|
 ישנה חשיבות רבה לשיפור איכות הצמחים המגודלים לצרכינו. לאחר שהתחלנו אולי בזריעה אקראית למחצה ליד בקתת הציד של הזרעים הראשונים שהגיעו לידיים, אדם שכבר עם שחר ההיסטוריה התרבותית שלו מחפש צמחים חדשים; בהדרגה מופיעים צמחים מעובדים, שאינם נבדלים כלום או כמעט מאבותיהם הפרועים, ואז רוכשים עוד ועוד תכונות.
עם הזמן האדם יצר סביב עצמו "צמחייה" מיוחדת מאוד - עולם מלאכותי שלם של צמחים כאלה, שלא נמצאים בטבע ומעולם לא היו קיימים.
אחד המאפיינים החשובים ביותר של צמחים מעובדים הוא שלרוב הם אינם יכולים להתקיים ללא טיפול אנושי בזרעיהם. מצד שני, אדם יכול להשתמש בצרכיו רק באותם צמחים שזרעיהם יכולים לשרוד במשך מספר חודשים לפחות, לפני תחילתו של רגע זריעה נוח.
האדם יצר וממשיך ליצור צמחים כאלה הנוחים במיוחד למטרותיו הכלכליות. הוא מחפש זנים שאינם מקלחים את זרעיהם בבשלם, כדי למנוע הפסדי קציר גדולים. לדוגמא, ב תירס הגרגירים יושבים כל כך בחוזקה על הקלוב, עד שאפשר לשחרר אותם משם רק בכוח. עבור צמח בר, לרוב, ההפך מועיל - זריעת זרעיו כמה שיותר בקלות. קל להבין שתירס כלל לא יכול היה להתקיים בטבע: הדגנים שנותרו בחוזקה על הקלח היו נובטים כולם יחד כשהקלח נופל על אדמה לחה, והנבטים היו דופקים זה את זה. אך זה לא מספיק, ברוב המכריע של המקרים זרעי צמחים מעובדים מסוגלים לנבוט בסוף הקיץ, זמן קצר לאחר ההבשלה. וזה אומר עבורם מוות מוחלט בתנאי האקלים שלנו: הנבטים העדינים של רוב מיני הצמחים, כמובן, לא יכלו לשאת את קור החורף. בהגנת האדם הזרעים חורפים ברפתותיו ונזרעים רק לקראת האביב הבא. יש, נכון, צמחי חורף, אבל הם מיעוט, והם לא עומדים בחורף בכל אקלים; בצפון הרחוק, רק צמחי אביב הבשלה מוקדמים יכולים לשרוד. זו הסיבה שתרבות השעורה, צמח האביב המבשיל מוקדם, הולכת רחוק יותר צפונה.
אך כדי שצמח יתאים לתרבית, עליו להיות זרעים שניתן לאחסן זמן רב מבלי לאבד את נביטתם. לכן, לא משנה כמה הצמח הוא בעל ערך בתכונותיו, הוא לא מתאים לחלוטין לתרבית בתנאינו אם לא ניתן לשמור על ביצוע זרעיו מהקציר ועד הזריעה. לבסוף, ישנם מקרים בהם הזרעים נותרים ברי קיימא, רק בתנאים שקשה ליצור באופן מלאכותי, למשל, אגירת מסות גדולות של דגנים במים (אורז מים פראי).
 מה החשיבות של משך ושיטת האחסון של זרעי הצמחים המתקבלים מהם?
בואו ניזכר תחילה מהו זרע. הזרע של כל צמח מכיל בתוכו עובר, בעל שורש וגזע זעירים; עלים מתחילים להתפתח מהחלק העליון של האחרון לאחר הנביטה. נביטת זרע מורכבת מכך שצמח עוברי קטן זה מתחיל לצמוח, ומתפתח בהדרגה לצמח בוגר גדול. התפתחות העובר, כמו כל אורגניזם אחר, מבוססת על העובדה שהתאים המרכיבים אותו מתרבים. תאים מפרידים אלה מהווים את קצה השורש וקודקוד הגבעול בעובר; כל שורשי הצמח העתידי מקורם בכמה תאים של קצה השורש של העובר, כל החלקים מעל הקרקע של הצמח (אפילו בעצים ענקיים) מקורם בכמה תאים ראשוניים של קודקוד הגזע העוברי.
איכות הצמחים הגדלים מהם תלויה באיכות הזרעים - לא רק שיפון בוודאי יצמח מזרעי שיפון, ולא מחיטה, אלא שיפון טוב יצמח מזרעי מגוון טוב של שיפון, ושיפון רע יצמח מזרעי רע.
כפי שראינו זה עתה, צמח המתפתח מזרעים מגיע מכמה תאים של העובר. לכן, מן הסתם, יש להכיל את התוצרים של תכונותיו בתאים אלה. נטיות אלה - גנים - כלולות בגרעין התא, ליתר דיוק בכרומוזומים - קטנים בגודל של כמה אלפי מילימטר, גופים המופיעים בגרעין בכל פעם שיש חלוקה, כלומר כפל תאים. מערך הכרומוזומים מהווה את המנגנון בעזרתו מועברים יצירת התכונות במהלך התפתחות האורגניזם מדור סלולרי אחד למשנהו. זה מנגנון התורשה. כל הבדל בין צמחים המועברים דרך זרעים, בין אם זה צבע הפרחים, טעם הפרי או גודל התשואה, תלוי בנטיות הכלולות בכרומוזומים - גנים המועברים בלא נכונות ללא שינוי במהלך כל חלוקת תאים לתוצאה. תאים. לכן, כל התאים המרכיבים אורגניזם מכילים את אותם הגנים. החלקים האינדיבידואליים של האורגניזם, למשל, עלה, גזע, שורש, פרח, נבדלים זה מזה בצמח מכיוון שהתפתחותם מתרחשת בתנאים שונים. כל תא המסוגל להתרבות - החלק העליון של הגזע או קצה שורש העובר - מכיל בגרעין את אותה קבוצת גנים, שתכונותיהם משפיעות על אופיו ואיכותו של הצמח המתפתח.
הקבועות של מאפיינים אלה - "תורשה" - תלויה בעובדה שבמהלך כל חלוקת תאים, לא רק התא מתחלק לשניים, אלא כל חלקיק זעיר של הכרומוזום, כל גן מתחלק גם לשניים ויוצר שני כרומוזומים זהים לחלוטין, שניים גנים זהים לחלוטין. תכונות הגנים נותרו ללא שינוי במשך אלפי ומיליוני שנים; אנו מכירים צמחים רבים שלא רק
לא השתנו במשך תקופה היסטורית של כמה אלפי שנים, למשל, מאז תקופת הפרעונים המצריים, אלא נותרו זהים לאבותיהם שחיו לפני מיליוני שנים ונמצאו בשקעים קדומים של קרום כדור הארץ.
עובר זרעים הוא מאגר קטן של גנים שעוברים בתורשה מהצמח עליו התבגר הזרע. החיים על כל המוזרויות שלהם מסתתרים במעטה הזרע ו • מחכים לתנאים שליליים; ברגע שמגיע זמן חיובי, מתחיל התפתחות, צמח גדל, איכויותיו תלויות באיכות הגנים הכלולים בתאי העובר. איכויות אלה נשמרות לא רק במהלך נביטת הזרעים, אלא גם במנוחה, כאשר הזרע מונח יבש.
אך מה קורה לנטיות התורשתיות של העובר הכלול בזרע ככל שעובר הזמן? משך תקופת חייו זו של הצמח מוגדר בדרך כלל בקפדנות: האלון צומח במשך אלפי שנים, והבלוט שוכב, ללא נביטה, רק חורף אחד; הערבה גדלה גם שנים רבות, אך זרעיה נובטים מיד לאחר נפילה על אדמה רטובה. לעתים רחוקות מאוד, זרעים נשארים בטבע מבלי לנבוט יותר מ 6-7 חודשים. מה עושים איתם אם הם צריכים לשקר בלי לנבוט לתקופות ארוכות יותר? האם התכונות התורשתיות של העובר נותרות ללא שינוי או להפך, האם הן משתנות ככל שעובר הזמן?
כולם כמובן יודעים שאין זרעים כאלה שישמרו לנצח על יכולת הנביטה - במוקדם או במאוחר הם מאבדים את הנביטה שלהם. התקופה בה הזרעים נותרים בת קיימא שונה מאוד עבור צמחים שונים, בשיפון, למשל, זה הרבה פחות מאשר בחיטה, בזרעי ערבה מאבדים נביטה לאחר מספר ימים לאחר ההבשלה, זרעי לוטוס הודים נותרים קיימא במשך מאה שנה או עוד יותר ... יש להחשיב תקופות ארוכות כאלה.
נביטת זרעים נקבעת בתחנות בקרת זרעים מיוחדות ומחושבת באחוזים.כאשר מעריכים את איכות הזרעים, ראשית כל, תשומת הלב מוקדשת לאחוז הנביטה; ככל שהוא נמוך יותר, יש לזרוע יותר זרעים באותו אזור על מנת להשיג את צפיפות הצמחים הנדרשת.
 הגורם לאובדן הנביטה עדיין לא היה ידוע. אנו מכירים רק את התנאים המשפיעים על שימור נביטת הזרעים. אז נמצא שתכולת לחות חזקה של זרעים מובילה לאובדן מהיר של נביטה, ואילו ביובש, להיפך, הנביטה נמשכת זמן רב יותר. זרעי שיפון באזור מוסקבה, שם הוא לח למדי, מאבדים לעיתים קרובות את נביטתם עד השנה השלישית, ובמדינת אריזונה האמריקאית, שיש לה אקלים יבש, אותה שיפון מציגה נביטה טובה זו השנה העשירית. במיוחד במהירות הזרעים מאבדים את נביטתם ביפן בגלל האקלים הלח מאוד שם. אבל גם באקלים יבש מאוד, זרעים עלולים לאבד במהירות את הנביטה בגלל הלחות שלהם, למשל, אם הם לא מיובשים מספיק לאחר הקציר, נערמים בחדר לח וכו '.
עד לאחרונה, האמינו כי לא חלו שינויים בזרעים, פרט לאובדן ההנבטה ההדרגתי שלהם. כל איכויות הזן - גידול, קצב התפתחות, יבול, איכות פרי או דגנים, דרישות לקרקע, אקלים וכו '- נחשבו יציבות, בלתי ניתנות להריסה, עמידות יותר מהחיים עצמם; נראה שהעובר מת לפני שתכונותיו התורשתיות משתנות.
היציבות המדהימה הזו של הנטיות התורשתיות, לעומת זאת, אינה מוחלטת. במשך יותר משלושים שנה ידוע כי איכויות הצמחים יכולות להשתנות: הם זורעים, למשל, חיטה נטולת גזם - ופתאום צומח אחד או יותר צמחים קוצים. שתילים צהובים, נטולי כלורופיל, מופיעים לפתע בקרב הזריעה, או שמופיעים פרחים לבנים בקרב צמחים עם פרחים אדומים וכו '. שינויים כאלה לרוב תורשתיים, מועברים באמצעות זרעים לדורות נוספים; לפיכך, מזרעיו של צמח קוצני מתהווה אחד, צמחים קוצניים בלעדיים צומחים עוד יותר. שינויים נדירים כאלה - והם באמת מתרחשים לעיתים נדירות, אחת למאות אלפי ומיליוני צמחים - המועברים לצאצאים נקראים מוטציות. כפי שהוכח כעת, הם הגורמים לכל ההבדלים בין המינים הקיימים של יצורים חיים: אם לא היו מוטציות, לא היה אתה ואני. החיים על פני האדמה יתקיימו ככל הנראה בצורה פשוטה ביותר.
רוב המוטציות מזיקות לגוף: בצמח מוטציה מובילה לעיתים קרובות לאי פוריות, לאי סדרים ועיוותים בהתפתחות. אך חלק מהמוטציות מועילות לצמח או מועילות לבני אדם; כשהוא קולט מוטציות כאלה, האדם יצר זנים רבים של צמחים שהוא זקוק להם. ברור עד כמה חשוב לנו ללמוד כיצד לנהל מוטציות. כמו כן יש צורך לנהל אותם על מנת להגן על הזנים היקרים שלנו "מפני הופעת תכונות מיותרות ומזיקות בהם.
עם זאת, הגורמים למוטציות עדיין לא היו ידועים; רק ב- 6-7 השנים האחרונות הוכח כי ניתן להגדיל באופן משמעותי את מספרן על ידי השפעות חיצוניות על הגוף, על התאים המולידים את הגוף. ההשפעה החזקה ביותר בהקשר זה מופעלת על ידי צילומי רנטגן, הקרנתם של פרחים או זרעים בוגרים בעזרתם ניתן להגדיל את מספר המוטציות במאות פעמים, ולכן במהירות רבה ליצור איכויות חדשות רבות של צמחים.
מה הגורם למוטציות? כותב שורות אלה עוסק זה מכבר בחיפושיה. לפני מספר שנים התברר לי כי הסיבה למוטציות צריכה להיות קשורה קשר הדוק לתהליכי החיים המתרחשים בתא, ולא לבוא מבחוץ, בצורה של צילומי רנטגן. מוטציות נמצאות בכל מקום ^ ולכן הסיבה שלהן חייבת להיות בכל מקום. בסך הכל, היה קל יותר להניח שהתנאים הגורמים למוטציות נוצרים, כאמור, בתוך התא בגלל תהליכי החיים המתרחשים שם.
אילו תהליכים מתרחשים בזרע כשהוא שוכב, לאט לאט מנביטו? האם באמת יש אובדן נביטה בלבד או שיש שינויים אחרים בתכונות העובר? לא להתרחש, בזמן שהזרע משקר, שינויים בתכונות התורשתיות של העובר הכלול בו? האם נכון שתכונות הזן נותרות ללא שינוי לחלוטין בזמן שהעובר חי?
מתרגלים יודעים זה מכבר שזרעים ישנים אינם צומחים מזרעים טריים. תצפיות ארוכות טווח הראו לנו את אותו הדבר. יתר על כן, לאחר שעבדנו מספר שנים על ייצור מלאכותי של מוטציות על ידי הקרנת זרעים באמצעות צילומי רנטגן, הבחנו כי השתילים המתקבלים מזרעים כאלה דומים מאוד במאפייניהם לאלה שגדלו מזרעים ישנים.
 מחקרים מפורטים שבוצעו במעבדה לציטוגנטיקה של המכון הביולוגי של ה- CEC על שם V.I. ק.א. טימיריאזב במוסקבה, גילה תופעה מדהימה: ככל שהזרעים ישנים יותר, כך מתקבלות יותר מוטציות בין הצמחים הגדלים מהם. צמחים מכוערים רבים מופיעים, רבים מהם סטריליים כמעט או לחלוטין, מופיעים זנים חדשים לחלוטין וכו '. נתונים אלה כבר נבדקו על סוגים רבים של צמחים, כולל שיפון, תירס, שעורה, ונבדקו לא רק כאן, אלא גם לגבול. תגלית חשובה נוספת, שנעשתה כמעט בו זמנית בארצנו ועל בסיס עבודתנו הראשונה בקנדה, הייתה הגילוי שמספר המוטציות תלוי בחום ולחות: ככל שהוא יותר חם בחדר בו מאוחסנים הזרעים, או ככל שהוא לח יותר, כך מוטציות רבות יותר מתרחשות בצמחים.
מוטציות אלו באות לידי ביטוי בדרכים המגוונות ביותר; רובם, כמו תמיד, מזיקים. אם הזרעים ישנים מאוד או מונחים בתנאים של לחות וחום גבוהים מדי, מוטציות משבשות לחלוטין את מהלך ההתפתחות, והזרע מאבד נביטה.
תכונה מדהימה אך מובנת לחלוטין של צמחים מוטנטים אלה היא שהם כמעט תמיד כימרות (זהו השם לצמחים המורכבים מרקמות בעלות איכויות תורשתיות שונות; למעשה, כל עץ מושתל, למשל עץ פרי, הוא כימרה, מכיוון הוא מורכב מחלקים תורשתיים שונים - ממלאי הבר והנצר התרבותי). מדוע זה כך, קל להבין אם נזכור כי צמח מתפתח מכמה תאים של העובר: השורשים נוצרים מתאי השיניים של השורש, וכל חלקי האוויר נובעים מכמה תאים של קודקוד הגזע. . מוטציות מתרחשות תמיד באופן עצמאי בתאים שונים; לכן, בין התאים הראשוניים של העובר, יחד עם תאים מוטנטים, תאים נורמליים נשארים כמעט תמיד, ובהמשך חלק אחד של הצמח מתפתח מתאי מוטציה, השני מתאים רגילים. במקרים נדירים, הצמח מתגלה כמורכב מחלקים מכמה זנים.
כעת אנו יכולים להסיק כמה מסקנות בעלות חשיבות מעשית חשובה מאוד. ראשית, אחסון זרעים פירושו שינוי. זרעים ישנים ישנים רק בגיל - מבחינת איכויותיהם הם "חדשים", מכיוון שהם עשויים שלא לגדל את אותם צמחים מהם נאספו. לכן, על מנת למצוא בהקדם האיכויות החדשות של צמחים, יש צורך לזרוע זרעים ישנים. מניות זרעים המאוחסנות בתחנות ניסוי במשך שנים ועשרות שנים יכולות לשמש מקור יקר ביותר לפיתוח זנים חדשים של צמחים. מצד שני, הכפלת זרעים ישנים לגידולים כלכליים, אנו מסתכנים לקלקל את הזן, מכיוון שרוב המוטציות מזיקות. שנית, חום ולחות, המזרזים את הופעתן של מוטציות, יכולים לשמש לייצור מלאכותי של מוטציות. שיטה זו אינה רק זולה, פשוטה וזמינה באופן כללי, אלא גם טובה יותר מאחרות מכיוון שהיא אינה דורשת תנאים מלאכותיים, כמו צילומי רנטגן. בנוסף, יהיו פחות תופעות לוואי שליליות על הצמח. אך אחסון זרעים בחדר חם מדי או לחות רבה מדי עלול להפוך אותם ללא מתאימים לגידולים חקלאיים, גם אם שיעור הנביטה אינו יורד מאוד.יש צורך במיוחד לפחד מהתחממות עצמית של תבואה, בה החום והלחות פועלים בו זמנית.
מ 'נבאשין
מעניין: הצמח הקטן ביותר
הקטן ביותר מבין הצמחים הפורחים - וולפיה חסרת שורש - שייך למשפחת הברווזונים, חי על פני גופי מים עומדים, מכסה אותם בסרט חום הדומה לאדמת קפה. קוטרו של צמח בודד הוא לעיתים רחוקות יותר ממילימטר. בניגוד למיני ברווזונים גדולים יותר, לוולפיה אין שורש; הוא סופג את החומרים הדרושים כאשר כל השטח טובל במים. גם לצמח אין עלים, כולו מורכב מ"עלה גבעול "קצר, שבשקע מיוחד בו צמח חדש מבצבץ בערך פעם ביום. מספר הצמחים הכולל מכפיל את עצמו ביום. פריחת וולפיה היא נדירה ביותר. הפרח ממוקם בחלקו העליון הבולט מהמים ומהווה שקע בו מונחים אקדח אחד ואבקן אחד.
וולפיה יכולה להיות עשב מסוכן בשדות אורז, אך בשל ההתרבות המהירה שלה, היא לפעמים מגודלת במיוחד כדי להשיג חלבון ומסה ירוקה עשירה בפחמימות לצורך הזנת בעלי חיים.
|
