Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Движение воды по сосудам можно показать на таком примере. Букет цветов сохраняет свежесть, если вода будет свободно поступать в перерезанные сосуды. Поэтому, чтобы в стеблях ие образовывались так называемые воздушные пробки, рекомендуется обрезать их на 5—10 см под водой.
По сосудам вода течет, как по полым трубкам, подчиняясь общим законам гидродинамики. В паренхимных клетках вода движется осмотическим путем, и передвижение ее в живых клетках значительно затруднено. Но основным двигателем вод-
Рис. 20. Начальный и конечный отрезки пути водного потока в растении:
Л—корень; Б — лист (простыми стрелками показан путь, который проходит вода, оперенными—путь водяного пара).
иого потока в растениях является сосущая сила паренхимных клеток листьев, или присасывающее действие транспирации.
О природе приспособительных реакций к недостатку воды у разных групп растений. Транспирирующие органы — листья — характеризуются значительной пластичностью, в зависимости от условий произрастания в их строении наблюдаются довольно большие изменения. Даже листья одного растения при разных условиях водоснабжения и освещения имеют различия в анатомической структуре. ,
Установлены определенные закономерности в строении листьев в зависимости от расположения их на растении. В. Р. Заленский обнаружил изменения в анатомическом строении листьев по ярусам. Он установил, что у листьев верхнего яруса наблюдаются закономерные изменения в сторону усиления ксероморфизма, т. е. образуются структуры, повышающие засухоустойчивость этих листьев. Установленные им закономерности называют законом Заленского. Листья, расположенные в верхней части стебля, всегда отличаются от иижних, а именно: чем выше расположен лист на стебле, тем меньше размеры его клеток, тем больше на ием устьиц и меньше их размеры, больше волосков на единицу поверхности, гуще сеть проводящих пучков, сильнее развита палисадная ткаиь. Все эти признаки характеризуют ксерофилию, т. е. образование структур, способствующих повышению засухоустойчивости.
С определенной анатомической структурой связаны и физиологические особенности, а именно: верхние листья отличаются более высокой ассимиляционной способностью и более интенсивной транспирацией. Концентрация сока в верхних листьях также более высокая, в связи с чем может происходить оттягивание воды верхними листьями от нижних, засыхание и
отмирание нижних листьев. Структура органов и ткаией, обусловливающая повышение засухоустойчивости растений, называется ксероморфизмом. Отличительные особенности структуры листьев верхнего яруса объясняются тем, что они развиваются в условиях несколько затрудненного водоснабжения.
Физиологические причины ксероморфиой структуры следует рассматривать как изменения цепи ферментативных реакций, вызванных недостатком воды и приводящих к торможению роста клеток в фазе растяжения.
Ксероморфная структура листьев растений вызывается тем, что дефицит воды проявляется прежде всего в период ранией приостановки роста эпидермиса — эпидермальных клеток. В нормальных условиях фаза растяжения приостанавливается вначале на нижнем мезофилле.
Для уравнения баланса между поступлением и расходом воды в растении образовалась сложная система аиатомо-физио-логических приспособлений. Такие приспособления наблюдаются у ксерофитов, гигрофитов, мезофитов. Большой интерес в связи с этим представляют исследования Б. А. Келлера, который изучал аиатомогфизиологические особенности у растений резко различающихся экологических групп, ио близких между собой в систематическом отношении. Ои исследовал многолетние травянистые растения (род Asperula) из семейства Мареновые. Одни из них были типичными степными растениями, а другие — теневыносливыми, лесными.
Степной вид ясменника колокольчиковидкого (Asperula
glauca) имеет сизые узкие иглообразные толстые листья с сильно развитой двуслойной палисадной паренхимой, края листьев немного загнуты вниз. Это типичный ксерофит, растущий на открытой местности в степной зоне или полупустынях. Второй вид — ясменник душистый (Asperula odorata)—характерен для влажных и очень тенистых уча'стков лиственного леса; у растений этого вида широкая и тонкая пластинка, однослойная палисадная ткаиь, состоящая из укороченных и рыхлорас-положеиных клеток. Было проведено сравнительное изучение анатомического строения и .интенсивности транспирации у обоих видов (табл. 4).
4. Анатомическое строение и интенсивность транспирации у степных н лесных видов растений (по Н. А. Максимову)
Вид Длина сети жилок Количестно Интенсивность
f листа, мм устьиц транспирации, %
Asperula glauca 100 100 100
» odorata 30 14 45
Такие же исследования провел Б. А. Келлер с двумя видами подмарениика: весенним (Galium verum) и крестовидным (Galium cruciata). Полученные им данные также свидетельствуют
о том, что условия произрастания оказывают большое влияние иа анатомическую структуру и физиологические особенности растения. Если ксерофиты одновременно являются гелиофитами, то мезофиты и даже гигрофиты необязательно относятся к теневыносливым растениям.
