слое, а также во
всех местах, где происходит новообразование тканей, например при
поранениях растений, при образовании клубеньков и т. п. Клетки
образовательной ткани, или меристемы, – это наиболее мелкие
клетки, с тонкими оболочками, крупными клеточными ядрами и
протоплазмой, заполняющей все остальное пространство. К клеткам
образовательной ткани поступает обильное количество органических
веществ. Клетки находятся в состоянии сложного деления (кариокинеза),
повторяющегося много раз. В образовательной ткани происходит увеличение
числа клеток и нарастание общей массы живого вещества, несмотря на
энергичный процесс дыхания.
Эмбриональные клетки богаты нуклеиновыми кислотами, и рибонуклеиновая
кислота (РНК) не только содержится в ядрах, но и распределяется по всей
цитоплазме клеток.
Растяжение
клеток идет на некотором расстоянии от точек роста. В этой
фазе роста в клеточной протоплазме появляются вакуоли с клеточным
соком, постепенно увеличивающиеся в одну общую вакуоль. Одновременно с
увеличением содержимого клетки разрастается и оболочка. В процессе
увеличения пластичности и растяжимости оболочки большую роль играют
ауксины (фитогормоны). Быстрый рост клеток в этой фазе происходит
главным образом за счет питательных веществ, которые обильно притекают
из более старых прилегающих клеток и проводящих путей.
По мере растяжения клеток количество РНК в цитоплазме заметно
уменьшается и происходит ее концентрация в образующихся структурных
элементах клеток – микросомах, митохондриях, пластидах.
Третьей фазой роста клеток и растительного органа является
дифференцировка клеток и тканей. Из клеточной протоплазмы выделяются
вещества, из которых образуется целлюлоза, откладывающаяся на
внутренних стенках оболочки и образующая или сплошное утолщение ее, или
разнообразнейшие утолщения. Клетки видоизменяются и приобретают форму и
величину, свойственные той
или иной ткани. Однородная меристема дифференцируется на ряд
разнообразных тканей – основную, механическую, покровную,
проводящую и др.
Образованию утолщений клеточных оболочек у сосудов ксилемы, клеток
механической ткани, клеток эпидермиса и др. предшествует
значительное накопление РНК около утолщений. Одновременно с
дифференцировкой клетки происходит полное исчезновение РНК из
цитоплазмы.
Таким
образом, если проследим за жизнью одной растительной клетки, то
придем к выводу, что сперва молодая клетка растет медленно, затем рост
ее (растяжение) ускоряется до известного предела и, наконец, начинает
замедляться и совершенно прекращается. Если таким свойством роста
обладает каждая клетка, то понятно, что и отдельные органы растения
растут неравномерно.
Измеряя ежедневно линейкой, разделенной на миллиметры, в один и тот же
час длину самого молодого междоузлия стебля фасоли, пока оно не
прекратит своего роста, можно заметить, что сперва рост его идет
медленно, затем ускоряется, достигает максимума, а затем замедляется и
совершенно прекращается. Подобное явление называется большим периодом
роста.
Наблюдения показывают, что и все растение растет подобным же образом.
Молодое дерево вначале растет медленно, затем рост его ускоряется,
достигает максимума, затем замедляется и прекращается.
Многие сельскохозяйственные растения растут в первый период очень
медленно (просо, морковь и др.). В это время приходится проводить полку
и междурядную обработку для уничтожения сорняков.
При изучении корня, стебля и листа отмечались способы роста этих
органов: корень растет концом, и зона роста его не превышает 8-10 мм, в
то время как стебель растет верхушкой и верхними междоузлиями. Зона
роста стебля имеет несколько сантиметров, а иногда достигает 10 см и
больше. Рост стеблей злаков и других однодольных растений происходит
преимущественно в междоузлиях (в нижних частях). Листья двудольных
растений растут всей своей поверхностью. Такой же характер роста
листьев наблюдается у однодольных растений в начальном возрасте;
позднее у них преобладает рост основанием. Определяют место роста
стеблей и листьев, нанося на них метки тушью и наблюдая в дальнейшем за
раздвиганием меток.
