Структура адаптивной реакции растений - Введение в экофизиологию растений

Экологический физиология растение

У растений, также как и у животных, наблюдается раздражимость. Раздражимость - это способность живых организмов и их клеток отвечать на изменения во внешней и внутренней среде адаптивными, т. е. приспособительными, реакциями. Так как условия внешней среды постоянно меняются, любой организм для получения достаточного количества пищи и нормального функционирования должен оценить качественные и количественные изменения во внешней и внутренней среде и реагировать на эти изменения таким образом, чтобы выжить. Если бы организмы не обладали этим свойством, то они не имели бы на малейших шансов сохраниться в борьбе за существование. Поэтому совершенно ясно, что если растению недостает какого-то фактора жизнеобеспечения, например света как компонента воздушного питания, то оно не остается пассивным: включаются механизмы, способствующие удлинению стебля, причем настолько, насколько это необходимо. То же наблюдается и у корней.

Адаптивную реакцию растений можно представить по следующей схеме: восприятие внешнего сигнала (рецепция) - переработка полученной информации (т. е. перевод на "внутренний" язык биохимии клетки - передача возбуждения - формирование адекватного ответа, повышающего вероятность выживания в изменившихся условиях.

Первым элементарным звеном в адаптивной структуре растений является реакция в рецепторной клетке. Она состоит из восприятия стимула рецептором и возбуждения рецепторной клетки. Конечный результат возбуждения рецепторной клетки заключается в генерации рецепторного сигнала. Это может быть секреция гормонов, например, ИУК (как в случае с тропизмами проростков) или генерация ПД (например, при раздражении листьев стыдливой мимозы). В следующих клетках, служащих для проведения сигнала, весь этот элементарный микроцикл повторяется: сигнал воспринимается, клетка возбуждается и генерирует новый сигнал. Так происходит распространение возбуждения. В рабочем органе, который обладает особой чувствительностью к передающемуся сигналу, опять же срабатывает указанное выше элементарное клеточное звено раздражимости: восприятие сигнала и перевод в возбужденное, т. е. функционально активное состояние. Осуществляется ответная реакция на внешний стимул органа растения или всего растения.

Раздражимость как интегральная реакция клетки на раздражение подчиняется следующим законам:

Закон силы раздражения: чем больше радражение, тем сильнее (до известных пределов) ответная функциональная реакция клеток и организма. Минимальная сила раздражения, необходимая для индукции ответной реакции, называется порогом возбуждения. Действие чрезмерно сильных (супермаксимальных) воздействий приводит к угнетению функциональной активности и, наконец, к гибели клеток.

Закон длительности раздражения: чем длительнее раздражение, тем сильнее (до известных пределов) ответная реакция реакция клеток и организма. Максимальное время, необходимое для запуска реакции, называется временем презентации. При чрезмерно длительном раздражении чувствительность клеток к раздражителю снижается.

Закон количества раздражения: чем больше сила раздражителя, тем меньше время презентации, необходимое для индукции порогового возбуждения (и наоборот).

Закон градиента раздражения: чем выше крутизна нарастания силы раздражителя во времени, т. е. градиента раздражения, тем больше (до известных пределов) реакция клеток и организма. Медленно нарастающее раздражение оказывает меньший физиологический эффект, чем в случае, когда стимул достигает своей полной силы мгновенно.

Таким образом, реакция клетки и целого организма на воздействие раздражителя зависит от его силы, длительности и градиента нарастания.

Похожие статьи




Структура адаптивной реакции растений - Введение в экофизиологию растений

Предыдущая | Следующая