27. Приспособление растений к световому режиму. Анатомо-морфологические и физиологические адаптации.

Рациональное существование в конкретной окружающей среде возможно лишь при условии оптимального приспособления к ней. Но приспособление — это прежде всего специализация, а специализация невозможна без разделения труда. Все виды приспособлений, встречающиеся у растений, представляют собой образцы дифференциации функций: корни, стебель, листья — каждый из вегетативных органов выполняет свои конкретные и очень важные для растения в целом функции. Ходульные, воздушные и цепляющиеся корни, листья-ловушки для насекомых, защищающие растения шипы и колючки, запасающие воду урнообразные листья, способные планировать семена — это только некоторые примеры дифференциации обязанностей в растительном мире. Сила света имеет большое влияние на распределение видов и на богатство растительного сообщества неделимыми. В случае недостаточного освещения растения растут плохо, истощаются и гибнут. Общеизвестна разница между растениями, обитающими в лесах, тенистых местах, и растущими в местах освещенных. В полярных странах различие в облачности (числе солнечных дней, и дней пасмурных и туманных) является, несомненно, причиною описываемого многими путешественниками различия между богатой флорой внутри фиордов и скудной растительностью побережий и островов.   Приспособления наземных растений, направленные на улавливание и поглощение световой энергии. К таким приспособлениям прежде всего следует отнести увеличение площади фотосинтезирующей поверхности. Хорошо известно явление листовой мозаики (у липы, клена и др.) когда листья не перекрывают друс друга. У травянистых растений, например у злаков в посевах и на лугах, верхние листья располагаются почти вертикально, нижние, более затененные, — под небольшим углом к горизонтали, а средние — занимают промежуточное положение. Следует назвать очень важное в экологическом отношении понятие, которое подчеркивает тесную связь между пропусканием потока световой энергии сообществом и размером оптически деятельной поверхности листьев, приходящейся на единицу площади растительного покрова. Это — индекс листовой поверхности (ИЛП или LAI — leaf area index). Второй группой приспособлений к улавливанию света может быть увеличение общей поверхности самих хлоропластов. Было найдено, например, что у бука поверхность хлоропластов почти в 200 раз превышает поверхность самого листа. Кроме того, мы уже говорили, хлоропластам свойствен фототаксис,когда при очень высоких интенсивностях света они переходят на боковые стенки и подставляют лучам свои боковые грани. К разряду приспособлений для улавливания света относится также изменение концентрации хлорофилла в листьях. Было отмечено, что в ясные дни она снижается. Количество хлорофилла в листьях соответствует оптимальной для данного вида напряженности света. При изменении этой величины в ту или иную сторону количество пигментов падает как при увеличении, так и при уменьшении интенсивности света. А при оптимальном содержании хлорофилла световые растения создают больше сухого вещества, чем теневые. Но все-таки минимальное количество хлорофилла у световых растений отмечается при полном и наиболее сильном дневном освещении. При повышении температуры разрушение хлорофилла идет быстрее, чем его образование,.и рост растения снижается, поэтому при ярком свете и высокой температуре растения стараются избегать перегрева, поворачивая листовую пластинку ребром к солнечным лучам.

28.Влияние света на отдельные функции растений: прорастание семян, рост, репродукцию, транспирацию. Рост растения обычно начинается с прорастания самого важного органа размножения - семени. Для прорастания семян необходимо наличие влаги, кислорода и благоприятных условий. В природе встречаются растения, требующие дополнительных условий для прорастания семян. Чем дольше были облучены семена, тем выше процент проростания. повышенная интенсивность света связана с повышением температуры среды и самого растения. Зависимость от температуры отдельных физиологических процессов, происходящих в высших растениях (рост, фотосинтез, дыхание и др.) различна, и кардинальные точки этих процессов обычно не совпадают. Поэтому в природе, в естественном местообитании, по отдельным физиологическим процессам почти невозможно судить об общем развитии растений. - Однако для удобства изучения мы разделим функции точно так же, как поступили с отдельными факторами.

На прорастание семян температура может влиять двояко: 1) низкие положительные температуры могут снять состояние покоя; 2) температура прямо определяет скорость прорастания. Семена, у которых происходит снятие покоя низкими температурами, относятся обычно к популяциям из областей с продолжительными холодными зимами. Например, у морошки Rubus cha-maemorus (бореально-циркумполярного ареала) для единичного прорастания семян необходимо воздействие на набухшие семена (стратификация) низких (4—5°) температур в течение 5 месяцев, а для полного прорастания семена должны пройти стратификацию продолжительностью 9 месяцев. Это предупреждает прорастание семян осенью и зимой. С другой стороны, прорастание семян некоторых видов, например Calluna vulgaris и Erica cinerea, можно стимулировать кратким (менее 1 мин) воздействием высоких температур (оба эти вида, как правило, подвержены частым воздействиям пожаров). Наконец, у некоторых видов прорастание семян стимулирует смена температур.