Теория стадийного развития Т. Д. Лысенко

Развивая мичуринское учение, Т. Д. Лысенко создал теорию стадийного развитая растений. Теория стадийного развитая стала одной из основ современной биологической науки. Она явилась также предпосылкой для огромных успехов передовой советской биологии в разработке новых методов управления организмами, нашедших широкое применение в практике сельского хозяйства.

Академик Лысенко показал, что рост и развитие организма — явления неоднозначные, — это две стороны жизненного процесса. Рост — прямое воспроизведение каждой клеткой, каждой молекулой тела себе подобного. Развитие — это воспроизведение себе подобного через длинную цепь превращений себе не подобных, т. е. у однолетнего растения — образование семени, а из семени такого же, как материнское, растения со всеми его превращениями от кущения до выхода в трубку и плодоношения.

Развитие связано с качественными изменениями клеток и органо-образовательными процессами. Развитие приходит к концу, и организм достигает зрелости только при наличии специфичных для него, требуемых его природой условий. При отсутствии этих условий, несмотря на обилие пищи и прочих компонентов, развитие останавливается, и организм не достигает зрелости, хотя рост его и продолжается.

При наличии определенных условий рост и развитие организма происходят нормально, при нарушении их они могут протекать по-разному, т. е. отмечается интенсивный рост при замедленном развитии, замедленный рост при интенсивном развитии и т. д. (рис. 1). Так, например, растения пшеницы, случайно выросшие на дороге, достигают зрелости и плодоносят, но они имеют карликовый рост, приносимые ими семена щуплы, их очень немного. Растения того же сорта пшеницы, выращенные в культурных условиях, достигают нормального роста и дают полноценный урожай. Семена озимой пшеницы (нуждающиеся для своего развития в осеннем посеве), будучи высеяны весной, прорастают, при этом растения увеличивают свою зеленую массу, но не формируют органов размножения и не заканчивают своего развития плодоношением.

Хлопчатник, выращенный в разных условиях

Т. Д. Лысенко открыл в общей цепи индивидуального развития однолетних травянистых растений (от семени к семени) две стадии, резко различающиеся по требованиям, предъявляемым к условиям внешней среды при прохождении этих стадий — стадию яровизации и световую.

Таким образом, развитее всегда сопровождается изменениями, хотя не всякое изменение есть развитие. При развитии происходит такое превращение, при котором организм завершает свой цикл (у растения — от семени к семени). В этом цикле развития меняются потребности организма.

Стадия яровизации характеризуется тем, что растение на этом этапе своего развития требует определенных условий влажности и пониженной температуры при соответствующем доступе кислорода. При этом каждое растение имеет свою норму требований, исторически сложившуюся в филогенетическом развитии. Если эти условия не соблюдены, то растение будет увеличивать свою массу, расти, но не выколосится и не даст семян. При наличии соответствующих условий стадия яровизации осуществляется как в только что тронувшихся в рост семенах, так и в старом, задержавшемся в своем развитии растении. В период прохождения стадии яровизации растение нетребовательно к освещению.

Семена озимой пшеницы, требующей в период прохождения стадии яровизации низких температур, будучи высеяны в почву с осени, находят в поле условия, требуемые их природой, что обеспечивает им возможность нормального прохождения стадии яровизации,— поэтому они заканчивают свое развитие плодоношением. Вывеянные весной, они не встречают нужного им комплекса условий, чем и объясняется остановка их развития. Яровые растения, развивающиеся при более высокой температуре, найдут при весеннем посеве необходимый им комплекс условий для успешного завершения этой стадии и нормально закончат свое развитие.

Различные растения предъявляют различные требования для прохождения стадии яровизации; есть холодолюбивые и теплолюбивые растения, но ни одно растение не может плодоносить, не пройдя стадии яровизации.

Т. Д. Лысенко предложил агроприем — яровизацию, т. е. предпосевное выдерживание семян при соответствующей пониженной температуре, влажности и аэрации. Термин «яровизация» применен потому, что озимые сорта после такой обработки ведут себя, как яровые. На юге метод предпосевной яровизации применяется к яровым культурам. Сокращая вегетационный период, он обеспечивает урожай, так как яровизированные культуры дозревают ускоренно, еще до наступления жарких, засушливых дней южного лета (рис. 2).

Весенний посев озимой пшеницы Украинка

Накопление стадийных изменений клетками растений носит количественный характер — эти изменения накапливаются до определенного предела, затем возникает новое качество — скачок, характеризующий переход в новую стадию. Количественный характер накопления клетками стадийных изменений доказывается опытами по дояровизации семян. Если семена озимых пшениц требуют для прохождения стадии яровизаций 45 — 50 дней, а их яровизировали меньшее число дней, то материал остается недояровизированным и при посеве в полевых условиях он не выколосится. Эти растения выколосятся нормально, если после хранения в подсушенном виде их потом дояровизировать, т. е. снова поставить в соответствующие, требуемые этими растениями условия температуры и влажности. Тогда для завершения ими стадии , яровизации потребуется ровно столько дней, сколько было недодано (рис. 3).

Стадия яровизации

Весенний посев яровизированных озимых пшениц 1930 г. (Одесса)

После того как в клетках растения произошли качественные изменения, характеризующие завершение стадии яровизации, растение переходит в следующую стадию своего развития — световую. Световая стадия характеризуется повышенной чувствительностью растений к освещению, к суточному чередованию света и темноты. На световой стадии своего развития каждая растительная форма предъявляет свойственные ее природе требования к освещению. Эти требования являются отражением исторически сложившихся приспособлений (рис. 4).

Световая стадия. Пырейно-пшеничный гибрид

Периодичность освещения, которая имеется в природе (смена дня и ночи), оказывает большое влияние на развитие растений. Растения северных районов и районов средней полосы, где весенние и летние ночи коротки, а дни длинны, требуют для своего нормального развития так называемого «длинного дня» для прохождения световой стадии. Эти растения в условиях юга, где ночи длинны, не перейдут к плодоношению, если им не обеспечить дополнительного освещения.

В опытах Т. Д. Лысенко ячмень рос в теплице при десятичасовом световом дне в течение 2 лет, но так и не выколосился, в то же время растения того же сорта ячменя, выращиваемые в тех же условиях, но при беспрерывном освещении, выколосились через 25 — 30 дней после высева.

Как и при прохождении стадии яровизации, для растения не имеет значения, в какой морфологической фазе будет им пройдена световая стадия, лишь бы она была осуществлена; поэтому после предпосевной яровизации семена растений «длинного дня» при воспроизводстве на юге держат на свету, чтобы дать им как бы световую зарядку на весь вегетационный период. Световой режим, необходимый для прохождения растением световой стадии, т. е. для полного нормального завершения цикла развития, нужен не на весь вегетационный период, а только в течение определенного срока, индивидуального для каждого сорта.

Растения южных областей требуют для нормального развития прохождения световой стадии на короткой дне (т. е. им нужна дополнительная темнота). Куст хлопчатника в теплице на непрерывном освещении рос в течение нескольких лет, но не плодоносил, кроме одной веточки, которая подвергалась систематическому затемнению (рис. 5).

Локализация стадийных изменений. Хлопчатник многолетний.

Кукуруза, растение короткого дня, в условиях Одессы достигала 3 м, но не развила органов плодоношения (рис. 6).

Световая стадия. Кукуруза.

В северных районах южные культуры (короткого дня), например, просо, после яровизации держат в темноте. После 6 — 7 дней пребывания в темноте просо плодоносит в условиях длинного и даже непрерывного дня на севере.

Итак, развитие растения состоит из разнокачественных этапов — стадий. На каждом этапе — стадии — растение для своего развития требует определенных условий: на первой стадии — яровизации — оно требует определенных температурных условий, на второй стадии — световой — определенных условий освещения.

Но было бы ошибочно считать, что температура и свет являются единственными условиями, необходимыми для развития. На каждой стадии растение требует определенного комплекса условий, но основными условиями на стадии яровизации будут температура, аэрация и влажность, на световой же стадии решающее значение имеет освещение. Стадии развития растения могут проходить только последовательно, т. е. сначала яровизацию, а потом световую. Стадийные процессы происходят в клетках точек роста и передаются только клетками, возникшими через деление клеток точек роста.

Растения, выращенные из черенков, взятых последовательно по длине стебля, обнаруживают различную подготовленность к плодоношению. Происшедшие из черенков, расположенных на материнском растении выше места прикрепления первого бутона, растения быстро зацветают и плодоносят; растения же из черенков, лежавших ниже первого бутона, запаздывают с цветением. Таким образом, клетки по длине стебля могут обладать различными в смысле стадийности качествами (рис. 7 и 8).

Черенки от корневых шеек и верхних частей деревьев имеют различную степень подготовленности к плодоношению

Озимая пшеница

Разные участки ткани могут находиться на разных стадиях развития. Это подтверждено многочисленными опытами с хлопчатником, соей и другими растениями. Доказательством того, что зацветание верхушечных почек происходит в силу стадийной зрелости, а не по причине лучшего притока питательных веществ к этой части стебля, служит следующий опыт, проведенный с соей. Два растения сои (рис. 9) произошли из верхушечных черенков, но одно из них было взято от растения, еще не плодоносящего, а второе от плодоносящего. После укоренения они выращивались в условиях непрерывного освещения (когда соя обычно не плодоносила). Первое растение не приступило к цветению, в то время как второе образовало бутоны, зацвело и принесло плоды.

Соя. Оба растения выращивались в условиях непрерывного освещения

Локализация стадийных изменений в точках роста была показана также в опытах, когда условия прохождения той или иной стадии были созданы только для отдельных частей растений, в то время как все остальные части не получали необходимых для их стадийного развития условий. Это было показано, в частности, в выше приведенных опытах с хлопчатником.

Стадийные процессы необратимы. Яро-визированные семена не могут разъяровизироваться, сколько бы они ни хранились (до потери всхожести). Таким образом, для растительных организмов мы в настоящее время имеем глубоко и детально разработанную теорию развития.

Для животных, к сожалению, до сих пор такой теории нет, хотя наличие стадийности в развитии животного организма не вызывает никакого сомнения.

Организм высших позвоночных животных, и в особенности человека, имеет высоко развитую нервную систему и большое количество сложно устроенных систем органов, вследствие чего его взаимоотношения с внешней средой более сложны.

Однако не вызывает никакого сомнения тот факт, что в детском возрасте организм качественно отличен от организма юноши, зрелого человека и старика. Во все эти периоды индивидуального развития организм имеет иные потребности, характеризуется иными отношениями как внутренними, так и с окружающей внешней средой. Изменяется характер обмена веществ, характер реактивности организма и т. д.

На эти особенности и должен ориентироваться врач при подходе к больному.


Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины.

Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован...


Практические занятия вирусы

Занятие 1-е. Методы вирусологических исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Особенности биологии вирусов. 2. Принципы классификации вирусов. 3. Вирион, его строение, размеры и химический состав. 4. Микроскопические методы изучения морфологии вирусов. 5. Методы культивирования вирусов на культурах клеток, куриных эмбрионах, лаб...


Препараты для профилактики и лечения вирусных заболеваний

Препараты для профилактики и лечения оспы. Оспенная вакцина сухая — Vaccinum variolae siccum является живой вакциной. В зависимости от субстрата, на котором культивируют вирус, различают дермальную (культивирование на коже животных), тканевую (культивирование в клеточных культурах) и яичную или ововакцину (культивирование на куриных эмбрионах).

Возбудители основных вирусных заболеваний

Возбудитель оспы. Возбудитель оспы является одним из самых крупных вирусов (200—350 нм). Этот вирус может быть обнаружен в оптическом микроскопе при применении специальных методов окраски (тельца Пашена).

При натуральной оспе в эпителиальных клетках обнаруживаются внутриклеточные включения — тельца Гуарниери.



Категория: Развитие органического мира
Просмотров: 39 | Теги: стадия яровизации, Т. Д. Лысенко, Теория стадийного развития Лысенко, световая стадия, Теория стадийного развития