مرستم انتهایی: موتورهای رشد گیاه
مرستم چیست و کجا قرار دارد؟
به زبان ساده، مرستم۵ مانند یک کارخانه تولید سلول در گیاه است. این ناحیه از سلولهایی تشکیل شده که به طور فعال تقسیم میشوند و سلولهای جدید میسازند. مرستم انتهایی، همانطور که از نامش پیداست، در انتهای اندامها، یعنی در نوک ریشه و نوک ساقه قرار دارد.
اگر نوک یک ساقه یا ریشه جوان را با دقت لمس کنید، قسمتی نرم و کمی لغزنده احساس میکنید. این همان محل مرستم انتهایی است. این سلولها بسیار کوچک و فشرده هستند و دیواره نازکی دارند.
ویژگی | مرستم انتهایی ریشه | مرستم انتهایی ساقه |
---|---|---|
موقعیت | دقیقاً در نوک ریشه، زیر کلاهک ریشه | دقیقاً در نوک ساقه، داخل جوانههای انتهایی |
عملکرد اصلی | تولید سلول برای رشد طولی ریشه به سمت پایین و خاک | تولید سلول برای رشد طولی ساقه به سمت بالا و نور |
ساختار محافظ | کلاهک ریشه۶ از آن محافظت میکند. | جوانههای محافظ از آن محافظت میکنند. |
مرستم انتهایی چگونه رشد اولیه را ایجاد میکند؟
رشد اولیه به افزایش طول ساقه و ریشه اشاره دارد. این فرآیند را میتوان به یک خط کش تولید مثلشونده تشبیه کرد که دائماً در حال اضافه کردن بخشهای جدید به انتهای خود است.
مراحل کار به این صورت است:
۱. تقسیم سلولی: سلولهای مرستم انتهایی به سرعت تقسیم میشوند (میتوز) و دو سلول جدید تولید میکنند. این فرآیند اساس رشد است.
۲. رشد سلول (طویل شدن): سلولهای جدید تولیدشده، از ناحیه مرستم فاصله گرفته و شروع به طویل شدن و بزرگتر شدن میکنند. این مرحله است که در واقع طول گیاه را افزایش میدهد. با جذب آب، سلولها مانند بادکنک کش میآیند.
۳. تمایز سلولی: در نهایت، این سلولهای طویلشده، تخصصی میشوند تا بافتهای مختلف مانند آوندهای چوبی۷ (برای انتقال آب) یا بافتهای محافظ را تشکیل دهند.
اگر سرعت تقسیم سلولی را با $r$ نشان دهیم، پس از زمان $t$، تعداد سلولهای جدید تقریباً متناسب با $r \times t$ خواهد بود. هرچه این عدد بزرگتر باشد، رشد طولی گیاه بیشتر است.
یک آزمایش ساده: مشاهده رشد ریشه
برای درک عملی مرستم انتهایی ریشه، این آزمایش را انجام دهید:
یک دانه لوبیا یا عدس را درون پنبه مرطوب قرار دهید و چند روز صبر کنید تا جوانه بزند. وقتی ریشه کوچک ظاهر شد، با یک ماژیک غیرسمی و با دقت بسیار، چندین خط نازک و با فاصلههای مساوی در امتداد ریشه رسم کنید. پس از دو روز، خواهید دید که فاصله بین خطوط نزدیک به نوک ریشه بیشتر شده است. این افزایش فاصله دقیقاً به خاطر فعالیت مرستم انتهایی و ناحیه طویلشدن سلولها در پشت آن است.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. مرستم انتهایی مسئول رشد اولیه (افزایش طول) است. برای رشد ثانویه (افزایش قطر یا ضخامت ساقه و ریشه، مانند آنچه در درختان میبینیم)، نوع دیگری از مرستم به نام کامبیوم آوندی۸ فعال میشود.
اگر مرستم انتهایی از بین برود، رشد طولی آن ساقه یا ریشه خاص متوقف میشود. با این حال، گیاهان مکانیسم جبرانی دارند. به عنوان مثال، اگر نوک ساقه اصلی آسیب ببیند، مرستمهای انتهایی در شاخههای جانبی (جوانههای جانبی) فعال شده و گیاه به رشد خود ادامه میدهد. این پدیده در عمل هرس کردن باغها استفاده میشود.
بله، تمام گیاهان دارای ساختارهای مرستمی برای رشد هستند. با این حال، فعالیت و طول عمر این مرستمها در گیاهان مختلف (مانند علفها در مقابل درختان) متفاوت است.
مرستم انتهایی یک بافت ویژه و حیاتی در گیاهان است که مانند یک موتور، رشد طولی ریشه و ساقه را هدایت میکند. این ناحیه با تقسیم سلولی پیوسته، تولید سلولهای جدید را بر عهده دارد که پس از طویل شدن و تمایز، باعث بلند شدن گیاه و نفوذ ریشه در خاک میشوند. درک این مفهوم پایه، کلید فهمیدن چگونگی رشد و توسعه تمام گیاهان اطراف ما است.
پاورقی
۱ مرستم انتهایی (Apical Meristem)
۲ رشد اولیه (Primary Growth)
۳ نوک ریشه (Root Tip)
۴ نوک ساقه (Shoot Tip)
۵ مرستم (Meristem)
۶ کلاهک ریشه (Root Cap)
۷ آوندهای چوبی (Xylem)
۸ کامبیوم آوندی (Vascular Cambium)