Biologia dezvoltrii plantelor

I. Intoducerea) Obiectul de studiuDezvoltarea, la nivelul materiei, a fenomenelor naturale sau a societii (conform DEX), reprezint aciunea de trecere de la o stare calitativ veche la alta nou, de la o treapt inferioar la una superioar, de la simplu la complex precum i rezultatul acestei aciuni.Dezvoltarea, n cazul organismelor vii, este un proces impus de necesitatea ndeplinirii cu succes a funciilor biologice eseniale: autoconservarea[footnoteRef:1] i autoreproducerea[footnoteRef:2], att de ctre indivizi ct i de ctre grupele de organisme. Pentru aceasta, dezvoltarea poate fi urmrit: [1: Autoconservarea: eficiena organismului n procurarea materiei i energiei n scopul supravieuirii cu succes n mediul su. Reprezint rezultatul procesului de adaptare a populaiilor unei specii la condiiile specifice de mediu] [2: Autoreproducerea: asigur perpetuarea genomurilor valoroase ale indivizilor i este realizat prin intermediul indivizilor care ndeplinesc cu succes funcia de autoconservare.]

la nivel filogenetic trecerea de la o treapt inferioar la una superioar reprezentnd procesul de evoluie al speciilor[footnoteRef:3], [3: Subiectul a fost tratat n cadrul cursului Botanic sistematic (an II) ]

la nivelul ontogenetic starea calitativ nou fiind atins de fiecare individ n etapa reproductiv din ciclul biologic. n consecin, biologia dezvoltrii plantelor poate fi definit ca:Disciplina care studiaz mecanismele proceselor interne, de trecere la etape calitativ superioare i rolul factorilor externi (biotici, abiotici) n reglarea acestora, att la nivel individual ct i la cel al grupelor de organisme. Sintetizeaz, practic, cunotinele din domeniul citologiei, morfologiei, anatomiei, fiziologiei, geneticii, sistematicii vegetale .a., avnd aplicabilitate att n practica agricol ct i n conservarea biodiversitii.

b) Ontogenia: noiuni generaleLa nivelul individului, biologia dezvoltrii studiaz:- istoricul creterii i dezvoltrii sau ontogenia acestuia (on, ontos (gr.) = fiin, existen; genesis = descenden, generaie), reprezentnd- totalitatea schimbrilor ce apar n decursul vieii, pornind de la stadiul de zigot pn la apariia noii generaii, n urma formrii i fuziunii gameilor. Studiul ontogeniei asigur cunoaterea vieii organismului individual din momentul formrii pn la dispariia sa, respectiv cunoaterea ciclului vital parcurs de acesta.

II. Creterea i dezvoltarea n ontogenien ontogenie, autoreproducerea:- este impus de selecia natural pentru ca genomul valoros al unui individ s nu dispar definitiv o dat cu moartea acestuia- implic desprinderea din acel individ (organism) a unor fragmente viabile, a unor indivizi mai mici i mai simpli din punct de vedere structural fa de prinii si. Acetia vor trebui s urmeze un program de dezvoltare care s asigure creterea, reorganizarea i diferenierea lor pentru a putea atinge un nou stadiu de maturitate reproductiv. Creterea i dezvoltarea, n cadrul ciclului de via, sunt etape prealabile reproducerii iar reproducerea este urmat de cretere i dezvoltare. Creterea reprezint ansamblul proceselor biologice care au ca rezultat o mrire ireversibil a dimensiunilor i greutii unui individ sau a organelor care l alctuiesc. La plantele superioare creterea implic: - sporirea dimensiunilor prilor deja existente - formarea de noi esuturi (histogenez) i organe (organogeneza) La nivel celular, creterea are loc prin diviziune (multiplicarea celulelor) i alungire (creterea n dimensiuni a celulelor nou formate), urmate de difereniere rezultnd celule cu form i funcie caracteristic (morfogenez). Procesele de cretere sunt controlate genetic i se gsesc sub influena factorilor de mediu.Formarea organelor reproductoare este rezultatul unor transformri calitative - celulele unui meristem primesc noi impulsuri i i schimb destinaia iniial. Este iniiat astfel procesul de dezvoltare.Dezvoltarea reprezint ansamblul modificrilor calitative, coordonate genetic, care au rolul de a determina parcurgerea etapelor ontogenetice de ctre organism, cu scopul realizrii reproducerii.

III. Particularitile programelor de cretere i dezvoltare la organismele unicelulare i la plantele superioareLa organismele unicelulare ciclul de via cuprinde un stadiu de cretere, materializat prin sporirea volumului celulei i a cantitii de materie din interiorul acesteia ce dureaz pn la atingerea unei dimensiuni specifice, urmat de diviziunea celulei. Procesul se poate repeta (teoretic) la infinit, organismele unicelulare fiind, potenial, nemuritoare. n acest caz diferenierea celular este aproape inexistent (este pus n eviden la bacterii n momentul reproducerii sexuate sau n coloniile unor alge unicelulare).Celulele meristmatice i cele aflate n zonele de cretere ale plantelor superioare sunt, de asemenea, potenial nemuritoare spre deosebire de celulele difereniate care parcurg un ciclu cu durat determinat n timp (formare, cretere, mbtrnire, moarte), la fel ca i organismul n ansamblu. Plantele superioare prezint o serie de particulariti ale programului de dezvoltare fa de cel al animalelor, datorit:a) capacitii de a produce esuturi i organe suplimentare pe tot parcursul vieii datorit meninerii strii embrionare la nivelul meristemelor; la animale, celulele din zonele embrionare se difereniaz rapid trecnd n stadiul adult, chiar dac vor tri o perioad ndelungat. b) flexibilitii programelor de dezvoltare celular asigurat de posibilitatea revenirii la starea meristematic, embrionar a unor celule difereniate.Plantele anuale au un program de dezvoltare concentrat ntr-o singur perioad de vegetaie, n timp ce la angiospermele lemnoase acesta este mult mai elaborat, cu urmtoarele caracteristici:- morfogeneza unei plante lemnoase nu este limitat n timp i poate fi modificat continuu, ca rspuns la schimbrile de mediu;- din punct de vedere al vrstei, o plant lemnoas este un compex de organe sau pri de organe de vrste diferite; dezvoltarea are loc continuu datorit unor zone de embriogenez permanent unde se produc noi celule sau organe, chiar atunci cnd esuturile mai n vrst au intrat n faza de declin sau chiar au murit. Zonele de embriogenez sunt:a) zigotul i embrionul;b) meristemele apicale ale rdcinii, tulpinii;c) cambiul; d) felogenul- sub aciunea unor evenimente accidentale (rniri, tensiuni), plantele pot urma i ci facultative de dezvoltare, ca de exemplu: celulele parenchimatice din interiorul unui calus de ran pot genera un nou meristem apical sau un nou fascicul conductor; celulele felogenului supuse unor tensiuni pot determina apariia unui floem secundar nefuncional.