小さな種が発芽し始め、立派な植物が現れるのは、時には奇跡のように思えることもあります。ジャイアントセコイアの木 (Sequoiadendron giganteum) の種子はわずか数ミリメートルですが、完全に成長した木は高さ 90 メートルに達し、樹齢 2,000 年以上になります。他の植物も特に急速に成長しており、竹の種類によっては 1 日に最大 50 センチメートルまで成長するものもあります。しかし、植物は実際にどのように成長するのでしょうか？
植物の種子は、特に栄養豊富な胚乳と種皮に囲まれた苗木 (胚) で構成されています。被覆種子植物（開花植物）の場合、これは心皮、子房によって形成される特別なハウジングに囲まれています。、 イチョウ、針葉樹などの裸子植物の種子は自由に熟します。胞子植物 (キノコ、シダ、コケなど) では、植物の発育は多細胞種子からではなく、単細胞胞子から始まります。
植物の 3 つの基本的な器官、根、シュート軸、葉は、種子植物の胚の中でも認識できます。胚の葉は子葉と呼ばれます。双子葉植物（双子葉植物）では 2 個存在し、単子葉植物（単子葉植物）では単数存在します。通常の葉と同様に、子葉は軸、いわゆる胚軸 (胚軸) 上に位置し、その端には根と後のシュート軸を形成するためのシステムがあります。
春になると、十分な水分があれば栗は発芽し始めます。
この状態では、植物の胚は種子の休眠状態にあります。発芽は通常、土壌中の水または湿気によって引き起こされます。種子の細胞が水を吸収し、種子の体積が増加し、膨らみ始めます。最後に、種皮が破れ、根系を備えた胚茎が種子から現れ、主根と主根に成長します。苗木はその後形成される側根や二次根を介して水分を受け取り、そこに溶けている栄養塩や有効成分を吸収します。しばらくすると、新芽も発芽し始め、主芽に成長し、その節に緑の葉が形成されます。腋の下で芽が発生し、側枝に成長します。
根
植物の茎は通常緑色で光に向かって成長しますが、根は青白く土に浸透しています。根にはシュート軸に典型的な葉が完全にありません。本物の根は、葉がないことにより、通常は淡い鱗片状の葉を持つか、原基がまだ認識できる根のような新芽、ランナー、根茎と区別できます。胚から出る根を主根といいます。これにより側根が生じ、さらに枝分かれして主根とともに植物の根系を形成します。
しばらくすると、ピーマンの苗木は根のネットワークを発達させます。
新芽軸
シュート軸は葉のキャリアであり、葉と根の間で物質を伝導する役割を果たし、予備物質を貯蔵します。植物は先端で新しい細胞を形成して成長します。植物の苗の中ですでに形成されているように、光に向かって成長する主芽に成長します。植物の主芽は節と節の間のセクション、いわゆる節間に分割されます。節間が伸び始めると、植物の長さが伸びます。節には分裂可能な組織が含まれており、そこから脇芽や葉が発生します。側枝の節間が伸びている場合を長枝といいます。短いシュートでは、節間もそれに応じて短いままになります。果樹などに花が咲きます。
顕微鏡で見た植生円錐の縦断面図
植物の縦方向の成長はシュート軸の先端で起こります。植生円錐 (頂点) には分裂可能な組織があり、成長期に発達し続け、新芽を上に伸ばします。つまり、植物が成長します。根の部分でシュート軸の縦方向の成長が起こった場合、植えたばかりの木を木の柱に結び付けることができ、ある時点で木はそれを地面から引き抜くだけです。
植物は植生円錐の上部で新しい細胞を形成し、その下の細胞は分化してさまざまな機能を果たします。シュート軸の内側には、水と栄養素を輸送するための維管束を備えた維管束組織があり、外側には強化して閉じる組織が植物をしっかりと保持します。植物に応じて、シュート軸はさまざまな形をとります。一年生植物の茎は草本の新芽であり、秋には枯れます。芽が茂って木質になったものを幹と呼びます。一方、タマネギはシュート軸の地下貯蔵器官ですが、根茎は水平に成長する貯蔵シュートです。
長い年月を経て、木の太さに二次成長し、繊細なシュート軸から太い幹を作ります
葉
子葉は、通常、寿命が非常に短く、ほとんどの場合、葉よりもはるかに単純であり、葉は通常、葉身、葉柱、および葉の基部に分けられます。 光合成は緑の葉の中で起こり、その過程から植物は自らに有機物質を供給します。彼らは空気から二酸化炭素を吸収し、葉の裏側の気孔を通して酸素を放出することができます。葉はシュート軸の側方展開として発生し、植物の科に応じて特定の葉の位置に配置されます。この配置や葉の形、花も植物を識別する際の重要な特徴です。
光合成は植物の緑の葉で行われます
根やシュートの軸と同様に、葉にも数多くの変化があります。たとえば、メギのとげのある葉は硬い先端に形成されていますが、蝶には蔓状の葉があり、植物が登山補助具を登るために使用します。過度の蒸発を防ぐために、葉が厚くなったり、後退したり、毛で覆われたりすることがあります。自然はここでさまざまな形の適応を生み出しました。多くの植物では、葉は成長期に一度だけその役割を果たし、秋には落ちます。冬でも葉が緑のままの植物を常緑樹といいます。しかし、これらの「常緑」の葉にも寿命があり、植物によって徐々に新しい葉に置き換えられます。
花と果物
花のつぼみが開き始めました
主芽と側枝は一定の年齢に達すると成長が止まり、しばしば花を形成します。花には、花粉粒のある雄しべと胚珠のある心皮で構成される植物の生殖器官が含まれています。これらが受精すると、植物の胚を持つ種子が再び作られます。花におしべと心皮の両方が含まれていれば、それは完全です (雌雄同体)。花の中に雄しべまたは心皮のみが形成されている場合、それらは単性と呼ばれます。この場合、雄花を持つ植物と雌花を持つ植物が存在します。両方が 1 つの植物にある場合、それは雌雄異株 (例: ヘーゼル ナッツ)、それらが 2 つの異なる植物に分布している場合、それらは雌雄異株の植物 (例: ヤナギ) と呼ばれます。
花の図式：緑色のがく片と着色された花弁が花被を形成し、雄しべ（黄色）と心皮から形成された子房が生殖器官を形成します
果実は基本的に種子が熟した状態の花にすぎません。受精後の雌花器官の形成方法に応じて、個別の果実と集合的な果実が区別されます。個々の果実は 1 つの子房から発生しますが、集合果実は花の中に複数の子房があり、そこから果実が形成されます。集合的な果物は単一の果物のように見えますが、全体としては独立しています。集合的な果物のよく知られた例はイチゴです。
葉の茂った新芽と多かれ少なかれ豊富に分岐した根系は、植物の基本的な機能器官を形成します。この構造は基本的に非常に単純ですが、光合成とその他の生化学的プロセスは、植物が小さな種子から巨大な生き物に成長するのに十分です。これは自然の小さな奇跡です。
