8.9. Полярність

Цілісний рослинний організм має властивість полярності, тобто фізіологічної нерівномірності, яка виникає на протилежних його кінцях чи протилежних боках органа та його частин. Полярність виявляється як специфічна орієнтація процесів і структур у просторі, створенні морфо-фізіологічних градієнтів. Саме полярність зумовлює диференціацію клітин. Полярність органа складається з полярності клітин.

Властивість полярності виявляється при регенерації цілого організму з окремих частин чи органів рослини. У стеблах і кореневих живцях, незалежно від їх розміщення у просторі, пагони регенерують на морфологічно апікальному кінці, а корені – на базальному. Успіх щеплення досягається за умов співпадання осі полярності у прищепи і щепи.

Полярність організму зумовлюється полярністю зиготи. При клітинному діленні вона від материнської клітини передається дочірнім. У вищих рослин одного разу зафіксована полярність надалі залишається стабільною і не оберненою. На полярні зв’язки можуть впливати фізичні фактори і стимулятори росту.

Таким чином, ріст, як загальнобіологічний процес, характеризується такими основними властивостями, як ритмічність, полярність диференціація, подразливість і кореляція (рис. 69).

Рис 69. Закономірності росту живих організмів (за Кефелі В.І., 1984)

1 – loq n – кількісне значення росту, n – маса (г), довжина (см) і т.п.; t – час; 2 – графік інтенсивності приростів у різні періоди; 3 – дослід, який показує збереження у живців верби полярних зон коренеутворення і стеблоутворення.

Якщо живець перевернути і вкорінити в умовах підвищеної вологості, то зона органоутворення (коренів і пагонів) зберігається; 4 – початкова меристематична клітина перетворюється в одну з диференційованих клітин зі специфічними функціями; 5 – на прикладі мімози показано принцип подразнення. Зліва листочки розкриті, праворуч - закриті, під пагонами показані хвилі потенціалу спокою і потенціалу дії; 6 – видалення апікальної точки приводить до порушення кореляції у пагона (сплячі бруньки проростають).

Ритмічність, полярність і диференціація тісно пов’язані між собою. Диференціація окремих частин рослинного організму проходить ритмічно, що приводить до нерівномірного новоутворення структурних елементів клітин, тканини, органів. Водночас основою диференціації є полярність, тобто поява морфологічної осі з двома різними полюсами і поступовим переходом від одного полюса до іншого. Формуванню морфологічної осі може передувати виникнення градієнту гормональних і трофічних речовин.

8.10. Рух рослин

Разом з обміном речовин, ростом і розвитком рух є характерною властивістю рослин. Рослини не мають специфічних органів руху. Проте, ряд специфічних реакцій зумовлюють зміну положення органів рослини у просторі й мікроструктур у клітині. Рухи рослин різноманітні й відбуваються як внаслідок подразнень, так і без них.

Подразливість – це одна з важливих у фізіології форм руху. Саме поняття “подразливість” означає зміну зовнішніх і внутрішніх факторів, які викликають збудження. Явища подразливості лежать в основі таких фундаментальних процесів як регенерація і кореляційні взаємовідношення у рослинному організмі. Вона може викликатися зовнішніми факторами: світлом, температурою, силою тяжіння, вологістю, хімічними та іншими подразниками.

Багато фізіологічних реакцій відбуваються завдяки наявності у рослин специфічних речовин – рецепторів, які сприймають зовнішні сигнали. Такими рецепторами перш за все можуть бути комплекси каротиноїдів і флавінів, які здійснюють орієнтацію стебла у просторі. Крохмальні зерна у клітинах кінчика кореня (статоліти) беруть участь у регуляції його геотропізму. Ці рецептори чутливо реагують на зміну зовнішніх факторів і передають сигнал про цю зміну рослинному організму.

Процеси, що ведуть від подразнення до виявлення руху, дуже складні й різноманітні, мають у своїй основі різні механізми.