poliv1

В басне И. А. Крылова так охарактеризована роль корней и листьев:

Чьи работают грубые руки, Предоставив почтительно нам, Погружаться в искусства, науки, Предаваться страстям и мечтам.

Корни и в самом деле вели­кие труженики, совершающие гигантскую работу по снаб­жению растения водой и ми­неральными солями. Для того чтобы успешно выполнять эту работу, они должны разви­ваться в почве с очень боль­шой скоростью. Установлено, что общая длина корней трех­месячного растения озимой ржи достигает 619 километ­ров! За сутки они вырастают на 4,8 километра. Это проис­ходит в основном за счет ак­тивного образования корневых волосков: в течение суток их количество увеличивается бо­лее чем на сто миллионов! Благодаря такой высокой ско­рости роста корневая система растения в случае пересыха­ния какого-то участка почвы может очень быстро пере­строиться и начать усваивать воду с соседнего, имеющего запас влаги. Вследствие ин­тенсивного роста корней про­исходит непрерывное переме­щение всасывающей зоны корневой системы. Особое зна­чение это имеет в засушливых местностях. Чем суше почва, тем медленнее перемещается в ней вода, поэтому корням приходится, как образно вы­разился академик Н. А. Мак­симов, буквально «ходить по воду» в более влажные,. еще не использованные почвенные горизонты.

Корни, безусловно, являют­ся основными добытчиками воды. Ну а если ее в почве мало, это еще не означает, что растение непременно по­гибнет. Некоторые виды при­способились к усвоению влаги из… воздуха.

Физиологи растений серией лабораторных опытов опро­вергли бытовавшее длительное время мнение, что вода, на­ходящаяся в атмосфере в ви­де пара, недоступна растени­ям. Однако это, по-видимому, не так. Некоторые исследова­тели наблюдали поступление значительного количества па­рообразной воды в опытное растение, а затем передвиже­ние и выделение ее в субстрат, в котором оно находилось. Согласно данным известного специалиста в области водно­го режима растений Р. Слейчера, поглощение паров воды растениями наблюдается как из атмосферы с влажностью воздуха около 100 %, так и из ненасыщенной водя­ными парами.
Одним из первых изучал поглощение паров воды листь­ями картофеля в полевых ус­ловиях советский исследова­тель А. Н. Бабушкин.
Поглощение паров воды листьями растений осущест­вляется одновременно с про­цессом испарения воды. Сред­няя интенсивность поглощения парообразной воды кукурузой составляет 30—50 процентов от величины испарения. Боль­шие значения интенсивности поглощения паров листьями кукурузы позволяют предпо­ложить, что этот процесс иг­рает важную роль в жизне­деятельности растения.




Когда физиологи растений в лабораторных условиях твер­до установили, что растения могут усваивать парообраз­ную воду, они заинтересова­лись, насколько распростране­но это явление среди дикорас­тущих растений. Оказалось, что есть немало видов, кото­рые существуют преимуще­ственно за счет парообразной воды, причем растения выра­ботали несколько механизмов для улавливания такой влаги. Например, обитатель пус­тынь — американский карли­ковый кедр. Запасы воды он восполняет в ночные часы, когда даже в пустыне воздух насыщен влагой.
Каперсы колючие (Сарраris Spinosa), произрастающие в пустыне Сахаре, также, по-видимому, приспособились улавливать влагу из воздуха. Несмотря на то что вокруг свирепствует сильная засуха, это растение прекрасно выгля­дит. Его зеленые плоды, не­сколько похожие на огурцы, раскрываются при созревании наподобие цветков тюльпана. При этом становится заметной ярко-красная окраска их мя­коти.
Какие же механизмы обес­печивают растениям возмож­ность усвоения атмосферной влаги. У кактусов, напри­мер, — это колючки. И дело не только в том, что благо­даря сокращению испаряю­щей поверхности им удалось ограничить расход воды. Одна из важнейших функций колю­чек — способность к конден­сации из воздуха водяных паров. Ф. Патури, автор кни­ги «Растения — гениальные инженеры природы», считает, что это происходит следующим образом. Одревесневшие ко­лючки и волоски кактусов в ветреную погоду накапли­вают электрические заряды, благодаря которым притяги­вают к себе из воздуха ка­пельки воды и способствуют конденсации водяного пара, находящегося в атмосфере.
По-иному приспособились улавливать из воздуха влагу эпифиты — растения, обитаю­щие на деревьях и кустарниках. Они используют их как опору, но питаются самостоятельно. Эпифитами богато семейство орхидных. Многие орхидеи живут в кронах высоких де­ревьев влажных тропических лесов. Их воздушные корни свободно висят в простран­стве. Толстый слой гигроско­пической ткани из мертвых клеток, заполненных воздухом, предохраняет их от высыха­ния и улавливает влагу из воздуха. Такие гигроскопиче­ские чехлы подобно промо­кательной бумаге жадно впи­тывают не только дождевую воду и утреннюю росу, но и мельчайшие капельки туманов и пар.
Третий механизм, пожалуй, наиболее эффективный и по­разительный, мы обнаружива­ем у представителей семей­ства бромелиевых. Об удиви­тельных свойствах этих расте­ний мы уже упоминали. Они интересны не только особен­ностями своей корневой систе­мы и произрастанием в суро­вых условиях, но и тем, что успешно удовлетворяют свои потребности в воде в основном за счет влаги ночных туманов.

Вот, оказывается, почему эти растения отказались от кор­ней или используют их лишь в качестве инструмента при­крепления к субстрату.
Для поглощения влаги не­посредственно из воздуха бро- мелиевые выработали особые приспособления. Это — микро­скопические чешуйки, распо­ложенные на листьях. При высыхании они сморщивают­ся, но это не мешает нормаль­ному газообмену через усть­ица.
Для изучения этих чешуек можно взять комнатное деко­ративное растение эхмею (Aechmea chantinii). У нее узкие, длинные и сочные листья, украшенные белыми поперечными полосами. Под лупой можно рассмотреть, что полоса образована множест­вом мелких круглых пласти­ночек, диаметр которых менее четверти миллиметра. Для бо­лее детального их изучения необходимо вооружиться мик­роскопом. Теперь отчетливо видно, что пластиночки на самом деле имеют форму во­ронок, середина которых по­гружена в ткань листа, а края свободно лежат на поверх­ности, не срастаясь с ней. Каждая воронка — это особая пустотелая клетка, которая в сухую погоду сжимается. При увлажнении ее стенки быстро набухают и распрям­ляются. Одновременно внутри клетки образуется разрежен­ное пространство, благодаря чему влажный воздух и кон­денсационная влага всасыва­ются внутрь. Поступившая в клетку-воронку влага не остается в ней, а тут же отса­сывается живыми клетками, находящимися с нижней сто­роны пластинок, и уже через них поступает внутрь листа. Одна сухая клетка-воронка может поглотить каплю воды. Неудивительно, что целое рас­тение способно впитать значи­тельное количество влаги, при­носимой туманом или росой, так как воронки распола­гаются на листе довольно плотно.
К бромелиевым, усваиваю­щим атмосферную влагу, при­надлежат несколько сотен ви­дов рода тилландсия. Они растут на деревьях, скалах, сухом песке. Корневая система у них обычно атрофирована, а иногда вообще отсутствует. Типичный пример таких расте­ний — произрастающая в пе­руанских пустынях тилландсия пурпурная (Tillandsia purpu­rea). Она не имеет корня, поэтому просто лежит на су­хом песке под палящими лу­чами тропического солнца. Растение довольствуется лишь влагой, регулярно приносимой со стороны Тихого океана густыми туманами.
А вот тилландсия уснеевидная (Tillandsia usneoides) очень похожа по внешнему виду на лишайник уснею, что и определило ее видовое на­звание. Иногда ее называют «испанским мхом» и исполь­зуют для обивки дверей и в качестве упаковочного мате­риала. С ветвей дерева-опоры она свисает в виде гигант­ских бород. В сухом состоянии тилландсия уснеевидная имеет ничтожную массу, но стоит бросить ее на поверхность воды, как клетки-воронки мо­ментально впитают ее, масса растения резко увеличится и оно пойдет ко дну. Так, благодаря различным приспособлениям растения за­сушливых местообитаний при­способились усваивать влагу из воздуха.
Среди высших растений, насе­ляющих нашу планету, плау­новидные — одни из самых древних. Наряду с плауном к ним относятся представи­тели рода селагинелла, а по русски — плауика. Селагинел- лы обитают чаще всего во влажных местах, но есть среди них и виды, хорошо при­способленные к жизни в сухих местах. Обводненность их тела зависит от увлажиениости ок­ружающей среды. Во время засушливого периода года они высыхают почти до воздушно­сухого состояния, но пройдет дождь — и растения полно­стью восстанавливают свой внешний вид и внутреннее строение.
В Южной Америке произ­растает вид селагинеллы, ко­торый во время засухи заво­рачивает боковые листья на верхнюю сторону, а побеги закручивает к центру обра­зовавшегося шара. Растение вытягивает из почвы корень, отрывается от субстрата и, гонимое ветром, отправляется странствовать по белому све­ту. Когда оно попадает во влажное место, то начинает впитывать влагу и приобрета­ет прежнюю форму. Теперь уже ветру не согнать его с облюбованного местечка. Селагинелла выпускает корень и закрепляется
Нечто подобное можно на­блюдать и у кактусов. «Пры­гающим» кактусом называют в Мексике один из видов цилиндропунции (Cylindropuntia tunicata) Вы можете пройти мимо, не прикоснув­шись к нему, и тем не менее они прицепится с помощью колючек к вашей одежде, совершив для этого настоящий прыжок.
В чем причина этого явле ния? Ф. Патури в книге «Рас­тения — гениальные инжене­ры природы» предположил, что здесь действуют силы электростатического притяже­ния. И хотя механизм подоб­ных движений кактуса неясен, необычная «страсть» этого небритого и нахального бро­дяги к перемене мест, безус­ловно, не что иное, как при­способление к суровым усло­виям пустыни.

Корневая система фреатофитов достигает уровня грунто­вых вод и обеспечивает подоб­но насосу бесперебойное снабжение растений водой. Если культурные растения смогут развивать такую же корневую систему, то пустыни и полупустыни не будут для них запретной зоной.
Между тем мечта эта не столь уж несбыточна. Ведь человек поистине творит чуде­са. Ему ничего не стоит при­вить на корневую систему какого-нибудь растения-насо­са культурное растение.
В жаркой, знойной Туркме­нии чабаны так и делают. Они срезают стебель вер­блюжьей колючки, остающий­ся пенек расщепляют, а в расщеп вставляют семя арбу­за или дыни. Корни верблюжь­ей колючки, как известно, достигают уровня грунтовых вод, расположенных на глу­бине 10 и даже 20 метров. После удаления надземной массы вода поступает к посаженным в расщеп семенам, увлажняет их и способствует прорастанию. Возникающий затем проросток прочно срас­тается с питающей его корне­вой системой. Благодаря это­му сочные, сладкие и душистые дыни вырастают на раскален­ном песке.

Print Friendly

Это интересно: