Гидратура и её экологические значение.
Выполнила Анастасия Жукова.
II курс биологического факультета, специальность экология и природопользование.
Гидратура и её экологическое значение.
Основная роль воды — поддерживать цитоплазму в определенном состоянии гидратуры, обводненности. Понятие о гидратуре как о термодинамическом состоянии воды в клетке было введено Г. Вальтером. Если вода совершенно свободна, то гидратура наиболее высока. Гидратура снижается при понижении степени насыщения воздуха парами воды или при повышении концентрации осмотически активных веществ в растворе.
Гидратура и её экологическое значение.
Водоснабжение низших растений в физиологическом и эволюционно- морфологическом плане осталось на довольно низкой ступени. Гидратура их клеток практически не отличается от гидратуры внешней среды и целиком зависит от изменчивой влажности этой среды. Такие растения принято называть пойкилогидрическими.
Гидратура и её экологическое значение.
Наземные растения, особенно покрытосеменные, в процессе эволюции выработали способность активно поддерживать высокое значение гидратуры, обводненности цитоплазмы своих клеток даже в условиях сухого воздушного окружения, т. е. в условиях низкой гидратуры местообитаний суши. У высших растений, особенно у цветковых, мерой гидратуры их цитоплазмы служит осмотическое давление клеточного сока, которое активно регулирует соотношение гидратуры цитоплазмы с гидратурой внешней среды. Поэтому их принято называть гомойогидрическими. Гидратура цитоплазмы таких растений зависит от степени ее обводнения, т. е. она равна гидратуре клеточного сока вакуоли.
Гидратура и её экологическое значение.
Приспособления растений к затрудненному водоснабжению эффективны только в том случае, если их гидратура поддерживается в определенных пределах, да к тому же растения производят больше веществ, чем тратят на дыхание. Границы гидратуры, очевидно, определяются оптимальным и максимальным значениями осмотического давления клеточного сока, которые обусловливают соответствующие значения сосущей силы. Чем больше, шире, амплитуда между оптимальным и максимальным значениями осмотического давления, тем больше приспособительных возможностей имеет растение.
Гидратура и её экологическое значение.
Но не меньшее значение имеет и устойчивость осмотического давления, т. е. способность растения в данных условиях местообитания как можно дольше поддерживать свою гидратуру на определенном уровне. А это может происходить несколькими путями: или путем образования такой корневой системы, которая достигает увлажненных горизонтов почвы, или путем ограничения расходов воды на транспирацию, или путем запасания воды в тканях растения, как это происходит у кактусов и вообще у суккулентов. Поэтому те виды, которые имеют очень небольшую амплитуду, диапазон, между оптимальным и максимальным осмотическим давлением, называют стеногидрическими. Если же у данного вида диапазон между оптимальным и максимальным осмотическим давлением велик, то такой вид будет называться эвригидрическим.
Гидратура и её экологическое значение.
Виды, имеющие большие возможности поддерживать свое осмотическое давление на определенном уровне, иначе говоря, растения с более или менее постоянным осмотическим давлением, называются гидростабильными, а виды с малыми возможностями поддерживать осмотическое давление на определенном уровне, растения с меняющимся осмотическим давлением, называют гидролабильными. Гидролабильные виды обычно в то же время и эвригидрические. Указанные системы водного баланса установлены Штокером.
Гидратура и её экологическое значение.
Таким образом, наиболее засухоустойчивыми будут эвригидрические гидролабильные виды — с широким диапазоном осмотического давления и с высокой приспособленностью к колебаниям гидратуры. Засухоустойчивыми могут быть и стеногидрические виды — растения с узким диапазоном между оптимальным и максимальным значениями осмотического давления, но в этом случае они должны быть и гидростабильными. Гидростабильны многие деревья, злаки, а также теневые растения. Некоторые переходы от пойкилогидричности к гомойогидрнчности наблюдаются у папоротникообразных. Их заростки обычно относятся к пойкилогидрической группе, они пассивно зависят от влажности внешней среды, а взрослые растения перешли к восприятию воды корнями, т. е. они относятся к гомойогидрическим растениям. Из цветковых почти все, за редким исключением, являются типичными гомойгидрическими. Исключения представляют лишь некоторые геснериевые или эфемероиды пустынь, они, по данным ряда исследователей, могут переживать засуху в латентном состоянии, полностью высыхать и снова оживать при увлажнении.
