Мастерство плодородия - Николай Иванович Курдюмов

Как ни покажется это странным, растение успело разрешить и эту задачу.

Многие травы, горные и степные, в том числе наш ковыль, обладают листьями, которые свёртываются, как только растение начинает страдать от недостатка воды.

Свёртывание или складывание листа происходит всегда так, что устьица остаются на поверхности, обращенной внутрь.

Но, эта защита — временная, проявляющаяся только при наступлении недостатка и в воде, и в воздушном питании.

Ещё более совершенными должно считать такие листья, которые могут располагаться к солнцу не поверхностью, а ребром.

Таковы австралийские акации, эвкалипты, давно обращавшие на себя внимание путешественников тем, что не дают обычной тени.

Существуют ещё любопытные растения, которые располагают свои пластинки не только ребром к зениту, но и в плоскости меридиана, так что они подставляют наименьшую поверхность освещения именно полуденному солнцу.

Таково, получившее в последние годы широкую известность, растение–компас. Большие жёсткие перистые листья его располагаются в плоскости меридиана ребром кверху, концами попеременно на север и на юг. Позднее нашлось и ещё несколько подобных растений.

Но, не будет ли, в такой же мере, угнетено и питание?

Мы уже знаем, что этого не может быть. Мы видели, что растение может утилизировать на своё питание только, приблизительно, половину полуденного излучения.

Таким образом, положение листовой пластины в плоскости меридиана, ребром к зениту — одно из самых совершенных разрешений, казалось было, неразрешимой задачи — понизить испарение листа, не ослабляя его способности питания.

Весьма любопытно, что эти самые совершенные приспособления в борьбе с засухой, растение выработало в самых высших своих представителях, позднее всех явившихся на нашей планете — в растениях из семейств бобовых и сложноцветных (а также, несомненно, злаковых).

4. Автоматичность приспособления растения в борьбе с засухой

Перед нами развернулся длинный ряд приспособлений, выработанных растением в борьбе с засухой.

Но, если для биолога достаточно знать, что та или другая черта организации — полезна, то, для физиолога нужно ещё раскрыть физические условия, вызвавшие первоначальное возникновение и развитие этой особенности, найти её механическую причину.

Это раскрытие средств, которыми достигнуты поражающие нас результаты, ещё более вызывает наше удивление.

Выражаясь кратко — механизмы, выработанные растением для защиты от засухи, действуют автоматически, при помощи тех самых враждебных сил, с которыми растение вступает в борьбу.

Условия, ускоряющие испарение, растение обращает в орудия успешной борьбы с грозящим злом. Рассмотрим их последовательно.

Воздух

Первым условием испарения является, конечно, соприкосновение с воздухом (у подводных растений, понятно, об испарении не может быть и речи).

Но, именно кислород вызывает образование пробкового слоя, защищающего органы от дальнейшего испарения.

Это несомненно доказано опытами над образованием пробки на пораненном картофеле (любая ранка на растениях пробковеет и прекращает испарять воду).

Вероятно, с этой основной способностью растительной клеточки — изменять, под влиянием воздуха, химический состав своих стенок — связана самая возможность наземной растительности.

Не обладай растительная клеточка этим свойством, первоначальное водное население нашей планеты едва ли выбралось бы далеко на сушу.

Но, воздух, тем больше способствует испарению, чем он суше; и вот, на основании многочисленных экспериментальных исследований, мы убеждаемся, что именно сухость воздуха вызывает волосистость растений.

Свет

Нагревание солнечными лучами более всего влияет на испарение.

В то же время, целый ряд опытов показывает, что под более продолжительным влиянием света вырабатываются формы, испаряющие меньше, чем формы, выросшие в тени.

Увядание

Ещё замечательнее механизмы, пускаемые в ход самим испарением или, вернее, наступающим увяданием. Таково свёртывание листовой пластины, наблюдаемое у степных трав.

Ещё проще устроен удивительный механизм автоматического закрывания устьиц, когда в растении обнаруживается недостаток в воде.

Механизм этот вполне удовлетворительно изучен. Отверстие устьиц образовано продолговатою щелью между двумя серповидными клеточками.

Как только, при начинающемся завядании, давление сока начнёт убывать, внутренние толстые стенки клеточек, как пружины, выпрямляются и, сближаясь краями, закрывают щель.

Благодаря этому простому регулятору, испарение само себе кладёт предел.

Поднятие воды по сосудам

Наконец, самым совершенным автоматическим приспособлением, очевидно, должно считать вызываемое испарением поднятие воды в растении.

Здесь мы можем только коснуться этого сложного вопроса. В сосудах, по которым движется вода, почерпнутая корнем из почвы, встречаются пузырьки воздуха.

Этот воздух находится в разрежённом состоянии. Причиной, вызывающей и поддерживающей это разрежение воздуха, оказывается испарение воды листьями.

Таким образом, самый процесс испарения воды приводит в действие насос, качающий воду из почвы.

(Климентий Аркадьевич не зря оговорился, что вопрос — сложный.

1. Пузырьков воздуха в сосудах в норме нет.

2. Если листья подвяли, они не испаряют и не создают разрежения в сосудах, но корни могут накачать их водой и восстановить упругость тканей (тургор).

3. В дождь испарение почти прекращается, но тургор не падает, а, наоборот, в максимуме: корни продолжают качать, чтобы подать в клетки растворы солей.)

Действие этого насоса — очень совершенно; он подаёт воду, по мере её расхода.

С другой стороны, срезанное растение, поставленное в воду, всасывает её и без корней — ради поддержания тургора и нарастания новых побегов.

Испарение, при этом, может быть также минимальным. Например, если зелёный черенок помещают в очень влажный парник, он практически не всасывает воду через стебель и не испаряет её — хватает того, что поступает через листья, был бы тургор в норме.

Тогда, немного воды требуют только растущие побеги и химические процессы в тканях.

Очевидно, листья и корни находятся в постоянной связи друг с другом и согласуют свою работу, сообща реагируя на условия.

Тем не менее, точно доказано, что главную роль в движении воды играют, всё–таки, листья. Именно они создают разницу в давлении воды, испаряя