Vývoj lze definovat jako cestu kvalitativních změn, kterou rostlina prochází během svého života od vzejití až po přirozenou smrt. V důsledku toho je růst ve vztahu k rozvoji vnější proces a vývoj je ve vztahu k růstu vnitřní. Pokud lze růstové změny detekovat vizuálně nebo pomocí mikroskopu, pak je vývoj stanoven pouze na základě studia kvalitativních změn fyziologických procesů, především biochemickými metodami. Růst a vývoj – jde o různé procesy, o čemž svědčí rychlost růstu a rychlost vývoje u různých jedinců stejného druhu, které nemusí být stejné. Stačí se podívat na obilné pole, abychom se přesvědčili, že mezi identickými rostlinami jsou oddělené ostrůvky tmavě zelených a vyšších exemplářů, které rostly v místech, kde bylo aplikováno více organických nebo dusíkatých minerálních hnojiv. Tyto vysoké rostliny obvykle kvetou a dozrávají později než ty kolem nich, což slouží jako příklad rychlejšího růstu a pomalejšího vývoje. Na druhou stranu, rostliny stejného druhu mohou růst i na kraji pole nebo přímo u cesty. Budou malé a hubené, ale vykvetou a dozrají dříve než stejné rostliny na poli – to je příklad pomalého růstu a rychlejšího vývoje.
Výše uvedené příklady ukazují, že růst a vývoj, i přes svou specifičnost a izolovanost, spolu jistě souvisí a probíhají vždy současně. Nemůže dojít k růstu bez vývoje, ani k rozvoji bez růstu. Na jedné straně růst závisí na vývoji, protože výskyt nových orgánů – květů a plodů – bude možný, jakmile v rostlině proběhnou nezbytné kvalitativní změny. Na druhé straně vývoj nemůže probíhat odděleně od růstu, protože vnitřní fyziologické změny, které jsou tomuto procesu vlastní, se vyskytují pouze v mladých, dělicích se buňkách. Společně tedy tyto procesy tvoří jakousi dialektickou jednotu protikladů: jsou různé a zároveň sjednocené.
Typy ontogeneze rostlin
Každý organismus, živočišný i rostlinný, se v určité době narodí, prochází svým individuálním životním cyklem – ontogenezí – a umírá. Doba ontogeneze u kvetoucích rostlin je extrémně odlišná – od několika týdnů po několik tisíc let. Na tomto základě je poměrně obtížné rostliny zařadit, proto se dělí do dvou skupin podle doby nástupu a četnosti kvetení. Existují dva typy ontogeneze: monokarpické (rostliny kvetoucí jednou za život) a polykarpické (rostliny kvetoucí mnohokrát během života nebo alespoň opakovaně). Tyto dva typy zase zahrnují několik skupin. Mezi monokarpickými rostlinami se tedy rozlišují efeméry, jejichž životní cyklus je jen několik týdnů a které mohou během vegetačního období vyprodukovat několik generací – jedná se o plevele jako je pastevec nebo mrška. U letniček celý životní cyklus prochází jedním vegetačním obdobím, kdy stihnou vyrůst a vytvořit semena – jedná se o jarní obiloviny a zeleninu (okurky, rajčata). U dvouletých monokarpických rostlin probíhá ontogeneze během dvou vegetačních období: v prvním tvoří vegetativní orgány (růžici listů), mnohé produkují i produkční orgány (okopaniny, hlávky zelí); ve druhém roce tvoří květonosné šípky a vytvářejí semena (patří sem zelí, kořenová zelenina, kmín). Konečně, vytrvalé monokarpické rostliny rostou po mnoho let, pak tvoří obří květenství s množstvím semen a poté umírají, přičemž na květy utrácejí spoustu dříve nashromážděných živin. V naší flóře takové rostliny nejsou, ale z literatury známe agáve a bambus, které se vyvíjejí podle tohoto typu. Polykarpické rostliny se dělí do několika skupin v závislosti na délce období od vyklíčení do prvního kvetení. Existují tedy skupiny bylin, které kvetou v prvním (jarní obilniny) a druhém (vojtěška, lupina, jetel) roce. Keře obvykle kvetou ve třetím roce života. Stromy se také dělí do několika skupin: ty, které kvetou poprvé v 8 – 12 letech (jabloň), ve 25 – 30 letech (lípa) a ve 40 – 60 letech (dub).
Etapy ontogeneze
Ohledně stádií ontogeneze u vyšších rostlin byly v různých obdobích vysloveny různé hypotézy, které se vzájemně nahrazovaly. V současnosti je nejrozšířenější teorií, kterou vypracoval M. Kh. Chailakhyan. Celou ontogenezi rostliny rozděluje do pěti etap. Fáze ontogeneze u rostlin získané pohlavním (semenem) a vegetativním (z pupenů) množením jsou poněkud odlišné. Pro určité zjednodušení budeme uvažovat pouze fáze množení semen, které jsou také lépe prozkoumány a jasněji od sebe odděleny.
První fáze – embryo (od oplodnění vajíčka po vyklíčení semene) je rozděleno do dvou období. První (embryogeneze) – období od oplození do zrání semene – probíhá na mateřské rostlině. Jeho trvání je několik týdnů nebo měsíců a je dáno především genetickými vlastnostmi rostliny (upravené pro podmínky růstu). Druhé období – dormance semen – trvá od jeho zrání do vyklíčení a je dáno biologickými vlastnostmi rostliny (hluboká dormance) a podmínkami prostředí (nucená dormance) a trvá několik dní až několik let. Druhá fáze – juvenilní neboli mládí, začíná klíčením semene a končí objevením se zárodků prvních květů, které trvají několik dní až několik let. Je charakterizován zvýšeným růstem vegetativních orgánů. U polykarpických rostlin se tato fáze vyskytuje jednou za život – pouze před prvním květem. Třetí fází je zralost. Pokračuje od doby vzniku květních primordií až po tvorbu pohlavních buněk – gamet. Dělí se na tři období: tvorba květů; tvorba mega- a mikrospor; tvorba gamet. Tato fáze je bodem obratu od vegetativního růstu k rozmnožování. U polykarpických rostlin se mnohokrát opakuje. Čtvrtá fáze – rozmnožování začíná vznikem gamet a končí tvorbou zralých semen. U monokarpických rostlin se vyskytuje jednou, u polykarpických rostlin mnohokrát. Pátým stupněm je stáří. Pokračuje od zrání semen až do smrti rostliny. Jeho trvání je různé. U jednoletých rostlin se současným zráním semen (pšenice, ječmen) je omezena na několik dní. U jednoletých rostlin s dlouhým plodem (okurky, rajčata) je fáze poněkud prodloužena. U víceletých dřevin jsou představy o stadiu stárnutí vesměs nejasné a nejisté: těžko si lze představit, že mladý strom (jabloň, dub); Poté, co na mnoho let právě vstoupilo do období plodů a plodů, zároveň vstoupilo do fáze stárnutí. Podle všeho; představy o této fázi ontogeneze potřebují objasnění.
Životní cyklus rostlin je soubor fází vývoje rostlinného organismu, které se liší v závislosti na jeho systematické příslušnosti.
Hlavní fáze životního cyklu rostlin
Rostlina se vyvíjí po celý život, její životní cyklus začíná pádem semene do půdy a vytvořením nového organismu.
Mezi hlavní fáze životního cyklu kvetoucích rostlin patří:
- klíčení;
- růst (vegetace);
- květ;
- opylení,
- tvorba a zrání semen
- šíření semen
Charakteristika hlavních fází životního cyklu rostlin
Klíčení semen začíná jejich vstupem do půdy. Pro klíčení semen potřebujete: kyslík, příznivou teplotu, vodu. Pokud jde o světlo, ne všechna semínka ho potřebují. Ale mnoho skupin rostlin má semena, která klíčí pouze za přítomnosti slunečního světla.
Článek: Hlavní fáze životního cyklu rostlin
Imbiminace je proces absorpce vody suchým semenem.
Tento proces je podobný nasávání vody suchou houbou. Semeno roste ve velikosti a mění barvu. Po zasazení semeno do půdy absorbuje několik dní vodu a velmi bobtná, dokud vrstva semen neopadne. V tomto případě stonek prorůstá do půdy spolu s děložními lístky a listy a drobný kořen prorůstá hlouběji a hledá vodu s dostatkem živin. Semeno musí být zasazeno ve správný čas a na správném místě, pouze v tomto případě je možné, aby vyklíčilo.
Vegetace je další fází životního cyklu rostlinného organismu. Dokončí fázi růstu. V tomto případě si rostliny musí začít produkovat vlastní živiny. Tento proces se nazývá fotosyntéza. Začíná se objevením prvních listů, které obsahují chlorofyl.
Fotosyntéza je proces syntézy organických látek z vody a CO2 pomocí sluneční energie a za účasti chlorofylu.
Přebytečné produkované cukry se ukládají v kořenech a stoncích. Dále se kořenový systém dále intenzivně vyvíjí a ukotvuje rostlinu v půdě a zvětšuje kořenové vlásky, aby lépe přijímal vodu a živiny nejen ze svislých vrstev půdy, ale i z vodorovných. Rostlinný porost dále roste, dosahuje ke slunci a dopravuje vodu a potravu mezi kořeny a listy. Škrob a uložené cukry se přeměňují na energii, která se používá k vytvoření nových odrůd rostlin.
Nové listy rostliny začnou vyrůstat z vrcholu výhonku pomocí vzdělávacího pletiva nebo meristému.
Následně se kvetoucí rostliny vyznačují fází kvetení. Začíná vývojem poupat. Doba květu rostlin je velmi různorodá. Některé rostliny kvetou během několika dní, zatímco jiným to trvá měsíce nebo dokonce roky. Reprodukce. Uvnitř poupěte se rodí drobná květina. Před otevřením je poupě chráněno kalichem. Dále se pupen otevře a rozkvete zralý květ. V tomto případě sepaly vypadají jako malé zelené listy a jsou umístěny na základně květu.
Květina je generativní orgán krytosemenných rostlin.
Květina má často jasné a nápadné okvětní lístky, které vydávají vůni, která je atraktivní pro opylující hmyz. Samičí část květu se nazývá pestík a samčí část květu tyčinka. Palička se skládá z:
- stigma a styl;
- archegonie a oocyty.
Tyčinky se skládají z vláken a prašníků. Blizna zachytí pyl a vhodí jej do vaječníku pestíku. Jakmile je pyl zachycen, pohybuje se stylem dolů do zaoblené části na konci, kde dochází k oplodnění. Z oplodněných vajíček se v této fázi životního cyklu květiny stávají semena. U zeleniny a ovoce, ovocných rostlin je zrání indikováno výskytem ovoce.
Klíčová fáze v životním cyklu kvetoucí rostliny se nazývá opylení. Velmi záleží na struktuře květu. Stává se, že na jedné rostlině jsou samičí a samčí části a květina se nazývá dvoudomá. Pokud je přítomna pouze jedna z uvedených částí, pak se květina nazývá jednodomá. Je velmi důležité přilákat opylovače, protože bez nich je proces reprodukce a přechod do nové fáze vývoje nemožný.
Poslední fází životního cyklu je šíření semen. Mohou se šířit zcela odlišnými způsoby. Některá semínka (pampeliška) se například šíří větrem. Jiné rostliny se vyznačují fenoménem zoochorie nebo šíření pomocí živočišných organismů.
U leknínů závisí proces šíření semen přímo na množství vody. Také mnoho semen rozšiřují lidé při sázení zeleninové zahrady nebo zahrady. Pokud semena spadnou na zem, životní cyklus rostliny začíná znovu.
Někdy se období životního cyklu rostlin nazývají trochu jinak, konkrétně:
- embryonální období nebo doba od vytvoření zygoty do klíčení semene;
- vegetativní období nebo mládí – doba klíčení semen před prvním květem. Na začátku období je rostlina předdospělá a její vývoj závisí na přísunu živin;
- generativní období začíná objevením se reprodukčních orgánů a nazývá se obdobím zralosti;
- Období stáří se nazývá konečné, v této době vegetativní orgány rostou velmi pomalu.
Vzhledem k tomu, že celková délka života rostlin je různá, není délka těchto období u různých rostlin stejná.
Jednoleté rostliny projdou během jednoho roku všemi obdobími.
Dvouleté rostliny jsou v prvním roce ve vegetativním období a ve druhém roce vstupují do generativního období.
Nejdelší generativní období mají vytrvalé rostliny, kdy produkují velké množství semen, zajišťujících šíření jejich druhů.
Životní cykly rostlin jsou tedy velmi rozmanité, ale mají řadu shodných fází.
