رشد اولیه در گیاهان: سفر به سوی آسمان
مریستم‌ها: موتورهای رشد گیاه
همه‌ی رشدهای جدید در گیاه از بافت‌هایی به نام مریستم آغاز می‌شود. این بافت‌ها مجموعه‌ای از سلول‌های کوچک و فعال هستند که قدرت تقسیم سلولی۴ بالایی دارند. به زبان ساده، مریستم مانند یک "کارخانه تولید سلول" در گیاه عمل می‌کند. این سلول‌های جدید به تدریج تخصصی شده و به بخش‌های مختلف گیاه مانند آوند۵، برگ و ساقه تبدیل می‌شوند.
| نوع مریستم | موقعیت در گیاه | وظیفه اصلی |
|---|---|---|
| مریستم انتهایی | نوک ساقه و ریشه | افزایش طول گیاه (رشد اولیه) |
| مریستم جانبی۶ | درون ساقه و ریشه‌های مسن | افزایش قطر گیاه (رشد ثانویه) |
| مریستم بین‌گره۷ | در قاعده‌ی بعضی برگ‌ها و گره‌ها | رشد سریع ساقه در برخی گیاهان مانند بامبو |
ساختار و عملکرد مریستم انتهایی
مریستم انتهایی، که قهرمان اصلی رشد اولیه است، دقیقاً در نوک ساقه‌ها و ریشه‌ها قرار دارد. این بافت ظریف توسط یک پوشش محافظ به نام روپوش۸ محافظت می‌شود. سلول‌ها در این ناحیه به طور مداوم تقسیم می‌شوند. برخی از این سلول‌های جدید، جایگزین سلول‌های مریستم می‌شوند تا این بافت همیشه فعال بماند (سلول‌های آغازین۹) و بقیه به سلول‌هایی تبدیل می‌شوند که بافت‌های جدید ساقه، برگ و گل را می‌سازند.
فرمول ساده‌ای برای درک رشد وجود دارد: $رشد = تقسیم\ سلولی + طویل\ شدن\ سلول + تخصصی\ شدن\ سلول$. مریستم انتهایی مسئول مرحله‌ی اول، یعنی تولید سلول‌های جدید است.
تفاوت رشد ساقه و ریشه
اگرچه هر دو از مریستم انتهایی استفاده می‌کنند، اما رشد ساقه به سمت بالا و نور، و رشد ریشه به سمت پایین و خاک متفاوت است. مریستم انتهایی ریشه نه تنها توسط روپوش محافظت می‌شود، بلکه باید سلول‌های جدیدی نیز برای جایگزینی این روپوش تولید کند که در حین نفوذ به خاک ساییده می‌شود.
| ویژگی | مریستم انتهایی ساقه | مریستم انتهایی ریشه |
|---|---|---|
| جهت رشد | به سمت نور (گرایش نوری۱۰ مثبت) | به سمت زمین و آب (گرایش زمین‌گرایی۱۱ مثبت) |
| محافظ | جوانه‌های کوچک و برگ‌های اولیه | روپوش ریشه |
| خروجی اولیه | تولید برگ و گره‌های جدید | افزایش سطح جذب آب و مواد معدنی |
نمایش رشد اولیه در زندگی روزمره
شما می‌توانید رشد اولیه را به راحتی در خانه مشاهده کنید. یک دانه‌ی لوبیا را بکارید. هنگامی که جوانه از خاک بیرون می‌آید، اولین بخشی که ظاهر می‌شود، ساقه‌ی کوچکی است که به سرعت به سمت بالا رشد می‌کند. این رشد سریع و مستقیم به سمت بالا، نتیجه‌ی کار بی‌وقفه‌ی مریستم انتهایی ساقه است. به طور مشابه، اگر گیاهی در گلدان داشته باشید و آن را به کنار پنجره ببرید، بعد از چند روز متوجه می‌شوید که ساقه و برگ‌ها به سمت نور پنجره خم شده‌اند. این انعطاف‌پذیری نیز به لطف فعالیت مریستم انتهایی و تنظیم سرعت رشد در بخش‌های مختلف ساقه ممکن شده است.
یک مثال دیگر، رشد سریع بامبو است. بامبو دارای مریستم‌های بین‌گره‌ای قوی است که به آن اجازه می‌دهد در مدت زمان کوتاهی به ارتفاع بسیار زیادی برسد. این نوع رشد نیز شکلی از رشد اولیه است.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. رشد اولیه در تمام طول زندگی یک گیاه در بخش‌های جوان آن، مانند شاخه‌های جدید و نوک ریشه‌های در حال گسترش، ادامه دارد. حتی یک درخت بلند صدساله نیز هر سال شاخه‌های جدیدی تولید می‌کند که حاصل رشد اولیه است.
نه لزوماً. گیاهان مکانیسم‌های جبرانی دارند. اگر مریستم انتهایی ساقه از بین برود، اغلب مریستم‌های جانبی (که در کنار ساقه قرار دارند) فعال شده و شروع به تولید شاخه‌های جانبی می‌کنند. به این ترتیب گیاه اگرچه ممکن است رشد عمودی اصلی خود را از دست بدهد، اما پرپشت‌تر می‌شود.
رشد اولیه مسئول افزایش طول و ساختارهای اولیه‌ی گیاه است و توسط مریستم‌های انتهایی انجام می‌شود. در مقابل، رشد ثانویه مسئول افزایش قطر و ضخامت ساقه و ریشه‌های مسن است (مثل تشکیل چوب در درختان) و توسط مریستم‌های جانبی مانند کامبیوم آوندی۱۲ انجام می‌گیرد.
پاورقی
۱ رشد اولیه (Primary Growth)
۲ مریستم (Meristem)
۳ انتهایی (Apical)
۴ تقسیم سلولی (Cell Division)
۵ آوند (Vascular Tissue)
۶ مریستم جانبی (Lateral Meristem)
۷ مریستم بین‌گره (Intercalary Meristem)
８ روپوش (Root Cap)
９ سلول‌های آغازین (Initial Cells)
۱۰ گرایش نوری (Phototropism)
۱۱ گرایش زمین‌گرایی (Gravitropism)
۱۲ کامبیوم آوندی (Vascular Cambium)