Структурныя прыстасаванні. Фізіялагічныя прыстасаванні

Вы знаходзіцеся: Структурныя прыстасаванні

Апроч структурных ахоўных прыстасаванняў расліны размяшчаюць яшчэ і рознымі фізіялагічнымі механізмамі, якія дазваляюць ім прыстасоўвацца да спякоты, холаду і засусе. Для шматлікіх суккулентных раслін пустэльні характэрны ўнікальны механізм фотасінтэзу, які зводзіць да мінімуму страты вады. Дзякуючы адмысловаму тыпу метабалізму (САМ-метабалізм; гл. гл. 4) гэтыя расліны могуць зачыняць вусцейкі ў той час, да якога прымеркаваны максімальныя страты вады, т. е. яны здольныя ажыццяўляць фотасінтэз, не расходуючы адначасова занадта шмат вады на транспірацыю. Гэтыя расліны адкрываюць свае вусцейкі і фіксуюць СО2 у цемры, калі транспірацыя мінімальная, і трымаюць іх зачыненымі на святла, калі залішняя страта вады магла б прывесці да ўсушэння. Эфектыўны фотасінтэз працякае ў іх пры зачыненых вусцейках дзякуючы чоўнаваму механізму, які перапампоўвае СО2 ад С4, да С3-сістэме. Гэты ўнікальны прыстасоўвальны механізм вельмі важны для выжывання раслін у пустэльні.

Падобныя фізіялагічныя прыстасаванні дапамагаюць раслінам пазбегнуць пашкоджанняў ад марозу. Калі расліна, выгадаванае ў цяпліцы, выставіць вонкі пры тэмпературы ледзь ніжэй нуля, тое яно хутчэй за ўсё моцна папакутуе ці загіне, нават калі ў прыродзе расліна таго ж выгляду лёгка пераносіць адмоўныя тэмпературы. Развіццё холадаўстойлівасці, ці акліматызацыя,- гэта працэс, які пачынаецца з памяншэннем даўжыні дня і зніжэннем тэмпературы ў восеньскі час. Акліматызацыя суправаджаецца шматлікімі фізіялагічнымі зменамі. Нам пакуль яшчэ не цалкам ясна, якія менавіта з гэтых змен адказныя за развіццё холадаўстойлівасці; усяго верагодней, што толькі вызначанае спалучэнне такіх змен надае расліне здольнасць выносіць адмоўныя тэмпературы. Адзін з такіх працэсаў можна параўнаць з заменай вады на антыфрыз у радыятары аўтамабіля. Антыфрыз выкарыстоўваюць, каб прадухіліць адукацыю лёду, які мог бы разарваць радыятар. У расліне, як і ў аўтамабілі, ёсць вада, якая можа замярзаць і пры гэтым у выніку пашырэння раздзіраць клеткі. У самым пачатку акліматызацыі ў клетках назапашваюцца розныя раствораныя рэчывы; яны змяншаюць асматычны патэнцыял клетак і памяншаюць верагоднасць іх замярзання, паколькі кропка замярзання клеткавага соку ў выніку гэтага паніжаецца. Пры замярзанні клетак галоўная шкода наносяць ім якія ўтвараюцца ўсярэдзіне крышталі лёду; гэтыя крышталі растуць, раздзіраюць розныя клеткавыя мембраны і, нарэшце, забіваюць клетку. Падвышэнне канцэнтрацыі раствораных рэчываў абараняе расліна, таму што яно памяншае верагоднасць адукацыі буйных крышталяў лёду. Пры акліматызацыі ў клеткавых мембранах таксама адбываюцца некаторыя змены, якія робяць гэтыя мембраны меней далікатнымі пры нізкіх тэмпературах. Магчыма, гэта з'яўляецца вынікам падвышэння ступені не насычанасці ліпідаў мембран; яно вабіць за сабой зніжэнне іх кропкі плаўлення, дзякуючы чаму яны пры ніжэйшых тэмпературах застаюцца напаўвадкімі.

Яшчэ адзін спосаб абароны ад пашкоджанняў, злучаных з замярзаннем,- гэта сінтэз вялікіх колькасцяў бялкоў новых тыпаў, якія валодаюць асоба высокай здольнасцю да гідратацыі. Гидратационная вада практычна не замярзае: яна ўтрымліваецца зблізку малекул бялку сіламі, якія прадухіляюць адукацыю крышталяў лёду. Сам сам зразумела, што чым больш у клетцы такіх бялкоў, тым устойлівей гэта клетка да замярзання. У шматлікіх раслін рэгулярна паўтараецца вызначаны цыкл: у восеньскі час такія вавёркі сінтэзуюцца, а ўвесну расліна выкарыстоўвае іх у сваім метабалізме. Па дадзеных некаторых аўтараў, у вавёрках, ад якіх залежыць холадаўстойлівасць, асабліва шмат сульфгидрильных груп (-SH), характэрных для амінакіслаты цистеина. Калі гэта дакладна, тое ацэньваць холадаўстойлівасць можна пасродкам хімічнага аналізу, па ўтрыманні бялковых сульфгидрильных груп. Адзінага меркавання з нагоды значэнні 'злучанай вады' пакуль яшчэ няма, але ўсё ж, відаць, менавіта ў злучэнні вады варта бачыць адзін з механізмаў, якія засцерагаюць расліны ад пашкоджанняў марозам.