53. Магнитное поле Земли и рост корня

Одно из наиболее таинственных движе­ний растений — магнитотропизм — зависи­мость роста от действия магнитного поля Земли.

Для опыта нужны компас, семена любого вида растений, у которых видно направление роста зародышевого корешка, чашка Петри, фильтровальная бумага.

На дно чашки Петри уложите несколько слоев фильтровальной бумаги, обильно смочите ее и разделите поверхность на 2 части. В одной сухие семена положите таким образом, чтобы их зародышевые корешки были направлены точно к южному полюсу, во второй — к север­ному. Чашку закройте крышкой.

В большинстве случаев семена, ориенти­рованные корешками к южному полюсу, прора­стают быстрее. Во

133

втором варианте появившиеся корешки изгибаются в сторону южного магнитного полюса.

Результаты опыта показывают, что .про­ростки растений способны ориентироваться в пространстве.

К сожалению, о механизме восприятия магнитного поля Земли и процессах, происхо­дящих в клетках растений под его воздействием, крайне мало данных.

Задание. Изучите влияние магнитного поля Земли на скорость прорастания, направ­ление роста зародышевых корешков различных видов растений. Выясните, как будет происхо­дить рост зародышевых корешков при ориен­тации их на запад и восток.

НАСТИИ

Помимо органов с радиальной симметрией, есть органы и с двусторонней симметрией — листья, усики некоторых растений (гороха по­севного) .

Благодаря различиям в строении, хими­ческом составе клеток верхней и нижней сторон, они способны реагировать на диффузное, рав­номерное изменение условий среды вокруг лис­та, цветка. Движения такого типа называются настическими или просто настиями (от греч. «настое»—уплотненный). Термин возник в связи со способностью некоторых видов рас­тений поднимать или опускать листья, плотно прижимая их друг к другу (рис. 32).

Названия настий, как и тропизмов, зависят от тех раздражителей, которые их вызывают. Различают фото-, термо-, никти-, хемо-, тигмо-, сейсмо-, электро-, травмонастии.

134

Рис. 32. Настические движения листьев фасоли (а) и донника желтого (б).

54. Наблюдения за движениями венчиков цветков

Для опыта нужны полоска миллиметровой бумаги длиной около 10 см, лист миллиметровой бумаги, цветущие растения: годеция круп­ноцветковая, деморфотека гибридная, ипо­мея пурпурная, маттиола двурогая, ноготки лекарственные, портулак крупноцветный, нивяник наибольший, табак душистый, эшшольция калифорнийская.

Никтинастии, обусловленные сменой дня и ночи, довольно медленные, плавные движе­ния, поэтому определить среднее время от­крытия и закрытия цветка визуально не просто. Для получения более точных данных необходимо провести наблюдения за движением

135

лепестков в течение всего дня, лучше в солнеч­ную погоду.

Основной показатель — расстояние между расположенными друг против друга лепест­ками венчика. Когда цветок закрыт, расстоя­ние между лепестками минимально, по ме­ре раскрытия венчика оно возрастает. Рас­стояние измеряйте полоской миллиметровой бумаги.

Опыт лучше начинать утром, когда венчи­ки большинства цветков еще закрыты. Или, наоборот, раскрыты, как у табака душистого и магтиолы двурогой.

Для наблюдения отберите 2 молодых цвет­ка изучаемого вида. На цветоножки повесьте небольшие этикетки с номером растения.

Измерения проводите с интервалом в 1—2 ч, заканчивая их вечером.

Полученные данные используйте для состав­ления графика движения лепестков венчика в течение дня. На оси абсцисс отложите часы суток, в которые были проведены измерения, на оси ординат — расстояние (мм) между проти­воположно расположенными лепестками вен­чика. На кривой, описывающей движение вен­чика в течение дня, отметьте время начала рас­крывания венчика, полного открытия его и за­крытия. Полученные данные сведите в таблицу и на ее основе составьте местный вариант цветочных часов.

Наблюдения показывают, что у исследован­ных видов растений венчики способны откры­ваться и закрываться в определенное, харак­терное для данного вида, время суток. Изме­нение условий, например дождь, облачность, приводит к сдвигу в ритмах движений венчиков. Это явление получило образное название «сна растений».

136

У календулы лекарственной венчики раскрываются около 10 ч утра и к 19—20 ч закрываются. Иной характер этих движений у ослинника двулетнего.

У большинства растений движения отчет­ливо выражены только у молодых цветков, а лепестки старых либо совсем не двигаются, либо их движения имеют несколько другой характер. Например, у портулака крупно­цветкового цветки начинают открываться в 9 ч утра и в 11 ч все уже открыты. Молодые цвет­ки «бодрствуют» до 15 ч, а старые тут же начи­нают закрываться и в 14 ч уже все «спят». Поэтому грядки портулака выглядят оригинально: в 14 ч часть цветков закрыта, часть открыта.

Наблюдения за движениями одного и того же цветка в течение нескольких дней убежда­ют, что ритмические движения венчиков со­вершаются непрерывно до тех пор, пока цветок не состарится.

На рисунке 36 представлена запись дви­жений венчика цветков картофеля в течение 3 дней. Каждый день цветки картофеля в 6—7 ч утра раскрывались и к 20—21 ч за­крывались.

Способностью к движениям обладают и листья. Семядольные листочки лебеды раски­дистой, томатов, перца овощного вечером под­нимаются, а днем опускаются, подставляя лис­товые пластинки солнцу. Сходным образом ведут себя листочки сложных листьев клеве­ра белого, горошка мышиного, кислицы, ро­бинии лжеакации.

137

Перистые листья робинии лжеакации (бе­лой акации) особенно чувствительны к суточ­ным изменениям освещенности и температу­ры В течение суток листочки их могут несколько раз менять свое положение Утром они распо­лагаются горизонтально, солнечный свет па­дает на всю поверхность листа. В полдень, когда интенсивность освещения возрастает, они

139

становятся ребром к солнечным лучам. С захо­дом солнца листочки свешиваются вниз.

Медленный, плавный характер многих никтинастий позволяет сделать вывод, что это ростовые движения Если клетки верхней стороны лепестка растут быстрее, венчик рас­крывается. Замедление их роста по сравнению со скоростью роста клеток нижней стороны лепестка приводит к закрытию цветка.

Этот вывод подтверждается и наблюде­ниями за способностью к движениям венчи­ков молодых и старых цветков.

141

В лепестках стареющих цветков клетки заканчивают растяжение, поэтому на изменение условий освещения реагируют слабее Никтинастические движения листьев, а также лепест­ков некоторых растений представляют собой не ростовые, а тургорные движения Движения листа происходят вследствие быстрого увели­чения или уменьшения объема клеток, распо­ложенных у основания органа.

Никтинастии — результат совместного влияния изменяющихся в течение суток осве­щенности и температуры. Большую роль игра­ют также внутренние раздражения — ха­рактерный для них суточный ритм движе­ний растения сохраняют, находясь в тече­ние нескольких суток в условиях равномерного освещения и температуры.

Задание. Изучите ритмы фотонастических движений венчиков дикорастущих рас­тений, например представителей семейства сложноцветных (ястребинки волосистой, кульбабы осенней, осота огородного). Сравните способность к движению молодых и старых цветков культурных и дикорастущих видов.