|
 És de gran importància millorar la qualitat de les plantes que es crien per a les nostres necessitats. Després d’haver començat, potser, amb la sembra semi-aleatòria a prop de la seva cabana de caça de les primeres llavors que li van venir a la mà, una persona que ja es trobava a l’alba de la seva història cultural busca noves plantes; Apareixen plantes cultivades gradualment, que es diferencien en res o gairebé res dels seus avantpassats salvatges, i després adquireixen cada vegada més trets.
Amb el pas del temps, l’home ha creat al seu voltant una “vegetació” molt especial: tot un món artificial d’aquestes plantes, que no estan en estat salvatge i que no han existit mai.
Una de les característiques més importants de les plantes conreades és que en la seva major part no poden existir sense la cura humana per les seves llavors. D'altra banda, una persona només pot utilitzar per a les seves necessitats aquelles plantes, les llavors de les quals poden sobreviure durant almenys diversos mesos, abans de l'aparició d'un moment favorable per a la sembra.
L’home ha creat i continua creant plantes que són especialment convenients per als seus propòsits econòmics. Està buscant varietats que no desprenguin les seves llavors quan siguin madures, per evitar grans pèrdues de collita. Per exemple, a blat de moro els grans s’asseuen tan fermament a la panotxa que només es poden alliberar d’aquí per la força. Per a una planta salvatge, en la seva major part, és beneficiós el contrari: sembrar les seves llavors el més fàcilment possible. És fàcil d’entendre que el blat de moro no pogués existir en absolut a la natura: els grans que quedaven ben posats a la panotxa brotarien tots junts quan la panotxa caigués sobre un terreny humit i els brots s’encallarien. Però això no és suficient, en la immensa majoria dels casos, les llavors de les plantes cultivades són capaces de germinar a finals d’estiu, poc després de madurar. I això significa per a ells la mort total en les condicions del nostre clima: els delicats brots de la majoria de les espècies vegetals, per descomptat, no podrien suportar el fred hivernal. Sota la protecció de l'home, les llavors hivernen als seus graners i es sembren només per a la propera primavera. És cert, hi ha plantes d’hivern, però són minoritàries i no sobreviuen a l’hivern en tots els climes; a l'extrem nord, només poden sobreviure les plantes de primavera de maduració primerenca. És per això que la cultura de l’ordi, una planta primaveral de maduració primerenca, va més al nord.
Però perquè una planta sigui adequada per al cultiu, ha de tenir llavors que es puguin emmagatzemar durant molt de temps sense perdre la seva germinació. Per tant, per molt valuosa que sigui una planta per les seves qualitats, és totalment inadequada per al cultiu en les nostres condicions si les seves llavors no es poden mantenir viables des de la collita fins a la sembra. Finalment, hi ha casos en què les llavors es mantenen viables, només en condicions que són difícils de crear artificialment, per exemple, emmagatzemant grans masses de gra en aigua (arròs d’aigua salvatge).
 Quina importància té la durada i el mètode d’emmagatzematge de les llavors de les plantes obtingudes d’elles?
Recordem primer què és una llavor. La llavor de cada planta conté al seu interior un embrió, que té una arrel i una tija diminutes; les fulles comencen a desenvolupar-se des de la part superior d’aquest darrer després de la germinació. La germinació d'una llavor consisteix en el fet que aquesta petita planta embrionària comença a créixer, convertint-se gradualment en una gran planta adulta. El desenvolupament de l’embrió, com el de qualsevol altre organisme, es basa en el fet que les seves cèl·lules constituents es multipliquen. Aquestes cèl·lules divisòries formen la punta de l’arrel i l’àpex de la tija de l’embrió; totes les arrels de la futura planta s’originen a partir de diverses cèl·lules de la punta de l’arrel de l’embrió, totes les parts superiors de la planta (fins i tot en arbres gegantins) s’originen a partir de diverses cèl·lules primàries de l’àpex de la tija embrionària.
La qualitat de les plantes que en creixen depèn de la qualitat de les llavors: no només el sègol creixerà a partir de llavors de sègol, i no de blat, sinó que el bon sègol creixerà a partir de les llavors d’una bona varietat de sègol i el sègol dolent creixerà a partir de les llavors d’una mala.
Com acabem de veure, una planta que es desenvolupa a partir de llavors prové d’unes poques cèl·lules de l’embrió. Per tant, òbviament, les seves qualitats s’han de contenir en aquestes cèl·lules. Aquestes inclinacions -els gens- es troben al nucli de la cèl·lula, més precisament als cromosomes –mides petites, de diverses mil·lèsimes de mil·límetre–, cossos que apareixen al nucli cada vegada que hi ha una divisió, és a dir, multiplicació de cèl·lules. El conjunt de cromosomes constitueix l’aparell amb l’ajut del qual es transmeten les propietats durant el desenvolupament de l’organisme d’una generació cel·lular a una altra. Aquest és l’aparell de l’herència. Qualsevol diferència entre les plantes transmeses a través de les llavors, ja sigui el color de les flors, el gust del fruit o la mida del rendiment, depèn de les inclinacions contingudes en els cromosomes, gens que es transmeten amb una correcció invariable durant cada divisió cel·lular en les cèl·lules resultants. Per tant, totes les cèl·lules que formen un organisme contenen els mateixos gens. Les parts individuals de l'organisme, per exemple, una fulla, una tija, una arrel, una flor, es diferencien entre si en una planta perquè el seu desenvolupament es produeix en condicions diferents. Cada cèl·lula capaç de reproduir -se la part superior de la tija o la punta de l’arrel de l’embrió- conté en el seu nucli el mateix conjunt de gens, les propietats del qual afecten el caràcter i la qualitat de la planta en desenvolupament.
La constància d'aquestes propietats - "herència" - depèn del fet que durant cada divisió cel·lular, no només la cèl·lula es divideix per la meitat, sinó cada minúscula partícula del cromosoma, cada gen també es divideix en dos, formant dos cromosomes completament idèntics, dos gens completament idèntics. Les propietats dels gens es mantenen sense canvis durant milers i milions d’anys; coneixem moltes plantes que no només
no han canviat durant un període històric de diversos milers d’anys, per exemple, des de l’època dels faraons egipcis, però van continuar sent els mateixos que els seus avantpassats que van viure fa milions d’anys i que van trobar en dipòsits antics de l’escorça terrestre.
Un embrió de llavors és un petit magatzem de gens heretats de la planta en què va madurar la llavor. La vida amb totes les seves peculiaritats s'amaga a la capa de llavors i • espera les condicions desfavorables; tan aviat com arriba un moment favorable, comença el desenvolupament, creix una planta, les qualitats de la qual dependran de la qualitat dels gens continguts a les cèl·lules de l’embrió. Aquestes qualitats es conserven no només durant la germinació de les llavors, sinó també en repòs, quan la llavor està seca.
Però, què passa amb les tendències hereditàries de l’embrió contingudes a la llavor a mesura que passa el temps? La durada d’aquest període de vida de la planta se sol definir estrictament: el roure creix durant milers d’anys i la gla es troba, sense germinar, només un hivern; El salze també creix durant molts anys, però les seves llavors germinen immediatament després de caure a terra humida. Molt poques vegades, les llavors romanen a la natura sense germinar més de 6-7 mesos. Què es fa amb ells si han de mentir sense germinar durant períodes més llargs? Les propietats hereditàries de l’embrió es mantenen inalterades o, al contrari, canvien a mesura que passa el temps?
Tothom, per descomptat, sap que no hi ha llavors que sempre conservin la capacitat de germinar: tard o d’hora perden la seva germinació. El període durant el qual les llavors romanen viables és molt diferent per a diferents plantes, en sègol, per exemple, és molt menor que en el blat, en les llavors de salze perden germinació al cap de pocs dies després de la maduració, les llavors de lotus de l'Índia romanen viables durant un segle o fins i tot més ... Tanmateix, aquests terminis llargs s’han de considerar excepcionals.
La germinació de les llavors es determina en estacions especials de control de llavors i es calcula en percentatge.A l’hora d’avaluar la qualitat de les llavors, primer es presta atenció al percentatge de germinació; com més baixa sigui, més llavors s’han de sembrar a la mateixa zona per tal d’obtenir la densitat de planta requerida.
 Encara es desconeix la causa de la pèrdua de germinació. Només coneixem les condicions que afecten la preservació de la germinació de les llavors. Per tant, es va comprovar que un fort contingut d'humitat de les llavors condueix a una pèrdua ràpida de germinació, mentre que en seca, al contrari, la germinació dura més temps. Les llavors de sègol de la regió de Moscou, on són més aviat humides, sovint perden completament la seva germinació el tercer any i, a l’estat americà d’Arizona, que té un clima sec, el mateix sègol mostra una bona germinació durant el desè any. Especialment ràpidament, les llavors perden la seva germinació a causa del clima molt humit que hi ha. Però fins i tot en climes molt secs, les llavors poden perdre ràpidament la seva germinació a causa de la seva pròpia humitat, per exemple, si no estan prou assecades després de la collita, apilades en una habitació humida, etc.
Fins fa molt poc temps es creia que no es produïen canvis en les llavors, excepte la pèrdua gradual de germinació. Totes les qualitats varietals (creixement, taxa de desenvolupament, rendiment, qualitat del fruit o gra, requisits de sòl, clima, etc.) es consideraven estables, indestructibles, més duradores que la vida mateixa; semblava que l'embrió mor abans que canviessin les seves qualitats hereditàries.
Aquesta sorprenent estabilitat de les inclinacions hereditàries, però, no és absoluta. Des de fa més de trenta anys se sap que les qualitats de les plantes poden canviar: sembren, per exemple, blat sense arest i, de sobte, creixen al camp una o més plantes espinoses; o les plàntules grogues, desproveïdes de clorofil·la, apareixen de sobte entre la sembra, o apareixen de flors blanques entre les plantes amb flors vermelles, etc. Aquests canvis són sovint hereditaris, transmesos a través de les llavors a generacions posteriors; així, a partir de les llavors d’una planta espinosa que ha aparegut, només creixen més les plantes espinoses. Aquests canvis tan poc freqüents (i realment es produeixen rarament, una vegada entre centenars de milers i milions de plantes) que es transmeten a la descendència s’anomenen mutacions. Com s’ha comprovat ara, són la causa de totes les diferències entre les espècies existents d’éssers vius: si no hi haguessin mutacions, no hi hauria ni tu ni jo. La vida a la terra probablement existiria d’una forma més senzilla.
La majoria de les mutacions són perjudicials per al cos: en una planta, una mutació molt sovint condueix a la infertilitat, a diverses irregularitats i deformitats del desenvolupament. Però algunes de les mutacions són beneficioses per a la planta o beneficioses per als humans; recollint aquestes mutacions, l’home va crear moltes varietats de plantes que necessitava. És evident la importància que seria per a nosaltres aprendre a gestionar les mutacions. També és necessari gestionar-les per protegir les nostres valuoses "varietats de l'aparició de qualitats innecessàries i nocives en elles.
Tot i això, encara no es coneixien les causes de les mutacions; només en els darrers 6-7 anys s’ha comprovat que el seu nombre pot augmentar molt per influències externes sobre el cos, sobre les cèl·lules que donen lloc al cos. L’efecte més fort en aquest sentit l’exerceixen els raigs X, la irradiació de flors o llavors madures amb les quals es pot augmentar el nombre de mutacions centenars de vegades i, per tant, crear ràpidament moltes noves qualitats de plantes.
Quina és la causa de les mutacions? L’escriptor d’aquestes línies fa temps que el busca. Fa uns quants anys em va quedar clar que la causa de les mutacions hauria d’estar estretament relacionada amb els processos vitals que tenen lloc a la cèl·lula i no provenir de l’exterior, per exemple, en forma de raigs X. Les mutacions són omnipresents i, per tant, la raó d’elles ha de ser omnipresent. Per tot plegat, era més fàcil suposar que les condicions que causen mutacions es creen, com s’acaba de dir, a l’interior de la cèl·lula a causa dels processos vitals que s’hi produeixen.
Quins processos es produeixen a la llavor quan es troba, perdent lentament la seva germinació? Realment només hi ha pèrdua de germinació o hi ha altres canvis en les propietats de l’embrió? No es produeixen, mentre la llavor està estirada, canvis en les propietats hereditàries de l'embrió que conté? És cert que les qualitats varietals romanen completament inalterades mentre l’embrió és viu?
Els professionals saben des de fa temps que les llavors velles no creixen a partir de llavors fresques. Les observacions a llarg termini ens han demostrat el mateix. A més, després de treballar durant diversos anys en la producció artificial de mutacions irradiant llavors amb raigs X, ens vam adonar que les plàntules obtingudes d’aquestes llavors són molt similars en les seves característiques a les cultivades a partir de llavors velles.
 Estudis detallats realitzats al laboratori de citogenètica de l'Institut Biològic de la CEC que porta el nom de V.I. K.A. Timiryazev a Moscou va descobrir un fenomen notable: com més antigues són les llavors, més mutacions s’obtenen entre les plantes que en conreen. Apareixen moltes plantes lletges, moltes d’elles són quasi o completament estèrils, apareixen varietats completament noves, etc. Aquestes dades ja s’han provat en molts tipus de plantes, incloent sègol, blat de moro, ordi, provades no només aquí, sinó també per a frontera. Un altre descobriment important, fet gairebé simultàniament al nostre país i, sobre la base del nostre primer treball, al Canadà, va ser el descobriment que el nombre de mutacions depèn de la calor i la humitat: com més càlid estigui a l’habitació on s’emmagatzemen les llavors o com més humida sigui, més es produeixen mutacions a les plantes.
Aquestes mutacions s’expressen de les maneres més variades; la majoria d’ells, com sempre, són perjudicials. Si les llavors són molt velles o es troben en condicions d’humitat i calor massa elevades, les mutacions interrompen completament el curs del desenvolupament i la llavor perd germinació.
Una característica sorprenent però força comprensible d’aquestes plantes mutants és que són gairebé sempre quimeres (aquest és el nom de les plantes que consisteixen en teixits de diverses qualitats hereditàries; de fet, qualsevol arbre empeltat, per exemple un arbre fruiter, és una quimera, ja que consisteix en parts (a partir de ceps salvatges i cries culturals). Per què és així, és fàcil d’entendre si recordem que una planta es desenvolupa a partir de diverses cèl·lules de l’embrió: les arrels es formen a partir de les cèl·lules apicals de l’arrel i totes les parts aèries sorgeixen de diverses cèl·lules de l’àpex de la tija. Les mutacions sempre es produeixen de manera independent en diferents cèl·lules; per tant, entre les cèl·lules inicials de l’embrió, juntament amb les cèl·lules mutants, quasi sempre queden cèl·lules normals i, posteriorment, una part de la planta es desenvolupa a partir de cèl·lules mutants i l’altra a partir de cèl·lules normals. En casos rars, la planta resulta estar composta per parts de diverses varietats.
Ara podem extreure diverses conclusions d’importància pràctica molt important. En primer lloc, emmagatzemar llavors significa canviar. Les llavors velles són velles només en edat; pel que fa a les seves qualitats, són "noves", ja que potser no creixen les mateixes plantes de les quals es van recollir. Per tant, per trobar el més aviat possible noves qualitats de plantes, cal sembrar llavors velles. Les existències de llavors emmagatzemades en estacions experimentals durant anys i desenes d’anys poden servir com a font més valuosa per al desenvolupament de noves varietats de plantes. D’altra banda, multiplicant les llavors velles per als cultius agrícoles, correm el risc d’espatllar la varietat, ja que la majoria de les mutacions són perjudicials. En segon lloc, la calor i la humitat, que acceleren l’aparició de mutacions, es poden utilitzar per produir mutacions artificialment. Aquest mètode no només és barat, senzill i està disponible en general, sinó que també és millor que altres, ja que no requereix condicions artificials, com ara els raigs X. A més, hi haurà menys efectes secundaris adversos a la planta. Però emmagatzemar les llavors en una habitació massa calenta o amb molta humitat pot fer que no siguin adequades per als cultius agrícoles, fins i tot si la taxa de germinació no disminueix molt.És especialment important tenir por de l’escalfament del gra, en què la calor i la humitat actuen simultàniament.
M. S. Navashin
Interessant: la planta més petita
La més petita de les plantes amb flors, la wolfia sense arrels, pertany a la família de les ànecs, viu a la superfície de masses d’aigua estancades, cobrint-les amb una pel·lícula marró que s’assembla als fons de cafè. El diàmetre d’una planta individual poques vegades supera el mil·límetre. A diferència de les espècies més grans de llenties, la wolfia no té cap arrel; absorbeix les substàncies necessàries amb tota la superfície immersa en aigua. La planta ni tan sols té fulles, tot consisteix en una "fulla de la tija" curta, en una depressió especial de la qual brota una nova planta aproximadament un cop al dia. El nombre total de plantes es duplica al dia. La floració de la wolfia és extremadament rara. La flor es troba a la part superior que sobresurt de l’aigua i és una depressió en la qual es col·loquen un pistil i un estam.
La Wolffia pot ser una mala herba perillosa als arrossars, però a causa de la seva ràpida reproducció, de vegades es cria especialment per obtenir una massa verda rica en proteïnes i carbohidrats per a l'alimentació del bestiar.
|
