Наши партнеры

Если высоту или массу растения представить как функцию времени, прошедшего с момента прорастания, то мы получим кривую. 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.

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 на искусственных средах. Французские исследователи в 1937 г. показали, 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 бессмертие. Исследования в этой области продолжаются и, очевидно, рано или поздно дадут интересные и важные результаты.

Кривые роста ценны тем, что они свидетельствуют о существовании разных типов физиологической регуляции роста. По длительности лаг-фазы мы можем, например, судить о характере тех изменений, которые должны произойти, прежде чем начнется рост. У многих семян лаг-фаза длится не более нескольких часов, и это показывает, что здесь уже имеются в наличии» все системы, необходимые для роста, и требуется только вода для активации. Известны, однако, и семена, у которых лаг-фаза измеряется сутками, неделями и даже месяцами. У таких. покоящихся семян в тканях обычно присутствуют какие-то ингибиторы роста и прорастание не может начаться до тех пор, пока эти вещества не будут разрушены в процессе метаболизма или удалены каким-нибудь механическим способом — вымыванием и т. п. Скорость роста в лог-фазе нередко определяется гормонами, о чем мы еще будем говорить далее. По наклону-кривой можно часто довольно успешно судить о генетическом? фоне, определяющем ростовой потенциал данного растения, а также о том, насколько хорошо отвечают потребностям растения условия, в которых оно растет. Конечная высота растения и сроки наступления стационарной фазы часто также бывают заданы генетически, но эти характеристики могут в какой-то» мере меняться под влиянием среды. Старение и смерть организм не обязательно жестко определяются его генотипом, их сроки тоже может определять среда.

Клеточное деление, растяжение и дифференциация

Жизнь растения