AUGU ORGANOGRĀFIJA: VĒSTURE, TĀS IZPĒTE UN NOZARES - BIOLOĢIJA - 2025

Augs organography ir zinātne, kas pēta dažādas audus un orgānus augiem. Tā ir bioloģijas nozare, kas atbalsta un papildina arī citu zinātņu studijas.

Tomēr šī disciplīna ir varbūt vismazāk zināmā no visām. Tas var būt saistīts ar faktu, ka tā izpētei parasti tuvojas anatomija vai histoloģija, kas arī pēta auga orgānus.

Autors: Ibib Flors, no Wikimedia Commons

Augu organogrāfijas informācija ir ārkārtīgi svarīga. Tas, cita starpā, varētu piedāvāt vispārēju redzējumu par evolūciju, kas notikusi noteiktā auga struktūrā. Tas varētu izskaidrot dažādas problēmas, kas saistītas ar dīgtspēju vai ziedēšanu.

Tas arī palīdz izprast augu reproduktīvos un veģetatīvos faktorus, kas ir noteicošais faktors augu sugu taksonomiskajā klasifikācijā.

Pašlaik molekulārās organogrāfijas mērķis ir panākt pēdējo gadu ģenētisko atklājumu integrāciju ar iepriekšējo gadu desmitu morfoloģiskās un evolūcijas botānikas piedāvātajiem datiem.

Vēsture

Aristoteli, ievērojamo senās Grieķijas filozofu, loģiķi un zinātnieku, var uzskatīt par pirmo bioloģijas studentu, kurš deva zinātnisko redzējumu organogrāfijai. Viņš uzskatīja dažādās auga daļas par "orgāniem" un izveidoja sakarības starp tām un funkcijām, kuras tās veic.

Septiņpadsmitā gadsimta laikā Joahims Jungs, viens no zinātniski nozīmīgākajiem šī gadsimta skaitļiem, lika saprast, ka augus veido struktūras, ko sauc par orgāniem. Viņš uzsvēra saknes, stublāja un lapas esamību, katrā no tām nosakot tās formu, funkciju un stāvokli.

Jaunumi organogrāfijas jomā turpinājās 18. gadsimtā, kad Kaspars Frīdrihs Volfs, uzskatīts par embrioloģijas tēvu, sīki izpētīja metamorfozi augos.

Viņa pētījumi ļāva viņam secināt, ka lapu pamatiem ir līdzība ar zieda daļām un ka abi ir iegūti no atšķirīgiem audiem. Viņš arī paziņoja, ka visas auga daļas, izņemot stublāju, ir lapas, kuras ir modificētas.

Metamorfozes teorija

1790. gadā vācu dramaturgs un zinātnieks Johans Volfgangs fon Gēte izdeva grāmatu “Augu metamorfoze”. Savā teorijā viņš apgalvo, ka visi ziedu orgāni ir to variāciju produkts, kuras sākotnējā forma ir piedzīvojusi.

Gēte atmasko domu, ka auga orgāni ir cēlušies no lapu modifikācijām. Dīgļlapas tiek uzskatītas par nepilnīgām lapām. Lapas pēc metamorfozes rada arī pumpurus, ziedlapiņas, putekšņlapus un sīpolus.

Šīs idejas par augu morfoloģiju bija vēlākas izpētes darba pamatā, ieskaitot Kārļa Darvina ideju.

Saistītās zinātnes

Augu fizioloģija

Tas ir atbildīgs par metabolisma procesu izpēti, kas notiek augos. Starp tiem ir elpošana, dīgtspēja, fotosintēze un ziedēšana.

Augu morfoloģija

Tas ietver citoloģiju un histoloģiju, jo viņi ir atbildīgi par auga struktūras un mikroskopiskās formas zināšanu.

Augu embrioloģija

Tā ir atbildīga par struktūras, kurā atrodas auga sporas (sporangijas), gametofītus un embrijus, izpēti.

Palinoloģija

Šī zinātne, kas ir botānikas nozare, koncentrējas uz ziedputekšņu un sporu izpēti, kas ir daļa no augu sugu reproduktīvajām struktūrām.

Ko tu mācies? (mācību objekts)

Augu organogrāfija ir bioloģijas apakšnodalījums, kas paredz dažādu audu, sistēmu un orgānu, kas veido augus, izpēti. Tas ļauj novērtēt iekšējās šūnu struktūras, kā arī sīki izpētīt augu makroskopiskos aspektus.

Daži no augu mikroskopiskajiem aspektiem, kurus var izpētīt ar organogrāfijas palīdzību, ir šūnu membrāna un daži organeli, piemēram, mitohondriji, ribosomas un hloroplasti. Viņi var arī izpētīt audus, piemēram, meristemu, parenhīmu, ksilēmu un floēmu.

Makroskopiskā līmenī šie aspekti varētu būt katras augu daļas: saknes, stublāja, lapas, zieda, augļa un sēklas kā reproduktīvās gametas svars, lielums, forma, krāsa, tekstūra.

Augu organogrāfijā tiek ņemta informācija, kas iegūta no šiem aspektiem, un to saista ar funkciju, ko tie pilda augā. Tas ļauj noteikt attiecības un diferenciāciju starp katru sugu, lai atrastu līdzības un raksturlielumus, kas ļauj definēt katru grupu.

Veģetatīvie dzīves orgāni

Šī orgānu grupa ir atbildīga par auga dzīves uzturēšanu. Parasti tiem ir vielu un uztura pārvadāšanas funkcija. Starp šiem orgāniem ir:

• Sakne. Šis orgāns pilda barības vielu fiksēšanas un absorbcijas funkciju.
• Stublājs. Tas ir auga lapu, ziedu un augļu atbalsts. Tie ir arī ūdens un barības vielu pārvadāšanas ceļš, ko absorbēja sakne.
• Lapu. Šajā orgānā notiek fotosintēze, kurā tiek iegūts skābeklis un glikoze.

Reproduktīvie orgāni

Šeit ir sagrupētas struktūras, kas atbildīgas par auga pavairošanu. Šie ir:

• Sēkla. Tajos ir embrijs, kas, attīstoties, izraisīs auga pavairošanu.
• Zieds. Tas ir reproduktīvais orgāns, kas sastāv no modificētām lapām, kur atrodami kausiņi, korolas, androecium un gynoecium. Tie var būt dažādu krāsu un formu.
• Augļi. Tas ir auga orgāns, kas veidojas kā apaugļotas olnīcas attīstības produkts. Tā iekšpusē ir sēklas.

Metodika

Augiem ir audu un orgānu grupa, kas veido funkcionālu un anatomisku vienību, kas ļauj viņiem veikt dzīvībai svarīgās funkcijas. Katra orgāna un apakšsistēmas izpēti varēja veikt dažādos veidos.

Novērojumus var veikt, neapsverot nevienu cēloņsakarības kritēriju, izmantojot salīdzinošo pārbaudi. Šī metodika tiek izmantota aprakstošajā un salīdzinošajā morfoloģijā. Tie sākas ar domu, ka formu dažādība ir viena veida primitīvas struktūras variācijas.

Atkarībā no izmeklēšanas mērķa un rakstura, kuru vēlaties uzzināt, jums, iespējams, būs jāizpēta saistība starp organisko formu un cēloni, kas to izraisa.

Lai to panāktu, varētu veikt eksperimentus, iesaistot augsto tehnoloģiju aprīkojumu vai instrumentus, kā arī dažas datorizētas procedūras.

3D attēlveidošana

Sākotnēji, lai aprēķinātu lapas augšanas ātrumu, uz šī orgāna virsmas ar tinti tika novilkti vairāki punkti. Bija paredzēts ieskicēt nelielu taisnstūru režģi, ko laika gaitā varētu izmantot nepieciešamo datu iegūšanai.

Pašlaik ir rīki, kas analizē digitālo attēlu secību trīs dimensijās, kas ļauj automātiski izsekot identificētās funkcijas pārvietojumam.

Šajos tehnoloģiskajos rīkos ietilpst dažādi algoritmi un programmas, kas ļauj vidējo rezultātu aprēķināt, parādot tos telpisko karšu veidā. Šis paņēmiens ir izmantojams visos citos auga orgānos.

Īstas studijas organogrāfijā

Bougainvillea spectabilis Willd reproduktīvā organogrāfija

2015. gadā pētnieku grupa veica pētījumu par Bougainvillea spectabilis Willd, kas pazīstams kā bungavilla vai trinitaria, ziedu attīstību. Šim augam ir liela nozīme dārzkopībā, kā arī farmācijas un vides nozarē.

Pētījums tika veikts, pamatojoties uz šīs sugas struktūru un ziedu organogrāfiju. Rezultāti parādīja vairākas specifiskas reproduktīvās organogrāfijas pazīmes, piemēram, ka zieda augstākajās olnīcās attīstās tikai bazāla olšūna.

Visa informācija varētu būt ļoti noderīga, lai izprastu dažādus reproduktīvos faktorus, ieskaitot to sterilitāti.

Eugenia ģints (Myrtaceae) Āfrikas dienvidos: lapotnes organogrāfijas taksometrija (1982)

Šajā pētījumā tika salīdzinātas 6 sugas, kas pieder pie Eugenia L. ģints un kuru parastais nosaukums ir kajenas ķirsis vai jāņogas. Lai noteiktu taksonomisko vērtību, tika veiktas 20 lapveida organogrāfijas kvantitatīvi nosakāmo īpašību skaitliskās analīzes.

Rezultāti tika pielāgoti pašreizējai sugas robežai, parādot lapotnes organogrāfijas taksonomisko vērtību.

Asinsvadu elementu organogrāfiskais sadalījums Hibiscus L. ģintī (1997)

Tika veikts pētījums par Hibiscus L ģints locekļiem, kas pazīstami kā ķīniešu roze vai kajenna. Tajā tika izpētīts asinsvadu elementu organogrāfiskais sadalījums un īpašības. Nodoms bija nodibināt attiecības starp dažādiem šīs ģints pārstāvjiem.

Izmeklējumos cita starpā atklājās, ka pētītajām sugām ir īsi asinsvadi. Viņu šķērsvirziena galā ir arī vienkāršas perforācijas plāksnes. Šiem parametriem ir liela nozīme sugu taksonomiskajā klasifikācijā.

Gēnu ekspresijas modeļu morfoloģija un kvantitatīvs monitorings ziedu indukcijas un agrīnas ziedu attīstības laikā Dendrocalamus latiflorus (2014)

Dendrocalamus latiflorus ir bambusa ģints, kam ir liela ekoloģiskā nozīme tropu un subtropu apgabalos. Tika novērtētas tā īpašības attiecībā uz šī auga morfoloģisko uzbūvi un ģenētisko profilu. Mērķis ir zināt indukciju un ziedu attīstību.

Pumpuru morfoloģijas un ziedu organogrāfijas pētījumi tika papildināti ar specializētām metodēm. Daži no tiem bija skenējoša elektronu mikroskopa izmantošana.

Kombinētie testi nodrošina vieglus marķierus, ļaujot izsekot pārejai starp veģetatīvo un reproduktīvo fāzi.

Atsauces

1. Pupuma, RB Bhat (1997). Asinsvadu elementu organogrāfiskais sadalījums Hibiscus L. ģintī. Sience direct. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
2. Suxia Xuab, Qingyun Huanga, Qingyan Shuc, Chun Chena, Brady A. Vick (2008). Bougainvillea spectabilis Willd reproduktīvā organogrāfija. Zinātne tieša. Atgūts no com.
3. Vikipēdija (2018). Organisms. Atgūts no vietnes en.wikipedia.org.
4. Emmerentiadu Plessis, AEvan Wyk (1982). Eugenia ģints (Myrtaceae) Āfrikas dienvidos: lapotnes organogrāfijas taksometrija. Zinātne tieša. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
5. Lauren Remmler, Anne-Gaëlle, Rolland-Lagan (2012). Skaitļošanas metode augšanas modeļu kvantitatīvai noteikšanai pie adaptīvās lapas virsmas trīs dimensijās. NCBI. Atgūts no ncbi.nlm.nih.gov.
6. Wang X, Zhang X, Zhao L, Guo Z (2014). Gēnu ekspresijas modeļu morfoloģija un kvantitatīva kontrole ziedu indukcijas un agrīnu ziedu attīstības laikā Dendrocalamus latiflorus. NCBI. Atgūts no ncbi.nlm.nih.gov.