57. Влияние ауксина на закручивание усиков гороха

Впервые этот опыт был проведен амери­канским ученым А. Гэлстоном.

Для опыта необходимы растения гороха посевного с усиками на листьях, 50 мл раство­ра ауксина (гетероауксина) концентрацией 150 мг/л, 3 пробирки, 3 чашки Петри, дере­вянная палочка.

Ауксин плохо растворяется в холодной воде, поэтому раствор нужно готовить накануне опыта. Для получения нужной концентрации растворите 8 мг ауксина в 50 мл воды, нагревая до 80—90 °С. Ауксин (гетероауксин) можно приобрести в магазинах бытовой химии.

В стоящие в штативе пробирки с водой осторожно, не прикасаясь к усикам, помести­те отрезки стебля гороха, несущие листья с молодыми, еще не закрученными усиками.

Рядом с пробирками поставьте 3 чашки Пет­ри. В первые две налейте воду, в третью — раствор ауксина.

Концы усиков осторожно опустите в под­готовленные чашки так, чтобы они не каса­лись края.

147

Усик, находящийся в первой чашке,— контрольный. Если предыдущие этапы работы выполнены аккуратно, то он до конца опыта не закручивается.

Нижнюю сторону верхушки второго усика несколько раз слегка потрите палоч­кой, имитируя соприкосновение усика с опо­рой. Под влиянием раздражения он начнет по­степенно закручиваться.

Усик же, опущенный в раствор ауксина, начинает закручиваться самопроизвольно, без дополнительного раздражения.

У гороха посевного в усик превращается верхняя часть сложного перистого листа, по­этому, как и лист, усик дифференцирован на верхнюю и нижнюю стороны, различающиеся по строению и свойствам. Поступающие из раствора дополнительные количества ауксина стимулируют рост только верхней стороны, что и приводит к закручиванию усика.

Перераспределение ауксина, увеличение его содержания в клетках верхней стороны усика — ответная реакция его на прикосно­вение.

Самой высокой степенью раздражимо­сти обладает верхняя треть усика, причем у гороха — нижняя его сторона. У некоторых растений чувствительность усиков настолько высока, что они могут воспринимать раздра­жение от прикосновения шерстяной, нитки массой 0,025 мг.

Таким образом, результаты проведенного опыта показывают, что закручивание уси­ка гороха посевного регулируется ауксином.

148

Задание. Проведите наблюдения за движениями усиков огурца посевного и тыквы обыкновенной, которые в отличие от усиков гороха являются видоизмененными побегами, т. е. имеют не двустороннюю, а радиальную симметрию. В какой части их усиков распола­гается зона, воспринимающая раздражение? Одинакова ли чувствительность различных сторон (пометьте одну из них краской)? Ка­кова скорость закручивания усиков?

58. Хмель завивается...

Широко распространены у растений кру­говые или колебательные движения верхуш­ки стебля — нутации. В большей или меньшей степени они характерны для верхушек всех молодых растений, но наиболее отчетливо вы­ражены у вьющихся. Благодаря непрерывным круговым движениям верхушки (у хмеля диа­метр круга, описываемого верхушкой, достига­ет 50 см) растение обвивается вокруг опоры.

Направление движения у различных видов не одинаково: для одних (хмель обыкновен­ный) характерно правое (по часовой стрел­ке), для других (фасоль многоцветковая, вью­нок полевой) — только левое (против часовой стрелки), у третьих (горец вьюнковый) возмож­но вращение в обоих направлениях. Любо­пытно, что у растений преобладает левовинтовое движение.

Определите направление и скорость дви­жения верхушки стебля хмеля обыкновенного.

Для опыта нужны молодые вьющиеся растения хмеля обыкновенного, картон или фа­нера (20Х20 см), бумага (20Х20 см), отвес (нитка, к которой за шляпку привязан гвоздь), часы, кнопки.

149

Около стебля ра­стения положите лист картона с приколотой чистой бумагой. В картоне сделайте прорезь, чтобы за­фиксировать стебель. К верхушке растения, не касаясь ее, подне­сите отвес так, чтобы гвоздь острием почти касался бумаги. Про­екцию отвеса отметь­те на бумаге каран­дашом в виде точки и заметьте время Каж­дые 10—30 мин повто­ряйте измерения. На бумаге стрелкой ука­жите направление движения. Окончите опыт, когда верхушка побега завершит оборот.

Скорость вращения довольно велика. На­пример, в одном из опытов верхушка хмеля описала круг диаметром 33 см за 2 ч

В основе вращения лежит неравномерный рост клеток внешней и внутренней сторон орга­на, причем усиление роста идет по оси Ну­тации — пример автономных, или эндоген­ных, движений, которые регулируются внут­ренними процессами, имеющими ритмичный характер, т. н. биологическими часами

Задание. Выясните, зависит ли скорость вращения верхушки хмеля от возраста расте­ния, погодных условий.