Bài học

Sinh trưởng và phát triển — hai khái niệm khác nhau

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em phân biệt được sinh trưởng và phát triển ở sinh vật bằng ví dụ cụ thể, và giải thích được vì sao hai quá trình này luôn diễn ra song song nhưng không phải là một.

Kiến thức nền cần nhớ

Ở lớp 6, em đã biết tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể sống, và một cơ thể lớn lên được là nhờ các tế bào của nó tăng thêm về số lượng và kích thước (prior-grade review). Bài này dùng chính ý đó làm điểm xuất phát, rồi hỏi thêm một câu mà lớp 6 chưa trả lời: một cơ thể đang lớn lên có phải lúc nào cũng đang thay đổi theo cùng một kiểu hay không?

Khởi động

Gieo một hạt đỗ vào bông ẩm, sau vài ngày em thấy nó nứt vỏ, mọc rễ, rồi vươn lên thành cây con có hai lá mầm xoè ra. Ba tuần sau, cây cao gấp nhiều lần lúc mới nảy mầm, và bắt đầu ra những chiếc lá thật đầu tiên. Cây chỉ đơn giản là to lên, hay còn có điều gì khác đang xảy ra bên trong nó?

Kiến thức trọng tâm

Sinh trưởng là sự tăng lên về kích thước và khối lượng cơ thể, do tế bào tăng thêm về số lượng nhờ phân chia và tăng thêm về kích thước nhờ lớn lên. Một cây đậu lúc mới nảy mầm cao khoảng vài xăng-ti-mét; sau vài tuần, thân dài ra, lá to hơn, rễ ăn sâu hơn — tất cả đều là sinh trưởng. Đặc điểm quan trọng của sinh trưởng là nó không thể tự đảo ngược: một cây đã cao 20 cm không tự nhiên thấp lại còn 10 cm, dù có thể ngừng cao thêm khi gặp điều kiện bất lợi.

Phát triển là quá trình biến đổi về chất của cơ thể, gồm sự phân hoá tế bào để tạo ra các loại tế bào, mô, cơ quan mới, và sự xuất hiện những giai đoạn sống mới trong vòng đời. Khi cây đậu con mọc thêm một chiếc lá thật đầu tiên — khác hẳn hai lá mầm ban đầu về hình dạng và chức năng — đó là phát triển, vì một cấu trúc mới đã hình thành, không chỉ đơn thuần là "nhiều hơn" hay "to hơn" những gì đã có. Đến khi cây ra nụ, nở hoa, đó cũng là phát triển: cây bước sang một giai đoạn sống mới, giai đoạn có khả năng sinh sản, mà trước đó nó chưa từng có.

Sinh trưởng và phát triển không tách rời nhau trong một cơ thể sống, dù định nghĩa của chúng khác nhau rõ ràng. Trong lúc thân cây đang dài ra từng ngày (sinh trưởng), các tế bào ở đỉnh chồi cũng đang phân hoá để hình thành mầm lá, mầm hoa (phát triển) — hai quá trình diễn ra cùng lúc, ở cùng một vùng của cây. Sinh trưởng còn thường là điều kiện của phát triển: một cây phải đạt đến một kích thước, khối lượng nhất định mới đủ điều kiện ra hoa, chứ một cây con mới nảy mầm vài ngày tuổi không thể ra hoa ngay được. Ngược lại, khi cây bước vào giai đoạn ra hoa, tạo quả — một bước phát triển — phần lớn chất dinh dưỡng dồn về nuôi hoa và quả, khiến tốc độ cao lên của thân đôi khi chậm hẳn lại. Hai quá trình gắn bó với nhau như vậy, nhưng gọi chung chúng là một thứ sẽ khiến em không giải thích được vì sao có khi cây lớn nhanh mà chưa ra hoa, có khi cây ngừng cao hẳn nhưng vẫn đang tạo quả.

Hai quá trình xen kẽ và chồng lấp suốt vòng đời — không có giai đoạn nào chỉ thuần sinh trưởng hoặc thuần phát triển.

Ví dụ

Phân biệt sinh trưởng và phát triển ở một cây đậu

1
Sau hai tuần chăm sóc, một cây đậu có ba thay đổi được ghi lại: (1) thân cao thêm 4 cm, (2) mọc thêm một lá thật mới, (3) rễ dài thêm 3 cm. Xác định thay đổi nào là sinh trưởng, thay đổi nào là phát triển.
2
Thân cao thêm 4 cm và rễ dài thêm 3 cm đều chỉ là sự tăng thêm về kích thước của các bộ phận đã có sẵn — đúng định nghĩa sinh trưởng, không có cấu trúc mới nào xuất hiện.
3
Mọc thêm một lá thật là sự hình thành một cấu trúc mới mà trước đó cây chưa có ở vị trí này — đúng định nghĩa phát triển, vì đây là biến đổi về chất chứ không chỉ về lượng.
4
Nếu gộp cả ba thay đổi vào chung một nhóm "cây lớn lên" mà không phân loại, em sẽ không giải thích được vì sao thay đổi (2) khác về bản chất so với (1) và (3) — đó chính là lý do phải tách sinh trưởng khỏi phát triển.
5
Vậy: thay đổi (1) và (3) là sinh trưởng; thay đổi (2) là phát triển.

Ví dụ

Phân loại năm thay đổi ở một cây cà chua (dạng đề kiểm tra)

1
Từ khi trồng đến khi thu hoạch, một cây cà chua trải qua các sự kiện sau: (1) thân cao thêm 15 cm trong một tháng, (2) rễ mọc thêm nhiều rễ phụ, (3) hoa cà chua nở, (4) quả cà chua từ xanh chuyển sang chín đỏ và to dần lên, (5) hạt bên trong quả hình thành. Với mỗi sự kiện, xác định đó là sinh trưởng, phát triển, hay cả hai.
2
Thân cao thêm và rễ mọc thêm nhiều nhánh phụ đều là sự tăng thêm kích thước và số lượng bộ phận đã có kiểu — đúng định nghĩa sinh trưởng.
3
Hoa nở là sự xuất hiện một giai đoạn sống mới (giai đoạn sinh sản), còn hạt hình thành là một cấu trúc hoàn toàn mới bên trong quả — cả hai đều là phát triển, không có sự tăng kích thước đơn thuần nào ở đây.
4
Quả to dần lên là sinh trưởng (tăng kích thước, khối lượng); còn quả chuyển màu từ xanh sang đỏ là một biến đổi về chất bên trong tế bào quả (chín) — đúng định nghĩa phát triển. Sự kiện (4) vì vậy mang cả hai quá trình cùng lúc, khác với bốn sự kiện còn lại chỉ thuộc về một quá trình.
5
Vậy: (1), (2) là sinh trưởng; (3), (5) là phát triển; riêng (4) là cả sinh trưởng lẫn phát triển, xảy ra đồng thời trên cùng một quả.

Sai lầm thường gặp

Nhiều bạn nghĩ phát triển chỉ là một cách gọi khác của sinh trưởng nhanh — cây nào lớn nhanh thì cây đó "phát triển tốt". Cách hiểu này sai ở chỗ tốc độ lớn lên không phải là thước đo của phát triển: một cây có thể sinh trưởng rất chậm (vì thiếu dinh dưỡng) nhưng vẫn đang phát triển bình thường nếu nó vẫn ra lá mới đúng lúc, hoặc ngược lại. Một nhầm lẫn khác là chỉ nhìn vào "quả to lên" mà quên mất "quả chín" đi kèm — như ví dụ (4) ở trên, một sự kiện có thể mang cả hai quá trình, không nhất thiết phải chọn một trong hai.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Sinh trưởng là tăng kích thước, khối lượng — đo được bằng thước, bằng cân. Phát triển là biến đổi về chất — cấu trúc mới xuất hiện, giai đoạn sống mới bắt đầu. Chúng diễn ra song song và ảnh hưởng lẫn nhau trong suốt vòng đời một sinh vật.

Bài tiếp theo hỏi: sinh trưởng ở một cây diễn ra đều khắp thân, khắp rễ, hay chỉ tập trung ở một vài vị trí nhất định?