Размножение растений. Продолжительность жизни растений

41.8 Продолжительность жизни растений

После появления на свет растения живут в течение очень изменчивых периодов времени, в зависимости от вида. Продолжительность жизни не всегда соответствует репродуктивной стратегии. Древесные растения, которые имеют обширный вторичный рост, почти всегда живут дольше, чем травянистые растения, которые имеют ограниченный или не имеют вторичного роста. Например, сосна Bristlecone может жить до 4000 лет.

У некоторых травянистых растений появляются новые стебли над землей каждый год, отрастая из древесных подземных органов. Другие прорастают и растут, цветут только один раз, прежде чем они умрут. Короткоживущие растения редко становятся очень древесными, потому что не хватает времени для накопления вторичных тканей. В зависимости от продолжительности их жизненного цикла, травянистые растения могут быть однолетними, двулетними или многолетними, тогда как древесные растения, как правило, многолетние (рис. 41.41).

Определение продолжительности жизни еще сложнее для вегетативно размножающихся организмов. Осины (Populus tremuloides) образуют огромные клоны от бесполого размножения своих корней. В совокупности клон осины может сформировать самый большой «организм» на Земле. Другие растения, размножающиеся бесполым путем, могут покрывать меньшую территорию, но жить в течение тысячелетий. Были обнаружены экземпляры Ларрея трёхзубчатая, или креозотовый куст (Larrea tridentata) в пустыне Мохаве, возраст которых достигает 12 000 лет!

Многолетние растения живут много лет

Многолетние растения продолжают расти год за годом и могут быть травянистыми (как и многие лесные, болотные и степные полевые цветы) или древесными (как деревья и кустарники). Большинство видов сосудистых растений - многолетники. Многолетние растения в целом способны цвести и давать семена и плоды в течение неограниченного количества вегетационных периодов.

Травянистые многолетники редко испытывают вторичный рост (т.е. в толщину) в своих стеблях; стебли умирают каждый год после периода относительно быстрого роста и накопления питательных веществ. Последние часто хранятся в корнях растений или в подземных стеблях, которые могут стать довольно большими по сравнению с их менее существенными надземными аналогами.

Деревья и кустарники обычно цветут неоднократно, но бывают и исключения. Бамбук живет в течение многих сезонов как невоспроизводимое растение, но после цветения он умирает и умирает. То же самое верно по крайней мере для одного тропического "суицидного" дерева (Tachigali versicolor), которое достигает больших высот перед цветением и старением. Учитывая огромное количество энергии, которая идет в рост дерева, эта специфическая репродуктивная стратегия довольно любопытна.

Деревья и кустарники либо лиственные, все листья опадают в одно время года, а растения остаются голыми в течение определенного периода, либо вечнозеленые, листья опадают круглый год, а растения никогда не выглядят полностью голыми. В северных умеренных регионах хвойные являются наиболее знакомыми вечнозелеными растениями, но в тропических и субтропических регионах большинство покрытосеменных растений вечнозеленые, за исключением случаев, когда происходит сильная сезонная засуха. В этих областях много покрытосеменных лиственных растений, теряющих свои листья в течение сухого сезона и таким образом сохраняющих воду.

Однолетние растения растут, размножаются и гибнут в течение одного года.

Однолетние растения растут, цветут, формируют плоды и семена в течение одного вегетационного периода и умирают, когда процесс завершен. Многие сельскохозяйственные растения однолетние, в том числе кукуруза, пшеница и соя. Однолетние растения обычно быстро растут при благоприятных условиях и пропорционально наличию воды или питательных веществ. Боковые меристемы некоторых однолетних растений, такие как подсолнух или гигантский амброзия, производят некоторые вспомогательные ткани для поддержки, но большинство однолетних растений полностью травянистые.

Однолетние растения обычно умирают после цветения один раз; развивающиеся цветы или эмбрионы используют гормональную передачу сигналов для перераспределения питательных веществ, поэтому родительское растение буквально умирает от голода. Это можно продемонстрировать, сравнивая популяцию бобовых растений, в которой бобы постоянно собираются, с популяцией, в которой бобы остаются на растении. Часто собираемая популяция будет продолжать расти и давать бобы гораздо дольше, чем нетронутая популяция. Процесс, который приводит к гибели растения, называется старением.

Двулетние растения следуют двухлетнему жизненному циклу

Двулетние растения, которые встречаются значительно реже, чем однолетние, имеют жизненный цикл, который занимает два года. В течение первого года двулетник хранит продукты фотосинтеза в органах подземного хранения. В течение второго года роста цветущие стебли производятся с использованием энергии, запасенной в подземных частях растения. Некоторые культурные растения, в том числе морковь, капуста и свекла, являются двулетними, но эти растения обычно собирают для еды в течение их первого сезона, до того, как они зацветут.