загрузка...
Экология  | Измерение радиации и освещенности
Экология

Влияние света на направление роста

Влияние света на направление роста

Многие растения, особенно световые, обладают свойством расти в сторону источника света, если их освещать с одной стороны. При повороте растения на 180° верхушка стебля опять изогнется в сторону источника света. Это свойство называется фототропизмом. У стеблей он положителен, т. е. они растут в сторону источника света, у корней — отрицателен (уходят от света). Наконец, у многих листьев, располагающихся перпендикулярно к направлению света, фототропизм поперечный. Фототропические явления вызываются перераспределением особых ростовых веществ — ауксинов, вырабатываемых верхушкой стебля и корня. Классические работы с этими веществами проделал М. X. Чайлахян. Фототропическая реакция подчиняется так называемому закону количества раздражения, иначе говоря, важны не фактическая интенсивность света и не продолжительность освещения, а общее его количество, т. е. произведение интенсивности на продолжительность.

Влияние света на направление роста

Эффект фототропизма объясняется разницей в скорости роста на затененной и освещенной сторонах органа — большее торможение происходит на освещенной стороне, что и вызывает искривление или поворот органа. При освещении листьев со всех сторон они располагаются обычно горизонтально, но у некоторых растений (эвкалипт, гладиолус, ирис, злаки) расположение листьев приближается к вертикали. На своеобразное расположение листьев у компасных растений помимо температуры -влияет, конечно, и свет — утренний и вечерний, что позволяет им избегать полуденной переосвещенности. Экологическое значение фототропизма очевидно: для стеблей и листьев важно занять такое положение, при котором растение будет получать оптимальное количество света.

Организмы, обладающие свободным движением (жгутиковые, пурпурные бактерии и др.), способны перемещаться по направлению к источнику света. Это — фототаксис. Другим примером фототаксиса можно назвать перемещение взвешенных в цитоплазме хлоропластов под влиянием света: в темноте хлоропласты располагаются более или менее равномерно; при слабом освещении они перемещаются на освещенную стенку клетки, а при сильном, прямом, солнечном свете хлоропласты переходят на боковые стенки и свет падает на их грани.

Влияние света на направление роста

Фотонастии. Направление ростовых реакций зависит от света. Но иногда направление роста стеблей и листьев обусловливается только строением реагирующего органа, хотя эта реакция вызвана освещением. Например, направление роста боковых побегов шалфея зависит от интенсивности освещения: чем она сильнее, тем горизонтальнее расположены боковые побеги, при этом освещение со всем сторон равномерное, т. е. фототропизма нет. Следовательно, здесь реакция вызвана светом, а не его направлением. У хризантем боковой побег на свету растет вертикально, если же точку его роста прикрыть, то он занимает горизонтальное положение. Когда все растение находится в темноте, то основной, главный, побег постепенно полегает, т. е. занимает тоже горизонтальное положение. Но как только растение попадает на свет, его стебли снова выпрямляются. У тех же хризантем при выращивании в темноте листья растут вертикально, но в этом случае сильнее вытягиваются клетки нижней поверхности листа (гипонастия). На свету они переходят в горизонтальное положение, т. е. энергичнее растет верхняя сторона (эпинастия). Подобное же явление наблюдается у молодых растений фасоли. У подорожника среднего при очень высоких интенсивностях света листья сильно изогнуты книзу (эпинастия), а при меньших интенсивностях света они стоят вертикально (гипонастия). С влиянием света связаны и никтинастические движения, например многие цветки и соцветия (одуванчик, мать-и-мачеха) открываются утром и снова закрываются к ночи. Некоторые растения (мак) раскрывают свои цветки на рассвете, другие (лен) — раскрывают их на несколько часов позднее; у дурмана цветки открываются только вечером. Аналогичные явления отмечены и у листьев. Правда, здесь помимо света, видимо, влияет и изменение тургора. Например, черешки фасоли принимают более вертикальное положение ночью, а пластинки в это время больше наклоняются к земле, чем ночью. У томата листья, горизонтальные днем, ночью занимают более вертикальное положение; листочки клевера на ночь складываются кверху и вдоль средней жилки; складываются при сильном освещении и листочки кислицы. Все эти движения стебля и листьев под влиянием света имеют определенное экологическое значение.

загрузка...

Влияние света на направление роста

Репродукция

Было отмечено, что недостаточное освещение подавляет цветение, а иногда вообще задерживает растение в состоянии вегетации. Отсюда интересен следующий вывод: поскольку пониженная интенсивность света благоприятствует развитию вегетативных органов за счет репродуктивных, то, следовательно, урожай, выращиваемый ради вегетативных частей, будет большим при высоком проценте облачности. А для получения урожая плодов, зерна, семян необходимы яркий свет и ясная погода. Для морского, влажного климата, видимо, предпочтительнее положительные отклонения от сезонной нормы освещенности, т. е. в сторону увеличения числа ясных дней. А для континентального климата, с его сухими ясными периодами, предпочтительнее отрицательные отклонения от нормальной сезонной освещенности, т. е. в сторону увеличения облачности.

Влияние света на направление роста

Транспирация

Вредный эффект высокой интенсивности света сказывается в том, что повышается транспирация. Свет стимулирует открывание устьиц, повышает чувствительность мембран. Краткосрочное яркое освещение действует на устьица разных древесных пород по-разному. Например, устьица теневыносливого бука открываются быстрее, чем устьица светолюбивого тюльпанного дерева, виды со средней теневыносливостью (клен, дуб) проявляют промежуточную реакцию. Кроме того, устьица на верхней и нижней сторонах листа реагируют по-разному: у табака закрывание устьиц верхней поверхности листа вызывалось освещенностью в 10 раз большей, чем это требовалось для устьиц нижней поверхности. В случае иссушения теневые растения под воздействием света закрывают устьица быстрее, чем световые. Следовательно, устьица листьев растений из затененных местообитаний реагируют на повышение освещенности быстрее, и их реакция меньше ограничена низкими освещенностями, чем у растений открытых местообитаний. Это дает им возможность четче регулировать фотосинтез при значительных колебаниях освещенности.

  • Реклама