Формообразующее значение гидратуры. 

  Между гидратурой растений, осмотическим давлением клеток и морфологической структурой их органов существует тесная связь. Морфология листа, hi атомическое строение и физиологические особенности растений, выросших в оптимальных условиях (высокая гидратура), отминаются от растений, находящихся в условиях затрудненного водоснабжения (низкая гидратура). При затрудненном водоснабжении у растений возникают признаки ксероморфизма:
Мелкоклеточность, уменьшение размеров органов (как стебля, так и площади листовой пластинки) и всего организма (нанизм). Устьица мелкие, но на единицу площади листа их много (обеспечение высокой интенсивности транспирации на единицу поверхности листа при благоприятном водоснабжении). Утолщение листовой пластинки, при этом сильное развитие столбчатой ткани, что связано с интенсивным фотосинтезом в благоприятных условиях; губчатый мезофилл развит слабее. Клетки ксилемы мелкие, в них много механических волокон, общая площадь сосудисто-волокнистых пучков относительно велика. Сеть жилок густая, промежутков между ними немного. Сильное развитие опушения, кутикулы, утолщение клеточных стенок, что в засуху при закрытых устьицах исключает кути- кулярную транспирацию. Развитая корневая система, превосходящая по массе надземную часть.
Растения с ксероморфными признаками устойчивы к завяда- нию, отличаются ранним цветением и плодоношением, долговечностью. Признаки ксероморфизма конвергентно развиваются у разных растений, приспособившихся к засушливым местообитаниям. Для видов аридных районов такие структуры генетически обусловлены. Нов онтогенезе они возникают и у нексерофитных растений в пределах одного организма или органа.
В начале XX в. В. Р. Заленский (1904) установил закономерность, получившую название «правило Заленского»: выше расположенные листья побега, развивающиеся в условиях менее благоприятного водоснабжения, обладают более ксероморфными анатомо-морфологическими признаками. Верхние листья часто мельче и более рассечены по сравнению с нижними, число устьиц и жилок у них на единицу площади больше. Правило Заленского верно даже в пределах одного листа: верхушка его имеет больше ксе- роморфных признаков, чем основание. И в пределах кроны длительно освещенные листья обычно имеют более ксероморфную структуру, чем затененные.
Как правило, водный дефицит представляет собой результат совокупного действия факторов. Сходные анатомо-морфологические и физиологические реакции, составляющие основу устойчивости растений, могут возникать не только из-за водного дефицита, но и по другим причинам: высокая температура, недостаток кислорода или минерального питания и др.
Поглощение воды корнем. Растение получает воду в основном из почвы с помощью корневой системы. Масса корней составляет от 20 до 90% от общей фитомассы. Кончик корня ежесуточно растет примерно на 5—10 мм. В гумидных зонах рост корней не прекращается в течение вегетационного периода, в аридных районах он прерывается летом лишь на период засухи.

Корни облада- юг положительным гидротропизмом: они сами «отыскивают» нотис влажные участки почвы. Огромная всасывающая поверхность корневых волосков, постоянный рост корней, а также микориза обеспечивают поступление воды из большого объема почвы.
Основные силы, вызывающие поступление воды в растение и ее передвижение, — транспирация и корневое давление, в результате чего возникает разница водных потенциалов и вода передвигается осмотическим путем до проводящих элементов ксилемы. Корневое давление — сила, вызывающая в растении односторонний ток воды с растворенными веществами, не зависящий от транспирации. Корневое давление связано с осмотической и метаболической активностью корней. Особенное значение для растений подача воды с помощью корневого давления имеет в отсутствие транспирации ранней весной.
На формирование корневой системы и поступление воды в растение влияют многие экологические факторы (влажность почвы, температура, обеспечение корней кислородом, минеральное питание растений). Распределение корней в почве в значительной степени зависит от характера увлажнения почвенных горизонтов. Кончики корней постоянно растут в направлении влажных слоев, активно отыскивая воду. В аридных районах есть растения с разными корневыми системами (рис. 8.4). У одних она глубокая, достигающая

Рис. 8.4. Корневые системы растений аридных мест (по Т. КГорышиной, 1979):
i корневая система верблюжьей колючки (Alhagi camelorum); Б — корневая система аристиды (Aristida karelini)\ I — в профиль; II — ъ плане


зеркала грунтовых вод (солодка — Glycyrrhiza, верблюжья колючка — Alhagi camelorum). Другие, наоборот, развивают поверхностную корневую систему, которая быстро перехватывает атмосферные осадки (кактусы, осока илак — Carexphysodes, злак Aristida). Часто растения с такими корневыми системами растут в одном фитоценозе, формируя подземную ярусность. В заболоченных местообитаниях недостаток кислорода приводит к плохому развитию корневых систем. У болотных растений, приспособившихся к недостатку кислорода, система межклетников составляет единую вентиляционную систему растения от листьев до корней (см. разд. 9.1). Рост корней, формирование корневых систем и корневое питание зависят от температуры. Оптимальная температура для роста и деятельности корней несколько ниже по сравнению с оптимальной температурой роста надземных органов, но сильное понижение температуры почвы тормозит рост корней. Рост корней, как и других органов, зависит от обеспеченности растения минеральным питанием. Показано, что внесение фосфорных удобрений способствует росту и углублению корневых систем, а добавка азотных удобрений — их усиленному ветвлению (Н.И.Якушкина, 1993).
Корневые системы отличаются большой пластичностью, изменяясь в зависимости от условий местообитания (рис. 8.5).

Еще по теме Формообразующее значение гидратуры. :

1. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ
2. Значение неотении
3. ЗНАЧЕНИЕ В ИНТЕНСИВНОМ
4. НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ
5. Значение хордовых животных для человека
6. Биологическое значение опосредованного обучения
7. 3.3.1. Последовательные переделки сигнального значения дифференцировочных стимулов
8. ХИЩНЫЕ ПТИЦЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ЭКОСИСТЕМАХ
9. „Земноводные66 грызуны и их промысловое значение
10. Значение земноводных для человека
11. ПТИЦЫ-ИХТИОФАГИ И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
12. Значение количества пищи