Біологія - Навчальный посібник - В. О. Мотузний 2009

Частина IІ. Ботаніка
2. Особливості будови рослин
2.6. Рослина - цілісний, інтегрований організм. Взаємозв'язок її органів

Органи рослини зв’язані між собою не тільки анатомічно, а й виконуваними фізіологічними функціями. Порушення будови й роботи одного органа обов’язково позначається на інших органах. Увесь організм як єдине ціле може реагувати на вплив, якого зазнала лише одна його частина: коренем, стеблом або листком. Якщо цей вплив сильний, то наслідком його може стати порушення росту й розвитку, а іноді й повна загибель рослини. Якщо органи функціонують нормально, то відбувається інтенсивний процес обміну речовин, і рослина росте. При цьому збільшуються об’єм і маса рослинного організму завдяки поділу клітин твірної тканини, а потім відбуваються їх розтяг (власне ріст) та диференціювання. Кількісні зміни викликають зміни якісні, тобто розвиток рослини. У неї утворюються ті чи інші органи, ознаки. Будь-яка рослина проходить кілька фаз свого розвитку. Наприклад, фазами розвитку квасолі є: 1) проростання насіння; 2) розгортання сім’ядолей; 3) поява листків; 4) бутонізація; 5) цвітіння; 6) дозрівання. У пшениці розрізняють такі фази розвитку: 1) проростання насіння; 2) поява третього листка; 3) кущіння; 4) вихід у трубку; 5) колосіння; 6) цвітіння; 7) дозрівання (мал. 2.60).


Мал. 2.60. Фази розвитку озимої пшениці:

1 — проросток; 2 — кущіння; 3 — вихід у трубку; 4 — колосіння; 5 — цвітіння; 6 — дозрівання насіння

Прикладом взаємозв’язку та взаємозумовленості ростових процесів у рослині є вплив верхівкової бруньки на розміщені нижче. У соняшнику, як відомо, стебло не утворює гілок, але якщо зрізати верхівку, то сплячі бруньки, що містяться в пазухах листків, пробуджуються й починають розвиватися в бічні пагони. Те саме можна спостерігати і в деревних рослин. Природа цього явища пояснюється надходженням і вмістом пластичних речовин, фітогормонів та інгібіторів. До прикладу, бруньки, що перебувають у стані спокою внаслідок корелятивного гальмування за вираженого апікального домінування, мабуть, отримують недостатню кількість поживних речовин і фітогормонів, внаслідок чого пригнічуються їхні ростові процеси. При видаленні верхівкової бруньки спокій пазушних бруньок припиняється, і вони починають розвиватися.

Цілісність ростучої рослини — це загальнобіологічна властивість, яка визначається її полярністю, тобто морфолого-фізіологічними градієнтами, які виявляються у відмінностях, що виникають на протилежних кінцях або боках рослини, органі або його частинах. Фізіологічна нерівноцінність протилежних полюсів клітини, органа й цілої рослини називається полярністю. Наприклад, полярність живців (мал. 2.61) виявляється утворенням коренів завжди на морфологічно нижньому, а стеблових пагонів — із бруньок, розміщених на морфологічно верхньому кінці.

Мал. 2.61. Полярність живців верби:

а — пророслий живець, підвішений у вологому темному просторі морфологічним верхнім кінцем догори; б — пророслий живець, підвішений морфологічним верхнім кінцем донизу: 1 — пагони; 2 — додаткові корені

Основні процеси життєдіяльності рослинного організму та їх регуляція. Цілісність рослинного організму виявляється в органічному зв’язку взаємодіючих органів і координації їхніх функцій, спрямованих на основі спадкових властивостей і дії чинників середовища на процеси живлення, росту, розвитку, саморегуляції й відтворення потомства.

Хімічна та електронна взаємодія клітин, тканин і органів у процесі розвитку рослинного організму може відбуватися за участі різних речовин-регуляторів: ферментів, вітамінів, гормонів, інгібіторів, мінеральних речовин. Серед них особливе значення мають речовини, спеціально призначені для виконання регуляторних функцій в організмі. До відомих нині специфічних речовин-регуляторів належать, зокрема, фітогормони (ауксини, гібереліни), цитокініни, інгібітори.

Подразливість і рухи рослин. Рослини з утворенням першого кореня стають осілими. Проте вони здатні реагувати на різні зміни зовнішнього середовища та пристосовуватися дб них.

Рухи рослин пов’язані з ростом, тобто зі збільшенням їхньої форми і маси. Через нерівномірний ріст освітленої й затіненої сторін верхівки молодих стебел і листкові пластинки вигинаються у бік джерела світла. Під дією теплоти, непогоди, дня і ночі квітки (суцвіття) деяких рослин можуть поникати, закриватися або розкриватися (кульбаба, мати-й-мачуха, пахучий тютюн, глечики тощо). У квасениці листки складаються, а в мімози при дотиканні до них — опускаються. Деякі виткі рослини (наприклад, хміль, березка) обвиваються навколо опори.

Розростаючись, коренева система захоплює більшу площу мінерального живлення, а ріст надземної частини збільшує площу повітряного живлення. Взаємозв’язок підземної й надземної частин забезпечує життя рослини як цілісного організму.

Ростова реакція, що виявляється у згинанні або викривленні частини рослини в бік зовнішнього стимулу або від нього, називається тропізмом. Якщо рух спрямований до стимулу, — це позитивний тропізм, а якщо в протилежному напрямку, — негативний.

Найвідомішою взаємодією між рослиною і середовищем є згинання верхівок пагонів у напрямку до світла. Ця ростова реакція називається фототропізмом. Відомий також геотропізм — реакція на силу тяжіння, яка чітко виявляється в проростків. Якщо проросток покласти горизонтально, його корінь зігнеться донизу (позитивний геотропізм), а пагін ростиме вгору (негативний геотропізм). Якщо з корінця зняти кореневий чохлик і покласти корінець горизонтально, то він не згинатиметься. Через деякий час кореневий чохлик відновлюється, і корінець починає виявляти позитивний геотропізм. Такий експеримент дав підставу вважати, що «винуватцем» такого тропізму кореня є кореневий чохлик, живі клітини якого виділяють певні регуляторні чинники.

Настії — одна з форм подразливості рослинного організму, тургорні рухи рослин або їх частин, що не зорієнтовані відносно подразників. За діючим чинником розрізняють: фотонастії — у разі зміни інтенсивності освітлення (наприклад, у латаття, кульбаби); термонастії — у відповідь на зміну температури (розкривання квіток тюльпана при підвищенні температури); ноктинастїї, спричинені зміною дня і ночі (розкривання квіток деяких рослин уранці і закривання на ніч); сейсмонастїї — у відповідь на механічні подразнення (рухи листків у комахоїдних рослин); хемонастії — рухи рослин, зумовлені дією хімічних речовин (рухи листків помідорів під дією незначних концентрацій етилену, ацетилену). Біологічне значення настій полягає в пристосуванні деяких рослин до перехресного запилення, до живлення (в комахоїдних рослин), у захисті пелюстками тичинок і маточок від несприятливих умов тощо.

Нутації — колові рухи ростучих органів рослин, зумовлені періодично повторюваними змінами тургорного тиску та зміщенням ростової зони по периметру молодого органа або чергуванням швидшого росту то з одного, то з другого його боку. Характерні для верхівок стебел усіх рослин, але особливо для ростучих вусиків і витких стебел. У більшості рослин обертання відбувається зліва направо.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити