Frå celle til ung spire

Til liks med dyr startar plantane livet som éi enkelt celle – ei befrukta eggcelle (zygote). Gjennom celledeling og celledifferensiering veks zygoten og utviklar seg til ulike celletypar, vev og organ.

Først blir zygoten til eit plantefoster som sit godt beskytta inne i eit frø. Frøet vil etter kvart rive seg laus frå morplanten. Når miljøforholda ligg til rette for det, vil frøet spire, vekse og utvikle seg til ein sjølvstendig plante med rot, stengel og blad. I motsetnad til dyr, der utviklinga hovudsakleg går føre seg på fosterstadiet, veks og utviklar plantane seg heile livet.

Utviklinga til ein plante avheng av kva informasjon som ligg i arvestoffet, og kva gen som er aktive i ulike celler og til ulike tider. I tillegg blir utviklinga påverka av miljøfaktorar som lys, temperatur, fukt og vind.

Når eggcella er befrukta, vil frøemnet utvikle seg til eit frø. Fruktemnet vil utvikle seg til ei moden frukt som beskyttar frøet og bidreg til spreiing. Hos frøplantar blir eggcella befrukta av pollen, som inneheld sædcellene til plantane.

Dobbel befrukting – fosterutvikling og opplagsnæring

Ved befrukting hos frøplantar trengst det ei sædcelle for å befrukte eggcella. I tillegg trengst det ei sædcelle til å danne opplagsnæring (endosperm) i frøet. Dette er naudsynt næring for fosteret fram til planten er i stand til å produsere energi på eiga hand gjennom fotosyntesen. Kokos og kokosmjølk er opplagsnæring i kokosnøtta, og popkorn er opplagsnæring hos mais.

Asymmetrisk celledeling definerer retning for rot og skot

Etter befrukting deler zygoten seg i to ved mitose. Denne celledelinga er asymmetrisk. Det vil seie at celleinnhaldet fordeler seg ulikt mellom dei to cellehalvdelane. Asymmetrisk celledeling gjer at dei to nye cellene får ulike oppgåver sjølv om arvestoffet er identisk. Dette definerer retninga for den første rota og det første skotet, som begynner å vekse i kvar si retning.

Når desse to cellene deler seg vidare, vil den cella som vender nedover, danne eit anker som fester fosteret til morplanten. Den øvste cella vil dele seg med større fart og gi opphav til sjølve plantefosteret. Tofrøblada plantar dannar eit hjarteforma foster, der hjartet etter kvart blir til dei første blada, frøblad. Mellom dei to frøblada sit skotmeristemet. I motsett ende av fosteret, der ankeret er fest, blir rotmeristemet danna. Fosteret har no utvikla alle strukturane det treng for å starte livet som ein sjølvstendig plante.

I siste fase av utviklinga tørkar frøet ut, fosterutviklinga stoppar opp, og planten går i dvale, frøkvile. Eit frø ligg i dvale heilt til miljøfaktorane i omgivnadene gir klarsignal om at frøet kan begynne å spire. Nokre frø er avhengige av at det harde frøskalet blir slite ned mekanisk, mens andre treng ein kuldeperiode før dei begynner å spire. Her har ulike artar mange ulike tilpassingar.

Frøkvila blir broten når vatn trengjer inn gjennom frøskalet, og den vesle planten held då fram utviklinga. Frøkvile er ei gunstig tilpassing som gjer at frøa kan liggje og vente på betre tider før dei begynner å spire. Dei fleste frø treng ein kortare eller lengre periode med frøkvile før dei spirer.

Ein spirande liten plante

Når plantefosteret bryt ut av frøskalet, startar spireprosessen. Organ som allereie er ferdig utvikla, veks. Samtidig blir det danna fleire nye. Ved spiring blir lengdevekst først prioritert gjennom røter, stamme og frøblad, slik at planten kan starte energiproduksjon gjennom fotosyntesen og hente vatn og næringssalt frå jorda. Etter kvart blir planten forankra med eit større rotnettverk og fleire blad.

OpenStax (2018). Plant Form and Physiology. Henta 26. oktober 2021 frå https://openstax.org/books/biology-2e/pages/30-introduction

Reece, J.B. et al. (2011). Campbell Biology (9. utg.). Pearson.

Taiz, L. et al. (2015). Plant Physiology and Development (6. utg.). Sinauer Associates.