Η βασική διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς ανάπτυξης είναι ότι η πρωτογενής ανάπτυξη αυξάνει το μήκος των ριζών και των βλαστών ως αποτέλεσμα της κυτταρικής διαίρεσης στο πρωτεύον μερίστωμα, ενώ η δευτερογενής ανάπτυξη αυξάνει το πάχος ή την περίμετρο του φυτού ως αποτέλεσμα κυτταρική διαίρεση στο δευτερεύον μερίστωμα.
Η πρωτογενής και δευτερογενής ανάπτυξη επιτρέπουν στα φυτά να αυξηθούν σε μέγεθος – μήκος και πάχος. Τα κορυφαία και τα πλάγια μεριστώματα είναι υπεύθυνα για την ανάπτυξη των φυτών. Όταν τα κύτταρα του κορυφαίου μεριστώματος διαιρούνται, εμφανίζεται πρωτογενής ανάπτυξη. Αντίθετα, όταν τα κύτταρα του πλευρικού μεριστώματος διαιρούνται, εμφανίζεται δευτερογενής ανάπτυξη. Η πρωτογενής ανάπτυξη ευθύνεται για την αύξηση του μήκους του βλαστού ενώ η δευτερογενής ανάπτυξη είναι υπεύθυνη για την αύξηση της περιφέρειας του φυτού.
Τι είναι η Πρωτογενής Ανάπτυξη;
Πρωτογενής ανάπτυξη των φυτών είναι η διαδικασία αύξησης του μήκους των βλαστών και των ριζών. Εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της κυτταρικής διαίρεσης σε πρωτογενή μεριστώματα όπως το κορυφαίο μερίστωμα, το ενδιάμεσο μερίστωμα και το ενδοαγγειακό κάμβιο. Η κορυφή του βλαστού έχει σχήμα θόλου με φύλλα πριμόρδια. Υπάρχουν μασχαλιαία μπουμπούκια, κόμβοι και μεσογονάτια. Επιπλέον, η κορυφή έχει τρεις διακριτές περιοχές. Στην κορυφή βρίσκεται η περιοχή της κυτταρικής διαίρεσης όπου λαμβάνει χώρα μόνο η κυτταρική διαίρεση. Δίπλα σε αυτό, υπάρχει μια περιοχή μεγέθυνσης των κυττάρων. Πίσω από αυτή την περιοχή βρίσκεται η περιοχή διαφοροποίησης των κυττάρων όπου κάθε κύτταρο εξειδικεύεται πλήρως για τη συγκεκριμένη λειτουργία του.
Εικόνα 01: Κυτταρική διαίρεση στο κορυφαίο μεριστικό
Επιπλέον, τρεις τύποι βασικών μεριστωματικών ιστών εμφανίζονται στην κορυφή του στελέχους. Είναι το πρωτόδερμο, το προκάμβιο και το αλεσμένο μερίστημα. Το προκάμβιο είναι μια σειρά από διαμήκη τρεχούμενα νήματα. Σε διατομή εμφανίζονται με τη μορφή σπασμένου δακτυλίου. Το προκάμπιο παράγει πρωτογενείς αγγειακούς ιστούς. Τα πρώτα σχηματισμένα κύτταρα είναι πρωτόξυλα προς τα μέσα και πρωτόφυλλα προς τα έξω. Επιπλέον, το πρωτόξυλο τυπικά έχει μόνο δακτυλιοειδή και σπειροειδή πάχυνση λιγνίνης, επιτρέποντας την επιμήκυνση. Άλλες πυκνώσεις εμφανίζονται μόνο μετά από επιμήκυνση. Επιπλέον, οι κοιλότητες του πρωτοξυλίου είναι πολύ μικρότερες. Σύντομα το protoxylem και το protophloem γίνονται ανενεργά. Η λειτουργία τους αναλαμβάνεται αργότερα με την ανάπτυξη του μεταξυλίου και του μεταφλοίματος.
Τι είναι η δευτερογενής ανάπτυξη;
Μετά την πρωτογενή ανάπτυξη, το πλευρικό μερίστημα γίνεται ενεργό και έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό δευτερογενών μόνιμων ιστών. Ονομάζεται δευτερογενής ανάπτυξη. Τα πλάγια μερίστωμα είναι το πλευρικό αγγειακό κάμπιο και το κάμβιο του φελλού. Σχηματίζονται μόνο σε δίκοτες. Στα μονόκοβα, δεν υπάρχει κάμπιο. Επομένως, δεν υπάρχει δευτερεύουσα ανάπτυξη. Ως αποτέλεσμα της δευτερογενούς ανάπτυξης, υπάρχει αύξηση του πάχους ή της περιφέρειας στους μίσχους και τις ρίζες. Στο στέλεχος, το ενδοδεσμικό κάμβιο ενεργοποιείται και αποκόπτει τα κύτταρα προς τα έξω και προς τα μέσα. Τα κύτταρα που αποκόπτονται προς τα έξω γίνονται το δευτερεύον φλοίωμα ενώ τα κελιά στο εσωτερικό γίνονται το δευτερεύον ξυλώμα.
Εικόνα 02: Δευτερεύουσα ανάπτυξη
Εν τω μεταξύ, τα κύτταρα παρεγχύματος μεταξύ γειτονικών αγγειακών δεσμών γίνονται επίσης μεριστωματικά και σχηματίζουν το μεσοδεσμικό κάμβιο. Το ενδοκοειδές κάμπιο και το μεσοδεσμικό κάμπιο ενώνονται για να σχηματίσουν έναν καμπιακό δακτύλιο, ο οποίος είναι το αγγειακό κάμπιο. Το μεσοδεσμικό κάμβιο αποκόπτει τα κύτταρα προς τα έξω και προς τα μέσα. Τα εξωτερικά κύτταρα γίνονται το δευτερεύον φλοίωμα ενώ τα εσωτερικά κύτταρα γίνονται το δευτερεύον ξυλόμιο. Το κάμπιο περιέχει αρχικά ατρακτοειδή και αρχικά ακτίνων. Τα ατρακτοειδή αρχικά δίνουν κανονικό ξυλόμυλο και φλόωμα. Τα αρχικά των ακτίνων δημιουργούν παρέγχυμα, το οποίο σχηματίζει μυελικές ακτίνες.
Καθώς ο αριθμός των κυτταρικών στοιβάδων στο εσωτερικό αυξάνεται, τα κύτταρα έξω συμπιέζονται και αυτό έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός άλλου πλευρικού μεριστώματος στις εξωτερικές στοιβάδες του φλοιού. Αυτά γίνονται ένα δαχτυλίδι από κάμπιο φελλού. Το κάμβιο του φελλού κόβει τα κύτταρα στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Κύτταρα που είναι αποκομμένα προς τα έξω υποχωρίζονται και σχηματίζουν το φελλό. Τα κύτταρα που αποκόπτονται προς τα μέσα σχηματίζουν δευτερογενή φλοιό.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της πρωτογενούς και της δευτερογενούς ανάπτυξης;
- Πρωτογενής και δευτερογενής ανάπτυξη συμβαίνουν στα φυτά και επιτρέπουν στα φυτά να αυξάνονται μόνιμα σε μέγεθος.
- Επιπλέον, η πρωτογενής και δευτερογενής ανάπτυξη εμφανίζονται ως αποτέλεσμα της ταχείας κυτταρικής διαίρεσης στους μεριστωματικούς ιστούς.
- Επιπλέον, στα ξυλώδη φυτά, η πρωτογενής ανάπτυξη ακολουθείται από δευτερογενή ανάπτυξη.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της πρωτογενούς και της δευτερογενούς ανάπτυξης;
Πρωτογενής ανάπτυξη είναι η διαδικασία που αυξάνει το μήκος του φυτού ενώ η δευτερογενής ανάπτυξη είναι η διαδικασία που αυξάνει την περίμετρο του φυτού. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς ανάπτυξης. Μια περαιτέρω διαφορά μεταξύ της πρωτογενούς και της δευτερογενούς ανάπτυξης είναι ότι η πρωτογενής ανάπτυξη είναι αποτέλεσμα της κυτταρικής διαίρεσης στα πρωτογενή μεριστώματα ενώ η δευτερογενής ανάπτυξη είναι αποτέλεσμα της κυτταρικής διαίρεσης στα δευτερεύοντα μεριστώματα.
Το παρακάτω infographic δείχνει περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς ανάπτυξης.
Σύνοψη – Πρωτογενής έναντι Δευτερεύουσας Ανάπτυξης
Τα φυτά αναπτύσσονται με δύο τρόπους: πρωτογενή ανάπτυξη και δευτερογενή ανάπτυξη. Πρωταρχική ανάπτυξη είναι η αύξηση του μήκους του φυτού. Αντίθετα, δευτερεύουσα ανάπτυξη είναι η αύξηση της περιφέρειας του φυτού. Επιπλέον, οι μεριστωματικοί ιστοί, που περιέχουν αδιαφοροποίητα κύτταρα, είναι υπεύθυνοι για την πρωτογενή και δευτερογενή ανάπτυξη. Η πρωτογενής ανάπτυξη συμβαίνει ως αποτέλεσμα της κυτταρικής διαίρεσης στα πρωτεύοντα μεριστώματα, κυρίως στα κορυφαία μεριστώματα που βρίσκονται στις άκρες της ρίζας και των βλαστών, ενώ η δευτερογενής ανάπτυξη συμβαίνει ως αποτέλεσμα της κυτταρικής διαίρεσης στα δευτερεύοντα μεριστώματα όπως το κάμβιο του φελλού και το αγγειακό κάμβιο του ξυλώδη φυτά. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς ανάπτυξης.
