Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Применение неионизирующего излучения (ультрафиолетовое), ионизирующего (рентгеновское, гамма-излучение) и электрических полей высокого напряжения дало возможность изменять - биоэлектрические свойства пыльцы и активно вмешиваться в процесс оплодотворения (И. С. Горшков). Исследованиями особенностей обмена веществ у электризованных растений сахарной свеклы при пропускании тока через почву был обнаружен ряд существенных физиологических и биохимических изменений: повышалась интенсивность дыхания и фотосинтеза в листьях, возрастала активность ферментов (поли-фенолоксидазы, пероксидазы, каталазы, инвертазы); электризованные растения больше поглощали и накапливали азота,, фосфора и калия (И. Н. Луткова).
Были проведены исследования (М. А. Хвелидзе, 3. И. Журбицкий и др.) влияния электрического поля атмосферы на
различные процессы в растительном организме. При действии положительного заряда на верхушку растения и отрицательного на корень усиливалась транспирация, при противоположном расположении полюсов интенсивность ее уменьшалась. Обнаружены биоэлектрические потенциалы в растениях: положительный потенциал наблюдался в зоне корня с активным делением меристемы и большим содержанием ауксинов и редуцированных сахаров, а отрицательный —- в зоне перицикла, где много крахмала.
Наличие биоэлектрических потенциалов в корневой системе (кормовые бобы) способствовало их более интенсивному росту. Выделение пасоки подсолнечником было тем больше, чем выше отрицательный заряд на срезе по сравнению с зарядом почвы. В опытах 3. И. Журбицкого было доказано, что естественный заряд атмосферы и искусственно созданное электрическое поле влияют на поступление анионов в растения. В надземную массу растений, как правило, усиливается поступление ионов, имеющих противоположный по сравнению с атмосферой заряд, — анионов, так как атмосфера обычно заряжена положительно. Этим объясняется преобладание анионов над катионами у злаков по сравнению с корнеплодами, потому что злаки в большей мере подвергаются влиянию атмосферного электричества.
Исключение электрического поля атмосферы на протяжении всей вегетации экранированием растений металлической заземленной сеткой отрицательно влияло на рост и развитие растений, уменьшало накопление в них элементов минерального питания. Особенно резко снижалось усвоение фосфора.
Деятельность растительной клетки неразрывно связана с генерированием ею электрических потенциалов. Поверхность клетки несет на себе достаточно значительный электрический .заряд. Снаружи клетка всегда заряжена положительно по отношению к внутреннему содержимому, и разность потенциалов равна 0,5—1,0 В. Поскольку растениям как открытым системам •свойствен и обмен энергии с окружающей средой, то между потенциалом клеток и потенциалом внешней среды постоянно происходит энергообмен. Следовательно, электрический заряд атмосферы непрерывно влияет на жизнь растения.
В длительном процессе эволюции растительные организмы постоянно находились в поле действия земного магнетизма и, безусловно, не могли не выработать определенной реакции на изменение магнитных полей.
Советским ученым А. В. Крыловым впервые было установлено, что корешки прорастающих семян тянутся к южному полюсу искусственного постоянного магнита. Это явление и неизвестное ранее свойство живой материи А. В. Крылов назвал магнитотропизмом. Установлено, что на прорастание се-
мян влияет магнитное поле Земли. Семена пшеницы, кукурузы* хлопчатника, которые были помещены в стеклянную камеру, значительно быстрее прорастали в том случае, если корешок зародыша был ориентирован к южному полюсу. Кроме того, рост корней и стебля при такой ориентации семян был наиболее интенсивным.
Семена, ориентированные корешками зародыша к северному магнитному полюсу Земли, проросли на сутки позже и росли менее интенсивно. Явление магнитотропизма было подтверждено рядом работ отечественных и зарубежных ученых. Так, в опытах польского исследователя Мословского семена ячменя и кукурузы наиболее энергично прорастали в магнитном поле с частотой колебаний 5 Гц и напряжением 100 В.
В полевых опытах канадского ученого У. Питтмана большинство корней озимой пшеннцы росло с севера на юг независимо от того, как бы'ли ориентированы рядки — с севера на юг или с востока на запад. Такая же закономерность была установлена и у кукурузы. Так, у нее в состоянии молочной спелости в; меридиальном направлении на глубине 35 см расположилось 59,7% корней, а в широтном — 40,3%. Приведенные данные свидетельствуют о том, что магнитное поле Земли существенно влияет на характер расположения корневой системы растений. Под влиянием магнитотропизма большая часть корней располагается в меридиальном направлении.
По современным представлениям, все вещества имеют магнитные свойства, которые изменяются в зависимости. от напряженности внешнего магнитного поля, ориентации относительно направления поля и др. Изменение магнитных свойств вещества приводит к изменению энергетического уровня его химических связей. Это создает и другие физические условия для взаимодействия веществ между собой, что должно привести к изменению характера обмена веществ. Вследствие химического взаимодействия веществ возникают электрические потенциалы— биотоки, которые, в свою очередь, влияют на изменение магнитных свойств веществ. Создается единство электромагнитного состояния живой системы, полярность живой материи, тканей, органов, клеток, органоидов клеток, т. е. всего организма в целом (А. В. Крылов).
