Растения как приёмники солнечной радиации. 

  Фоторецепторы — светочувствительные и световоспринимающие образования, способные генерировать физиологический сигнал в ответ на поглощение кванта света. Светочувствительным элементом фоторецептора служит мембрана, содержащая пигменты.

У растений фоторецепторами являются пластиды. У высших растений эффективно организованы расположение и работа световоспринимающих органов — листьев.
Лист как оптическая система отличается сложной структурой. На уровне тканей ее элементами являются различные слои и системы клеток, межклетники с разными оптическими свойствами; на уровне клетки — хлоропласты, другие органеллы и вещества, способные к перемещениям. На уровне хлоропласта — система тилакоидов, гран, пигментов. Это структурное разнообразие и обилие межфазных границ создает большие возможности для внут- рилистового рассеяния и отражения света. Поэтому лист поглощает значительно больше энергии, чем слой раствора хлорофилла соответствующей концентрации. Кроме того, структурированность

Рис. 6.3. Схема поступления прямой и рассеянной солнечной радиации к растениям с горизонтальными, вертикальными и различно ориентированными листьями (по И. А. Шульгину, 1967).
Расположение листьев: Л — горизонтальное, Б — вертикальное, В — различное. S — прямая радиация; D — рассеянная радиация; Sx, S2 — поступление к листьям прямой радиации; 1,2 — листья с разными углами наклона


листа позволяет реагировать на различия освещенности путем перестройки на разных уровнях организации.
Кроме собственно оптических свойств листа на количество получаемого света влияет его положение в пространстве. Большое значение имеет угол наклона листовой пластинки. При той же плотности светового потока горизонтально расположенный лист поглощает квантов больше, чем лист наклоненный. Существенно отличается и радиационный режим растений с горизонтально и вертикально расположенными листьями. Например, у розеточных листьев поступление прямой радиации в первую половину дня нарастает, а у прижатых к прямостоячему стеблю или опущенных вдоль него — падает (рис. 6.3). К горизонтально ориентированным листьям рассеянного света поступает больше и нарастание этого поступления идет быстрее.

У эффективно использующих свет сельскохозяйственных растений верхние листья обычно наклонены, а нижние находятся в горизонтальном положении, что обеспечивает максимальное поглощение света всем посевом.
Поскольку растения получают свет от одного главного источника, важно положение световоспринимающих поверхностей по отношению к нему. Наилучшим вариантом были бы листья, поворачивающиеся вслед за солнцем. Так у подсолнечника (Helian- thus annuus) вместе с соцветием поворачиваются листочки обертки. Но это встречается редко. Обычно ориентация листьев на растении диффузна и наибольшее количество света получают то одни из них, то другие. Поэтому растение сравнивают с неподвижной локаторной системой, у которой часть приемников всегда оптимально ориентирована (Т. К.Горышина, 1979). Но в некоторых случаях листовые пластинки расположены строго направленно. Это бывает, во-первых, при одностороннем освещении в условиях общего дефицита света (листья лесных трав близ опушки или окна в древесном пологе повернуты в сторону просвета). Во-вторых, это характеризует растущие на открытых местах компасные растения (например, латук — Lactuca располагает листья в вертикальной плоскости, ориентируя их узкой стороной на юг).
Для обеспечения фотосинтеза все листья должны быть достаточно освещены. Это хорошо достигалось бы при расположении в один слой, когда они не затеняли бы друг друга, как побеги ряски (Lemna) на воде. Но такая фотосинтезирующая система использовала бы не весь падающий свет, поэтому количество и площадь световоспринимающих элементов увеличиваются: растет число листьев на растении, появляется ярусность фитоценоза. Однако при этом большая часть листьев оказывается затенена. Частично это компенсируется особым расположением листовых пластинок в кроне. Так, у вяза (Ulmus) верхние листья часто располагаются почти вертикально, лежащие глубже — наклонно, а нижние, по-

лучаюшие в основном рассеянный свет, — горизонтально. Большое значение имеют форма и густота кроны. Подобные закономерности организации световоспринимающих поверхностей есть и в растительных сообществах.

Еще по теме Растения как приёмники солнечной радиации. :

1. СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ
2. Использование солнечной радиации влечении и профилактике болезней
3. растения, повышающие чувствительность животных к солнечному свету
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФЯНЫХ БОЛОТВ КАЧЕСТВЕ ПРИЕМНИКОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ Н. П. Ахметьева, Е. Е Лапина
5. РАСТЕНИЕ И РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ КАК ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
6. ТОРФ КАК СУБСТРАТ ДЛЯ РАСТЕНИЙ
7. растения, малоизученные и менее известные как ядовитые
8. ГИДРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ КАК МЕТОД РЕГУЛИРОВАНИЯНАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ДРЕВЕСНЫМИ РАСТЕНИЯМИ
9. Радиация и бюджет энергии
10. Радиация и наследственность
11. Глава 2 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ УЧЕНИЯ О ПИТАНИИ РАСТЕНИЙ И ФОРМИРОВАНИЕ АГРОХИМИИ КАК НАУКИ
12. Солнечный удар
13. Солнечный удар
14. Радиация вызывает ожоги
15. Что такое радиация
16. ЭКСПЕРТИЗА ПОВРЕЖДЕНИЙ, ВЫЗВАННЫХ ДЕЙСТВИЕМ РАДИАЦИИ
17. 14. Изменение роли солнечной энергии