Wiosna, nasiona i maturalne wyzwania: Proces kiełkowania krok po kroku (Pewniak maturalny)
Wiosna, wiosna… Wiosna, ach, to Ty! Zapewne wszyscy cieszymy się z tego, że dni w końcu robią się dłuższe, cieplejsze, a natura budzi się do życia. Zbliżamy się do majówki, a co za tym idzie także do matury. Nie ma jednak co popadać w panikę; lepiej wykorzystać wiosnę do krótkich powtórek. Zobaczmy, jakie procesy towarzyszą nam w tym okresie i jak możemy wykorzystać wiedzę na ich temat na egzaminie dojrzałości.
Jedno z ważniejszych zdarzeń, jakie zachodzi wiosną, to kiełkowanie. Wiele gatunków roślin jest wysiewane bądź w końcu po zimie nasiona wychodzą ze stanu spoczynku gotowe do kiełkowania. A czym jest ten proces? To cała masa reakcji zachodzących w nasieniu prowadząca do wzrostu siewki. Kiełkowanie nasion przebiega w 3 fazach:
Faza pęcznienia- nasiono intensywnie pobiera wodę, pęcznieje i zwiększa swoją objętość. Woda aktywuje enzymy oraz „uruchamia” procesy metaboliczne uśpione w czasie spoczynku.
Faza kataboliczna – dochodzi do rozkładu substancji zapasowych (np. skrobi, tłuszczów, białek) zgromadzonych w nasieniu. Uwolniona energia i proste związki chemiczne są wykorzystywane przez rozwijający się zarodek.
Faza anaboliczna – rozpoczyna się intensywna synteza nowych związków oraz wzrost komórek. Zarodek rozwija się, a korzeń zarodkowy przebija łupinę nasienną i zaczyna wzrastać.
Po wykiełkowaniu nasiona pojawiają się siewki gotowe do dalszego wzrostu i rozwoju. To właśnie na ich przykładzie dobrze możemy zaobserwować fototropizm, czyli wyginanie się organów roślin w kierunku światła. Cienkie, młode roślinki zwracają się prosto w kierunku światła, zazwyczaj okna. Za procesem tym stoją auksyny– fitohormony odpowiadające między innymi za wzrost wydłużeniowy komórek. Ustawiają się one po stronie łodygi przeciwnej niż ta, z której pada światło i powodują, że komórki w tamtej części zaczynają zwiększać swoją długość. To powoduje zgięcie łodygi w kierunku światła. Jeśli Wasze mamy bądź babcie, tak jak moja, prowadzą swoje ogródki, zerknijcie do doniczek. Może Wam też uda się zaobserwować to na żywo.
Zdjęcie własnego autorstwa
Podczas gdy niektóre z roślin dopiero wybijają się na świat, pionierzy już kwitną. Przebiśniegi i krokusy świetnie radzą sobie w wiosennych warunkach. Przypomnijmy sobie budowę kwiatu, żeby wiedzieć, na co tak naprawdę patrzymy i co zdobi nasze domy w pięknych wazonach.
Zobacz jak możemy Ci pomóc
Kwiat zbudowany jest z dna kwiatowego, okwiatu, pręcikowia oraz słupkowia. Dno kwiatowe stanowi skróconą podstawę, na której umieszczone są pozostałe elementy kwiatu. Okwiat pełni funkcję ochronną dla wewnętrznych części, a u roślin owadopylnych działa również zachęcająco, przyciągając zapylacze dzięki swojej barwie, kształtowi i zapachowi. Może on występować w formie pojedynczej, gdy wszystkie jego elementy są jednakowe, lub podwójnej, kiedy różnicuje się na kielich i koronę. Kielich tworzą zazwyczaj niewielkie, zielone działki stanowiące zewnętrzną część okwiatu, natomiast korona zbudowana jest z większych, barwnych płatków. Pręcikowie obejmuje wszystkie pręciki obecne w kwiecie. Każdy pręcik (mikrosporofil) składa się z nitki oraz główki zawierającej dwa pylniki. W każdym pylniku powstają i dojrzewają ziarna pyłku, czyli mikrospory. Słupkowie natomiast obejmuje wszystkie słupki kwiatu. Pojedynczy słupek składa się ze znamienia, szyjki oraz zalążni, która zawiera zalążki. W ich obrębie znajduje się ośrodek, gdzie z jednej makrospory rozwija się woreczek zalążkowy.
Kiedy ziarno pyłku spadnie na słupek (przeniesione przez zapylaczy bądź wiatr), wytwarza ono łagiewkę pyłkową. Rośnie ona w dół szyjki i przemieszczają się nią dwie komórki plemnikowe. Docierają do zalążka; jedna komórka plemnikowa łączy się z komórką jajową i powstaje zygota (zarodek), a druga łączy się z komórką centralną i powstaje bielmo (tkanka odżywcza). Kolejne kroki to już rozwój nasienia i czasem owocu – na tym możemy skupić się bliżej wakacji. 😊 Nasi maturzyści będą się już relaksować, ale na pewno młodszym klasom przyda się szybka, letnia powtórka!
Grafika wykonana za pomocą oprogramowania biorender.
Co jeszcze dzieje się wiosną? Marzec to idealny czas na zbiór soku brzozowego i obserwację „wiosennego płaczu roślin”. To sytuacje powodowane uruchomieniem przez rośliny mechanizmu transportu aktywnego. Wykorzystują one ATP, by aktywnie „wpompować” jony do korzenia i podciągnąć dzięki temu wodę, kiedy liści jeszcze nie ma i transpiracja nie może zapewnić roślince siły ssącej. Wysokie ciśnienie hydrostatyczne powstające w tym mechanizmie powoduje mocny wypływ soku przy nacięciu kory drzewa.
Wyprzedźmy jeszcze troszkę przyrodę i zerknijmy w stronę zbiorników wodnych. Po bardzo długiej zimie możemy jeszcze nie zauważyć skrzeku, ale zazwyczaj pojawia się on już w okolicach marca. Ponieważ rozmnażanie płazów jest ściśle związane z wodą, żaba trawna składa skrzek – czyli jaja otoczone galaretowatą osłonką – w zbiornikach wodnych. Ze skrzeku wykluwają się kijanki, czyli larwy przystosowane do życia w środowisku wodnym. Mają ogon, skrzela oraz płetwę ogonową ułatwiającą poruszanie się w wodzie. W trakcie rozwoju stopniowo przekształcają się w dorosłe żaby, tracąc skrzela i ogon. Od tego momentu mogą prowadzić życie na lądzie. Nadal jednak pozostają związane ze środowiskiem wilgotnym – zarówno ze względu na rozród, jak i konieczność utrzymania odpowiedniego nawilżenia skóry. To właśnie ona – cienka i pokryta śluzem – odgrywa ważną rolę w wymianie gazowej. Śluz umożliwia rozpuszczanie się tlenu i jego dyfuzję do tkanek płaza.
Grafika wykonana za pomocą oprogramowania biorender.
Wiosną przyroda budzi się do życia – rośliny kiełkują i kwitną, a zwierzęta rozpoczynają okres rozrodu, czego przykładem są żaby, których kijanki pojawiają się w zbiornikach wodnych już wczesną wiosną. Jeśli i Ty obudziłeś się właśnie po śnie zimowym i potrzebujesz solidnych powtórek, zachęcamy do przejrzenia reszty artykułów z naszego bloga. Zapraszamy także na biologiczne webinary odbywające się w poniedziałki. Do usłyszenia!
