Движение растений. Роль света в жизни растений.

Движение растений. Роль света в жизни растений

Растения, в отличие от животных, обычно не перемещаются с места на место, однако они способны совершать различные движения. Эти движения связаны с ростом, изменением положения отдельных органов и реакцией на условия окружающей среды. Благодаря движениям растение получает больше света, воды и питательных веществ, избегает неблагоприятных воздействий и приспосабливается к изменениям среды.

Движения растений можно разделить на ростовые и обратимые.

Ростовые движения происходят из-за неравномерного роста разных сторон органа растения. Они медленные и обычно необратимые. К таким движениям относятся тропизмы — направленные ростовые реакции на внешний раздражитель.

Одним из наиболее известных тропизмов является фототропизм, то есть движение, связанное со светом. Побеги и листья большинства растений растут в сторону источника света. Это положительный фототропизм. Он помогает листьям лучше освещаться и активнее осуществлять фотосинтез. Корни обычно не направляются к свету и могут проявлять отрицательный фототропизм.

Геотропизм, или гравитропизм, представляет собой реакцию растения на силу тяжести. Корень растёт вниз, по направлению силы тяжести, поэтому для него характерен положительный геотропизм. Побег растёт вверх, против силы тяжести, и проявляет отрицательный геотропизм. Такое направление роста позволяет корням закрепляться в почве и поглощать воду, а побегам выносить листья к свету.

Гидротропизм — это рост органов растения в сторону воды. Особенно хорошо он выражен у корней. Если в почве влага распределена неравномерно, корневая система развивается преимущественно в более влажном направлении.

Хемотропизм — реакция на химические вещества. Например, пыльцевая трубка растёт в сторону семязачатка под влиянием химических веществ, выделяемых тканями цветка.

Тигмотропизм возникает при прикосновении к опоре. Он характерен для усиков гороха, винограда и других вьющихся растений. Коснувшись опоры, усик начинает обвиваться вокруг неё, благодаря чему растение удерживается и поднимается выше к свету.

Кроме тропизмов, у растений наблюдаются настии — движения, направление которых не зависит от того, с какой стороны действует раздражитель. Настии часто связаны с изменением освещения, температуры, влажности или с механическим воздействием.

Например, цветки некоторых растений открываются утром и закрываются вечером. У одуванчика корзинки раскрываются при ярком свете и закрываются в темноте или в пасмурную погоду. Цветки тюльпана и крокуса могут раскрываться при повышении температуры и закрываться при её понижении. Листья мимозы складываются при прикосновении. Такие движения часто происходят благодаря изменению давления воды внутри клеток и поэтому могут быть обратимыми.

Особую форму движения представляют суточные движения листьев и цветков. Они связаны с чередованием дня и ночи. У некоторых растений ночью листья складываются или опускаются, а днём снова расправляются. Эти процессы регулируются внутренними биологическими ритмами растения и условиями освещения.

Свет играет исключительно важную роль в жизни растений. Прежде всего он является источником энергии для фотосинтеза. Фотосинтез происходит в зелёных частях растения, главным образом в листьях, в клетках которых находятся хлоропласты с пигментом хлорофиллом.

В процессе фотосинтеза растение поглощает из воздуха углекислый газ, получает из почвы воду и с помощью энергии света образует органические вещества. Одновременно выделяется кислород. Упрощённо этот процесс можно представить так:

углекислый газ + вода → органические вещества + кислород.

Созданные при фотосинтезе органические вещества используются растением как источник энергии и строительный материал. Из них образуются новые клетки, ткани, корни, стебли, листья, цветки, плоды и семена. Поэтому без света нормальный рост и развитие зелёных растений невозможны.

Свет влияет не только на фотосинтез, но и на внешний вид растения. При недостатке освещения побеги сильно вытягиваются, становятся тонкими и слабыми, листья уменьшаются и бледнеют. Это связано с тем, что в темноте или при слабом свете образуется мало хлорофилла. Такое состояние называется этиоляцией. Если растение перенести на свет, его листья постепенно зеленеют, а рост становится более нормальным.

Интенсивность освещения по-разному влияет на различные виды растений. Светолюбивые растения нуждаются в ярком свете. К ним относятся подсолнечник, сосна, берёза и многие степные растения. Теневыносливые растения могут жить как при хорошем освещении, так и при некотором затенении, например ель и липа. Тенелюбивые растения приспособлены к слабому освещению. Они часто встречаются под пологом леса. Их листья обычно широкие, тонкие и содержат много хлорофилла, что помогает использовать даже небольшое количество света.

Большое значение имеет не только сила света, но и продолжительность светового дня. Реакция растений на соотношение длины дня и ночи называется фотопериодизмом. От продолжительности освещения могут зависеть цветение, образование плодов, листопад, переход в состояние покоя и прорастание семян.

По отношению к длине дня растения условно делят на три группы. Растения длинного дня зацветают, когда световой день становится достаточно продолжительным. К ним относятся, например, пшеница, рожь и овёс. Растения короткого дня зацветают при сравнительно коротком световом дне, например рис, соя и хризантемы. Существуют также нейтральные растения, цветение которых почти не зависит от длины дня.

Свет определяет положение листьев на побеге. Листья обычно располагаются так, чтобы меньше затенять друг друга. Такое расположение называют листовой мозаикой. Благодаря ей растение наиболее полно использует падающий свет.

Таким образом, движения растений являются важными приспособительными реакциями. Они помогают побегам и листьям направляться к свету, корням — к воде и минеральным веществам, а вьющимся растениям — находить опору. Свет обеспечивает фотосинтез, влияет на рост, развитие, окраску, движение, цветение и сезонные изменения растений. Без света невозможно нормальное существование большинства зелёных растений и образование органических веществ, от которых зависит жизнь почти всех организмов на Земле.