4 года назад
Нету коментариев

Как свидетельствуют рас­смотренные нами в предыдущих главах книги от­ветные реакции, у растений обнаруживаются разно­образные изменения положений в пространстве. Это касается как движений, происходящих внутри клеток, и свободных перемещений, так и движений органов, закрепленных в субстрате растений. Для высших растений особенно характерны последние. Стебель, листья и корни способны к обусловленным тропизмами и настиями, а также к автономным ответным реакциям, благодаря которым занимают благоприятное для жизни положение в простран­стве. Несмотря на отсутствие органов чувств или нер­вов, растения могут воспринимать действие све­та, температуры, силы тяжести, химикалий и дру­гих раздражителей. Несомненно, это — удиви­тельное свойство растений. То же можно сказать и об управлении автономными движениями по­средством физиологических часов. И хотя движе­ния у растений весьма отличны от движений животных, они также имеют существенное значе­ние. Даже чисто механические движения, в осу­ществлении которых живая протоплазма едва ли играет какую-либо роль, приносят растениям очень большую пользу.

Ныне существующие растения и животные, а также свойственные им разнообразные формы дви­жения возникли в процессе эволюции. Важнейшими узловыми событиями во время этого развития от низших форм к высшим, продолжавшегося миллиар­ды лет, были, в частности, переход от водного образа жизни к наземному и возникновение гетеротрофного и автотрофного способов питания. К числу важнейших факторов эволюции принадлежат из­менчивость, отбор и изоляция. Предпосылками для эволюции служат размножение, обеспечивающее сохранение вида, и генетическая изменчивость по­томства его представителей. Благодаря отбору и изоляции растения могли все больше и больше при­спосабливаться к условиям окружающей среды. При этом мы имеем в виду не только крупные экосистемы, такие, как, например, тропический дож­девой лес, летне-зеленые лиственные леса, саванны, тундры, моря и реки, но и экологические ниши.

Со спецификой движений растений самым тес­ным образом связана их энергетика. Как извест­но, под энергией понимают способность выполнять какую-либо работу. Как раз в последние годы энер­гетические проблемы все более и более становятся центром всеобщих интересов; ведь каждый из нас знает, что автомобили, паровозы, тепловозы, само­леты и ракеты нуждаются в горючем. Для движе­ний животных и человека требуется «горючее», по­лучаемое ими в виде пищи. В отличие от механиче­ских аппаратов и животных, которые в этом отно­шении зависимы от богатых энергией соединений, растения могут самостоятельно синтезировать такие вещества из СО2 и Н2О, используя солнечный свет.

Этот называемый фотосинтезом и уже неодно­кратно упоминавшийся нами процесс имеет для рас­тений основополагающее значение.

О получении растениями энергии от солнца и ее использовании ими мы достаточно хорошо осведом­лены благодаря интенсивно проводимым исследова­ниям этих процессов. Коротко говоря, сначала сол­нечная энергия с помощью хлорофилла превращает­ся в химическую энергию, служащую затем для осуществления синтеза углеводов. В качестве еще одной ступени биологического превращения энергии надо назвать дыхание, при котором вследствие окисления питательных веществ освобождающаяся энергия запасается уже упоминавшимся соедине­нием — АТФ. В итоге эта форма энергии исполь­зуется для выполнения биологической работы. Ве­роятно, еще со школьных времен вы помните, что работу определяют как произведение силы и рас­стояния. Если происходит сокращение белковых фибрилл, то это — механическая работа, тогда как в основе изменений положения листьев мимоз и дру­гих растений лежит осмотическая (связанная с транспортом веществ) работа. Если происходят процессы биосинтеза, то говорят о химической ра­боте. Она играет определенную роль не только при движениях, обусловленных ростом, но и при дей­ствии механизмов набухания и молекулярного сцеп­ления, которые могут совершаться лишь в тех случаях, когда имеются растительные структуры сложного строения. Все эти разнообразные виды работы совершаются в растительных клетках, рас­полагающих такой системой превращения энергии, эффективности которой до сих пор не удалось до­стигнуть (превысить) ни одной из машин.

Имея в виду энергетику, мы лучше понимаем тесную связь гетеротрофного способа питания с обязательной подвижностью животных, а также автотрофии с движениями органов растений. За­крепленные в субстрате растения, так сказать, вовсе не нуждаются в смене мест обитания.

Хотя для осуществления проводившихся до сих пор исследований движений у растений уже исполь­зован широкий круг научных достижений, еще имеются многие нерешенные проблемы, на которые мы неоднократно указывали. Бесспорно, решение этих и других вопросов станет в ближайшие годы одной из интереснейших стоящих перед исследова­телями задач.