|
 Ir ļoti svarīgi uzlabot to augu kvalitāti, kuri tiek audzēti mūsu vajadzībām. Iespējams, ka viņš ir sācis ar daļēju nejaušu sēju netālu no medību būdas ar pirmajām sēklām, kas radušās, cilvēks jau savas kultūras vēstures rītausmā meklē jaunus augus; Pamazām parādās kultivētie augi, kas neko vai gandrīz neko neatšķiras no savvaļas senčiem, un pēc tam iegūst arvien vairāk iezīmju.
Laika gaitā cilvēks ir izveidojis ap sevi ļoti īpašu "veģetāciju" - veselu mākslīgu pasauli ar šādiem augiem, kas nav savvaļā un nekad nav bijuši.
Viena no vissvarīgākajām kultivēto augu iezīmēm ir tā, ka lielākoties tie nevar pastāvēt bez cilvēka rūpēm par savām sēklām. No otras puses, cilvēks var izmantot savām vajadzībām tikai tos augus, kuru sēklas var izdzīvot vismaz vairākus mēnešus, pirms iestājas labvēlīgs sēšanas brīdis.
Cilvēks ir radījis un turpina veidot tādus augus, kas ir īpaši ērti viņa ekonomiskajiem mērķiem. Lai izvairītos no lieliem ražas zudumiem, viņš meklē šķirnes, kas nogatavojušās nesēž sēklas. Piemēram, kukurūza graudi sēž tik stingri uz vālītes, ka no turienes tos var atbrīvot tikai ar spēku. Savvaļas augam pārsvarā ir izdevīgi pretējais - pēc iespējas vieglāk sēt tā sēklas. Ir viegli saprast, ka kukurūza savvaļā nemaz nevarētu pastāvēt: graudi, kas paliek cieši piestiprināti uz vālītes, sadīgtu visi kopā, kad vālīte nokristu uz mitras zemes, un kāposti iesprūst viens otram. Bet ar to nepietiek, pārliecinošā vairumā gadījumu kultivēto augu sēklas spēj dīgt vasaras beigās, drīz pēc nogatavošanās. Un tas viņiem nozīmē pilnīgu nāvi mūsu klimata apstākļos: lielākās daļas augu sugu smalkie asni, protams, neizturēja ziemas aukstumu. Cilvēka aizsardzībā sēklas pārziemo viņa kūtīs un tiek sētas tikai nākamajam pavasarim. Ir taisnība, ziemas augi, bet tie ir mazākums, un viņi nepārdzīvo ziemu visos klimatiskajos apstākļos; tālu ziemeļos var izdzīvot tikai agri nogatavojušies pavasara augi. Tāpēc miežu kultūra, agrīnā nogatavošanās pavasara augs, virzās vistālāk uz ziemeļiem.
Bet, lai augs būtu piemērots kultūrai, tam jābūt sēklām, kuras var ilgi uzglabāt, nezaudējot dīgtspēju. Tāpēc neatkarīgi no tā, cik augs ir vērtīgs pēc savām īpašībām, tas mūsu kultūrai ir pilnīgi nederīgs, ja tā sēklas nevar noturēt dzīvotspējīgas no ražas novākšanas līdz sēšanai. Visbeidzot, ir gadījumi, kad sēklas paliek dzīvotspējīgas tikai apstākļos, kurus ir mākslīgi grūti izveidot, piemēram, lielu graudu masu uzglabāšana ūdenī (savvaļas ūdens rīsi).
 Kāda nozīme ir no tām iegūto augu sēklu ilgumam un uzglabāšanas metodei?
Vispirms atcerēsimies, kas ir sēkla. Katra auga sēklā ir embrijs, kuram ir niecīga sakne un kāts; lapas sāk attīstīties no pēdējās augšas pēc dīgšanas. Sēklu dīgtspēja sastāv no tā, ka šis mazais embrija augs sāk augt, pamazām attīstoties par lielu pieaugušu augu. Embrija, tāpat kā jebkura cita organisma attīstība ir balstīta uz faktu, ka tā sastāvā esošās šūnas vairojas. Šīs sadalošās šūnas veido saknes galu un kāta virsotni embrijā; visas topošā auga saknes rodas no vairākām embrija saknes gala šūnām, visas auga virszemes daļas (pat gigantiskos kokos) nāk no vairākām embrija kāta virsotnes primārajām šūnām.
No tiem augošo augu kvalitāte ir atkarīga no sēklu kvalitātes - no rudzu sēklām noteikti augs ne tikai rudzi, ne kvieši, bet labi rudzi - no labas rudzu šķirnes sēklām, bet slikti - no rudziem. slikta sēklas.
Kā mēs tikko redzējām, augs, kas attīstās no sēklām, nāk no dažām embrija šūnām. Tāpēc acīmredzot šajās šūnās ir jāiekļauj viņa īpašību sasniegumi. Šīs tieksmes - gēni - atrodas šūnas kodolā, precīzāk, hromosomās - mazās, vairāku tūkstošdaļu milimetra lielumā, ķermeņos, kas parādās kodolā katru reizi, kad notiek dalīšanās, tas ir, šūnu pavairošana. Hromosomu kopa ir aparāts, ar kuru īpašību radīšana tiek pārnesta organisma attīstības laikā no vienas šūnu paaudzes uz otru. Tas ir iedzimtības aparāts. Jebkuras atšķirības starp augiem, kas tiek pārnestas caur sēklām, neatkarīgi no tā, vai tā ir ziedu krāsa, augļa garša vai ražas lielums, ir atkarīgas no hromosomās esošajām tieksmēm - gēniem, kas ar nemainīgu pareizību tiek pārnesti katrā šūnu dalīšanās rezultātā šūnas. Tāpēc visās šūnās, kas veido organismu, ir vieni un tie paši gēni. Atsevišķas organisma daļas, piemēram, lapa, kāts, sakne, zieds, augā atšķiras viena no otras, jo to attīstība notiek dažādos apstākļos. Katra šūna, kas spēj vairoties, - embrija stumbra augšdaļa vai saknes gals - kodolā satur vienu un to pašu gēnu kopumu, kura īpašības ietekmē augam raksturīgo raksturu un kvalitāti.
Šo īpašību pastāvīgums - "iedzimtība" - ir atkarīgs no tā, ka katras šūnas dalīšanās laikā ne tikai šūna dalās uz pusēm, bet katra niecīgā hromosomas daļiņa, katrs gēns sadalās arī divās daļās, veidojot divas pilnīgi identiskas hromosomas, divas pilnīgi identiski gēni. Gēnu īpašības nemainās tūkstošiem un miljonu gadu garumā; mēs zinām daudzus augus, kas ne tikai
vairāku tūkstošu gadu vēsturiskā periodā, piemēram, kopš Ēģiptes faraonu laikiem, nav mainījušies, bet palika tādi paši kā viņu senči, kuri dzīvoja pirms miljoniem gadu un atradās senās zemes garozas atradnēs.
Sēklu embrijs ir neliels gēnu krājums, kas mantots no auga, uz kura sēkla nogatavojās. Dzīve ar visām tās īpatnībām slēpjas sēklu apvalkā un • gaida nelabvēlīgus apstākļus; tiklīdz iestājas labvēlīgs laiks, sākas attīstība, aug augs, kura īpašības būs atkarīgas no embrija šūnās esošo gēnu kvalitātes. Šīs īpašības tiek saglabātas ne tikai sēklu dīgšanas laikā, bet arī miera stāvoklī, kad sēklas gulstas sausas.
Bet kas notiek ar sēklas saturošā embrija iedzimtām tendencēm, laikam ejot? Šī auga dzīves perioda ilgums parasti tiek stingri noteikts: ozols aug tūkstošiem gadu, un zīle bez dīgšanas guļ tikai vienu ziemu; Vītols aug arī daudzus gadus, bet tā sēklas dīgst uzreiz pēc nokrišanas uz mitras zemes. Ļoti reti sēklas paliek dabā, nedīgstot ilgāk par 6-7 mēnešiem. Ko ar viņiem dara, ja viņiem nākas melot, ilgāk nedīgstot? Vai embrija iedzimtās īpašības nemainās vai, gluži pretēji, mainās laika gaitā?
Ikviens, protams, zina, ka nav sēklu, kas vienmēr saglabātu dīgtspēju - agri vai vēlu tās zaudē dīgtspēju. Periods, kurā sēklas paliek dzīvotspējīgas, dažādiem augiem ir ļoti atšķirīgs, piemēram, rudzos tas ir daudz īsāks nekā kviešiem, vītolu sēklas zaudē dīgtspēju pēc dažām dienām pēc nogatavināšanas, Indijas lotosa sēklas saglabājas dzīvotspējīgas gadsimtu vai vēl vairāk ... Tik ilgi periodi tomēr jāuzskata par izņēmuma gadījumiem.
Sēklu dīgtspēju nosaka īpašās sēklu kontroles stacijās un aprēķina procentos.Novērtējot sēklu kvalitāti, vispirms uzmanība tiek pievērsta dīgtspējas procentiem; jo zemāks tas ir, jo vairāk sēklu jāsēj tajā pašā apgabalā, lai iegūtu nepieciešamo augu blīvumu.
 Dīgtspējas zuduma cēlonis joprojām nebija zināms. Mēs zinām tikai apstākļus, kas ietekmē sēklu dīgtspējas saglabāšanos. Tātad tika konstatēts, ka augsts sēklu mitruma saturs ātri dīgst, tāpēc gluži pretēji, dīgšana ilgst ilgāk. Rudzu sēklas Maskavas reģionā, kur tā ir diezgan mitra, bieži līdz trešajam gadam pilnībā zaudē dīgtspēju, un Amerikas Arizonas štatā, kur ir sauss klimats, tie paši rudzi desmit gadus labi dīgst. Īpaši ātri sēklas Japānā zaudē dīgtspēju ļoti mitrā klimata dēļ. Bet pat ļoti sausā klimatā sēklas var ātri zaudēt dīgtspēju no savas mitruma, piemēram, ja tās pēc ražas novākšanas nav pietiekami izžuvušas, sakrautas mitrā telpā utt.
Vēl pavisam nesen tika uzskatīts, ka izmaiņas sēklas, izņemot to pakāpenisku dīgtspējas zudumu, nenotika. Visas šķirnes īpašības - augšana, attīstības ātrums, raža, augļu vai graudu kvalitāte, prasības augsnei, klimats utt. - tika uzskatītas par stabilām, neiznīcināmām, izturīgākām nekā pati dzīve; likās, ka embrijs mirst, pirms mainās tā iedzimtās īpašības.
Šī pārsteidzošā iedzimto tieksmju stabilitāte tomēr nav absolūta. Jau vairāk nekā trīsdesmit gadus ir zināms, ka augu īpašības var mainīties: tie sēj, piemēram, bezjēdzīgus kviešus - un pēkšņi uz lauka izaug viens vai vairāki spinoti augi; vai starp sējumiem pēkšņi parādās dzelteni stādi, kuriem nav hlorofila, vai starp augiem ar sarkaniem ziediem utt. parādās balti ziedi. Šādas izmaiņas bieži ir iedzimtas, caur sēklām nodotas nākamajām paaudzēm; tādējādi no viena parādījusies mugurkaula auga sēklām tālāk aug tikai mugurējie augi. Šādas retas izmaiņas - un tās patiešām notiek reti, vienreiz simtos tūkstošos un miljonos augu -, kuras tiek nodotas pēcnācējiem, sauc par mutācijām. Kā tagad ir pierādīts, tie rada visas atšķirības starp esošajām dzīvo būtņu sugām: ja nebūtu mutāciju, nebūtu arī mūsu. Dzīve uz zemes, iespējams, pastāvētu kaut kādā vienkāršākā formā.
Lielākā daļa mutāciju ir kaitīgas ķermenim: augā mutācija ļoti bieži izraisa neauglību, dažādus attīstības pārkāpumus un deformācijas. Bet dažas no mutācijām ir augam vai cilvēkiem labvēlīgas; uzņemot šādas mutācijas, cilvēks ir izveidojis daudzas viņam nepieciešamas augu šķirnes. Ir skaidrs, cik svarīgi mums būtu iemācīties pārvaldīt mutācijas. Ir nepieciešams arī tos pārvaldīt, lai pasargātu mūsu vērtīgās "šķirnes no nevajadzīgu un kaitīgu īpašību parādīšanās tajās.
Tomēr mutāciju cēloņi joprojām nebija zināmi; tikai pēdējos 6-7 gados ir pierādīts, ka to skaitu var ievērojami palielināt ārēja ietekme uz ķermeni, uz šūnām, kas rada ķermeni. Šajā ziņā visspēcīgāko efektu rada rentgenstari, ziedu vai nobriedušu sēklu apstarošana, ar kuru palīdzību simtiem reižu var palielināt mutāciju skaitu, un tāpēc ļoti ātri radīt daudz jaunu augu īpašību.
Kāds ir mutāciju cēlonis? Šo rindu autors to meklēja jau ilgu laiku. Pirms vairākiem gadiem man kļuva skaidrs, ka mutāciju cēloņiem jābūt cieši saistītiem ar šūnā notiekošajiem dzīves procesiem, nevis no ārpuses, piemēram, rentgenstaru veidā. Mutācijas ir visuresošas ^ tāpēc to cēlonim ir jābūt visuresošam. Kopumā bija vieglāk pieņemt, ka apstākļi, kas izraisa mutācijas, tiek radīti, kā tikko teikts, šūnas iekšienē tur notiekošo dzīvības procesu dēļ.
Kādi procesi notiek sēklā, kad tā guļ, lēnām zaudējot dīgtspēju? Vai tiešām ir tikai dīgtspējas zudums, vai embrija īpašībās ir kādas citas izmaiņas? Vai sēklu gulēšanas laikā nenotiek izmaiņas tajā esošā embrija iedzimtajās īpašībās? Vai tiešām šķirnes īpašības paliek nemainīgas, kamēr embrijs ir dzīvs?
Praktizētāji jau sen zina, ka vecas sēklas neaug no svaigām sēklām. Ilgtermiņa novērojumi mums ir parādījuši to pašu. Turklāt, vairākus gadus strādājot pie mākslīgas mutāciju radīšanas, apstarojot sēklas ar rentgena stariem, mēs pamanījām, ka no šādām sēklām iegūtie stādi pēc savām īpašībām ir ļoti līdzīgi tiem, kas audzēti no vecām sēklām.
 Detalizēti pētījumi, kas veikti V. I. vārdā nosauktā CIK Bioloģiskā institūta citoģenētikas laboratorijā. K.A.Timiryazevs Maskavā atklāja ievērojamu parādību: jo vecākas sēklas, jo vairāk mutāciju iegūst no tiem audzētajiem augiem. Parādās daudzi neglīti augi, daudzi no tiem ir gandrīz vai pilnīgi sterili, parādās pilnīgi jaunas šķirnes utt. Šie dati jau ir pārbaudīti ar daudziem augu veidiem, ieskaitot rudzus, kukurūzu, miežus, pārbaudīti ne tikai šeit, bet arī pierobežā. Vēl viens svarīgs atklājums, kas gandrīz vienlaicīgi tika veikts mūsu valstī un, pamatojoties uz mūsu pirmo darbu, Kanādā, bija atklājums, ka mutāciju skaits ir atkarīgs no siltuma un mitruma: jo siltāks tas ir telpā, kur tiek uzglabātas sēklas, vai jo mitrāks tas ir, jo vairāk mutāciju notiek augos.
Šīs mutācijas tiek izteiktas visdažādākajos veidos; lielākā daļa no tām, kā vienmēr, ir kaitīgas. Ja sēklas ir ļoti vecas vai dodas pārāk augsta mitruma un karstuma apstākļos, tad mutācijas pilnībā izjauc attīstības gaitu, un sēklas zaudē dīgtspēju.
Apbrīnojama, bet pilnīgi saprotama šo mutantu augu iezīme ir tā, ka tie gandrīz vienmēr ir himeras (tas ir augu nosaukums, kas sastāv no dažādu iedzimtu īpašību audiem; himera faktiski ir jebkurš potēts koks, piemēram, augļu koks, jo tas sastāv no dažādām iedzimtām daļām - no savvaļas krājumiem un kultūras saknēm). Kāpēc tas tā ir, ir viegli saprast, ja atceramies, ka augs attīstās no vairākām embrija šūnām: saknes veidojas no saknes apikālajām šūnām, un visas gaisa daļas rodas no vairākām stumbra virsotnes šūnām. Mutācijas vienmēr notiek neatkarīgi dažādās šūnās; tāpēc starp sākotnējām embrija šūnām kopā ar mutantajām šūnām gandrīz vienmēr paliek normālas šūnas, un vēlāk viena auga daļa attīstās no mutantu šūnām, otra - no normālām šūnām. Retos gadījumos augs izrādās sastāv no vairāku šķirņu daļām.
Tagad mēs varam izdarīt vairākus ļoti svarīgas praktiskas nozīmes secinājumus. Pirmkārt, sēklu uzglabāšana nozīmē maiņu. Vecās sēklas ir vecas tikai vecumā - pēc to īpašībām tās ir "jaunas", jo tās var neaudzēt tos pašus augus, no kuriem tās tika savāktas. Tāpēc, lai pēc iespējas ātrāk atrastu jaunas augu īpašības, nepieciešams sēt vecas sēklas. Sēklu krājumi, kas gadu un desmitiem ilgi glabāti izmēģinājumu stacijās, var kalpot kā visvērtīgākais avots jaunu augu šķirņu attīstīšanai. No otras puses, reizinot vecās sēklas lauksaimniecības kultūrām, mēs riskējam sabojāt šķirni, jo lielākā daļa mutāciju ir kaitīgas. Otrkārt, siltumu un mitrumu, kas paātrina mutāciju parādīšanos, var izmantot, lai mākslīgi radītu mutācijas. Šī metode ir ne tikai lēta, vienkārša un plaši pieejama, bet arī labāka nekā citas, jo tai nav nepieciešami mākslīgi apstākļi, piemēram, rentgens. Turklāt augam būs mazāk nelabvēlīgu blakusparādību. Bet, uzglabājot sēklas pārāk karstā telpā vai pārāk daudz mitruma, tās var kļūt nepiemērotas lauksaimniecības kultūrām, pat ja dīgtspēja ievērojami nesamazinās.Īpaši jābaidās no graudu pašsasilšanas, kurā vienlaikus darbojas gan siltums, gan mitrums.
M. S. Navašins
Interesanti: mazākais augs
Vismazākais no ziedošajiem augiem - bez sakņu vilka - pieder pīļu dzimtas dzimtai, dzīvo uz stāvošu ūdenstilpju virsmas, pārklājot tos ar brūnu plēvi, kas atgādina kafijas biezumus. Atsevišķa auga diametrs reti pārsniedz milimetru. Atšķirībā no lielākām pīļaugu sugām, volcijai nav saknes, tā absorbē nepieciešamās vielas, visu virsmu iegremdējot ūdenī. Arī augam nav lapu, tas viss sastāv no īsa "stumbra lapas", kuras īpašā ieplakā apmēram vienreiz dienā pumpurojas jauns augs. Kopējais augu skaits dubultojas dienā. Ziedoša vilkija ir ārkārtīgi reti sastopama. Zieds atrodas augšējā daļā, kas izvirzīts no ūdens, un tas ir ieplaka, kurā ievieto vienu pistoli un vienu putekšņu.
Volfija rīsu laukos var būt bīstama nezāle, taču tās ātrās atražošanas dēļ to dažreiz īpaši audzē, lai iegūtu lopbarības zaļo masu ar augstu olbaltumvielu un ogļhidrātu saturu.
|
