Διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς ανάπτυξης στα φυτά

Κύρια διαφορά – Πρωτογενής ανάπτυξη έναντι δευτερογενούς ανάπτυξης

Η πρωτογενής και η δευτερογενής ανάπτυξη είναι οι δύο μηχανισμοί με τους οποίους τα ξυλώδη φυτά αυξάνουν το μέγεθός τους. Τόσο η πρωτογενής όσο και η δευτερογενής ανάπτυξη ενός φυτού μπορεί να είναι είτε καθορισμένη είτε απροσδιόριστη. Η καθορισμένη ανάπτυξη σταματά όταν τα στοιχεία του φυτού, όπως τα φύλλα, φτάσουν σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος, ενώ η απροσδιόριστη ανάπτυξη εμφανίζεται συνεχώς σε όλη τη διάρκεια ζωής του φυτού. Η κύρια διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς ανάπτυξης είναι ότι η πρωτογενής ανάπτυξη αυξάνει το μήκος του φυτού ενώ η δευτερογενής ανάπτυξη αυξάνει το πάχος . Τα ποώδη φυτά υφίστανται μόνο πρωτογενή ανάπτυξη. Όμως, τα ξυλώδη φυτά υφίστανται τόσο πρωτογενή όσο και δευτερογενή ανάπτυξη. Το κορυφαίο μερίστωμα προκαλεί την πρωτογενή ανάπτυξη ενώ το πλευρικό μερίστωμα προκαλεί τη δευτερογενή ανάπτυξη του φυτού.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η Πρωτογενής Ανάπτυξη
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Ρόλος
2. Τι είναι η Δευτερογενής Ανάπτυξη
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Ρόλος
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της πρωτογενούς και της δευτερογενούς ανάπτυξης
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς ανάπτυξης
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Apical Meristem, Cork Cambium, Epidermis, Lateral Meristem, Periderm, Phloem, Primary Growth, Secondary Growth, Vascular Cambium, Woody Plants, Xylem

Τι είναι η Πρωτογενής Ανάπτυξη

Η κύρια ανάπτυξη είναι η αύξηση του μήκους τόσο του βλαστού όσο και της ρίζας ενός φυτού. Εμφανίζεται λόγω συνεχών κυτταρικών διαιρέσεων στο κορυφαίο μερίστωμα. Αυτό σημαίνει ότι η κύρια ανάπτυξη εμφανίζεται στις κορυφές των βλαστών και των ριζών. Αμέσως μετά την κυτταρική διαίρεση, τα κύτταρα επιμηκύνονται και διαφοροποιούνται στους σχετικούς ιστούς. Τα κύτταρα που παράγονται από το κορυφαίο μερίστωμα ονομάζονται πρωτογενές μερίστωμα. Το πρωτεύον μερίστωμα διαφοροποιείται σε πρωτόδερμο, αλεσμένο μερίστημα και προκάμβιο, τα οποία δημιουργούν την επιδερμίδα, τον εδαφικό ιστό και τις αγγειακές δέσμες αντίστοιχα.

Εικόνα 1:Στέλεχος δικοτυλήδος και μίσχος μονόκοκκου

Οι μασχαλιαίες βλαστοί αναπτύσσονται από τις παράλληλες μιτωτικές κυτταρικές διαιρέσεις στον φλοιό. Η κορυφαία κυριαρχία αναφέρεται στη μείωση της ανάπτυξης των μασχαλιαίων οφθαλμών από το κορυφαίο μερίστωμα. Η αποκοπή του κορυφαίου μεριστώματος δίνει ένα θαμνώδες σχήμα στο φυτό. Η αύξηση του μήκους του βλαστού επιτρέπει στο φυτό να απορροφά αποτελεσματικά το ηλιακό φως. Επιπλέον, η αύξηση του βάθους της ρίζας επιτρέπει στο φυτό να απορροφά αποτελεσματικά το νερό. Ο κύριος μίσχος των μονοκοτυλήδονων και των δικοτυλήδονων φαίνεται στο εικόνα 1 .

Τι είναι η δευτερογενής ανάπτυξη

Η αύξηση του πάχους του βλαστού και της ρίζας του φυτού αναφέρεται ως δευτερεύουσα ανάπτυξη. Η δευτερογενής ανάπτυξη συμβαίνει λόγω της δράσης του πλευρικού μεριστώματος. Εμφανίζεται μόνο σε ξυλώδη φυτά. Τα ποώδη φυτά δεν υφίστανται δευτερογενή ανάπτυξη. Το πλευρικό μερίστωμα αποτελείται από το αγγειακό κάμπιο και το κάμβιο του φελλού. Το αγγειακό κάμβιο βρίσκεται μεταξύ του πρωτεύοντος ξυλώματος και του πρωτογενούς φυλλώματος. Τα κύτταρα του αγγειακού καμβίου που βρίσκονται δίπλα στο πρωτεύον φλοίωμα διαιρούνται για να σχηματίσουν το δευτερεύον φλοίωμα. Το δευτερεύον φλοίωμα αποτελείται από στοιχεία κόσκινου και συνοδευτικά κύτταρα. Τα κύτταρα κοντά στο πρωτεύον ξυλώμα σχηματίζουν το δευτερεύον ξυλώμα, το οποίο αποτελείται από τραχειίδες και αγγεία. Η δραστηριότητα του αγγειακού καμβίου κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και του χειμώνα δημιουργεί ετήσιους δακτυλίους ανάπτυξης.

Εικόνα 2:Ώριμος δακτύλιος πεύκου
A – Pith, B – Δευτερεύον ξυλώμα, C – Πρωτεύον ξυλώμα, D – Αγωγός ρητίνης, E – Cortex, F- Vascular cambium, G – Epidermis

Το σκληρό, εξωτερικό στρώμα ή ο φλοιός σχηματίζεται από τοκάμπιο φελλού . Τα κύτταρα στο φλοιό περιέχουν μια κηρώδη ουσία που ονομάζεται σουβερίνη, η οποία μειώνει την απώλεια νερού. Το φελλόδερμο στρώμα του φλοιού μεγαλώνει προς τη στήλη. Το φελλόδερμα, το κάμβιο του φελλού και τα κύτταρα του φελλού ονομάζονται συλλογικά περίδερμα. Στα ώριμα φυτά, η επιδερμίδα αντικαθίσταται από το περίδερμο. Οι φακές είναι τα ανοίγματα ενός ώριμου στελέχους μέσω των οποίων γίνεται η ανταλλαγή αερίων. Ένα ώριμο Pinus Το στέλεχος φαίνεται στην εικόνα 2 .

Ομοιότητες μεταξύ της πρωτογενούς και της δευτερογενούς ανάπτυξης

• Η πρωτογενής και δευτερογενής ανάπτυξη εμπλέκονται στην αύξηση του μεγέθους του φυτού.
• Τόσο η πρωτογενής όσο και η δευτερογενής ανάπτυξη εμφανίζονται σε ξυλώδη φυτά.
• Ο μεριστωματικός ιστός εμπλέκεται τόσο στην πρωτογενή όσο και στη δευτερογενή ανάπτυξη του φυτού.

Διαφορά μεταξύ Πρωτεύουσας και Δευτερεύουσας Ανάπτυξης

Ορισμός

Πρωτογενής ανάπτυξη: Η πρωτογενής ανάπτυξη είναι η ανάπτυξη που προκύπτει από τη δράση του πρωτεύοντος μεριστώματος, το οποίο αυξάνει το μήκος του στελέχους και προσθέτει εξαρτήματα στο στέλεχος.

Δευτερεύουσα ανάπτυξη: Η δευτερογενής ανάπτυξη είναι η ανάπτυξη που προκύπτει από τη δράση του καμπίου, η οποία αυξάνει τη διάμετρο του φυτού.

Εμφανίζεται έως

Πρωτογενής ανάπτυξη: Η πρωτογενής ανάπτυξη συμβαίνει με τη δράση του κορυφαίου μεριστώματος.

Δευτερεύουσα ανάπτυξη: Η δευτερογενής ανάπτυξη συμβαίνει με τη δράση του πλευρικού μεριστώματος.

Ανάπτυξη

Πρωτογενής ανάπτυξη: Η κύρια ανάπτυξη έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη στον διαμήκη άξονα.

Δευτερεύουσα ανάπτυξη: Η δευτερεύουσα ανάπτυξη έχει ως αποτέλεσμα την ακτινωτή ανάπτυξη.

Παραγγελία

Πρωτογενής ανάπτυξη: Η κύρια ανάπτυξη του φυτού γίνεται στην αρχή.

Δευτερεύουσα ανάπτυξη: Η δευτερεύουσα ανάπτυξη ακολουθεί την πρωτογενή ανάπτυξη.

Διάρκεια

Πρωτογενής ανάπτυξη: Η πρωτογενής ανάπτυξη σταματά μετά την ολοκλήρωση της διαφοροποίησης των ιστών.

Δευτερογενής ανάπτυξη: Η δευτερογενής ανάπτυξη εμφανίζεται μόνο στα ώριμα μέρη (τμήματα που έχουν αναπτυχθεί πλήρως).

Τοποθεσία

Πρωτογενής ανάπτυξη: Η κύρια ανάπτυξη εμφανίζεται σε όλα τα μέρη όλων των φυτών.

Δευτερεύουσα ανάπτυξη: Η δευτερογενής ανάπτυξη εμφανίζεται τόσο σε αγγειόσπερμα όσο και σε γυμνόσπερμο (εκτός από μονοκοτυλήδονα)

Ανάπτυξη

Πρωτογενής ανάπτυξη: Η επιδερμίδα, ο φλοιός και οι πρωτεύοντες αγγειακοί ιστοί αναπτύσσονται κατά την αρχική ανάπτυξη.

Δευτερεύουσα ανάπτυξη: Ο φλοιός, το περίδερμο, οι φακές, το δευτερεύον φλοίωμα και το δευτερεύον ξυλώμα αναπτύσσονται κατά τη δευτερογενή ανάπτυξη.

Συμπέρασμα

Η πρωτογενής και η δευτερογενής ανάπτυξη είναι οι δύο τύποι μηχανισμών που χρησιμοποιούν τα φυτά για να αυξήσουν το μέγεθος. Η πρωτογενής ανάπτυξη συμβαίνει με τη δράση του κορυφαίου μεριστώματος ενώ η δευτερεύουσα ανάπτυξη συμβαίνει με τη δράση του καμπίου. Η πρωτογενής ανάπτυξη αυξάνει το μήκος του φυτού ενώ η δευτερεύουσα ανάπτυξη αυξάνει τη διάμετρο του φυτού. Η κύρια διαφορά μεταξύ της πρωτογενούς και της δευτερογενούς ανάπτυξης είναι ο τύπος των ιστών που εμπλέκονται σε κάθε ανάπτυξη και ο τύπος ανάπτυξης.

Αναφορά:

1. «Πρωτογενής ανάπτυξη». Afzender, Διαθέσιμο εδώ. Πρόσβαση στις 27 Αυγούστου 2017.
2 "Δευτερεύουσα ανάπτυξη." Botany 103, University of Wisconsin . Διαθέσιμο εδώ. Πρόσβαση στις 27 Αυγούστου 2017.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Εικόνα 30 02 06" Από το CNX OpenStax – Διαθέσιμο εδώ, (CC BY 4.0) μέσω του Commons Wikimedia
2. "Pinus mature stem L" Από τον Jon Houseman – Jon Houseman και Matthew Ford (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia