Самозарывающиеся растения

Почему стебли и корни растут в разйые стороны!
При прорастании семян рас­тение определенным образом ориентируется в пространст­ве: корни у проростков, как правило, растут вниз, а стеб­ли — вверх. Очень хорошо об этом сказал М. М. Приш­вин: «Чем выше поднимается дерево, тем и крылышки-вет­ки постепенно поднимаются, как будто собираясь по воз­духу с силой ударить, выр­вать дерево и унести его к солнцу. А самые верхние кры­лышки совсем высоко подни­маются, и на самом верху пальчик елки показывает на­правление вверх…»
Возьмите комнатное расте­ние бальзамина или колеуса и расположите его горизон­тально. Через несколько дней вы увидите, что его стебель изогнут вверх. Движение стеб­лей и корней под действием силы тяжести получило назва­ние геотропизма. Это явление имеет важное приспособитель­ное значение. Благодаря ему корневая система растений всегда оказывается в почве, а стебель выносит листья к солнцу. В процессе естествен­ного отбора сохранились в ос­новном те формы, которые обладали способностью к рос­ту корней и стеблей в диамет­рально противоположном на­правлении.
В чем причина геотропизма? В горизонтально расположен­ном проростке ауксины распо­лагаются в тканях неравно­мерно. Они скапливаются в нижней части стебля или кор­ня. Это приводит к усилению деления и растяжения клеток в этой части стебля, что оп­ределяет его изгиб вверх. Ос­тается неясным, почему корень при этом растет вниз. Ученые считают, что клетки корня зна­чительно более чувствительны к ауксину. Те концентрации ауксинов, которые стимули­руют рост клеток стебля, угне­тают деление клеток корня. По этой причине в горизон­тально расположенном про­ростке клетки корня интенсив­нее делятся и.удлиняются не на нижней, а на верхней сто­роне. Это и приводит к изгибу корня вниз.
Существует и другое объяс­нение геотропизма. Известно, что у животных имеется осо­бый орган, воспринимающий изменения положения организ­ма в пространстве. По своему строению это сферическая по­лость, внутренняя поверхность которой имеет реснички. Кроме того, внутри полости распола­гается небольшой известковый камешек — статолит. При нак­лоне организма он оказывает давление на те или иные рес­нички. Благодаря возникаю­щим сигналам организм и ко­ординирует свое положение в пространстве.
В клетках корневого чехли- ка растений имеются особые крахмальные зерна, которые используются в. процессе жизне­деятельности только в крайних случаях. Ученые пришли к заключению, что они выполня­ют функцию статолита в ор­гане равновесия растений. При изгибе они оказывают давле­
ние на определенные зоны ци­топлазмы и клеточных мемб­ран. В ходе длительной эво­люции у разных частей клет­ки выработалась своя воспри­имчивость к этому давлению. При естественном положении корня действие статолитного крахмала не приводит к его искривлению. Если же положе­ние корня смещается, то дав­ление крахмальных зерен вос­принимается по-иному и расте­ние реагирует на это искрив­лением корня вниз. В пользу статолитной теории геотро­пизма свидетельствует тот факт, что растворение стато­литного крахмала приводит к дезорганизации роста.
В настоящее время гормона­льная и статолитная теория геотропизма объединены в од­ну. Считается, что растение воспринимает силу тяжести при помощи рецепторов стато- литов. Затем происходит пе­редача возбуждения соседним клеткам, в которых происходит изменение содержания аукси­нов. Ауксины вырабатываются преимущественно на стороне, испытывающей более силь­ное давление зерен статолит­ного крахмала.
Можно . заставить растение хотя бы недолго расти корня­ми вверх. В этом нетрудно убедиться на опыте. Посадите семена крупного размера, на­пример тыквы. Через некоторое время из земли покажется изо­гнутый в виде дуги стебелек. Оба конца стебелька с семядо­лями и корнями пока что на­ходятся в почве. Стебелек стре­мится выпрямиться. Поскольку конец с корешками держится в почве прочней, то при вы­прямлении стебля семядоли извлекаются из почвы.
Теперь создадим проросткам другие условия: почву вокруг семядолей уплотним, а около корешков взрыхлим. Расп­рямление стебелька приведет к тому, что из почвы будут из­влечены корешки. Благодаря этому растение окажется рас­тущим вверх корнями. Впол­не естественно, нормально пи­таться такой проросток не смо­жет. По истечении запасов питательных веществ в семя­долях он погибнет.
Не так давно американский биолог Роберт Сэнфорд обна­ружил в джунглях Венесуэлы дюжину видов древесных рас­тений, корни которых растут не вниз, а вверх по стволу. При­чина этого явления в следу­ющем. Почва в тех местах со­держит очень мало питатель­ных веществ, поэтому такие не­обычные корни позволяют растению получать дополни­тельное количество элементов минерального, питания, извле­кая их из стекающей по ство­лу дождевой воды (вспомним, что подобным образом питают­ся в тропических лесах эпи­фиты). Когда исследователь искусственно повысил содер­жание питательных веществ в дождевой воде, то рост корней вверх усилился.

Print Friendly, PDF & Email

Это интересно:

Сухумский ботанический сад
Еще с одним центром интродукционных работ мы можем познакомиться в Сухуми — столице Абхази...
Спектр и фотосинтез
Если солнечный спектр, кото­рый мы наблюдаем в спект­роскопе, спроектировать на экран, то ...
Сок березы
Сокодвижение наблюдается с момента поступления воды в корни. У березы оно обнару­живается ...
Фитогормоны растений
Выше мы рассматривали влияние различных внешних воздействий на рост растений. Однако этот ...