Возраст растений
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
В ходе развития многолетнего растения различные его ткани и органы периодически отмирают и образуются вновь. Так, из года в год у деревьев сменяется листва, развиваются новые побеги, корни, органы воспроизведения. Способность растений образовывать новые, молодые органы расценивалась многими ботаниками как доказательство и предпосылка потенциального бессмертия растительного организма. Существование тысячелетних деревьев, живущих гораздо дольше, чем любое животное, как будто бы подтверждает это представление. Однако как бы долго ни жил растительный индивид, он неизбежно стареет и, в конце концов, умирает.
В ботанике понятие о возрасте и старении значительно сложнее, чем в зоологии. Отдельная ветвь дерева значительно моложе дерева в целом. Возраст свежего побега и вовсе не превышает одного года. Если осенью или следующей весной срезать этот побег, из него подчас можно вырастить новое молодое дерево. Как же исчислять его возраст? Для понимания особенностей развития растений важное значение имеет разработанная выдающимся ботаником Н. П. Кренке (1893—1939) теория циклического старения и омоложения растений.
Растительный организм обладает резко выраженной возрастной разнокачественностью. Календарный возраст частей побега уменьшается от его основания к вершине. Наоборот, физиологический возраст, характеризующий степень готовности частей побега к цветению, в этом же направлении увеличивается. Объясняется это тем, что в процессе нарастания побега вновь образующиеся части испытывают влияние неуклонно увеличивающегося физиологического возраста побега и растения в целом. Чтобы усвоить это положение, представим себе молодое дерево яблони, которое начинает плодоносить на 4—5 году жизни. На ответвившихся от основного ствола побегах первого, второго и третьего года жизни плодовых почек нет: эти части растения физиологически молоды. Первые плоды появляются только на ветках, физиологический возраст которых 4 года.
Кренке ввел понятие собственного и общего возраста побега. Собственный возраст той или иной части растения измеряется временем, прошедшим с момента ее заложения. Общий же возраст — это возраст растения в целом. Физиологический возраст частей растения обусловлен их собственным и общим возрастом.
Развитие растительного (как и животного) организма неизбежно заканчивается смертью. Естественная продолжительность жизни данного организма может изменяться за счет различий во внешних условиях, но лишь в пределах, обусловленных эволюцией и определяемых наследственностью. Движение растительного организма к естественной смерти — это лишь одна из сторон индивидуального развития; другую сторону составляют процессы новообразования. В теории Кренке эти две противоположные тенденции индивидуального развития названы соответственно «старение» и «омоложение». Кульминационным пунктом старения является естественная смерть, а омоложения — половая репродукция. Процессы старения и омоложения тесно взаимосвязаны; «борьба и единство» этих процессов и составляют, по Кренке, суть индивидуального развития.
Наглядно единство процессов новообразования и старения можно видеть, наблюдая, например, изменение расчлененности листьев на побеге растения. Это изменение можно выразить кривой, при вычерчивании которой на горизонтальной оси откладывают порядковый номер яруса, на котором расположен лист, а по вертикальной — степень расчлененности листьев, подсчитанную по предложенной Кренке формуле. Кривая имеет форму параболы. Восходящая ее ветвь характеризует процессы новообразования, нисходящая — старения.
Все явления в организме, так или иначе, зависят от его возрастного состояния. Поэтому по возрастным изменениям внешних морфологических признаков можно судить о других, даже еще не проявившихся, признаках. Например, по характеру изменения листьев от яруса к ярусу можно определить относительную скороспелость и другие хозяйственно важные признаки молодых сеянцев. По возрастным изменениям можно также быстро и заблаговременно оценить реакцию растений на удобрение, полив, различные метеорологические изменения.
У разных культур возрастные признаки, по которым делают прогноз скороплодности, различны. У яблони, например, скороплодные сорта отличаются от позднеплодных тем, что их сеянцы имеют более густое расположение листьев, междоузлия у них короче, ветвление более мощное, наблюдается более резкий переход начальных форм листа к последующим. У двулетних сеянцев скороплодных сорта стебель более «сбежистый», то есть более конический, и окраска листьев от верхушки к нижележащим ярусам разнится более резко, чем у позднеплодных.
Основанные на теории Кренке методы наущения возрастных изменений у растений могут принести немалую пользу не только в селекции, но и в практике растениеводства. Имея объективную характеристику возрастного состояния растений, можно гораздо правильнее и увереннее определять наилучшие сроки различных агротехнических воздействий: поливов, подкормок, обрезки, вегетативного размножения растений, мероприятий по борьбе с вредителями и болезнями.
В настоящее время благодаря успехам в изучении физики и химии живой материи сущность старения раскрывается все глубже и глубже. В теории Кренке единство процессов старения и омоложения у растений было раскрыто на морфологическом уровне. Перед современной же наукой стоит задача — раскрыть противоречивое единство этих процессов на более глубоком уровне — структурно-биохимическом.
Автор: Г. Чернов.