Mô phân sinh và sinh trưởng sơ cấp, thứ cấp
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em phân biệt được sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp theo đúng loại mô phân sinh đảm nhiệm, giải thích được vì sao cây một lá mầm như lúa không có sinh trưởng thứ cấp thật sự, và đọc được tuổi cùng những năm sinh trưởng thuận lợi hay bất lợi của một cây gỗ qua vòng gỗ hàng năm.
Kiến thức nền cần nhớ
Ở lớp 6, em đã biết cây lớn lên nhờ tế bào phân chia rồi lớn dần lên, ở mức mô tả chung chung (prior-grade review). Bài này gọi đúng tên loại tế bào chịu trách nhiệm cho việc đó — mô phân sinh — và chỉ ra vì sao có cây chỉ cao lên, có cây vừa cao lên vừa to ra.
Một cây bàng trồng ở sân trường, sau vài năm cao lên rõ rệt, thân cũng to ra hẳn, vỏ sần sùi dày lên từng lớp. Nhưng một khóm tre hay khóm lúa quan sát suốt nhiều vụ lại gần như không to thêm bao nhiêu, dù vẫn cao lên đều đặn mỗi lần trồng mới. Cùng là thực vật, vì sao hai kiểu cây lại "lớn" theo hai cách khác hẳn nhau?
Kiến thức trọng tâm
Câu trả lời nằm ở mô phân sinh: những nhóm tế bào chưa phân hoá, còn giữ khả năng phân chia nguyên phân liên tục, nằm ở những vị trí cố định trong cây chứ không rải rác khắp nơi. Thực vật có hai loại mô phân sinh, phụ trách hai kiểu sinh trưởng khác hẳn nhau.
Mô phân sinh đỉnh nằm ở chồi ngọn, chồi nách và chóp rễ. Tế bào mới sinh ra từ đây kéo dài rồi phân hoá thành các mô trưởng thành, làm thân và rễ dài thêm ra — đó là sinh trưởng sơ cấp. Mọi thực vật có mạch, kể cả cây một lá mầm như lúa, đều có mô phân sinh đỉnh và đều sinh trưởng sơ cấp bình thường.
- 1
Giải thích vì sao thân cây lúa gần như không to ra theo bề ngang qua các vụ, dù vẫn cao lên rõ rệt.
- 2
Ta có lúa vẫn có mô phân sinh đỉnh ở chồi ngọn và chóp rễ như mọi thực vật có mạch, nên vẫn sinh trưởng sơ cấp bình thường, cao lên đều mỗi vụ.
- 3
Tuy nhiên bó mạch của lúa — một cây một lá mầm — là bó mạch kín, xếp rải rác trong thân, không có tầng sinh mạch nằm giữa gỗ và libe.
- 4
Do đó lúa không có mô phân sinh bên, nên không thể tạo thêm gỗ thứ cấp hay libe thứ cấp qua từng năm. (1)
- 5
Vậy thân lúa chỉ dài ra nhờ sinh trưởng sơ cấp, không to ra theo kiểu thân gỗ vì thiếu hẳn mô phân sinh bên — đây là đặc điểm chung của phần lớn cây một lá mầm.
- 1
Một khúc gỗ giả định cắt ngang từ một cây thân gỗ cho thấy 6 vòng gỗ rõ rệt; ba vòng đầu tiên tính từ tâm ra khá rộng, ba vòng ngoài cùng hẹp hơn hẳn. Hãy cho biết tuổi cây tại thời điểm cắt và nhận xét điều kiện sinh trưởng của ba năm gần nhất so với ba năm đầu.
- 2
Ta có mỗi vòng gỗ ứng với một năm hoạt động của tầng sinh mạch, nên đếm được 6 vòng nghĩa là cây đã trải qua sinh trưởng thứ cấp 6 năm.
- 3
Vòng gỗ rộng cho thấy tầng sinh mạch hoạt động mạnh, tạo nhiều tế bào mạch gỗ mới trong năm đó — dấu hiệu của điều kiện thuận lợi như đủ nước, đủ ánh sáng, nhiệt độ phù hợp. (1)
- 4
Ngược lại, vòng hẹp cho thấy tầng sinh mạch hoạt động chậm lại, ít tế bào mới được tạo ra — dấu hiệu của điều kiện bất lợi hơn, chẳng hạn khô hạn hoặc thiếu dinh dưỡng. (2)
- 5
Kết hợp (1) và (2), vậy cây đã sinh trưởng thứ cấp được 6 năm, với ba năm đầu có điều kiện thuận lợi hơn hẳn ba năm gần nhất.
Một nhầm lẫn dễ gặp là nghĩ cây một lá mầm không to ra vì "không có mô phân sinh nào cả" — thực ra lúa vẫn có mô phân sinh đỉnh hoạt động bình thường, chỉ thiếu riêng mô phân sinh bên. Một nhầm lẫn khác là đếm vòng gỗ mà quên rằng mỗi vòng ứng với đúng một năm, không phải một mùa hay một lần tưới nước.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Mô phân sinh đỉnh ở chồi ngọn, chồi nách, chóp rễ — làm cây dài ra, có ở mọi thực vật có mạch. Mô phân sinh bên (tầng sinh mạch, tầng sinh bần) — làm cây to ra, tạo gỗ và vòng gỗ hàng năm, chỉ có ở cây hai lá mầm và hạt trần lâu năm. Cây một lá mầm như lúa thiếu hẳn loại thứ hai.
Mô phân sinh chỉ là nơi sinh trưởng diễn ra — còn điều gì ra lệnh cho nó hoạt động nhanh hay chậm, khi nào thì dừng lại? Bài sau trả lời câu hỏi đó bằng những hormone thực vật.