Informatie

Ik wil de naam van deze waterplant weten?


Hierboven staat een afbeelding van een onbekende plant. Het groeit zonder enige zorg.


Dit is een water-sleutelbloem Ludwigia, waarschijnlijk Ludwigia peploides maar ik ben niet zeker van de soort (ook omdat je geen locatie hebt opgegeven). Luwigia peploides en L. grandiflora zijn inheems in Zuid-Amerika. In de rest van de wereld worden ze echter als invasieve onkruiden beschouwd. In de Europese Unie L. peploides en L. grandiflora worden beschouwd als "invasieve uitheemse soorten die voor de Unie zorgwekkend zijn". Dit betekent dat de EU-lidstaten passende maatregelen moeten nemen tegen deze soorten.

Watersleutelbloem heeft een grote variatie in de vorm van de bladeren, vooral tussen vegetatieve en bloeiende spruiten. Op de foto bij de vraag zijn de bladeren bijna rond. Op de grond net links van de hand zijn er echter lancetvormige bladeren, bijna wilgvormig. Dit is dezelfde soort en wordt daarom ook wel drijvende sleutelbloemwilg genoemd.


Deze reactie is afhankelijk van de aanwezigheid van licht kan niet gebeuren in het donker. Dit begint wanneer fotonen van zonlicht op het blad vallen, de chlorofyl (het lichtabsorberende pigment dat de fotosynthese aanstuurt) en activeert elektronen. Tijdens dit proces wordt water gesplitst in: zuurstof- en waterstofionen. Dit is waar de zuurstof die wordt gegenereerd tijdens de fotosynthese vandaan komt. De geactiveerde elektronen gaan dan door een reeks elektronendragers, ook wel de elektronentransportketenen leiden daarbij tot de ophoping van waterstofionen in het thylakoïdemembraan (de schijfachtige structuren in de chloroplast die chlorofyl bevatten), waardoor een protongradiënt ontstaat. Terwijl de protonen hun concentratiegradiënt afdalen door het ATP-synthase, komen ADP en P samen om ATP te vormen - het energiemolecuul. De elektronen die door de elektronentransportketen gaan, worden uiteindelijk gecombineerd met NADP+ om NADPH te vormen, een ander energierijk molecuul dat later zal worden gebruikt.

Het resultaat van de lichtreactie is dus de productie van zuurstof (die vrijkomt uit de bladeren) en ATP en NADPH, die nodig zijn voor de latere stappen.


Buitenplanten water geven

1. Hydrateer planten in de ochtend.

De meest efficiënte tijd om bloemen en groenten buiten water te geven, is vóór de hitte van de dag, wanneer de grond koel is en het water de grootste kans heeft om naar de wortels van de planten te sijpelen voordat het verdampt. Door planten vroeg water te geven, zorgt u ervoor dat ze voldoende vocht onder de grond hebben om de hitte van een hete zomerdag te weerstaan.

2. NIET te vaak of te weinig water geven.

Vooral bij warm weer kan het verleidelijk zijn om net genoeg water te geven en vaak genoeg om de grond vochtig te houden. Ondiep water geven aan het oppervlak ontmoedigt echter diepe wortelontwikkeling. Kies in plaats daarvan voor een minder frequente bewateringsroutine die de grond grondig verzadigt. Deze methode stimuleert de wortels om diep naar restwater te reiken, zelfs als het oppervlak van de grond droog lijkt. De standaard vuistregel is om uw bloemen en groenten het equivalent van 1 inch water per week te geven (en zoveel als het dubbele van die hoeveelheid in de piek van de zomer).

3. DOEN waterplanten op bodemniveau.

Door water naar de basis van je planten te sturen, krijg je de hydratatie precies daar waar het nodig is: de wortels. Overweeg een soaker-slang tussen planten in een bloem- of groentebed te wikkelen om de grond langzaam en diep te laten weken en voor een gezonde groei te zorgen.

4. GEBRUIK GEEN broadcast sprinklers.

Naast het weken van de bladeren van de plant, wat het risico op een schimmelziekte kan vergroten, zijn strooisproeiers gewoon inefficiënt. Op een warme of winderige dag kan veel van het water dat door dit type sproeier wordt verspreid, verdampen voordat het de plant bereikt en er gaat minder water naar de basis van de plant.

5. Geef buitencontainerplanten minstens één keer per dag water.

Grond in containertuinen en bloempotten droogt sneller uit dan grond in een tuinperceel of bloembed. Hoe kleiner de bak, hoe vaker je water moet geven. Week de grond 's ochtends in containers en, als het kwik in de thermometer tot 90 of hoger stijgt, laat ze' s middags nog een weekje weken. U kunt ook een automatische plantenwaterer plaatsen die is voorzien van een holle spike en kan worden bevestigd aan een standaard plastic waterfles. Wanneer de aar in de pot wordt gestoken, sijpelt het water langzaam de grond in, waardoor de plant een constante toevoer van water krijgt.

6. VERGEET NIET dat bomen ook water nodig hebben.

Pas geplante bomen en struiken moeten de eerste maand twee of drie keer per week grondig worden doorweekt met water. Na die periode wekelijks water geven tijdens hun eerste groeiseizoen. Gevestigde bomen en struiken (minstens twee jaar oud) hoeven tijdens het groeiseizoen bij weinig regen slechts eens in de twee weken water te krijgen.

7. Gebruik een toverstaf om containerplanten water te geven.

Een gieter vergroot het bereik van je arm, zodat je water op grondniveau kunt richten in bovenhangende planten en in korte bloempotten op grondniveau op de grond zonder dat je je hoeft uit te rekken of te bukken. U bespaart water door alleen de benodigde hoeveelheid naar de basis van de plant te leiden en u spaart uw rug.

8. DON&rsquoT watercontainerplanten met een straalvormige sproeikop.

Spuitmonden onder druk zijn geweldig voor het afspoelen van opritten en trottoirs, maar de spray die ze afgeven, kan zacht gebladerte en bloesems beschadigen. Het kan ook de grond rond de wortels van een kuipplant verstoren. Als je geen gieter hebt, verwijder dan gewoon het mondstuk van de tuinslang, haak de slang in de hangende pot of bak en laat het water langzaam weglopen.

9. DO controleer de vochtigheidsgraad

Tuinplanten kunnen lijden als de grond uitdroogt. Aan de andere kant houden ze niet van "natte voeten", wat betekent dat ze ook lijden als hun wortels in het water zitten en niet voldoende zuurstof krijgen. Op een warme, winderige dag kan het oppervlak van de grond er droog uitzien, terwijl de grond eronder nog vochtig is, dus het is essentieel om een ​​snelle controle uit te voeren om er zeker van te zijn dat u niet te veel water geeft. Houd een houten deuvel bij de hand en steek deze een paar centimeter in de tuingrond en trek hem er dan uit en controleer hem. Vochtige grond zal aan de plug blijven kleven, maar als deze er schoon uitkomt, is de grond droog en is het tijd om water te geven.

10. VERTROUW NIET op regen

De meeste tuinplanten, bloemen en struiken doen het het beste als ze minstens 1 inch water per week krijgen, hoewel ze tijdens hete, droge periodes misschien meer nodig hebben. Regen is altijd voldoende om planten voldoende water te geven om te gedijen, dus reken er maar op dat planten gezond blijven. Plaats in plaats daarvan een eenvoudige regenmeter in de tuin en gebruik deze om de hoeveelheid wekelijkse regenval te controleren. Als de tuin minder dan 1 inch regen krijgt, vul dan aan met water geven.


Plantenbiologie - Plantenreproductie

Bryophytes zijn primitieve planten die geen zaden of vasculaire systemen hebben. Omdat ze geen mechanisme hebben om water door hun lichaam te verplaatsen, zijn bryophyten vrij klein. Wanneer heb je voor het laatst een hoog mos gezien? Precies. Mossen, levermossen en andere bryophyten zijn zo klein dat je ze de meeste tijd gemakkelijk kunt negeren, zelfs als ze onder je voeten liggen. Mossen zijn eigenlijk veel onder de voeten - kijk eens naar de scheuren in het trottoir en je zult daar waarschijnlijk mos vinden. Als je geluk hebt, zie je misschien een gametofyt die een sporofyt als een hoed draagt. Dat zou een interessant modestatement zijn.

Gametofyten "dragen" geen sporofyten, ze doen ze precies niet 's ochtends aan en veranderen ze' s nachts. Wat er echt gebeurt, is dat de sporofyt uit de top van de gametofyt groeit, dus het lijkt op een soort hoofddeksel.

In deze afbeelding van hertshoornmos is het groene bladgedeelte de gametofyt en de hoge spil bovenop de sporofyt.

Het eerste dat bryophyten nodig hebben om zich voort te planten, is water. Omdat ze meestal op plaatsen leven die minstens een deel van de tijd vochtig zijn, is dit niet echt een probleem voor bryophyten. Ze wachten echter nog steeds tot een regenachtige periode om zich voort te planten, omdat ze water nodig hebben om sperma naar de eieren te brengen.

De voortplanting van bryophyten gebeurt op twee manieren, net als bij andere planten. Herinner je je al die afwisseling van generaties? Aseksuele reproductie vindt plaats wanneer een sporofyt sporen afgeeft, en seksuele reproductie vindt plaats wanneer gameten samensmelten en een zygote vormen.

Wanneer een bryophyte-spore zich ergens nestelt, groeit deze uit tot een gametophyte. Gametofyten zijn groen en lommerrijk, maar klein. De voortplantingsorganen van een gametofyt heten antheridia (mannelijk) en archegonia (vrouwelijk). De antheridia en archegonia zien eruit als kleine paraplu's die uit de plant steken. Antheridia maakt sperma en archegonia maakt eieren. Zoals Rihanna zegt, als het meer dan ooit regent, blijven de eitjes onder de paraplu terwijl het sperma een gratis ritje maakt op het regenwater en op zoek gaat naar eitjes.

In het levermos Marchantia polymorpha lijken de antheridia op paraplu's:

Nadat sperma en ei samenkomen in de bevruchting, groeit de zygote uit tot een sporofyt. Dit gebeurt nog steeds op de gametofyt, waardoor de sporofytengeneratie volledig afhankelijk is van de gametofytengeneratie.

Sporofyten maken sporen in de sporenfabriek van de plant, genaamd a sporangium. De sporen komen dan vrij uit een capsule bovenop de sporofyt.

Varen reproductie

Varens zijn zaadloze vaatplanten. In plaats van zaden groeien ze uit sporen. Sporen groeien uit tot gametofyten, die in varens erg klein en van korte duur zijn. De gametofyten laten sperma vrij om eieren te bevruchten, en bevruchting vindt plaats bovenop de gametofyt. De sporofyt groeit uit tot een nieuwe varenplant en produceert sporen om de levenscyclus te voltooien.
Een paar dingen maken dit eenvoudige verhaal een beetje ingewikkelder:

Sporen worden geproduceerd in een sporangium (meervoud = sporangia). Dit is de sporenfabriek en dat woord zal je blijven achtervolgen. Sporofyten zijn diploïde (2N), maar aangezien ze sporen produceren door meiose, zijn sporen haploïde (N). Sporangia komen voor aan de onderkant van varenbladeren in kleine clusters genaamd sori (enkelvoud = sorus). Als je een varenblad optilt, zie je vaak kleine stippen in nette lijnen. Dit zijn sori, die sporen vrijgeven wanneer de tijd rijp is. Sporen worden door de wind meegevoerd (verspreid) naar nieuwe locaties.

De dicht opeengepakte bruine stippen zijn sori, sporenclusters onder varenbladeren.
Het sperma van de varen wordt geproduceerd in de spermafabriek of antheridium. Ondertussen zijn de vrouwelijke gameten, eieren, gehuisvest in een archegonium. Gametofyten en gameten zijn haploïde (N).

Sperma heeft flagella, dit zijn zweepachtige staarten waarmee ze kunnen zwemmen. Om te kunnen zwemmen hebben ze water nodig. Dit betekent dat varens zich alleen succesvol kunnen voortplanten op natte plaatsen, of na een regenbui. Na de bevruchting groeit de sporofyt bovenop de gametofyt. Een volwassen sporofyt maakt sporen en de levenscyclus begint opnieuw.

Gymnosperm reproductie

Gymnosperm betekent "naakt zaad", een naam die het feit weerspiegelt dat gymnospermen geen vruchten hebben om hun zaden te beschermen. De aanwezigheid van zaden is echter niet het enige dat gymnospermen van varens scheidt. Er zijn veel veranderingen opgetreden in de evolutie van zaadplanten. Deze wijzigingen omvatten:

  • het zaad
  • verminderde gametofyten
  • heterosporie
  • eitjes
  • stuifmeelkorrels

Eerst het zaad. Wat is een zaad? Een zaadje bestaat uit een embryo en zijn voedselvoorraad. Een zaadje heeft het potentieel om uit te groeien tot een nieuwe plant, maar wordt pas als een afzonderlijke plant beschouwd als het zich verspreidt en ontkiemt. Omdat een zaadje een beschermende laag heeft in de vorm van een zaadvlies, kan het maanden of jaren slapen totdat de omstandigheden geschikt zijn om te ontkiemen. Sporen genieten niet van hetzelfde ontspannen schema als zaden, omdat ze meestal uit slechts één cel bestaan, zonder beschermende coating.

Een voorbeeld van een gymnospermzaad is de pinyonden (hieronder). Die ronde dingen in het midden zijn de zaden, met de overblijfselen van een kegel eromheen.
(Public domain image van National Park Service, opgehaald uit )

Verminderde gametofyten: we weten dat gametofyten essentieel zijn voor de levenscyclus van planten. In varens leefden de gametofyten op zichzelf, waren fotosynthetisch en waren klein in vergelijking met de sporofyt. In gymnospermen zijn de gametofyten nog kleiner, alleen zichtbaar door een microscoop. Ze zijn niet fotosynthetisch en leven niet op zichzelf: in plaats daarvan leven gametofyten op de sporofyt. Er zijn ook twee soorten gametofyten, wat ons bij het volgende onderwerp brengt...

Heterosporie: In zaadplanten is er geen one-size-fits-all spore. In plaats daarvan zijn er megasporen, die uitgroeien tot vrouwelijke gametofyten, en microsporen, die uitgroeien tot mannelijke gametofyten. Elke sporangium maakt slechts één soort spore, dus de sporangia zijn ofwel megasporangia of microsporangia. Waar vinden we deze sporangia? Op dennenappels! En omdat niet elke naaktzadigen een den is, vinden we sporangia ook op kegels van andere soorten, zoals sparren, sequoia's en sparren.

Je hebt waarschijnlijk veel meer van je leven aan ijshoorntjes en sno-kegels gedacht dan aan plantenhoorntjes. Dennenappels zijn niet zo lekker als diepvriessnoepjes, maar hebben heel belangrijke taken, dus we kunnen ze niet teveel de schuld geven. De technische naam voor plantenkegels is strobili (klinkt als een soort pasta, nietwaar?), En ze zijn de locatie van alle sporangia. Mannelijke kegels (microstrobili) bevatten microsporangia en vrouwelijke kegels bevatten megasporangia. Mannelijke kegels zijn tijdelijke structuren die slechts lang genoeg bestaan ​​om stuifmeel te maken en af ​​te geven, maar vrouwelijke kegels kunnen jarenlang groeien terwijl de zaden die ze bevatten zich ontwikkelen.
Hier is een foto van mannelijke dennenappels. Zie je hoe klein ze zijn?

Ovules: Zoals we al hebben vastgesteld, produceert een megasporangium een ​​megaspore, en ze zitten vast op een sporendragend blad (een sporofyl) op de sporofyt. Een laag sporofytweefsel omringt en beschermt het megasporangium en megaspore. Deze laag weefsel heet an omhulsel. Het omhulsel, het megasporangium en de megaspore vormen samen de eicel. Een eicel is waar een vrouwelijke gametofyt zich ontwikkelt en eieren produceert. Het omhulsel zal later aanleiding geven tot de zaadhuid die het zaad beschermt.

Stuifmeelkorrels: Zodra het microsporangium een ​​microspore produceert, ontwikkelt die microspore zich tot een stuifmeelkorrel die bestaat uit een mannelijke gametofyt en een taaie stuifmeelwand die de gametofyt beschermt terwijl de stuifmeelkorrel zich verspreidt. Wanneer een stuifmeelkorrel op een geschikte plaats landt (d.w.z. een zaadknop van dezelfde soort), ontkiemt de stuifmeelkorrel en groeit er een stuifmeelbuis. Sperma reist door deze stuifmeelbuis naar de zaadknop.

Als u seizoensgebonden allergieën krijgt, kunt u uw loopneus en jeukende ogen waarschijnlijk de schuld geven van de door de wind bestoven planten die hun stuifmeel in de lucht en rechtstreeks in uw neusholtes afgeven. Vertel die planten gewoon dat ze beter dierlijke bestuivers kunnen vinden en jou met rust kunnen laten! Gymnospermen worden door de wind bestoven en sommige angiospermen, zoals grassen, hebben windbestuiving ontwikkeld, hoewel hun voorouder van de angiosperm niet door de wind werd bestoven.

Waarom zouden ze dit in hemelsnaam doen? Zou het niet beter zijn om een ​​directe overdracht van stuifmeel van een specifiek dier te hebben in plaats van veel extra stuifmeel te maken en te hopen dat het op een andere plant van dezelfde soort terechtkomt? Het blijkt dat stuifmeel goedkoop is om te maken, energetisch gesproken, vooral in vergelijking met suikerachtige nectar en opzichtige bloemen. Sommige planten zijn dus succesvol geworden door de wind het werk te laten doen. En als je nadenkt over waar grassen leven, in velden of open prairies, lijkt de kans groot dat het stuifmeel op de juiste plek zal landen.
Oké, waar gaat al dat stuifmeel naartoe? En wat is stuifmeel eigenlijk? Als we de sectie Afwisseling van generaties onthouden, hebben we geleerd dat er twee delen zijn van de levenscyclus van een plant, de gametofytengeneratie en de sporofytengeneratie. Deze dragen op hun beurt gameten en sporen. Stuifmeel bevat sperma, wat een gameet is, en het sperma zal een eicel bevruchten, het ei van de plant. Zet de twee gameten bij elkaar en ... voila! We krijgen een zygote die zich ontwikkelt tot een sporofyt. Alle angiospermen en gymnospermen zijn sporofyten wanneer ze met het blote oog zichtbaar zijn. We hebben rekening gehouden met de gameten en de sporofyten, maar waar zijn de sporen en de gametofyten?

Gametofytensporen zijn er in twee soorten: microsporen en megasporen.
Microsporen zijn de mannelijke sporen, die zich ontwikkelen tot microgametofyten. In zowel gymnospermen als angiospermen zit de mannelijke gametofyt in de stuifmeelkorrel. Dus stuifmeel is eigenlijk gewoon een onvolwassen mannelijke gametofyt, die zal rijpen wanneer het stuifmeel op een stigma terechtkomt en een stuifmeelbuis begint te groeien.

Megasporen zijn vrouwelijke sporen. Een megaspore verdeelt zich en groeit uit tot een megagameofyt, ook wel de vrouwelijke gametofyt genoemd. Dit gebeurt op de sporofyl, die in een dennenboom slechts één schaal is van de dennenappel. De gametofyten zijn klein. De vrouwelijke gametofyt legt eitjes.

Angiosperm reproductie

Bloeiende planten, of angiospermen, zijn tegenwoordig de dominante planten op aarde. Ze evolueerden 220 miljoen jaar nadat de eerste zaadplanten verschenen, maar domineerden al snel het plantenleven vanwege enkele belangrijke verbeteringen:

  • Bloemen, die bestuivers aantrekken en het paringssucces van de plant verbeteren
  • Vruchten, die het zaad beschermen en helpen bij zaadverspreiding

Bloemen

Bloeiende planten zijn meesters in bedrog. Je zou het niet weten, met hun parmantige stengels en felgekleurde bloemen of hun smakelijke vruchten, maar er gebeurt veel achter hun onschuldige glimlach - planten manipuleren ons. We zijn ook niet de enigen die ze bedriegen. Veel dieren vallen voor hun kleine trucjes. Geloof het of niet, planten misleiden dieren om hen te helpen paren en hun nakomelingen voor zich te dragen. En jij dacht dat een roos een roos is, is een roos.

Hoewel angiospermen ons willen doen geloven dat bloemen alleen bestaan ​​om ze op verjaardagen en Moederdag naar geliefden te sturen, weten we dat planten een ander motief hebben: voortplanting.

Net als dieren en de andere planten in deze sectie, planten angiospermen zich voort met een sperma en een ei. Maar helaas voor angiospermen kunnen ze niet genieten van romantische wandelingen op het strand en diners bij kaarslicht voordat het sperma en de eicel elkaar ontmoeten. De meesten kunnen hun kostbare stuifmeel niet zomaar aan de wind afgeven en hopen dat het op een andere plant van dezelfde soort terechtkomt. Angiospermen zitten vast en vertrouwen op een tussenpersoon voor hun reproductieve succes: een bestuiver.

Het stuifmeel draagt ​​​​het genetische materiaal dat van de ene plant naar de andere wordt overgedragen, maar stuifmeel heeft geen poten, dus het kan niet rondlopen op zoek naar partners. In plaats daarvan wordt het stuifmeel opgepikt, meestal door een vliegend dier zoals een bij, vogel of vleermuis (de bestuiver), en wordt het van plant naar plant overgebracht terwijl de bestuiver zoekt nectar, dat is een suikerachtige vloeibare bloemen afscheiden. Tijdens het drinken van heerlijke zoete nectar van bloemen, draagt ​​de bestuiver onbedoeld stuifmeel van de ene plant naar de andere. Zodra het stuifmeel arriveert, bevrucht het de eierstok van de plant en begint zich een zaadje te ontwikkelen.

In de onderstaande afbeelding haalt een honingbij nectar uit een bloem. Lekker!

Planten die afhankelijk zijn van dierlijke bestuivers zijn succesvoller dan planten die wind of water gebruiken om genetisch materiaal over te dragen: dit is de reden waarom zoveel angiospermen zijn geëvolueerd en bloeien. Hoewel angiospermen mooie vruchten en bloemen hebben, hebben ze nog steeds gametofyten, gameten, sporen en sporofyten. De levenscyclus van het angiosperm ziet er als volgt uit:

Als je de bloem even kunt negeren, zul je merken dat aan de zijkanten van het diagram een ​​spore zich net ontwikkelt tot een gametofyt, die gameten maakt. Dit is vergelijkbaar met wat we eerder hebben gezien. Aan de rechterkant is de microspore, de mannelijke kant van de dingen, en aan de linkerkant is de megaspore, die het vrouwelijke kamp vasthoudt. Wanneer ei en sperma elkaar onderaan ontmoeten, wordt de eicel bevrucht en vormt zich een zaad- en vruchtvorm.

Nu voor de bloem. Laten we eens kijken naar de structuur van een bloem om erachter te komen waar het stuifmeel begint en waar het eindigt. Wees niet bang voor alle termen! Ze kunnen je geen pijn doen!

De vier hoofdonderdelen van een bloem zijn:

Kelkbladen

Kelkbladen helpen de bloemknop te beschermen voordat deze opengaat, omdat ze vaak dikker zijn dan bloembladen en de knop volledig kunnen omsluiten. Kelkbladen zijn vaak, maar niet altijd, groen. Bij orchideeën zien de kelkblaadjes er net uit als de bloembladen en kunnen ze gecompliceerde veelkleurige patronen hebben.

Bloemblaadjes

Bloemblaadjes zijn het in het oog springende deel van de bloem en zijn er in alle kleuren van de regenboog. Bloemblaadjes trekken insecten en andere bestuivers aan en hebben soms verborgen boodschappen. Ernstig. Wanneer bekeken onder ultraviolet licht (wat vogels en bijen gewoonlijk kunnen zien, maar mensen niet), tonen sommige bloembladen nectargidsen die bestuivers naar de nectar wijzen.

Soms lijken ze op landingsbanen voor bijen en veranderen ze vaak van kleur nadat de bloem is bestoven. Op deze manier verspillen bijen hun tijd niet aan het zoeken naar nectar op plaatsen waar deze al is genomen, en hebben de bloemen die nog niet zijn bestoven een grotere kans om hun bestuiver te markeren.

Carpels

De vruchtbladen, die gezamenlijk de worden genoemd stamper, zijn de vrouwelijke reproductieve delen. Carpels zijn opgebouwd uit eierstokken, die voortplantingscellen bevatten die ovules worden genoemd. De eitjes zullen zich na de bevruchting ontwikkelen tot zaden. Bovenop de eierstok bevindt zich een stengelachtig ding, de stijl, en de stigma, die plakkerig is en het stuifmeel ontvangt. Een manier om te onthouden waar het stuifmeel terechtkomt, is dat de stilgma is stilcky.

Meeldraden

De meeldraden zijn de mannelijke reproductieve delen en bevatten stuifmeel. Het stuifmeel bevindt zich op de punt van de meeldraad, die de helmknop het steekt op als een gewei op een hert of eland. De gloeidraad is de stengel die de helmknop omhoog houdt. Een stuifmeelkorrel is eigenlijk meer dan op het eerste gezicht lijkt. In de helmknop verdelen microsporen zich en ontwikkelen zich tot mannelijke gametofyten, maar de mannelijke gametofyt bestaat uit slechts twee cellen. Een van deze twee cellen, de generatieve cel, produceert twee spermacellen. De andere cel, de buis cel, produceert de pollen buis dat sperma reist naar beneden om de vrouwelijke gametofyt te bereiken. De generatieve cel en de buiscel vormen samen een stuifmeelkorrel.

Bevruchting

De reproductie van planten is behoorlijk ingewikkeld, met veel stappen, dus het is gemakkelijk te begrijpen waarom planten de hulp inroepen van andere nietsvermoedende organismen. Planten hebben immers geen poten of vleugels of middelen om op te staan ​​en te bewegen. Maakt het moeilijk om op een date te gaan, hè?

Stuifmeel wordt gevonden op de helmknoppen.

Zodra de stuifmeelkorrel op een receptieve stigma landt (of wordt gebracht), begint zich een stuifmeelbuis te vormen vanuit de buiscel. Een stuifmeelbuis is een pad dat zich vormt om het sperma naar de eicel over te brengen. Het is slechts één cel die steeds langer wordt. De generatieve cel produceert twee spermacellen, die door de stuifmeelbuis reizen. De bevruchting is pas voltooid als de twee gameten (sperma en ei) samensmelten.

Bloeiende planten doen een paar dingen die echt vreemd zijn. De vrouwelijke gametofyt heeft slechts zeven cellen, maar die in het midden heeft twee kernen. Wanneer de stuifmeelkorrel arriveert, reizen twee spermacellen door de stuifmeelbuis naar het ei. Eén sperma bevrucht het ei en vormt een zygote, en het andere sperma versmelt met de twee kernen in de centrale cel van de vrouwelijke gametofyt en vormt een triploïde cel. Dit proces heet dubbele bevruchting. De triploïde cel zal zich ontwikkelen tot het endosperm, dat het embryo van voeding voorziet.

Fruit

Fruit is niet alleen lekker en bevat veel vitamines, het is ook van vitaal belang voor de voortplanting van planten. Alle bloeiende planten maken vruchten, hoewel dit niet alle vruchten zijn die je zou willen eten. Een vrucht, in de botanische zin van het woord, is een vergrote eierstok. Dus ja, die sinaasappel of appel die je net hebt gegeten is een eierstok. In het geval van de appel en veel andere smakelijke vruchten is het eetbare deel echter meer dan alleen de eierstok, vaak eten we ook de bak.

Zaadontwikkeling

Terwijl de eierstokken zich ontwikkelen tot vruchten, ontwikkelt de zaadknop zich tot een zaadje. De zygote wordt snel een embryo en zaadlobben beginnen zich te vormen. Bij eenzaadlobbigen vormt zich slechts één zaadlob en bij eudicots vormen zich twee zaadlobben. Zaadlobben, ook wel zaadbladeren genoemd, zijn belangrijke opslagorganen en in eudicots zullen de zaailing vergezellen wanneer deze bovengronds tevoorschijn komt.

Wat is er gebeurd met die rare triploïde cel die het gevolg was van dubbele bevruchting? Het werd endosperm. Endosperm is de manier waarop de plant voedsel opslaat in het zaad dat het embryo zal gebruiken wanneer het ontkiemt. Endosperm begint als een vloeistof, de triploïde cel verdeelt zich in steeds meer cellen, maar wordt uiteindelijk vast als die cellen celwanden ontwikkelen. En raad eens? Je hebt waarschijnlijk endosperm gegeten. Kokosmelk is vloeibaar endosperm, net als het sap dat eruit spuit als je in een verse maïskolf bijt. Beide hebben stevige tegenhangers: kokosvlees en het witte deel van popcorn. Naarmate het zaad rijpt, nemen de zaadlobben voedingsstoffen uit het endosperm op.

Als het weer koud wordt, gaat een zaadje nooit zonder jas de deur uit. De zaadvlies is een harde beschermende laag die zich vormt uit de omhulsels van de zaadknop en die meestal op de een of andere manier moet worden geopend voordat het zaad kan ontkiemen.

Zaadverspreiding

Als je een sinaasappel, appel, watermeloen of kersen eet, wat doe je dan met de zaden? Ze uitspugen? Dat is precies wat de plant wil dat je doet. Ze maken een mooie smakelijke vrucht voor ons (of andere dieren) om te eten, en dan maken ze een hard zaadje dat we natuurlijk gaan uitspugen om de zaden van de plant voor hen te verspreiden. De nakomelingen van de plant krijgen een gratis ritje naar een nieuwe plek, wat goed is voor de plant. Als de plant en al zijn nakomelingen te dicht bij elkaar staan, kunnen ze elkaar verdringen voor zonlicht, water en voedingsstoffen. Bovendien maakt een hele bos van dezelfde plant die bij elkaar staat het gemakkelijker voor ziekteverwekkers om het hele perceel aan te vallen als de planten zich een beetje verspreiden, hebben ze minder kans om aangevallen te worden. Synthese:

Water nodig voor bemesting?Verspreidingsmechanisme
bryophytenJasporen
varens Ja sporen
GymnospermenNeezaden
Bedektzadigen Nee zaden

Hersensnack

Bedrog door bepaalde planten, zoals orchideeën, komt zo vaak voor dat er zelfs een naam is voor wat er gebeurt als een bij probeert te paren met een bloem: pseudoculatie (in feite nep-paring). De mannelijke bij wordt voor de gek gehouden door te denken dat de bloem een ​​vrouwelijke bij is, en dus gaat hij met haar paren. Hij pakt onvermijdelijk stuifmeel van de ene bloem en brengt het over naar de volgende bloem waarmee hij probeert te paren. Als hij vertrekt, laat de bij bevruchte bloemen achter, maar geen bevruchte vrouwelijke bijen.


Plantaardige carrières in de ruimtebiologie

Voor veel plantenbiologen is het concept om voor NASA te werken of bij te dragen aan ruimteverkenning misschien nogal onverwacht. Carrièremogelijkheden in de ruimtebiologie breiden zich echter uit, en deze banen kunnen opwindende locaties zijn waar biologen zowel onderzoek kunnen doen als de waardering voor planten kunnen vergroten. In dit webinar krijgt u de kans om te horen van wetenschappers die carrière hebben gemaakt in de ruimtebiologie, en krijgt u de kans om hen vragen te stellen over hun reizen.

Als deelnemer aan dit webinar zult u:

  • Ontmoet zes mensen die werkzaam zijn in de ruimtegerelateerde biologie, die elk een ander carrièrepad hebben gevolgd, identificeer de verschillende mechanismen waarmee een carrière zijn karakter ontwikkelt
  • Krijg waardering voor ruimtebiologie als een interessant en impactvol carrièrepad
  • Inzichten ontwikkelen in de soorten plantbiologisch onderzoek waarin NASA en ruimteverkenningsprogramma's geïnteresseerd zijn
  • Vergroot uw begrip van de rol van planten bij levensondersteuning voor buitenaardse verkenningen

Dit webinar is gratis beschikbaar dankzij de steun van de American Society of Plant Biologists. Vandaag meedoen.

Dr. Anna-Lisa Paul is onderzoeksprofessor bij de afdeling Tuinbouwwetenschappen en directeur van het Interdisciplinair Centrum voor Biotechnologisch Onderzoek (ICBR) aan de Universiteit van Florida. Paul's experimentele erfgoed is de studie van genexpressie van planten als reactie op veranderingen in het milieu, met de nadruk op ruimtevluchten en planetaire analoge habitats. Zij en haar collega Robert Ferl hebben tien ruimtevluchtexperimenten gelanceerd en geanalyseerd, die voornamelijk de effecten van de ruimtevluchtomgeving op de patronen van genexpressie en signaaltransductie in de modelplant onderzochten. Arabidopsis thaliana . Terrestrisch onderzoek naar analogen van planetaire verkenning omvat werk in onderzoeksstations in Antarctica (Neumayer III) en in het hoge Canadese Noordpoolgebied (het Haughton Mars Project). Haar huidige onderzoek is gericht op het evalueren van de epigenetische reacties van Arabidopsis op de ruimtevluchtomgeving en op het gebruik van suborbitale lanceervoertuigen om het effect van de overgang naar de ruimte op aspecten van zwaartekrachtsignaaltransductie te onderzoeken. Paul heeft de ruimteonderzoeksgemeenschap gediend als voorzitter van de American Society for Gravitational and Space Research, als hoofdredacteur van het tijdschrift Gravitational and Space Research, als lid van de ISS Standing Review Board en als lid van de GeneLab Science Council van NASA. Ze is momenteel lid van de Suborbital Applications Research Group. In 2015 was Paul mede-ontvanger van NASA's Award for Most Comelling Science on the International Space Station, en in 2019 ontving ze de NASA Medal of Honor voor Exceptional Scientific Achievement. Ze is een Fellow van de American Society for Gravitational and Space Research.

Dr. Gioia Massa is een NASA-wetenschapper in het Kennedy Space Center die werkt aan de productie van ruimtegewassen voor het internationale ruimtestation en toekomstige verkenningsinspanningen. Ze leidde het wetenschappelijke team voor de validatie van de Veggie-hardware op het ruimtestation, en ze leidt een interdisciplinaire groep die de effecten van kunstmest en licht op de voeding en smaak van groenten-gekweekte gewassen onderzoekt. Naast Veggie helpt ze met wetenschappelijke behoeften voor andere hardware van het ruimtestation en werkt ze met externe PI's om hun wetenschap op het station te laten functioneren. Ze is ook betrokken bij onderwijs- en outreach-programma's met betrekking tot planten in de ruimte. Massa heeft een BS in Plant Science van Cornell, een PhD in Plant Biology van Penn State en postdoctoraal onderzoek van Purdue en het Kennedy Space Center.

Dr. Ray Wheeler is een plantenfysioloog en senior wetenschapper bij NASA's Kennedy Space Center, waar hij de ALS-onderzoeksgroep leidt. Dit omvat gecontroleerde omgevingsstudies en verticale landbouw met gewassen voor voedsel- en zuurstofproductie, CO 2 -verwijdering en afvalwaterverwerking. Door de jaren heen heeft Wheeler de reacties van planten op zwaartekracht, CO 2 , licht, atmosferische druk en hydrocultuur bestudeerd. Wheeler was mede-onderzoeker van verschillende ruimtevluchtexperimenten, waaronder de eerste test om de ontwikkeling van aardappelknollen in de ruimte aan te tonen, en studies waarbij de Veggie-plantengroeikamer op het internationale ruimtestation werd gebruikt om verse groenten voor de astronauten te verbouwen. Ray is de auteur of co-auteur van meer dan 260 wetenschappelijke onderzoekspapers en heeft 30 internationale uitgenodigde lezingen gepresenteerd. Hij heeft NASA's Exceptional Scientific Achievement Medal, de USDA/ARS B.Y. Morrison Distinguished Lecturer Award, the American Society for Gravitation and Space Research Founder’s Award, the AIAA Jeffries Award for Aerospace Medicine and Life Science Research, and served as the Vice-Chair for the Life Sciences Commission of COSPAR, the International Committee on Space Research.

Dr. Howard G. Levine is the Chief Scientist for NASA’s ISS Research Office at Kennedy Space Center (KSC). His primary responsibilities include functioning as NASA Project Scientist for the life science spaceflight experiments managed out of KSC and chairing KSC’s Institutional Animal Care and Use Committee. His MS research centered on various aspects of shellfish aquaculture, and his PhD dissertation was on the use of seaweeds for environmental monitoring. After graduation, he was hired by the Marine Biomass project at SUNY Stony Brook, where he was actively involved in fieldwork that ultimately deployed a kelp farm in Long Island Sound, and managed a greenhouse facility designed for the cultivation of seaweeds. Later, Levine became associated with Abraham D. Krikorian in the Dept. of Biochemistry and Cell Biology at SUNY Stony Brook and the early CHROMEX spaceflight experiments that employed NASA’s Plant Growth Unit during missions STS-29, STS-41, and STS-51. He subsequently became a member of the Life Sciences Contract at KSC where he was a Senior Research Scientist and supervisor for the Project Science Coordinator group. His efforts primarily centered on: (1) the development of procedures for the growth of plants in space, (2) interacting with outside Principal Investigators involved in spaceflight experiments, and (3) mentoring undergraduate students in KSC’s Space and Life Sciences Training Program (SLSTP). In 2004 Levine was hired by NASA. He has participated in over 80 spaceflight experiments either as a PI, a science team member or in a project management capacity. Levine has extensive parabolic flight experience and over 70 space-related publications that include results from both plant (Arabidopsis, Wheat, Flax, Soybean, Corn, Daylily, Haplopappus, Ceratophyllum) and animal (Sea Urchins, Mice) research, as well as hardware and protocol development efforts.

Dr. Andrew C. Schuerger received his BS (1979) and MS (1981) degrees from the University of Arizona and his PhD (1991) from the University of Florida studying microbiology and plant pathology. His research interests have closely paralleled NASA’s Advanced Life Support (ALS) and Astrobiology programs, in which he has published numerous papers on plant-pathogen interactions in semi-closed plant growing systems, the survival of terrestrial microorganisms under Martian conditions, and microbial ecology of human missions to Mars. In 1997 Schuerger joined the Dynamac Corporation (a NASA contractor at the Kennedy Space Center, FL specializing in environmental and life sciences) to pursue research on the remote sensing of plant stress, Mars astrobiology, and ALS plant pathology issues. In 2003, Schuerger joined the Dept. of Plant Pathology at the University of Florida as a Research Assistant Professor to continue his Mars astrobiology and ALS research activities.

His current research efforts include (1) studying the effects of martian conditions on the survival, growth, and adaptation of terrestrial microorganisms (2) investigating the UV-photolytic generation and destruction processes of methane on Mars, a potential biosignature molecule in the Martian atmosphere (3) developing a dust collection system called DART (Dust Atmospheric Recovery Technology) to recover plant and human pathogens in African dust plumes that annually hit FL, and (4) characterizing the development of plant pathogens in bioregenerative ALS systems.

Dr. Rob Ferl is a Distinguished Professor at the University of Florida. His experimental heritage is the study of gene expression in response to environmental change, and recently that environment has been spaceflight and extraterrestrial habitats. Rob co-chairs the Committee on Biological and Physical Sciences in Space for the National Academies of Science, and he is a past president of the American Society for Gravitational and Space Research. Among his honors are the 2016 NASA Medal of Honor for Exceptional Scientific Achievement, the 2016 AIAA Jeffries Aerospace Medicine and Life Sciences Research Award, and recognition as a Fellow of the AAAS. Although a dedicated lab geek, he enjoys and advocates for the experiential aspects of science – he and his lab members have flown with their experiments on many parabolic flights and other research aircraft to study aspects of the microgravity environment and develop flight hardware for understanding the biological effects of spaceflight.

This webinar is freely available thanks to the support of the American Society of Plant Biologists. Join Today.

If you would like to sponsor an upcoming webinar please contact [email protected]

Q: To Andrew Schuerger: Is there any research on the evolution of microbes under a non-gravity environment? Do you see any changes in mutation rates?

A: There are several studies done on microbial evolution in the microgravity environment. Use Google Scholar for a quick search of the published papers. Keywords: (1) microbial evolution in space, (2) microbial adaptation to space, etc. -Andrew Schuerger

Q: I’m interested in the space life sciences training that Gioia mentioned. Is that training still available? How to apply for that? Thanks!

A: The Space Life Sciences training program is no longer at Kennedy Space Center (KSC), but this program is going on at Ames Research Center. At KSC our plant research group has internship opportunities for U.S. undergraduate and graduate students every semester. Go to intern.nasa.gov to find out about these opportunities. -Gioia Massa

Q: To Andrew Schuerger: Is there any research that you did or planning to do on soil microbes and their adaptation to martian soils? Could these microbes be a way to enrich space soils in nutrients and make the space soil more available for plant growth?

A: Yes, do a Google Scholar search with my name….that should get you started. -Andrew Schuerger

Q: Are there any opportunities for foreign undergraduates in NASA? I am a current Agricultural Biotechnology from PH, and I am very interested in further studying space plant biology however, opportunities are very scarce in our country.

A: Unfortunately, NASA internships are only open to US citizens. Laboratories that have NASA-funded grants at universities and in industry may have opportunities open to foreign nationals. NASA postdoctoral fellowships are open to foreign nationals as well. -Gioia Massa

Q: Do you think that heavy metals could be a problem in space soils? Are you only working with the ground from the Earth or have you tried with soil from other asteroids/planets?

A: The biggest problem on Mars if the in situ regolith were to be used is the presence of high salts (#1 problem), oxidants (#2 problem), and heavy metals (present but scattered. -Andrew Schuerger

Q: Is the selection of plants to be studied in space environment based on their resistance to abiotic stresses, knowledge based on previous genetic studies (wild relatives, inbred lines)? In addition, how gravity signaling can be studied on Earth? I wonder how you can simulate the microgravity conditions on Earth? Has any research been done on effect of magnetic field on plant development? What is the experience on that side?

A: Opportunistic pathogens are likely the primary group of future disease-causing agents in space. And thus, we need to investigate how plant resistance to these kinds of microbes in space is a critical area of future research. -Andrew Schuerger

Q: To Andrew Schuerger: The 31 bacterial species which are able to grow in 7 mbar, 0 degree etc. so are they have any similarities with any plant pathogens at earth?

A: Excellent question. Most aggressive pathogens that would be found in a typical Ag system will likely not occur in space BLSS modules. They can be eliminated by a good IPM program. But the general airborne microbes can be “opportunistic pathogens in space-based BLSS units. -Andrew Schuerger

Q: To Andrew Schuerger: cont. to earlier question (31 species), Do they create any pathogenic activity or symbiotic activity or not do anything in space situation?

A: This has not been studied yet. Low-pressure microbiology is in its infancy. I think maybe 6 papers have been published to date. But this is an important question related to exploring Mars. -Andrew Schuerger

Q Very interesting about microbes. Do we know if Rhizobia survive in space? Do legumes nodulate in space? I am a graduate student studying symbiotic nitrogen fixation

A: There have been a few experiments in space on the growth of Rhizobia spp. and how they colonize plant roots. But there is A LOT more to study. This is an important field. -Andrew Schuerger

Q: What are some of the plant species with the most potential to be grown sustainably in space? What are the main concerns about the plants’ health in space?

A: Look primarily at food crops. Those are the focus for Bioregenerative Life Support Systems. -Andrew Schuerger

Q: Are all plants that are used in experiments in space in sterile media/environments, or are there microbial communities that are safe and/or indispensable for growth in closed environments?

A: In all Bioregenerative Life Support System….they are cleaned thoroughly before launch, but then become colonized what the bacteria, fungi, algae, etc. that are present in the human habitats. The BLSS systems then become supportive of complex microbial communities very quickly. -Andrew Schuerger

Q: Do we have a sense of how exposure to radiation during transit and on a different planet surface will affect plant seed stocks and stability of traits.

A: Not yet…research is required in this area. -Andrew Schuerger

Q: Question for everyone: I am a graduate student in Canada, focusing on soil microbial communities. My interest is in the potential for microbial life on other planetary bodies. Is there a career potential for microbial space research and as a Canadian, is there a potential to work with NASA?

A: To date, there are no “smoking gun” evidence that life exists on other planets. But most astrobiologists think it is possible to discover a new lineage of life on Mars, Europa, or Enceladus. And that is my opinion too. But to discover these other forms of experience, we need graduate students, post-docs, professors, and industrial partners to study how to detect life. -Andrew Schuerger

Q: My question is about the long term flight in space. Are we going to frozen stock while long term flight and revive them when we reach to the destination such as another solar system or planet.

A: For our life-times (till 2100), there will only be travel to the Moon, Mars, and maybe the asteroid belt. Thus, flights to another start system is a LONG way off. But to your question, seed and tissue culture plants are likely to be stored not in a frozen state, but in a cold temperature refrigerator for the trip to the destination. Freezing can damage seeds. Storage at 4 C is better.-Andrew Schuerger

Q: To Andrew Schuerger: Would we need to bring earth’s soil in order to grow plants in Mars, or could we use Martian soil?

A: No, the Martian regolith is rich in all nutrients except nitrogen and phosphorus. These nutrients will have to be brought from Earth. -Andrew Schuerger

Q: Is there ongoing research into medicinal plants (such as Catharanthus roseus) in space?

A: There is a small amount of research in this area that I am aware of at Langston University. This hasn’t been a major focus, but it is an area with a lot of potentials.,One problem to send humans to Mars is the degradation of stored vitamins over time. Thus, phyto-medicine plants in space is a really good way to “grow” your vitamins during the mission. – Gioia Massa, Andrew Schuerger

Q: Probably more for the NASA folks: Can you speak about the funding projections for the field, and if any other agencies are pushing the space biology effort?

A: We anticipate that the funding for this area will remain steady or increase slightly in the future. There probably won’t be any big changes, good or bad., Believe it not, algae could be a real problem in space because their spores are floating around everywhere. And the biggest problem with algae is that wherever there is water and nutrients (i.e., hydroponic systems), they will increase. Controlling algae blooms in space BLSS modules is a good research topic. -Andrew Schuerger

Q: Many of the space biology projects mentioned were on the experimental scale. As we transition toward growing plants on the lunar/Martian surface, is there a focus on the scale-up of these experiments to provide more of the astronauts’ nutritional requirements during missions?

A: The scale-up problem is real, but down the road a bit. The first plant production systems for the next 10 years or so will be smaller-scale “garden lettuce and dwarf tomato” scale projects. -Andrew Schuerger

Q: Question on your answer on microbes dying on martian UV, we can evolve rhizobacteria for higher UV dose. I agree it will be more ethical to apply that on martian soil. Do you think it is possible?

A Remember, all Rhizobia released on Mars will not be into the open terrain. The use of releasing Rhizobia is to enhance the N-cycling within the human habitat. Thus, those soil-based systems will be protected from solar UV. -Andrew Schuerger

Q: which benefits of plants are of the highest priority, or likelihood of incorporation, in space mission architecture in the near to mid term — food, clean water, gas exchange, behavioral health support?

A: Food is the highest priority right now as this is the only thing we cannot do with alternate means. This is considered a high risk for Mars as the packaged diet degrades over time and vitamins break down. So we are looking at plants as a way to provide these critical nutrients. -Gioia Massa

Q: Are there opportunities to get internships for graduate students related to Space Biology research?

A: Yes, NASA has NSTGRO fellowships, and NASA Fellowships that are available for graduate students, and this type of research can be conducted with those. -Gioia Massa

Q: How plants can be breed in the space that developed into a robust technology for feeding global hunger?

A: Plants that might do well in space under the stresses associated with spaceflight may also do well in certain environments on Earth. Water stress is a big concern in microgravity as water behaves strangely and water and air do not mix well, so getting the correct ratio of water and oxygen in the root zone is hard, and this might be something that can be targetted. These types of plants may do well in flood or drought situations on Earth. Plants optimized for high yields in compact controlled environments may also be suitable for growing in Controlled environments on Earth. -Gioia Massa

Q: Question for everyone: In the movie ‘The Martian’, Matt Damon has degrees in both Botany and Mechanical Engineering. Do you think it’s necessary to be multifaceted in this sense to be successful in plant space research, to be an astronaut, or is it not appropriate?

A: Yes! If you would like to be an astronaut traveling to Mars, it is essential to have multiple tasks.-Andrew Schuerger

Q: Do transgenic plants have a place in plant space research? Since not every country agrees on consuming them, I would assume this would cause hesitation?

A: Yes, transgenic plants have been used in spaceflight research quite a bit! – Anna-Lisa Paul

Q: Many of you mentioned your works relating to plant gene expression. I was wondering, do you see the capabilities of current plant gene expression studies expanding in such a way that they become more commonplace?

A: Lots of work on this front, and much – if not all – translatable to crop research and insight. Look on like for pawers by Rob Ferl and me, but may others as well. – Anna-Lisa Paul

Q: Dear Dr. Schuerger, I was fascinated with your study about the effects of martian condition on microorganisms. I would like to know what would be the difference you could expect between simulated and real mars conditions?

A: Simple Question…with complex answers. Go to Google Scholar and enter my name “Andrew C. Schuerger” and you will get dozens of papers that you can download. In essence, UV irradiation is very strong on Mars, and all microbes will be killed off if exposed to solar UV on Mars. But then if the microbes are shielded from solar UV, they can survive. -Andrew Schuerger

Q: What could be the difficulties in growing plants on the moon?

A: Factors such as partial gravity, dust, micrometeorite impacts, and deep space radiation may provide challenges for both humans and plants on the moon. -Gioia Massa

Q: Can students join KSC as an intern for 6 months?

: Internship opportunities are generally 14-16 weeks in the spring and fall semesters and 10 weeks in the summer semester. There are occasionally opportunities to have repeating internships. -Gioia Massa

Q: Does the development of spaceflight hardware impose severe limitations on the conduct of space plant biology experiments?

A: There are going to be mass, volume, power, and crew time limitations for any experiments conducted in space, as all of those are limited resources. Cold stowage (fridges and freezers) are also very limited. Plant experiments are no exception, and our hardware can only grow certain types of plants that are certain sizes, though we work to make most experiments possible. -Gioia Massa

Q: Is there a particular set of skills that are increasing in value to NASA (e.g. Plant breeding, quantitative genomics, bioinformatics, plant pathology, statistical analysis)?

A: I would list the plant biology skills as: (1) horticulture, plant physiology, botany (2) plant molecular biology (3) plant ag engineering (4) plant pathology etc. from there. -Andrew Schuerger

Q: Is there more potential for hydroponics or amended Mars regolith to be the medium of choice for a Mars colony?

A: This is one of the most important questions out there. Hydroponics can give much higher yields than soil-based crop production, but you have to have relatively pure salts and buffers to get hydroponics to work. The use of Mars regolith as a growing medium is filled with uncertainties right now, but soils have the key advantage as you do need to bring those nutrients with you (except N and P). -Andrew Schuerger

Q: Do plants on the ISS ever end up with mite problems?

A: This has not yet occurred. -Andrew Schuerger

Q: Is the air available for plants in space experiments sterile?

A: No. All human habitats have naturally occurring microbial communities present that helps to stabilize the ecosystem. That said, scientist do try to keep the plants and hydroponic systems free of microbes that will ruin their experiments. Remember, microbes are mostly our friends in ecosystems. -Andrew Schuerger

Q: We all know that funding for space programs is tremendous however, is funding for ‘plant biology in space’ better than plain old plant biology?

A: The funding for plant biology is getting better year-by-year. The next 5-10 years should be good. -Andrew Schuerger

Q: Do you look at the Epigenetic factors involved in growth and development in space? Any specific crops?

A: Short answer is yes. Rob GFerl and I had an epigenomic experiment on the ISS a couple of years ago (see this paper: Zhou M, Sng NJ, LeFrois CE, Paul A-L, Ferl RJ. (2019). Epigenomics in an extraterrestrial environment: organ-specific alteration of DNA methylation and gene expression elicited by spaceflight in Arabidopsis thaliana. BMC genomics, 20: 205) the bottom line is that we found differential patterns of DNA methylation in spaceflight, which could also be correlated with differential gene expression. – Anna-Lisa Paul

Q: I have a simple question regarding Plant Growth- How does plant response insect attack in the space environment, I am trying to understand the insect -plant relationship

A: To my knowledge, there have been no insect/plant interaction studies conducted on the space station. But some insects are likely to get into the systems by hitching hiking on humans. This is a critical area of research where data is required. Andrew Schuerger


Water Is Cohesive

Have you ever filled up a glass of water to the very top and then slowly added a few more drops? Before it overflows, the water actually forms a dome-like shape above the rim of the glass. This water can stay above the glass because of the property of cohesion. In cohesion, water molecules are attracted to each other (because of hydrogen bonding), keeping the molecules together at the liquid-air (gas) interface, although there is no more room in the glass. Cohesion gives rise to surface tension, the capacity of a substance to withstand rupture when placed under tension or stress. When you drop a small scrap of paper onto a droplet of water, the paper floats on top of the water droplet, although the object is denser (heavier) than the water. This occurs because of the surface tension that is created by the water molecules. Cohesion and surface tension keep the water molecules intact and the item floating on the top. It is even possible to “float” a steel needle on top of a glass of water if you place it gently, without breaking the surface tension.

Figure 2.10 The weight of a needle on top of water pulls the surface tension downward at the same time, the surface tension of the water is pulling it up, suspending the needle on the surface of the water and keeping it from sinking. Notice the indentation in the water around the needle.

These cohesive forces are also related to the water’s property of adhesion, or the attraction between water molecules and other molecules. This is observed when water “climbs” up a straw placed in a glass of water. You will notice that the water appears to be higher on the sides of the straw than in the middle. This is because the water molecules are attracted to the straw and therefore adhere to it.

Cohesive and adhesive forces are important for sustaining life. For example, because of these forces, water can flow up from the roots to the tops of plants to feed the plant.


These properties are important because:

1- They work on the cohesion of cell substances.

2- It slows down water loss in plants’ leaves through pores.

3- Some insects can walk on water due to the cohesion of the molecules on its surface.

5- Water density decreases under 4 ◦ C.

  • Water expands when its temperature becomes less than 4 ◦ C (instead of shrinking). THis decreases its density and makes it float. In frozen lakes, we find ice on the surface, while we find liquid water underneath.
  • This property is because of the hydrogen bonds between water molecules.
  • This property is important because it enables living organisms to live in oceans and seas. Without this property, all oceans and seas will turn into ice, rather than just the surface. Surface freezing works as an insulator to prevent the rest of water from freezing.

6- The freezing point of water decreases if it has substances dissolved in it.

  • This property is very important for living organisms, as it prevents the water in the cells of from freezing when exposed to temperatures less than 0◦C.

7- Water can turn into vapour in temperatures lower than boiling point (100◦C).


7.1 HERBS, SHRUBS AND TREES

Look closely at the stem and branches of:

  • Plants much smaller than you.
  • Plants that are about your size, and
  • Plants which are much taller than you.

Feel their stem and try to bend them gently to see if they are tender or hard.

Table 7.1 Categories of plants
Plant name Column 1 Height Column 2 Stem Column 3 Where do the branches appear Column 4
Green Tender Thick Hard At the base of the stem Higher up on the stem Category of plant
Tomato Shorter than me Yes Yes Herb
Mango Much taller than me Yes Yes Yes Tree
Lemon Slightly taller than me Yes Yes Shrub
&emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp
&emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp
&emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp &emsp

Take care that the stem does not break. Hug the tall plants to see how thick their stems are!

We also need to notice from where the branches grow in some plants — close to the ground or higher up on the stem.

We will now group all the plants we observed, in Table 7.1. Some examples are shown. You can fill the Columns 1,2 and 3 for many more plants. Fill Column 4 after you have studied later part of this section.

Work in groups of 4-5 students in doing activities suggested in this Chapter so that a minimum number of plants are uprooted. Use weeds with soft stems for the activities. Do you know what weeds are? In crop fields, lawns, or in pots, often some unwanted plants or weeds start growing. Have you seen farmers removing these weeds from their fields?

Based on these characters most plants can be classified into three categories: herbs, shrubs and trees. An example of each is shown in Fig.7.3.

Plants with green and tender stems are called herbs. They are usually short and may not have many branches [Fig.7.3 (a)].

Some plants have the stem branching out near the base. The stem is hard but not very thick. Such plants are called shrubs [Fig .7.3(b)].

Some plants are very tall and have hard and thick brown stem. The stems have branches in the upper part, much above the ground. Such plants are called trees [Fig.7.3(c)].

Based on the above characteristics can you now correctly classify the plants listed by you and complete column 4 in Table 7.1?

Paheli wonders what kind of stem — the money plant, beanstalk, gourd plants and grape vines have. Do observe some of these plants. How are these different from a herb, a shrub or a tree? Why do you think some of them need support to climb upwards?

Plants with weak stems that cannot stand upright and spread on the ground are called creepers, while those that take support on neighbouring structures and climb up are called climbers ( Fig.7.4 ). These are different from the herbs, shrubs and trees.

Perhaps there are some plants in your school or at home that you take care of. Write down the names of any two trees, shrubs, herbs or creepers growing in your house or school.


Ginkgo

Fall colors of a female ginkgo tree in Japan

There is only one species of Ginkgo in the world today: Ginkgo biloba.

When you look at the fossils of this plant, it seems that there only ever was one kind of ginkgo the modern plant looks a great deal like its ancient relatives, who date back to the Permian period (a time well before the dinosaurs).

Despite its lack of diversity, the ginkgo once covered huge areas of the world. Now it is only found naturally in Central China.

Most scientists think that flowering trees have been outcompeting the ginkgo, and so the ginkgo has gradually been dying out.

It is sometimes called a living fossil.

At the same time, the tree&aposs beauty has meant that gardeners and park keepers have carefully planted and tended ginkgo trees around the world.


Related Biology Terms

  • Diffusion – The arbitrary spreading of particles from a region where they are at a higher concentration to another where they are at a lower concentration.
  • Hypotonic solution – A solution with a higher solute concentration in comparison to another solution.
  • Isotonic solution – A solution with an equal solute concentration to another solution’s.
  • Viscosity – The extent to which a fluid resists flow.

1. What can we expect to observe if we place a cell inside a solution where the cell’s Ψ is equal to -0.3 kPa and that of the solution is -0.9 kPa?
A. Water will move out of the cell
B. Water will move into the cell
C. Water will not move into or out of the cell
D. The cell will burst

3. Which of the following values of water potential indicates the driest environment?
A. -0.1 pKa
B. -1 pKa
C. -0.03 pKa
D. -5 pKa

4. How does water potential vary in relation to solute concentration?
A. It increases the higher the solute concentration
B. It decreases the higher the solute concentration
C. It is not affected by the concentration of solute
D. Solute concentration has an inconsistent effect on it


Bekijk de video: Het ecologisch nut van uitheemse waterplanten (December 2021).