మీరు ఇప్పటికే అధ్యాయం 5లో పుష్పించే మొక్క యొక్క సంస్థాపనను అధ్యయనం చేసారు. మూలాలు, కాండాలు, ఆకులు, పువ్వులు, పండ్లు మరియు విత్తనాలు వంటి నిర్మాణాలు ఎక్కడ మరియు ఎలా ఏర్పడతాయి మరియు అది క్రమబద్ధమైన క్రమంలో కూడా జరుగుతుందనే దాని గురించి మీరు ఎప్పుడైనా ఆలోచించారా? మీరు, ఇప్పటికే, విత్తనం, మొలక, చిన్న మొక్క, పరిపక్వ మొక్క అనే పదాలతో తెలిసి ఉన్నారు. కొన్ని కాలం పాటు చెట్లు ఎత్తు లేదా చుట్టుకొలతలో పెరుగుతూనే ఉంటాయని కూడా మీరు చూశారు. అయితే, అదే చెట్టు యొక్క ఆకులు, పువ్వులు మరియు పండ్లు పరిమిత కొలతలను మాత్రమే కలిగి ఉండవు, కానీ కాలానుగుణంగా కనిపించి రాలిపోతాయి మరియు కొన్నిసార్లు పునరావృతమవుతాయి. మొక్కలో పుష్పించే దశకు ముందు ఎందుకు సస్య దశ వస్తుంది? అన్ని మొక్క అవయవాలు వివిధ రకాల కణజాలాలతో తయారు చేయబడతాయి; ఒక కణం, ఒక కణజాలం, ఒక అవయవం యొక్క నిర్మాణం మరియు అవి చేసే పని మధ్య ఏదైనా సంబంధం ఉందా? వీటి నిర్మాణం మరియు పనితీరును మార్చవచ్చా? మొక్క యొక్క అన్ని కణాలు సంయుక్త బీజం యొక్క వారసులు. ప్రశ్న ఏమిటంటే, అప్పుడు, ఎందుకు మరియు ఎలా వాటికి విభిన్న నిర్మాణాత్మక మరియు క్రియాత్మక లక్షణాలు ఉంటాయి? అభివృద్ధి అనేది రెండు ప్రక్రియల మొత్తం: పెరుగుదల మరియు విభేదన. ప్రారంభించడానికి, సంయుక్త బీజం (ఫలదీకరణ చేయబడిన గుడ్డు) నుండి పరిపక్వ మొక్క యొక్క అభివృద్ధి ఖచ్చితమైన మరియు అత్యంత క్రమబద్ధమైన సంఘటనల క్రమాన్ని అనుసరిస్తుందని తెలుసుకోవడం అవసరం మరియు సరిపోతుంది. ఈ ప్రక్రియలో, మూలాలు, ఆకులు, కొమ్మలు, పువ్వులు, పండ్లు మరియు విత్తనాలను ఉత్పత్తి చేసే సంక్లిష్టమైన శరీర సంస్థ ఏర్పడుతుంది మరియు చివరికి అవి చనిపోతాయి (చిత్రం 15.1). మొక్క పెరుగుదల ప్రక్రియలో మొదటి దశ విత్తన మొలకెత్తడం. పెరుగుదలకు అనుకూలమైన పరిస్థితులు పర్యావరణంలో ఉన్నప్పుడు విత్తనం మొలకెత్తుతుంది. అటువంటి అనుకూల పరిస్థితులు లేనప్పుడు విత్తనాలు మొలకెత్తవు మరియు నిలిచిపోయిన పెరుగుదల లేదా విశ్రాంతి కాలంలోకి వెళతాయి. అనుకూల పరిస్థితులు తిరిగి వచ్చిన తర్వాత, విత్తనాలు జీవక్రియ కార్యకలాపాలను తిరిగి ప్రారంభిస్తాయి మరియు పెరుగుదల జరుగుతుంది.

ఈ అధ్యాయంలో, ఈ అభివృద్ధి ప్రక్రియలను నియంత్రించే మరియు నియంత్రించే కొన్ని కారకాలను కూడా మీరు అధ్యయనం చేస్తారు. ఈ కారకాలు మొక్కకు అంతర్గత (అంతర్గత) మరియు బాహ్య (బాహ్య) రెండూ.

15.1 పెరుగుదల

పెరుగుదల జీవికి అత్యంత ప్రాథమిక మరియు స్పష్టమైన లక్షణాలలో ఒకటిగా పరిగణించబడుతుంది. పెరుగుదల అంటే ఏమిటి? పెరుగుదలను ఒక అవయవం లేదా దాని భాగాలు లేదా ఒక వ్యక్తిగత కణం యొక్క పరిమాణంలో తిరుగులేని శాశ్వత పెరుగుదలగా నిర్వచించవచ్చు. సాధారణంగా, పెరుగుదల శక్తి వ్యయంతో సంభవించే జీవక్రియ ప్రక్రియలు (అనాబోలిక్ మరియు కాటబోలిక్ రెండూ) ద్వారా సహాయం చేయబడుతుంది. అందువల్ల, ఉదాహరణకు, ఆకు యొక్క విస్తరణ పెరుగుదల. నీటిలో ఉంచినప్పుడు కలప ముక్క వాచడాన్ని మీరు ఎలా వివరిస్తారు?

15.1.1 మొక్కల పెరుగుదల సాధారణంగా నిర్ణయించబడదు

మొక్కలు తమ జీవితకాలమంతా అపరిమిత పెరుగుదల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండటం వల్ల మొక్కల పెరుగుదల ప్రత్యేకమైనది. మొక్కల యొక్క ఈ సామర్థ్యం వాటి శరీరంలో నిర్దిష్ట ప్రదేశాలలో మెరిస్టెమ్ల ఉనికి కారణంగా ఉంటుంది. అటువంటి మెరిస్టెమ్ల కణాలు విభజించే మరియు స్వీయ-నిలుపుకునే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అయితే, ఉత్పత్తి త్వరలో విభజించే సామర్థ్యాన్ని కోల్పోతుంది మరియు అటువంటి కణాలు మొక్క శరీరాన్ని తయారు చేస్తాయి. మెరిస్టెమ్ యొక్క కార్యాచరణ ద్వారా కొత్త కణాలు ఎల్లప్పుడూ మొక్క శరీరానికి జోడించబడే ఈ రూపం యొక్క పెరుగుదలను పెరుగుదల యొక్క ఓపెన్ ఫారమ్ అంటారు. మెరిస్టెమ్ విభజించడం మానేస్తే ఏమి జరుగుతుంది? ఇది ఎప్పుడైనా జరుగుతుందా?

అధ్యాయం 6లో, మీరు రూట్ అపికల్ మెరిస్టెమ్ మరియు షూట్ అపికల్ మెరిస్టెమ్ గురించి అధ్యయనం చేసారు. అవి మొక్కల ప్రాథమిక పెరుగుదలకు బాధ్యత వహిస్తాయని మరియు ప్రధానంగా మొక్కలు వాటి అక్షం వెంట పొడిగించడానికి దోహదపడతాయని మీకు తెలుసు. డైకోటైలడోనస్ మొక్కలు మరియు జిమ్నోస్పెర్మ్లలో, లాటరల్ మెరిస్టెమ్లు, వాస్కులర్ కాంబియం మరియు కార్క్-కాంబియం జీవితంలో తరువాత కనిపిస్తాయని కూడా మీకు తెలుసు. ఇవి చుట్టుకొలత పెరుగుదలకు కారణమయ్యే మెరిస్టెమ్లు, అవి చురుకుగా ఉండే అవయవాలలో. ఇది మొక్క యొక్క ద్వితీయ పెరుగుదలగా పిలువబడుతుంది (చిత్రం 15.2 చూడండి).

చిత్రం 15.2 రూట్ అపికల్ మెరిస్టెమ్, షూట్ అపికల్ మెరిస్టెమ్ మరియు వాస్కులర్ కాంబియం యొక్క స్థానాల రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం. బాణాలు కణాలు మరియు అవయవం యొక్క పెరుగుదల దిశను ప్రదర్శిస్తాయి.

15.1.2 పెరుగుదల కొలవదగినది

కణ స్థాయిలో, పెరుగుదల ప్రధానంగా ప్రోటోప్లాజం మొత్తం పెరుగుదల యొక్క పరిణామం. ప్రోటోప్లాజం పెరుగుదలను నేరుగా కొలవడం కష్టం కాబట్టి, సాధారణంగా దానికి ఎక్కువ లేదా తక్కువ అనులోమానుపాతంలో ఉండే కొంత పరిమాణాన్ని కొలుస్తారు. అందువల్ల, పెరుగుదల వివిధ పారామితుల ద్వారా కొలుస్తారు, వాటిలో కొన్ని: తాజా బరువు, పొడి బరువు, పొడవు, వైశాల్యం, ఘనపరిమాణం మరియు కణ సంఖ్యలో పెరుగుదల. ఒకే ఒక మొక్కజొన్న రూట్ అపికల్ మెరిస్టెమ్ గంటకు 17,500 కంటే ఎక్కువ కొత్త కణాలను ఇవ్వగలదని తెలుసుకోవడం మీకు ఆశ్చర్యంగా ఉండవచ్చు, అయితే వాటర్మెలన్లోని కణాలు 3,50,000 రెట్లు వరకు పరిమాణంలో పెరుగుతాయి. మునుపటిదిలో, పెరుగుదల కణ సంఖ్యలో పెరుగుదలగా వ్యక్తమవుతుంది; రెండవది కణం యొక్క పరిమాణంలో పెరుగుదలగా పెరుగుదలను వ్యక్తపరుస్తుంది. పుప్పొడి నాళం యొక్క పెరుగుదల దాని పొడవు పరంగా కొలుస్తారు, ఉపరితల వైశాల్యంలో పెరుగుదల డోర్సివెంట్రల్ ఆకులో పెరుగుదలను సూచిస్తుంది.

15.1.3 పెరుగుదల దశలు

పెరుగుదల కాలం సాధారణంగా మూడు దశలుగా విభజించబడింది, అవి మెరిస్టెమాటిక్, పొడిగింపు మరియు పరిపక్వత (చిత్రం 15.3). రూట్ కొనలను చూడటం ద్వారా దీనిని అర్థం చేసుకుందాం. రూట్ అపెక్స్ మరియు షూట్ అపెక్స్ రెండింటిలోనూ నిరంతరం విభజించే కణాలు, పెరుగుదల యొక్క మెరిస్టెమాటిక్ దశను సూచిస్తాయి. ఈ ప్రాంతంలోని కణాలు ప్రోటోప్లాజంతో సమృద్ధిగా ఉంటాయి, పెద్ద స్పష్టమైన కేంద్రకాలను కలిగి ఉంటాయి. వాటి కణ గోడలు స్వభావంలో ప్రాథమికమైనవి, సన్నగా మరియు సెల్యులోసిక్, సమృద్ధిగా ప్లాస్మోడెస్మాటల్ కనెక్షన్లతో ఉంటాయి. మెరిస్టెమాటిక్ జోన్కు ప్రాక్సిమల్ (తర్వాతి, కొన నుండి దూరంగా) ఉన్న కణాలు పొడిగింపు దశను సూచిస్తాయి. పెరిగిన వాక్యూలేషన్, కణం యొక్క విస్తరణ మరియు కొత్త కణ గోడ నిక్షేపణ ఈ దశలోని కణాల లక్షణాలు. అపెక్స్ నుండి మరింత దూరంగా, అంటే, పొడిగింపు దశకు మరింత ప్రాక్సిమల్, పరిపక్వత దశలో ఉన్న అక్షం యొక్క భాగం ఉంటుంది. ఈ మండలం యొక్క కణాలు, గోడ మందపాటి మరియు ప్రోటోప్లాజ్మిక్ మార్పుల పరంగా వాటి గరిష్ట పరిమాణాన్ని చేరుకుంటాయి. మీరు అధ్యాయం 6లో అధ్యయనం చేసిన చాలా కణజాలాలు మరియు కణ రకాలు ఈ దశను సూచిస్తాయి.

చిత్రం 15.3 సమాంతర రేఖా పద్ధతి ద్వారా పొడిగింపు మండలాల గుర్తింపు. A, B, C, D మండలాలు కొన వెంటనే చాలా పొడవుగా ఉంటాయి.

15.1.4 పెరుగుదల రేట్లు

యూనిట్ సమయానికి పెరిగిన పెరుగుదలను పెరుగుదల రేటు అంటారు. అందువలన, పెరుగుదల రేటును గణితశాస్త్రపరంగా వ్యక్తపరచవచ్చు. ఒక జీవి, లేదా జీవి యొక్క ఒక భాగం వివిధ మార్గాల్లో ఎక్కువ కణాలను ఉత్పత్తి చేయగలదు.

చిత్రం 15.4. పెరుగుదల రేటు అంకగణితం లేదా రేఖాగణితం కావచ్చు

చిత్రం 15.5 స్థిరమైన సరళ పెరుగుదల, పొడవు L యొక్క ప్లాట్ సమయం tకు వ్యతిరేకంగా

అంకగణిత పెరుగుదలలో, మైటోటిక్ కణ విభజన తర్వాత, ఒక్క పుత్రిక కణం మాత్రమే విభజించడం కొనసాగిస్తుంది, మరొకటి విభేదించి పరిపక్వం చెందుతుంది. అంకగణిత పెరుగుదల యొక్క సరళమైన వ్యక్తీకరణ స్థిరమైన రేటుతో పొడవుగా ఉండే రూట్ ద్వారా ఉదాహరించబడింది. చిత్రం 15.5ని చూడండి. అవయవం యొక్క పొడవును సమయానికి వ్యతిరేకంగా ప్లాట్ చేసినప్పుడు, సరళ వక్రరేఖ లభిస్తుంది. గణితశాస్త్రపరంగా, ఇది ఇలా వ్యక్తీకరించబడింది

L_t = L₀ + r_t

L_t = సమయం ’t’ వద్ద పొడవు

L₀ = సమయం ‘సున్నా’ వద్ద పొడవు

r = పెరుగుదల రేటు / యూనిట్ సమయానికి పొడిగింపు.

ఇప్పుడు రేఖాగణిత పెరుగుదలలో ఏమి జరుగుతుందో చూద్దాం. చాలా వ్యవస్థలలో, ప్రారంభ పెరుగుదల నెమ్మదిగా ఉంటుంది (లాగ్ దశ), మరియు అది తర్వాత వేగంగా పెరుగుతుంది - ఘాతీయ రేటుతో (లాగ్ లేదా ఘాతీయ దశ). ఇక్కడ, మైటోటిక్ కణ విభజన తర్వాత రెండు సంతాన కణాలు విభజించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు అలా చేస్తూనే ఉంటాయి. అయితే, పరిమిత పోషకాల సరఫరాతో, పెరుగుదల నెమ్మదిగా స్థిర దశకు దారి తీస్తుంది. మనం సమయానికి వ్యతిరేకంగా పెరుగుదల పారామితిని ప్లాట్ చేస్తే, మనకు సాధారణ సిగ్మాయిడ్ లేదా ఎస్-కర్వ్ లభిస్తుంది (చిత్రం 15.6).

చిత్రం 15.6 కల్చర్లోని కణాలకు సాధారణమైన ఆదర్శవంతమైన సిగ్మాయిడ్ పెరుగుదల వక్రరేఖ మరియు అనేక ఉన్నత మొక్కలు మరియు మొక్క అవయవం

సిగ్మాయిడ్ వక్రరేఖ సహజ వాతావరణంలో పెరిగే జీవి యొక్క లక్షణం. ఇది మొక్క యొక్క అన్ని కణాలు, కణజాలాలు మరియు అవయవాలకు సాధారణం. మీరు ఇంకా ఇలాంటి ఉదాహరణల గురించి ఆలోచించగలరా? కాలానుగుణ కార్యకలాపాలను చూపించే చెట్టులో మీరు ఎలాంటి వక్రరేఖను ఆశించవచ్చు? ఘాతీయ పెరుగుదలను ఇలా వ్యక్తపరచవచ్చు

W₁ = W₀ e_rt

W₁ = తుది పరిమాణం (బరువు, ఎత్తు, సంఖ్య మొదలైనవి)

W₀ = కాలం ప్రారంభంలో ప్రారంభ పరిమాణం

r = పెరుగుదల రేటు

t = పెరుగుదల సమయం

e = సహజ లాగరిథమ్ల బేస్

ఇక్కడ, r సాపేక్ష పెరుగుదల రేటు మరియు కొత్త మొక్క పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చేసే మొక్క యొక్క సామర్థ్యానికి కొలత, దీనిని సామర్థ్య సూచిక అంటారు. అందువల్ల, W1 యొక్క తుది పరిమాణం ప్రారంభ పరిమాణం W0పై ఆధారపడి ఉంటుంది.

జీవ వ్యవస్థల పెరుగుదల మధ్య పరిమాణాత్మక పోలికలు కూడా రెండు విధాలుగా చేయవచ్చు: (i) మొత్తం పెరుగుదల యొక్క కొలత మరియు పోలికను యూనిట్ సమయానికి సంపూర్ణ పెరుగుదల రేటు అంటారు. (ii) ఇచ్చిన వ్యవస్థ యొక్క పెరుగుదలను యూనిట్ సమయానికి ఒక సాధారణ ఆధారంపై వ్యక్తపరుస్తారు, ఉదా., యూనిట్ ప్రారంభ పారామితికి సాపేక్ష పెరుగుదల రేటు అంటారు. చిత్రం 15.7లో రెండు ఆకులు, A మరియు B, వేర్వేరు పరిమాణాలను కలిగి ఉన్నాయి, కానీ ఇచ్చిన సమయంలో A1 మరియు B1 ఆకులను ఇవ్వడానికి ప్రాంతంలో సంపూర్ణ పెరుగుదలను చూపుతాయి. అయితే, వాటిలో ఒకటి చాలా ఎక్కువ సాపేక్ష పెరుగుదల రేటును చూపుతుంది. ఏది మరియు ఎందుకు?

చిత్రం 15.7 సంపూర్ణ మరియు సాపేక్ష పెరుగుదల రేట్ల రేఖాచిత్ర పోలిక. A మరియు B ఆకులు రెండూ ఇచ్చిన సమయంలో వాటి ప్రాంతాన్ని 5 cm2 పెంచాయి, తద్వారా A1 , B1 ఆకులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

15.1.5 పెరుగుదలకు అవసరమైన పరిస్థితులు

పెరుగుదలకు అవసరమైన పరిస్థితులు మీరు ఏమి అనుకుంటున్నారో వ్రాయడానికి మీరు ఎందుకు ప్రయత్నించరు? ఈ జాబితాలో నీరు, ఆక్సిజన్ మరియు పోషకాలు పెరుగుదలకు చాలా అవసరమైన అంశాలుగా ఉండవచ్చు. మొక్క కణాలు కణం యొక్క విస్తరణ ద్వారా పరిమాణంలో పెరుగుతాయి, ఇది నీటిని కోరుకుంటుంది. కణాల యొక్క టర్గిడిటీ పొడిగింపు పెరుగుదలకు సహాయపడుతుంది. అందువలన, మొక్క పెరుగుదల మరియు తదుపరి అభివృద్ధి మొక్క యొక్క నీటి స్థితికి సన్నిహితంగా ముడిపడి ఉంటుంది. నీరు పెరుగుదలకు అవసరమైన ఎంజైమాటిక్ కార్యకలాపాలకు మాధ్యమాన్ని కూడా అందిస్తుంది. ఆక్సిజన్ పెరుగుదల కార్యకలాపాలకు అవసరమైన జీవక్రియ శక్తిని విడుదల చేయడంలో సహాయపడుతుంది. పోషకాలు (మాక్రో మరియు మైక్రో అవసరమైన మూలకాలు) ప్రోటోప్లాజం సంశ్లేషణ కోసం మొక్కలకు అవసరం మరియు శక్తి మూలంగా పనిచేస్తాయి.

అదనంగా, ప్రతి మొక్క జీవికి దాని పెరుగుదలకు అనుకూలమైన సరైన ఉష్ణోగ్రత పరిధి ఉంటుంది. ఈ పరిధి నుండి ఏదైనా విచలనం దాని ఉనికికి హానికరం కావచ్చు. కాంతి మరియు గురుత్వాకర్షణ వంటి పర్యావరణ సంకేతాలు కూడా పెరుగుదల యొక్క కొన్ని దశలను/దశలను ప్రభావితం చేస్తాయి.

15.2 విభేదన, డిడిఫరెన్షియేషన్ మరియు రీడిఫరెన్షియేషన్

రూట్ అపికల్ మరియు షూట్-అపికల్ మెరిస్టెమ్లు మరియు కాంబియం నుండి ఉద్భవించిన కణాలు నిర్దిష్ట విధులను నిర్వహించడానికి విభేదించి పరిపక్వం చెందుతాయి. పరిపక్వతకు దారితీసే ఈ చర్యను విభేదన అంటారు. విభేదన సమయంలో, కణాలు వాటి కణ గోడలు మరియు ప్రోటోప్లాజం రెండింటిలోనూ కొన్ని నుండి ప్రధాన నిర్మాణ మార్పులకు గురవుతాయి. ఉదాహరణకు, ట్రాకియరీ మూలకాన్ని ఏర్పరచడానికి, కణాలు వాటి ప్రోటోప్లాజాన్ని కోల్పోతాయి. అవి చాలా బలమైన, సాగే, లిగ్నోసెల్యులోసిక్ ద్వితీయ కణ గోడలను కూడా అభివృద్ధి చేస్తాయి, తీవ్రమైన ఉద్రిక్తతలో కూడా నీటిని చాలా దూరాలకు తీసుకువెళ్లడానికి. మీరు మొక్కలలో ఎదుర్కొనే వివిధ శరీర నిర్మాణ లక్షణాలను అవి నిర్వహించే విధులతో సంబంధం కలిగించడానికి ప్రయత్నించండి.

మొక్కలు మరొక ఆసక్తికరమైన దృగ్విషయాన్ని చూపుతాయి. ఇప్పటికే విభజించే సామర్థ్యాన్ని కోల్పోయిన జీవించి ఉన్న విభేదన కణాలు, కొన్ని పరిస్థితుల్లో విభజించే సామర్థ్యాన్ని తిరిగి పొందగలవు. ఈ దృగ్విషయాన్ని డిడిఫరెన్షియేషన్ అంటారు. ఉదాహర