Sciencemag.cz
Doporučujeme
Theofrastos jako první správně popsal, jak se liší rostliny od zvířat. Zatímco rostliny ztrácejí a zase obnovují některé své části nebo prostě jen přidávají každý rok části nové, u živočichů všechny části těla vznikají na začátku života a potom jsou trvalé. Rostliny tedy, na rozdíl od živočichů, mají neurčitý počet částí. Jak je možné, že rostliny stále dorůstají, popsal až Caspar Wolf, který objevil růstový vrchol. Ve své dizertaci z roku 1759 „Theoria Generationis“ vyvrátil do té doby panující přesvědčení (které ovšem pro rostliny vyvrátil již Theofrastos), že celý organismus (rostlina či živočich) je již založen v zárodku a jen se zvětšuje.
Jak tedy rostlina roste? Umožňuje to růstový vrchol (apikální meristém), který obsahuje dělivé pletivo, jež produkuje nové stonkové články s listy a pupeny (potenciálními budoucími růstovými vrcholy) nebo nové kořeny.
Semenná rostlina má po vyklíčení dva růstové vrcholy: jeden, rostoucí pozitivně geotropicky, produkuje kořen a druhý, rostoucí negativně geotropicky, produkuje stonek (bipolární růst viz též dále). Kořenový růstový vrchol je jednodušší, produkuje jen hlavní osu kořene, kdežto boční kořeny vyrůstají později nezávisle na něm z hloubi kořenové tkáně. Stonkový růstový vrchol produkuje modulární strukturu stonku tak, že zakládá postupně na svém povrchu listová primordia, která se vyvíjí v listy. V paždí každého listu je kousek meristematické tkáně, další potenciální růstový vrchol – úžlabní pupen.
Tento úžlabní pupen buď vyrůstá ihned v boční větev stonku, či se přemění v květ, nebo zůstává spící a slouží jako rezerva rostliny pro případ ztráty aktivního růstového vrcholu. Všechny spící pupeny na rostlině pak tvoří banku pupenů, tj. zásobu meristematických oblastí, z kterých mohou být vyprodukovány nové části rostliny po narušení nebo sezónní dormanci.
Růstový vrchol stonku je dobře prozkoumán z vývojového hlediska. Klíčící rostlina má jen jeden takový vrchol a je velmi zranitelná. Na jeho osudu záleží, zda bude schopna dokončit svůj život a vyprodukovat semena. Růstový vrchol je složen z dělících se buněk, které jsou udržovány v nediferencovaném stavu součinností hormonálního řízení. Růstový vrchol může buďto zůstat navždy ve vegetativním stavu (produkuje stále listy), nebo díky vnějším a vnitřním signálům přepne z vegetativního růstu na generativní růst, kdy se růstový vrchol diferencuje na květní orgány. Růstový vrchol se může také postupně zmenšovat, jak produkuje další a další listové orgány, až zanikne, nebo může zahynout.
Cornerovo pravidlo
Základní parametry růstového vrcholu, jako je velikost a počet buněk a jeho celkový tvar, korelují s některými dalšími vlastnostmi rostliny: velikost buněk s velikostí genomu a hmotností semene, zatímco počet buněk s průměrem stonku, velikostí listu a hmotností semene. Variabilita velikostí a množství orgánů je ve vzájemném vztahu, který je znám jako Cornerovo pravidlo. Malý růstový vrchol produkuje hodně větvený stonek s malým průměrem, velkým množstvím malých listů, kdežto velký růstový vrchol produkuje tlustý nevětvený stonek, málo listů a málo pupenů. Prakticky si to můžeme představit jako gradient od břízy s tenkými větvičkami a malými listy a hodně větvenou korunou přes kaštanovník s tlustšími větvičkami, velkými listy a méně častým větvením po palmu s obrovským růstovým vrcholem, velkými listy a téměř bez větvení.
Stejná závislost velikosti růstového vrcholu a jeho produktů, jako známe u stromů, je pozorovatelná i na bylinách. Zde ale důsledky těchto orgánových korelací mohou být ještě zajímavější, protože větvení může znamenat klonální rozmnožování, když se jedná například o růst podzemního stonku, tedy oddenku. Byliny s velkými listy budou tedy mít méně větvený oddenek a menší klonální rozmnožování než byliny s malými listy. Byliny s velkými listy budou mít také zákonitě méně úžlabních pupenů v ročním přírůstku oddenku. A protože se velkých bylin na jednotku plochy vejde méně než malých bylin, je také celková zásoba (banka) pupenů na jednotku plochy nižší u vegetace s velkými bylinami než u vegetace s malými bylinami. S tímto efektem je třeba počítat, vyhodnocujeme- li velikost banky pupenů pro různé vegetační typy (viz dále). Efekt Cornerova pravidla na banku pupenů je některými autory interpretován tak, jako by hlavní selekční tlak byla disturbance a hlavní znak byla banka pupenů. Ke stejnému efektu by však vedl i selekční tlak upřednostňující co největší/nejmenší větvení nebo co největší/nejmenší listy.
tento text je úryvkem z knihy
Klimešová, Jitka: Těla rostlin. Jak nám tvar rostlin pomáhá v poznání jejich životní strategie
Academia 2022
O knize na stránkách vydavatele
