Наши партнеры

Для того чтобы выжить в условиях изменяющейся окружающей среды и постоянных неблагоприятных воздействий, зеленое растение должно обладать способностью в нужный момент останавливать или начинать свойственные ему разнообразные физиологические процессы. Почки должны быть способны не только к росту при наступлении благоприятной погоды весной, но и к снижению активности и подготовке к суровым условиям приближающейся холодной зимы или длительного засушливого периода. Чтобы растение могло пережить такие периоды, подготовка к ним должна быть проведена заблаговременно, поскольку иногда адаптация связана с образованием новых веществ (воск), новых тканей (перидерма) или новых органов (чешуи почки). Поэтому у растения должна существовать система, чувствующая и предвидящая наступление неблагоприятного периода.

Рассмотрим, как листопадное дерево северной умеренной зоны реагирует на приближение зимы. Обследование покоящегося зимнего побега показывает, что нежная верхушечная точка роста защищена от внешнего мира несколькими способами. Обычно она окружена пучком хлопковидного изолирующего материала, состоящего из волосистых органов, представляющих собой видоизмененные листовые зачатки почки, В узлах вместо обычных развертывающихся листьев имеются маленькие утолщенные почечные чешуи, между которыми совсем нет междоузлий. Поэтому почечные чешуи, подобно черепицам, частично перекрывают друг друга и тесно прижимаются одна к другой, образуя плотно прилегающий защитный чехлик вокруг каждой обособленной точки роста. Кроме того, чешу» покрыты похожим на лак материалом, который надежно защищает почку от влаги и обеспечивает ее дополнительную изоляцию от окружающей среды.

Все листья ниже верхушечной почки опадают, и образовавшиеся на месте их первоначального прикрепления к стеблю листовые рубцы покрываются пробковым слоем, эффективно закупоривающим разорванные сосудистые пучки и клетки вокруг них. Наконец, камбий в стволе переходит в состояние покоя, а паренхимные клетки ксилемы и флоэмы создают очень высокие концентрации осмотически активных веществ и претерпевают другие химические изменения, что позволяет им переносить воздействия низких температур. Метаболические процессы, хотя и продолжаются, идут с очень низкой скоростью. Растение находится в состоянии покоя.

Покой бывает двух типов. Многие деревья умеренной зоны растут лишь в течение нескольких недель после начала роста, а затем вступают в период, называемый летним покоем. В этот период не наблюдается дальнейшего роста, хотя условия для этого благоприятны и фотосинтез протекает интенсивно. При этом отмечается высокая метаболическая активность, благодаря которой в апикальных почках образуются листья и цветки, распускающиеся на следующий год. Причины возникновения летнего покоя не известны, но возможно, что оно обусловлено действием ингибиторов роста. Летний покой можно прервать внесением высоких доз удобрений, хорошей влагообеспеченностью или дефолиацией, вызванной поражением растения насекомыми. Сокращение длины дня в конце лета приводит к тому, что многие деревья вступают в период глубокого покоя, который можно прервать только после воздействия на них низкими температурами в течение зимы. Изменение фотопериода каким-то образом улавливается листьями, что вызывает образование в них ингибирующих рост веществ и одновременное снижение синтеза активирующих рост гормонов, т. е. метаболизм дерева переключается на уровень, соответствующий состоянию зимнего покоя.

С наступлением весны растение сталкивается с другими тактическими задачами. В самом деле, если ингибиторы выключили синтетический аппарат клеток в точке роста, то каким обра-, разом он включается вновь? Этого можно достичь либо постепенным разрушением ингибитора (механизм, представляющий своего рода химические песочные часы, в которых скорость убывания ингибитора хорошо регулируется продолжительностью периода зимних морозов), либо образованием вещества, действующего как метаболический конкурент ингибитора и благодаря абсолютному количественному перевесу преодолевающего влияние последнего. Растение, по-видимому, использует оба этих способа.

Открытие абсцизовой кислоты

Жизнь растения