Экологическое значение осмотического давления. 

  У высших растений, в первую очередь покрытосеменных, оводненность цитоплазмы сбалансирована с оводненностью клеточного сока и осмотическое давление его может служить мерой гидратуры цитоплазмы. Границы гидратуры определяются оптимальным (типичным для вида) и максимальным значениями осмотического давления клеточного сока.

Чем шире амплитуда между оптимальным и максимальным значениями, тем больше приспособительных возможностей изменения водного режима имеет растение. Виды с широким диапазоном между оптимальным и максимальным осмотическим давлением клеточного сока получили название эвригидрические. Они могут существовать при значительных изменениях водного режима или в резко отличающихся условиях обводненности. Растения с небольшим диапазоном между оптимальным и максимальным осмотическим давлением называются степогидрическими. Они не выносят резких колебаний условий увлажнения, возможности расселения их ограничены и для них характерно локальное распространение.

Растения, способные поддерживать свою гидратуру, называются гидростабильными. Гидростабильность поддерживается разными путями: развитием мощной корневой системы или путем ограничения расходов воды на транспирацию. Один из путей ее достижения — запасание воды в тканях (у суккулентов). Виды с малыми возможностями поддержания осмотического давления, меняющимся осмотическим давлением, называются гидролабильными. Наиболее засухоустойчивы эвригидрические гидролабильные виды. Засухоустойчивыми могут быть и стеногидрические гидролабильные виды. Стеногидрические гидролабильные виды также часто обитают в местах с постоянно высоким увлажнением (водные, болотные, растения влажных лесов).
Осмотическое давление — индикатор водного режима растений. Оно подвержено многим изменениям в результате колебаний содержания воды и осмотически активных веществ (коллоидно-химических изменений) в цитоплазме. Годовой ход осмотического давления у разных видов, особенно гидролабильных, четко отражает меняющиеся условия увлажнения. Осмотическое давление растет по мере увеличения сухости. При оптимальной влажности почвы и воздуха гидратура поддерживается беспрепятственно. Однако затруднение в водоснабжении обычно ведет к пассивному повышению осмотического давления, затем к изменению структуры цитоплазмы, активному поднятию осмотического давления, повышению засухоустойчивости на клеточном уровне и далее к усилению ксероморфной структуры новых органов.
Минимальное, оптимальное и максимальное значения осмотического давления — кардинальные точки гидратуры, свойственные отдельным видам растений и являющиеся их экологической характеристикой.

Для сравнения осмотических свойств видов и сообществ разных местообитаний Г. Вальтер (1960) предложил составлять осмотические спектры (рис. 8.3). Измерение диапазонов осмотического давления клеточного сока листьев показало низкие значения осмотического давления у кустарников и эпифитов влажных тропических лесов (от 3 до 11 бар). Высоких значений достигает осмотическое давление у галофитов. У растений пустыни Каракумы оно в пределах 13,6—58,9 бар. В период засухи уровень максимального осмотического давления повышается. Наибольшая его амплитуда отмечена у пустынных эфемероидов.
Осмотическое давление закономерно меняется при онтогенетическом и сезонном развитии растений. В благоприятных условиях молодые листья имеют, как правило, более низкие его значения, что оптимально для ранних стадий развития. По мере развития листа осмотическое давление постепенно повышается и достигает значений, оптимальных для вида. Способность поднимать осмотическое давление к зиме при накоплении в клетках сахаров способствует продвижению растений к полюсам. Выше

Рис. 8.3. Осмотические спектры (диапазоны осмотического давления клеточного сока) листьев растений разных эколого-ценотических групп
(по Н.Walter, 1960):
/ — горец змеиный (Polygonum bistortaf, 2 — одуванчик (Taraxacum officinale); 3 подмаренник мягкий (Galium mollugo)', 4 — тысячелистник (Achillea millefolium)', 5 — козлобородник луговой (Tragopogon pratensis); 6 — мятлик луговой (Роа pratensis)', 7 — дрема белая (Melandrium album), 8 — плевел многолетний (Lolium регеппе); 9 — райграс высокий (Arrhenatherum elatius)


оптимального осмотическое давление может повыситься в суровую засуху.
У разных видов максимальное значение осмотического давления неодинаково. В пределах вида у закаленных и засухоустойчивых экземпляров его значение выше. При недостатке воды и голодании в случае снижения или прекращения фотосинтеза осмотическое давление может опуститься ниже оптимального. Это вызывает сильную перестройку цитоплазмы, потребление растворенных запасных веществ и еще большее снижение осмотического давления. При сильном его снижении растение может погибнуть. 

Еще по теме Экологическое значение осмотического давления. :

1. Экологическое значение эндогенного ритма
2. 7.2. ВИДОИЗМЕНЕНИЯ ПЕРИОДОВ ОНТОГЕНЕЗА, ИМЕЮЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ И ЭВОЛЮЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ
3. Глава III Растение и среда. Значение экологических факторов в жизни бромелиевых
4. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
5. 2** Изменения активности. Давление нормы
6. 5-17. Жоффруизм и давление нормы
7. 12-1. Шоры дарвинизма и давление нормы
8. Экологическая оценка применения антигельминтиков и пути снижения экологического риска
9. 6-2* Экологическая прочность
10. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ