|
 Det er af stor betydning at forbedre kvaliteten af de planter, der opdrættes efter vores behov. Efter at være måske begyndt med semi-tilfældig såning i nærheden af sin jagthytte af de første frø, der kom til hånden, søger en person allerede ved begyndelsen af sin kulturhistorie nye planter; Gradvist vises dyrkede planter, der adskiller sig intet eller næsten intet fra deres vilde forfædre og får derefter flere og flere funktioner.
Over tid har mennesket omkring sig selv skabt en meget speciel "vegetation" - en hel kunstig verden af sådanne planter, som ikke er i naturen og aldrig har eksisteret.
Et af de vigtigste træk ved dyrkede planter er, at de for det meste ikke kan eksistere uden menneskelig pleje af deres frø. På den anden side kan en person kun bruge disse planter til sine behov, hvis frø kan konserveres i mindst flere måneder, før et gunstigt øjeblik for såning begynder.
Mennesket har skabt og fortsætter med at skabe sådanne planter, der er særligt bekvemme til hans økonomiske formål. Han leder efter sorter, der ikke bruser deres frø, når de er modne, for at undgå store høsttab. For eksempel i majs kornene sidder så fast på kolben, at de kun kan frigøres derfra med magt. For en vild plante er det modsatte for det meste fordelagtigt - såning af frøene så let som muligt. Det er let at forstå, at majs overhovedet ikke kunne eksistere i naturen: de korn, der blev tilbage tæt på kolben, ville spire alt sammen, når kolben faldt på fugtig jord, og spirerne ville stoppe hinanden. Men det er ikke nok, i det overvældende flertal af tilfælde er frøene fra kultiverede planter i stand til at spire i slutningen af sommeren, kort efter modning. Og det betyder for dem total død under vores klima: de sarte spirer af de fleste plantearter kunne naturligvis ikke bære vinterkulden. Under menneskets beskyttelse overvintrer frøene i hans stalde og sås kun til det næste forår. Der er, sandt det, vinterplanter, men de er et mindretal, og de overlever ikke vinteren i ethvert klima; i det fjerne nord kan kun tidligt modne forårplanter overleve. Derfor går bygkulturen, en tidligt moden forårsplante, længst mod nord.
Men for at en plante skal være egnet til kultur, skal den have frø, der kan opbevares i lang tid uden at miste spiring. Derfor, uanset hvor værdifuld en plante er i sine kvaliteter, er den fuldstændig uegnet til kultur under vores forhold, hvis dens frø ikke kan holdes levedygtige fra høst til såning. Endelig er der tilfælde, hvor frøene forbliver levedygtige, kun under forhold, der er kunstigt vanskelige at skabe, for eksempel ved at opbevare store masser af korn i vand (vildtvandsris).
 Hvad er vigtigheden af varigheden og metoden til opbevaring af frøene fra de planter, der er opnået fra dem?
Lad os først huske, hvad et frø er. Frøet til hver plante indeholder et foster, der har en lille rod og stamme; blade begynder at udvikle sig fra toppen af sidstnævnte efter spiring. Spiring af et frø består i det faktum, at denne lille embryonale plante begynder at vokse og gradvist udvikler sig til en stor voksen plante. Udviklingen af embryoet, som for enhver anden organisme, er baseret på det faktum, at dets bestanddele celler formere sig. Disse delende celler udgør spidsen af roden og toppen af stilken i fosteret; alle rødderne til den fremtidige plante stammer fra flere celler i embryonets rodspids, alle overjordiske dele af planten (selv i gigantiske træer) stammer fra flere primære celler i toppen af den embryonale stamme.
Kvaliteten af de planter, der vokser fra dem, afhænger af kvaliteten af frøene - ikke kun rug vil helt sikkert vokse fra rugfrø og ikke hvede, men god rug vokser fra frøene til et godt udvalg af rug, og dårlig rug vokser fra frøene til en dårlig.
Som vi lige har set kommer en plante, der udvikler sig fra frø, fra nogle få celler i fosteret. Derfor skal det klart, at hans kvaliteter er indeholdt i disse celler. Disse tilbøjeligheder - gener - er indeholdt i cellekernen, mere præcist i kromosomerne - små, flere tusindedele af en millimeter i størrelse, legemer, der vises i kernen, hver gang der er en opdeling, dvs. multiplikation af celler. Et sæt kromosomer udgør et apparat, hvorved frembringelse af egenskaber overføres under udviklingen af en organisme fra en cellegeneration til en anden. Dette er arvelighedsapparatet. Eventuelle forskelle mellem planter, der transmitteres gennem frø, det være sig blomsterfarven, frugtens smag eller størrelsen på udbyttet, afhænger af tilbøjelighederne i kromosomerne - gener, der transmitteres med uforanderlig korrekthed under hver celledeling i de resulterende celler. Derfor indeholder alle celler, der udgør en organisme, de samme gener. De enkelte dele af organismen, for eksempel et blad, en stilk, en rod, en blomst, adskiller sig fra hinanden i en plante, fordi deres udvikling finder sted under forskellige forhold. Hver celle, der kan reproducere - spidsen af stammen eller spidsen af embryonets rod - indeholder i sin kerne det samme sæt gener, hvis egenskaber påvirker karakteren og kvaliteten af den udviklende plante.
Konstansen af disse egenskaber - "arvelighed" - afhænger af det faktum, at under hver celledeling deles ikke kun cellen i halvdelen, men hver lille partikel af kromosomet, hvert gen deler sig også i to og danner to helt identiske kromosomer, to helt identiske gener. Genernes egenskaber forbliver uændrede i tusinder og millioner af år; vi kender mange planter, der ikke kun
har ikke ændret sig over en historisk periode på flere tusinde år, for eksempel siden de egyptiske faraoer, men forblev den samme som deres forfædre, der levede for millioner af år siden og blev fundet i gamle forekomster af jordskorpen.
Et frøembryo er et lille lager af gener, der er arvet fra planten, hvor frøet modnes. Livet med alle dets særegenheder gemmer sig i frølaget og • venter ugunstige forhold; så snart en gunstig tid kommer, begynder udviklingen, en plante vokser, hvis kvaliteter vil afhænge af kvaliteten af de gener, der findes i embryonets celler. Disse kvaliteter bevares ikke kun under frøspiring, men også i hvile, når frøet ligger tørt.
Men hvad gøres med de arvelige tilbøjeligheder i fosteret, der er indeholdt i frøet, når tiden går? Varigheden af denne periode af plantens liv er sædvanligvis strengt defineret: eg vokser i tusinder af år, og agernet ligger, uden at spire, kun en vinter; Pilen vokser også i mange år, men dens frø spirer straks efter at være faldet på våd jord. Meget sjældent forbliver frø i naturen uden at spire i mere end 6-7 måneder. Hvad gøres der med dem, hvis de skal lyve uden at spire i længere perioder? Forbliver de arvelige egenskaber ved fosteret uændrede, eller ændres de tværtimod, når tiden går?
Alle ved selvfølgelig, at der ikke er sådanne frø, der for evigt vil bevare evnen til at spire - før eller senere mister de deres spiring. Den periode, hvor frøene forbliver levedygtige, er meget forskellig for forskellige planter, i rug er det for eksempel meget mindre end i hvede, i pilefrø mister spiring efter et par dage efter modning, indiske lotusfrø forbliver levedygtige i et århundrede eller endnu mere ... Sådanne lange perioder bør dog betragtes som ekstraordinære.
Frøspiring bestemmes ved specielle frøkontrolstationer og beregnes som en procentdel.Ved vurdering af kvaliteten af frø er der først og fremmest opmærksomhed på procentdelen af spiring; jo lavere det er, jo flere frø skal sås i samme område for at opnå den krævede plantetæthed.
 Årsagen til tabet af spiring var stadig ukendt. Vi kender kun de betingelser, der påvirker bevarelsen af frøspiring. Så det blev konstateret, at et stærkt fugtindhold i frø fører til et hurtigt tab af spiring, mens i tørhed tværtimod varer spiring længere. Rugfrø i Moskva-regionen, hvor det er ret fugtigt, mister ofte deres spiring i det tredje år, og i den amerikanske delstat Arizona, der har et tørt klima, viser den samme rug god spiring i det tiende år. Frø mister deres spiring især hurtigt i Japan på grund af det meget fugtige klima der. Men selv i meget tørre klimaer kan frø hurtigt miste spiring fra deres egen fugt, for eksempel hvis de ikke er tilstrækkeligt tørrede efter høst, stablet i et fugtigt rum osv.
Indtil for nylig blev det antaget, at der ikke skete nogen ændringer i frø, bortset fra deres gradvise tab af spiring. Alle sortkvaliteter - vækst, hastighed på udvikling, udbytte, kvalitet af frugt eller korn, krav til jord, klima osv. - blev anset for at være stabile, uforgængelige, mere holdbare end selve livet; det så ud til, at fosteret dør, før dets arvelige egenskaber ændres.
Denne fantastiske stabilitet af arvelige tilbøjeligheder er imidlertid ikke absolut. Det har været kendt i mere end tredive år, at kvaliteten af planterne kan ændre sig: De sår for eksempel rodløs hvede - og pludselig vokser en eller flere roterende planter i marken; eller gule kimplanter uden klorofyl vises pludselig blandt såningen, eller der vises hvidblomstrede planter blandt planter med røde blomster osv. Sådanne ændringer er ofte arvelige og overføres gennem frø til yderligere generationer; således, fra frøene til en spinøs plante, der er dukket op, vokser kun spinous planter længere. Sådanne sjældne ændringer - og de forekommer sjældent, én gang ud af hundreder af tusinder og millioner af planter - der overføres til afkom kaldes mutationer. Som det nu er bevist, er de årsagen til alle forskellene mellem de eksisterende arter af levende væsener: hvis der ikke var nogen mutationer, ville der ikke være dig og mig. Livet på jorden ville sandsynligvis eksistere i en eller anden enkleste form.
De fleste af mutationerne er skadelige for kroppen: i en plante fører en mutation ofte til infertilitet, til forskellige uregelmæssigheder og udviklingsdeformiteter. Men nogle af mutationerne er gavnlige for planten eller gavnlige for mennesker; når man opfanger sådanne mutationer, har mennesket skabt mange sorter af planter, han har brug for. Det er klart, hvor vigtigt det ville være for os at lære at håndtere mutationer. Det er også nødvendigt at styre dem for at beskytte vores værdifulde "sorter mod at forekomme unødvendige og skadelige kvaliteter i dem.
Årsagerne til mutationerne var dog stadig ukendte; kun i de sidste 6-7 år er det bevist, at antallet af dem kan øges kraftigt ved ydre påvirkninger på kroppen, på cellerne, der giver anledning til kroppen. Den stærkeste effekt i denne henseende udøves af røntgenstråler, bestråling af blomster eller modne frø, som kan øge antallet af mutationer hundreder af gange og derfor meget hurtigt skabe mange nye kvaliteter af planter.
Hvad er årsagen til mutationer? Forfatteren af disse linjer har ledt efter det i lang tid. For flere år siden blev det klart for mig, at årsagen til mutationer skulle være tæt knyttet til livsprocesserne i cellen og ikke komme udefra i form af for eksempel røntgenstråler. Mutationer er allestedsnærværende ^ derfor skal deres sag være allestedsnærværende. Alt i alt var det lettere at antage, at de betingelser, der forårsager mutationer, oprettes som nævnt inde i cellen på grund af livsprocesserne, der finder sted der.
Hvilke processer forekommer i frøet, når det ligger, og mister langsomt spiring? Er der virkelig kun tab af spiring, eller er der andre ændringer i embryonets egenskaber? Findes ikke ændringer, mens frøet ligger, ændringer i de arvelige egenskaber af det embryo, der er indeholdt i det? Er det sandt, at sortkvaliteterne forbliver helt uændrede, mens embryoet lever?
Praktiserende har længe vidst, at gamle frø ikke vokser fra friske frø. Langsigtede observationer har vist os det samme. Desuden bemærkede vi, efter at have arbejdet i flere år med den kunstige produktion af mutationer ved at bestråle frø med røntgenstråler, at de kimplanter, der blev opnået fra sådanne frø, ligner meget deres egenskaber de, der er dyrket af gamle frø.
 Detaljerede undersøgelser udført i laboratoriet for cytogenetik fra Biologisk Institut for CIK opkaldt efter V.I. K.A. Timiryazev i Moskva opdagede et bemærkelsesværdigt fænomen: Jo ældre frøene er, jo flere mutationer opnås blandt planterne, der dyrkes af dem. Mange grimme planter vises, mange af dem er næsten eller fuldstændig sterile, der vises helt nye sorter osv. Disse data er allerede testet på mange plantetyper, herunder rug, majs, byg, testet ikke kun her, men også for grænse. En anden vigtig opdagelse, der blev gjort næsten samtidigt i vores land og på baggrund af vores første arbejde i Canada, var opdagelsen af, at antallet af mutationer afhænger af varme og fugtighed: jo varmere det er i det rum, hvor frøene opbevares, eller jo mere fugtigt det er, jo mere mutationer forekommer i planter.
Disse mutationer udtrykkes på de mest forskellige måder; de fleste af dem er som altid skadelige. Hvis frøene er meget gamle eller ligger under forhold med for høj fugtighed og varme, forstyrrer mutationer udviklingsforløbet fuldstændigt, og frøet mister spiring.
Et fantastisk men ganske forståeligt træk ved disse mutante planter er, at de næsten altid er kimærer (dette er navnet på planter, der består af væv af forskellige arvelige kvaliteter; faktisk er ethvert podet træ, for eksempel et frugttræ, en kimære, fordi det består af arvelig dele - fra vildtlevende bestand og kulturel spion). Hvorfor dette er så er let at forstå, hvis vi husker, at en plante udvikler sig fra flere celler i fosteret: rødder dannes af rodens apikale celler, og alle luftdele stammer fra flere celler i stammen. Mutationer forekommer altid uafhængigt i forskellige celler; derfor forbliver normale celler blandt embryonets indledende celler sammen med mutantceller næsten altid, og senere udvikler den ene del af planten sig fra mutantceller, den anden fra normale celler. I sjældne tilfælde viser planten sig at være sammensat af dele af flere sorter.
Nu kan vi drage flere konklusioner af meget vigtig praktisk betydning. For det første betyder opbevaring af frø skift. Gamle frø er kun gamle i alderen - med hensyn til deres kvaliteter er de "nye", da de måske ikke dyrker de samme planter, som de blev samlet fra. Derfor er det nødvendigt at så gamle frø for at finde så hurtigt som muligt nye kvaliteter af planter. Lagre af frø, der er opbevaret på eksperimentelle stationer i årevis og flere tiår, kan tjene som en mest værdifuld kilde til udvikling af nye sorter af planter. På den anden side risikerer vi at ødelægge sorten, ved at multiplicere gamle frø til landbrugsafgrøder, da de fleste af mutationerne er skadelige. For det andet kan varme og fugtighed, som fremskynder forekomsten af mutationer, bruges til kunstigt at producere mutationer. Denne metode er ikke kun billig, enkel og bredt tilgængelig, men også bedre end andre, fordi den ikke kræver kunstige forhold, såsom røntgenstråler. Derudover vil der være færre ugunstige bivirkninger på planten. Men opbevaring af frø i et for varmt rum eller for meget fugt kan gøre dem uegnede til landbrugsafgrøder, selvom spirehastigheden ikke falder markant.Det er især nødvendigt at være bange for selvopvarmning af korn, hvor både varme og fugtighed virker samtidigt.
M. S. Navashin
Interessant: den mindste plante
Den mindste af blomstrende planter - rodløs wolfia - tilhører andemadfamilien, lever på overfladen af stillestående vandområder og dækker dem med en brun film, der ligner kaffegrund. Diameteren på en enkelt plante er sjældent mere end en millimeter. I modsætning til større andemadarter har wolfia ikke en rod, den absorberer de nødvendige stoffer med hele overfladen nedsænket i vand. Planten har ikke engang blade, det hele består af et kort "stammeblad", i en særlig fordybning, hvoraf en ny plante knopper ud cirka en gang om dagen. Det samlede antal planter fordobles om dagen. Blomstrende wolfia er ekstremt sjælden. Blomsten er placeret i den øverste del, der stikker ud fra vandet og er en fordybning, hvor en pistil og en støvdrager er placeret.
Wolffia kan være en farlig ukrudt i rismarker, men på grund af sin hurtige reproduktion opdrættes den undertiden specielt for at opnå protein og kulhydratrig grøn masse til husdyrfoder.
|
