Приложение
1
Движение - проявление жизни
растений
У живых существ самое заметное проявление жизни
- движение. Это относится и к растениям, у которых оно совершается гораздо
медленней, по сравнению с животными. У растений очень медленно движутся органы:
листья, стебли, корни, цветы. Движутся они путем изгиба или скручивания. У
вьющихся растений, например хмеля, вьюна или декоративной фасоли, растущие
верхушки стеблей в поисках опоры совершают круговые движения. Это легко можно
наблюдать с помощью замедленной киносъемки.
Фототропизм
Фототропизмом называется
способность движения растений в зависимости от направления лучей света. Положительным
фототропизмом обладают стебли, а корни и усики – отрицательным. Листья
располагаются обычно перпендикулярно к падающим лучам. Фототропизм имеет
огромное значение в жизни растений, так как благодаря ему стебли и листья
оказываются в положении наиболее выгодного освещения.
Почему подсолнух всегда повернут к солнцу? Ученые
установили, что «чудеса» подсолнухи творят благодаря особенному строению
стебля. Стебель подсолнуха, устремленный на запад, в ночное время суток растет
быстрей. Так, миллиметр за миллиметром цветочек продвигает свою «макушку» и
утром встречает солнце на востоке. А днем все происходит с точность наоборот:
восточная часть стебля растет быстрее западной. Такие «трюки» подсолнух творит,
чтобы получить больше солнечной энергии – на 15 процентов больше. Когда
подсолнух полностью созревает, он теряет способность двигаться за солнцем и
всегда смотрит на восток!
Наблюдать
фототропизм удобно в фототропической камере, представляющей собой темный ящик с
отверстием в одной из стенок. Если в такую камеру поставить цветочный вазон с
посевом ячменя или вики, то через несколько часов можно заметить изгибы
растений к свету, причем изгибы появляются в местах наиболее сильного роста
стебля. У проростка горчицы, поставленного в фототропическую камеру, вскоре же
происходит изгиб стебля к свету и отклонение корня от света.
Отрицательный фототропизм корней
можно хорошо подметить при проращивании семянок гречихи. При резко
одностороннем освещении корни проростков сильно отклоняются от света, а стебли
– к свету
Понятно значение для растений положительного и отрицательного фототропизма.
Зеленым стеблям и листьям нужен свет для усвоения углерода. Многие цветки
обладают положительным фототропизмом; так, соцветия подсолнечника и череды до
распускания корзинок все время поворачиваются к солнцу.
Благодаря отрицательному фототропизму боковые корни растений, отклоняясь от
света, зарываются в землю.
Геотропизм
Геотропизм—
способность различных органов растения располагаться и расти в определённом
направлении по отношению к центру земного шара. Всем известно, что стебель
растёт вверх, а корень вниз. На основании этого повсеместно наблюдаемого факта
можно заключить, что причина такой ориентировки кроется в силе земного
притяжения, или силе тяжести. Если молодое (ещё растущее) растение положить
горизонтально, то через некоторый промежуток времени (различный для разных
растений, обычно несколько часов) конец корня загнётся вниз, а конец стебля —
вверх. Такие геотропические изгибы происходят лишь в области растущего участка
(зоны) , участки же, переставшие расти, не изгибаются. У злаков изгиб
происходит на месте узла, и стебель подымается вверх ломаной линией
Обнаружить отрицательный
геотропизм стеблей
можно простым опытом. Цветочный вазон с бальзамином (или с другим растением)
ставим в темное помещение в горизонтальном положении. Через несколько дней
обнаруживается геотропический изгиб: стебель направляет свой рост от земли.
В 1974-1975 годах на борту орбитальной
станции "Салют-4" проводились длительные эксперименты, целью которых
было изучение влияния факторов полета не только на прорастание, но и на рост и
развитие растений. Опыты с горохом сорта Пионер длились около месяца. Анализ
замедленной киносъемки показал, что начальные фазы роста проростков в космосе
не отличались от контрольных, выращиваемых на Земле. В дальнейшем рост
проростков в условиях невесомости замедлялся, и они погибали на разных стадиях
развития. Характерная черта растений, выращенных во время космического полета,
- угнетение образования корневой системы, нарушение белкового и углеводного
обменов, изменения в структуре органелл. Таким образом, в условиях невесомости
(где устранено одностороннее действие силы тяжести) растения не смогли
осуществить весь цикл своего развития и погибали. Следовательно, сила тяжести -
необходимый экологический фактор для роста, образования органов и размножения растения. И в будущем, по-видимому,
для выращивания растений на космических орбитальных станциях потребуется искусственная
сила тяжести.
Хемотропизм
Под хемотропизмом подразумевают способность растений
направлять рост в зависимости от питательных веществ. Так, распространение
корней в почве происходит в зависимости от распределения в ней питательных
веществ;
Если
посадить в бедную почву по кругу диаметром до 1 метра какие-нибудь семена, а в
центр положить кусочек навоза, то, когда растения хорошо разовьются, нужно
раскопать землю возле круга. Можно увидеть, что все растения протянули свои
корни к лежащему в центре комку навоза и оплели его.
Причины тропических изгибов стеблей и корней
объясняются неравномерным распределением гормонов роста на верхней и нижней
поверхности горизонтально расположенного органа. Если рассмотреть клетки
на внешней и внутренней стороне изгиба (при любых тропизмах), то видно, что на
внешней стороне изгиба клетки вытянутые и более крупные, а на внутренней
стороне – мелкие.
Приложение 2
Настии движения дорсовентральных (плоских: листьев, лепестков…) органов
растений, которые обусловлены особенностями самого растения и проявляются при
ненаправленном воздействии факторов окружающей среды (температура, свет и др.).
Растение
кислица реагирует на свет. Их листья являются закрытыми и направленными
вертикально вниз в темноте и прохладном окружающем воздухе, а «открываются» в
горизонтальное положение на свету и при тепле (фотонастии и термонастии). В
реальном времени процесс занимает около 90 минут.
К примеру,
цветки тюльпана открываются
и закрываются в ответ на изменение температуры окружающей среды (термонастии).
В тепле происходит ускорение роста внутренней стороны лепестков — и цветки
раскрываются, а при холоде происходит ускорение роста их внешней стороны —
происходит закрытие цветка.
Существуют
настии, не связанные с процессами роста тканей. Листья мимозы стыдливой
также могут складываться и при сотрясениях (сейсмонастия). Сейсмонастиями также
являются движения тычиночных нитей и рылец в цветках растений, опыляемых
насекомыми.
Настии
принято разделять на положительные и отрицательные. По утрам, при ярком
солнечном освещении открываются соцветия-корзинки одуванчиков, а при
уменьшении освещённости происходит их закрытие (фотонастия).Именно поэтому
солнечным днем луг с одуванчиками ярко-желтый, а вечером и в ненастную погоду –
темно-зеленого цвета, так как соцветия одуванчика закрылись.
Цветки душистого табака раскрываются
в вечернее время, при уменьшении освещённости. Это явление называется
отрицательной фотонастией.
Принято
различать фотонастии, термонастии, хемонастии, никтинастии, сейсмонастии
·
Термонастии — движения, которые вызваны изменениями
температуры.
·
Фотонастии — движения, которые вызваны сменой освещенности.
·
Никтинастии — движения растений, связанные с комбинированным
изменением, как освещенности, так и температуры. Такое комбинированное
воздействие наступает при сменах дня и ночи.
·
Сейсмонастии — движения, вызванные прикосновением,
сотрясением и т.п
Бы́стрые движе́ния
расте́ний являются
разновидностью движений у растений,
осуществляющихся сравнительно быстро, иногда менее чем за секунду. Например, Венерина мухоловка закрывает
створки листа за 100 миллисекунд. Цветок кизила канадского открывает лепестки и
выстреливает пыльцой менее чем
за половину миллисекунды. Известным на данный момент рекордистом является шелковица белая,
цветки которой за 25 миллисекунд разгоняют
лепестки до половины скорости звука,
приближаясь к теоретическому пределу скорости для растений вообще.
