Устьице. Характеристика основных экологических групп растений Корневая система развита слабо устьиц нет

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ВОДНЫЙ ОБМЕН. ЛИСТ КАК ОРГАН ТРАНСПИРАЦИИ

Цель работы: изучение важнейших функциональных особенностей листа растений как органа транспирации: строения и количества устьиц на листовой пластинке, механизма открывания и закрывания устьиц, влияния различных веществ на движение устьиц.

ТРАНСПИРАЦИЯ

Биологическое значение транспирации состоит, во-первых, в обеспечении постоянства внутренней температуры листа. Это достигается поглощением тепла водой при ее испарении листьями. Энергия, необходимая для перевода молекулы из жидкой фазы в газообразное состояние без изменения температуры, называется теплотой испарения . Затрата тепла на испарение воды является средством регуляции температуры листьев и предупреждения растений от перегрева.

Во-вторых, транспирация, являясь верхним концевым двигателем, обеспечивает поступление воды и элементов минерального питания в корни. Установлено наличие положительной корреляции между интенсивностью транспирации и поступление воды и ионов. Если с растения удалить листья, то поглощение воды корнями прекращается. В присасывающем действии транспирирующих листьев можно убедиться, если поместить срезанную ветку в пипетку, заполненную водой, и опущенную в чашечку со ртутью. Через некоторое время можно наблюдать поднятие ртути в пипетке, что будет указывать на значительную присасывающую силу листьев.

Таким образом, скорость поступления воды в корни обусловлена интенсивностью транспирации.

В-третьих, транспирация предотвращает возникновение избыточного тургорного давления, что могло бы привести к разрушению клеток растений.

В-четвертых, процесс транспирации находится в тесной связи с фотосинтезом растений, что было отмечено работами К. А.Тимирязева. Усвоение СО 2 листьями растений происходит через устьица, и оно зависит от степени насыщенности листовой ткани водой. Процесс усвоения воды и углекислого газа представляет собой единое и неразрывное целое.

Под интенсивностью транспирации понимают количество испарившейся воды за единицу времени с единицы листовой поверхности. Обычно этот показатель имеет размерность – мг/дм 2 час. Количество воды, испаряемое растениями, достаточно велико, и нередко превышает количество выпавших осадков за вегетационный период. Это превышение компенсируется осеннее-зимними осадками. Так, например, одно растение подсолнечника или кукурузы расходует за лето 200-250 л воды. Растения пшеницы на площади 1 га испаряют за лето около 2 млн литров воды, кукурузы – более 3 млн, а капусты – до 8 млн л. В процессе образования одного килограмма растительной массы расходуется 300 л. Воды.

Устьичная транспирация регулируется степенью открытости устьиц. Строение и распределение их зависит от видовых и экологических особенностей растений. Устьица встречаются на всех наземных частях растений, включая репродуктивные органы и даже тычиночные нити. Наиболее характерны устьица для листьев. Чаще они располагаются на нижней стороне листьев (у мезофитных растений). Однако у ксерофитов они встречаются и на верхней стороне листа.

Среднее число устьиц на 1 мм 2 площади колеблется от 100 до 300. Размер устьиц не превышает 20 микрон в длину и 8-15 микрон в ширину. Общая площадь открытых устьиц составляет 1% поверхности листа.

Установлено, что мелкие верхушечные листья имеют большее число устьиц, чем крупные нижние. Частота устьиц (число их на единицу площади) увеличивается при переходе от основания листа к его верхушке и от нижней части растения к верхней. У растений засушливых мест обитания их больше, но по размеру они меньше.

У большинства мезофитных растений устьица расположены на одном уровне с эпидермальными клетками, а у ксерофитных форм устьица расположены ниже уровня эпидермиса и называются погруженными. У гигрофитов иногда замыкающие клетки расположены выше эпидермиса. Такие устьица называются приподнятыми.

Тот или иной тип строения устьиц характерен для определенных групп растений, хотя в пределах одного семейства могут иногда встречаться различные типы устьиц. Несмотря на значительную площадь, занятую устьицами, диффузия водяного пара через них составляет 50-60% испарения со свободной поверхности. Установлено, что скорость диффузии через мелкие отверстия пропорциональна их периметру, а не площади. Поэтому частичное смыкание замыкающих клеток мало влияет на их периметр, и уровень диффузии водяного пара через устьица не очень резко падает.

Опыт 1. Наблюдение за движением устьиц под микроскопом.

Цель опыта : определить зависимость работы устьиц от осмотически активных веществ.

Материалы и оборудование: 5% раствор глицерина, бритва, препаровальная игла, микроскоп, стекла предметные и покровные.

Растения: листья (традесканции, тюльпана, гортензии или амариллиса, каланхое).

Газообмен между межклетниками листа и наружной атмосферой регулируется устьицами. Каждое устьице состоит из двух замыкающих клеток, у которых стенки, примыкающие к устьичной щели, сильно утолщены, тогда как наружные части оболочки остаются тонкими. Неодинаковая толщина наружных и внутренних стенок приводит к тому, что при изменении тургора замыкающие клетки способны искривиться или распрямиться, открывая или закрывая при этом устьичную щель.

Ход работы : изготавливают срезы эпидермиса листа выбранного растения, которые помещают в 5% раствор глицерина и выдерживают не менее 1 ч. Срезы рассматривают под микроскопом, определяют степень раскрытия устьичной щели с помощью окуляр-микрометра. Делают 10 промеров, находят среднее значение и вычисляют ошибку средней. Затем срезы переносят из раствора глицерина в воду и повторяют промеры устьичных щелей под микроскопом. Результаты заносят в таблицу 1.

Таблица 1

Степень раскрытия устьичной щели в разных средах

Задание: сделать вывод о влиянии глицерина и воды на открытие и закрытие устьиц.

Опыт 2. Определение состояния устьиц и межклетников методом Молиша

Цель опыта : определит влияние внешних условий на состояние устьиц и интенсивность транспирации.

Материалы и оборудование : ксилол (в капельнице), этиловый спирт (в капельнице); бензол (в капельнице), пипетки.

Растение : свежие или подвядшие листья растений, листья растений, находившихся в темноте.

Межклетники листа обычно бывают заполнены воздухом, благодаря чему при рассматривании на свет лист представляется матовым. Если произвести инфильтрацию, т.е. заполнение межклетников какой-либо жидкостью, то соответствующие участки листа становятся прозрачными.

Определение состояния устьиц методом инфильтрации основано на способности жидкостей, смачивающих клеточные оболочки, проникать в силу капиллярности через открытые устьичные щели в ближайшие межклетники, вытесняя из них воздух, в чем легко убедиться по появлению на листе прозрачных пятен. Разные жидкости способны проникать в устьичные щели, открытые в различной степени: ксилол легко проникает через слабо открытые устьица, бензол – через устьица открытые средне, а этиловый спирт способен проникать только через широко открытые устьица.

Данный метод, предложенный Молишем, очень прост и вполне применим для работы в полевых условиях.

Ход работы . На нижнюю поверхность листа нанести отдельно маленькие капли бензола, ксилола и этилового спирта. Держать лист в горизонтальном положении до полного исчезновения капель, которые могут либо испариться, либо проникнуть внутрь листа, и рассмотреть лист на свет.

Исследовать листья, выдержанные в различных условиях (свежие и подвядшие, освещенные и затененные и т.п.). Каждый раз исследовать 2-3 листа.

Таблица 2

Влияние внешних условий на степень открытия устьиц

Задание: Результаты записать в таблицу 2, отмечая степень открытости устьиц: широко, средне, слабо. Сделать вывод о влиянии внешних условий на устьичные движения.

Опыт 3. Определение состояния устьиц при помощи отпечатков по Молотковскому .

Цель работы: определение работы устьиц в зависимости от освещенности.

Материалы и оборудование : бесцветный лак для ногтей, тонкая стеклянная палочка, пинцет, микроскоп, окуляр-микрометр, объект-микрометр.

Растения: комнатные растения, листья которых за 2-3 часа до занятия закрывают светонепроницаемым чехлом.

На поверхность листа наносят тонкий мазок лака. После испарения растворителя образуется пленка, на которой отпечатывается эпидермис с устьицами. Рассматривая полученные отпечатки в микроскоп, можно определить количество и размер устьиц, измерить ширину устьичных щелей. Данный метод можно использовать не только для лабораторных, но и для полевых исследований (в последнем случае отпечатки хранят до определения в пробирках с водой). Для исследования листьев, устьица которых расположены в углублениях эпидермиса (например, у олеандра), этот метод неприменим, т.к. у таких листьев отпечатки не получаются.

Ход работы . Нанести на нижнюю сторону листа при помощи стеклянной палочки каплю раствора лака и быстро размазать тонким слоем. После высыхания снять пленку пинцетом, поместить на предметное стекло и рассмотреть при большом увеличении. Вставить в микроскоп окулярный микрометр и измерить ширину и длину устьичной щели не менее, чем у 10 устьиц и вычислить средние величины.

Определить цену деления окулярного микрометра. Для этого поместить на предметный столик микроскопа объект-микрометр, каждое деление которого равно 0,01 мм или 10 мкм. Поворачивая окуляр совместить обе шкалы так, чтобы их шкалы были параллельны и одна перекрывала другую. Определение цены деления окулярного микрометра проводится по принципу нониуса, т.е. совмещают одну из черточек шкалы окулярного и объективного микрометра и находят следующее совмещение. Найти совпадающие линии и определить, сколько делений окулярного микрометра А соответствуют делениям объект-микрометра В, находящегося между совмещенными точками. Цена деления окулярного микрометра определяется по формуле:

Цена деления = В · 10 мкм/А.

Умножив длину и ширину устьичных отверстий, выраженных в делениях окулярного микрометра, на цену одного деления, найти абсолютные размеры устьичных щелей. Вычислить площадь устьичной щели с некоторым приближением путем умножения длины на ширину.

Исследовать листья разных ярусов одного и того же растения, а также хорошо освещенные и затененные. Результаты записать в таблицу 3.

Таблица 3

Влияние освещенности на размеры устьичных отверстий

Задание: сделать выводы о влиянии ярусности и условий освещения на размеры устьичных отверстий.

Когда вы изучали строение отдельных органов и тка­ней, то в основном знакомились с теневыносливыми растениями, живущими в местах с достаточным увлаж­нением. Это наиболее типичная экологическая группа растений. Понимая общие закономерности строения и жизнедеятельности растений, зная характеристику этой экологической группы, вы сможете легче разоб­раться в особенностях организации других групп.

Светолюбивые растения . Свет оказывает большое влияние на форму растений. Растущие на открытом мес­те светолюбивые деревья, как правило, невысокие, раз­ветвленные, с широкой кроной (сосна, береза, листвен­ница, белая акация). В лесу эти же деревья выглядят со­вершенно иначе, например сосна здесь имеет высокий, стройный ствол с кроной, расположенной на самой вер­шине [ 190]. А у сосны, вырос­шей на опушке, крона однобо­кая, годичные кольца древесины шире на освещенной стороне. Под влиянием затенения свето­любивые растения теряют боко­вые ветви.

Благодаря интенсивному ос­вещению некоторые светолюби­вые травянистые растения обра­зуют низкорослые, часто розе- точные формы с укороченным стеблем (подорожник, одуван­чик, горные растения), другие растения могут иметь достаточ­но высокий стебель (луговые травы, иван чай).

Светолюбивые растения имеют характерное строе­ние листьев. Они обычно небольшие, плотные, с блестящей толстой кожицей и многочисленными устьицами. У многих растений листья покрыты воско­вым налетом или волосками, что предохраняет их от прямого воздействия солнечных лучей. У некоторых растений листья на стебле расположены вертикально (степные злаки) или повернуты ребром к падающим лу­чам солнца (эвкалипт). Это также избавляет лист от чрезмерного нагревания.

В клетках мякоти листа хлоропластов, как правило, немного, поэтому они имеют светло-зеленую окраску.

У светолюбивых растений хорошо развиты механиче­ские ткани и корневая система.

Тенелюбивые растения растут под пологом леса, в глубоких расщелинах и других местах, куда не прони­кают прямые лучи солнца (лишайник, вороний глаз, ветреница). В таких местах обычно повышенная влаж­ность. Эти условия оказывают влияние на строение тене­любивых растений.

Механические и проводящие ткани развиты слабо, поэтому побеги обычно хрупкие и нежные. Листовые пластинки у этих растений довольно крупные, тонкие. Кожица листа тонкая, ее клетки часто содер­жат хлоропласты. Устьица могут быть расположены на верхней и на нижней сторонах листа.

Хлоропласты в клетках листьев крупные, хлорофил­ла в них больше, чем у светолюбивых растений. Это обес­печивает возможность фотосинтеза при слабом, рассеян­ном освещении.

Растения водных и избыточно увлажненных мест обитания. Большинство живущих в воде растений имеет очень большую поверхность тела по отношению к его об­щей массе. Они поглощают воду и растворенные в ней ве­щества всей поверхностью тела, в связи с чем корневая система у них развита слабо, а иногда и совсем отсут­ствует (элодея, перистолистник). На погруженных в во­ду частях растений покровные ткани развиты слабо. Устьиц на подводных листьях нет.

У извлеченных из воды растений стебли и листья об­висают. Это связано с тем, что их механические ткани развиты очень слабо и растения могут сохранять верти­кальное положение только в воде, которая их поддержи­вает.

Иное строение у листьев водных растений, плаваю­щих на поверхности . На их верхней стороне, как и у сухопутных растений, образуются многочисленные устьица (на 1 мм 2 верхней стороны листа кувшинки их 460-500), обеспечивающие газообмен с воздушной сре­дой и интенсивное испарение. Поверхность листа покры­та плотной глянцевой кожицей, она плохо смачивается, поэтому вода скатывается и не заливает устьица.

У всех водных растений сильно развита система межклетников, заполненных воздухом, а у некоторых образуется воздухоносная ткань.

Сухопутные растения, живущие в сильно увлажнен­ной среде, совсем не выносят даже кратковременного ис­сушения. Это объясняется тем, что они плохо регулиру­ют испарение, не могут сохранять в тканях необходимое количество воды и при засухе вянут и погибают. Среди этих растений можно выделить две группы. К первой от­носят растения, живущие в сильно увлажненных тенис­тых местах (в лесу это некоторые виды папоротников, кислица). Для растений этой группы характерны при­знаки тенелюбивых растений. У них обычно плохо раз­вита корневая система, многочисленные устьица рас­положены на верхней и на нижней сторонах листа. У не­которых, кроме устьиц, есть особые образования - гидатоды (от греческих слов «гидор» - вода и «одос» - путь), через которые излишки воды удаляются из расте­ний. Поэтому у многих растений, живущих при повы­шенной влажности почвы и воздуха, на листьях часто появляются капли воды. Это явление получило название «плач растений».

Ко второй группе относят растения, живущие в хоро­шо освещенных сырых местах, на переувлажненных почвах, во влажном воздухе, например калужница болотная, пушица, подмаренник болотный, рогоз.

Эти растения плохо переносят засуху, ветры. Корне­вая система у них обычно развита слабо, расположена поверхностно. Из-за недостатка воздуха во влажной поч­ве в корнях и стеблях часто образуется система межклет­ников, развивается воздухоносная ткань. Некоторые особенности строения этих растений позволяют им быть более устойчивыми к действию прямых солнечных лу­чей. Кожица их листьев достаточно плотная, устьица расположены главным образом на нижней стороне. Ме­ханические ткани хорошо развиты.

Растения сухих мест обитания живут при значитель­ном недостатке влаги, чаще всего в степях, полупусты­нях и пустынях. Растения этой экологической группы обычно обладают хорошо развитой корневой системой, многие из них запасают воду в тканях корня, стебля или листьев . Их листья имеют толстую, плотную кожи­цу, опушение или превращены в колючки (кактусы), устьиц немного, и расположены они, как у олеандра, - в углублениях . На листьях и других органах есть водонепроницаемый восковой налет (сахарный трост­ник), листья в период засухи могут быть свернуты в трубку (ковыль)

Таким образом, среди растений можно выделить не­сколько основных экологических групп: светолюби­вые, теневыносливые, тенелюбивые, растения вод них а избыточно увлажненных мест обитания, растения мест достаточного увлажнения и рас­тения сухих мест обитания. У растений каждой группы выработались приспособления, позволяющие им нормально расти и развиваться в определенных услови­ях обитания.

Лист - это вегетативный орган растений, является частью побега. Функции листа - фотосинтез, испарение воды (транспирация) и газообмен. Кроме этих основных функций, в результате идиоадаптаций к различным условиям существования листья, видоизменяясь, могут служить следующим целям.

• Накопления питательных веществ (лук, капуста), воды (алоэ);
• защиты от поедания животными (колючки кактуса и барбариса);
• вегетативного размножения (бегония, фиалка);
• улавливания и переваривания насекомых (росянка, венерина мухоловка);
• движения и укрепления слабого стебля (усики гороха, вики);
• удаления продуктов обмена веществ во время листопада (у деревьев и кустарников).

Общая характеристика листа растения

Листья у большинства растений зеленые, чаще всего - плоские, обычно двустороннесимметричные. Размеры от нескольких миллиметров (ряска) до 10-15м (у пальм).

Лист формируется из клеток образовательной ткани конуса нарастания стебля. Зачаток листа дифференцируется на:

• Листовую пластинку;
• черешок, с помощью которого лист прикрепляется к стеблю;
• прилистники.

У некоторых растений черешков нет, такие листья в отличие от черешковых называются сидячими . Прилистники также бывают не у всех растений. Они представляют собой различных размеров парные придатки у основания черешка листа. Форма их разнообразна (пленки, чешуйки, маленькие листочки, колючки), функция - защитная.

Простые и сложные листья различают по числу листовых пластинок. Простой лист имеет одну пластинку и отпадает целиком. У сложного на черешке располагается несколько пластинок. Они прикрепляются к главному черешку своими маленькими черешочками и называются листочками. При отмирании сложного листа сначала отпадают листочки, а затем - главный черешок.

Листовые пластинки разнообразны по форме: линейные (злаки), овальные (акации), ланцетовидные (ива), яйцевидные (груша), стреловидные (стрелолист) и т.д.

Листовые пластинки в разных направлениях пронизаны жилками, которые представляют собой сосудисто-волокнистые пучки и придают листу прочность. У листьев двудольных растений чаще всего сетчатое или перистое жилкование, а у листьев однодольных - параллельное или дуговое.

Края листовой пластинки могут быть сплошными, такой лист называется цельнокрайним (сирень) или с выемками. В зависимости от формы выемки, по краю листовой пластинки различают листья зубчатые, пильчатые, городчатые и др. У зубчатых листьев зубцы имеют более или менее равные стороны (бук, лещина), у пильчатых - одна сторона зубца длиннее другой (груша), городчатые - имеют острые выемки и тупые выпуклости (шалфей, будра). Все эти листья называются цельными, так как выемки у них неглубокие, не достигают ширины пластинки.

При наличии более глубоких выемок листья бывают лопастные, когда глубина выемки равна половине ширины пластинки (дуб), раздельные - более половины (мак). У рассеченных листьев выемки доходят до средней жилки или до основания листа (репейник).

В оптимальных условиях роста нижние и верхние листья побегов неодинаковы. Различают низовые, срединные и верховые листья. Такая дифференцировка определяется еще в почке.

Низовые, или первые, листья побега - это чешуйки почек, наружные сухие чешуи луковиц, семядольные листья. Низовые листья при развитии побега обычно опадают. К низовым относят и листья прикорневых розеток. Срединные, или стебельные, листья типичны для растений всех видов. Верховые листья обычно имеют более мелкие размеры, располагаются вблизи цветков или соцветий, бывают окрашены в различные цвета, либо бесцветны (кроющие листья цветков, соцветий, прицветники) .

Типы расположения листов

Существует три основных типа листорасположения:

• Очередное или спиральное;
• супротивное;
• мутовчатое.

При очередном расположении одиночные листья прикрепляются к стеблевым узлам по спирали (яблоня, фикус). При супротивном - два листа в узле располагаются один против другого (сирень, клен). Мутовчатое листорасположение - три и более листа в узле охватывают стебель кольцом (элодея, олеандр).

Любое листорасположение позволяет растениям улавливать максимальное количество света, так как листья образуют листовую мозаику и не затеняют друг друга.

Клеточное строение листа

Лист, как и все другие органы растения, имеет клеточное строение. Верхняя и нижняя поверхности листовой пластинки покрыты кожицей. Живые бесцветные клетки кожицы содержат цитоплазму и ядро, располагаются одним сплошным слоем. Наружные оболочки их утолщены.

Устьица — органы дыхания растения

В кожице находятся устьица - щели, образованные двумя замыкающими, или устьичными, клетками. Замыкающие клетки имеют полулунную форму и содержат цитоплазму, ядро, хлоропласты и центральную вакуоль. Оболочки этих клеток утолщены неравномерно: внутренняя, обращенная к щели, толще, чем противоположная.

Изменение тургора замыкающих клеток меняет их форму, благодаря чему устьичная щель бывает открыта, сужена или полностью закрыта в зависимости от условий окружающей среды. Так, днем устьица открыты, а ночью и в жаркую сухую погоду - закрыты. Роль устьиц заключается в регуляции испарения воды растением и газообмена с окружающей средой.

Устьица располагаются обычно на нижней поверхности листа, но бывают и на верхней, иногда они распределены более или менее равномерно по обе стороны (кукуруза); у водных плавающих растений устьица расположены только на верхней стороне листа. Число устьиц на единице площади листа зависит от вида растений, условий роста. В среднем их 100-300 на 1мм 2 поверхности, но может быть и значительно больше.

Мякоть листа (мезофил)

Между верхней и нижней кожицей листовой пластинки располагается мякоть листа (мезофил). Под верхним слоем находится один или несколько слоев крупных прямоугольных клеток, которые имеют многочисленные хлоропласты. Это столбчатая, или палисадная, паренхима - основная ассимиляционная ткань, в которой осуществляются процессы фотосинтеза.

Под палисадной паренхимой находится несколько слоев клеток неправильной формы с большими межклетниками. Эти слои клеток образуют губчатую, или рыхлую, паренхиму. В клетках губчатой паренхимы содержится меньше хлоропластов. Они выполняют функции транспирации, газообмена и запасания питательных веществ.

Мякоть листа пронизана густой сетью жилок, сосудисто-волокнистых пучков, осуществляющих снабжение листа водой и растворенными в ней веществами, а также отведение из листа ассимилянтов. Кроме того, жилки выполняют механическую роль. По мере отхода жилок от основания листа и приближения их к вершине, они утончаются за счет ветвления и постепенного выпадения механических элементов, затем ситовидных трубок, наконец, трахеид. Мельчайшие разветвления у самого края листа обычно состоят только из трахеид.

Микроскопическое строение листовой пластинки существенно меняется даже в рамках одной систематической группы растений, в зависимости от разных условий произрастания, прежде всего, от условий освещения и водоснабжения. У растений затененных мест часто отсутствует палисадная перенхима. Клетки ассимиляционной ткани имеют более крупные палисады, концентрация хлорофилла в них выше, чем у светолюбивых растений.

Фотосинтез

В хлоропластах клеток мякоти (особенно столбчатой паренхимы) на свету происходит процесс фотосинтеза. Сущность его заключается в том, что зеленые растения поглощают солнечную энергию и из углекислого газа и воды создают сложные органические вещества. В атмосферу при этом выделяется свободный кислород.

Созданные зелеными растениями органические вещества являются пищей не только для самих растений, но и для животных и человека. Таким образом, жизнь на земле зависит от зеленых растений.

Весь кислород, содержащийся в атмосфере, имеет фотосинтетическое происхождение, он накапливается за счет жизнедеятельности зеленых растений и его количественное содержание благодаря фотосинтезу поддерживается постоянным (около 21%).

Используя углекислый газ из атмосферы для процесса фотосинтеза, зеленые растения тем самым очищают воздух.

Испарение воды листьями (транспирация)

Кроме фотосинтеза и газообмена в листьях происходит процесс транспирации - испарения воды листьями. Основную роль в испарении выполняют устьица, частично в этом процессе принимает участие и вся поверхность листа. В связи с этим различают устьичную транспирацию и кутикулярную - через поверхность кутикулы, покрывающей эпидермис листа. Кутикулярная транспирация значительно меньше устьичной: у старых листьев 5-10% общей транспирации, однако у молодых листьев, имеющих тонкую кутикулу, может достигать 40-70%.

Поскольку транспирация осуществляется в основном через устьица, куда проникает и углекислый газ для процесса фотосинтеза, существует взаимосвязь между испарением воды и накоплением сухого вещества в растении. Количество воды, которое испаряется растением для построения 1г сухого вещества, называется транспирационным коэффициентом . Величина его колеблется от 30 до 1000 и зависит от условий роста, вида и сорта растений.

На построение своего тела растение использует в среднем 0,2% пропускаемой воды, остальная расходуется на терморегуляцию и транспорт минеральных веществ.

Транспирация создает сосущую силу в клетке листа и корня, поддерживая тем самым постоянное передвижение воды по растению. В связи с этим листья получили название верхнего водяного насоса в отличие от корневой системы - нижнего водяного насоса, который нагнетает воду в растение.

Испарение защищает листья от перегревания, что имеет большое значение для всех процессов жизнедеятельности растения, особенно - фотосинтеза.

Растения засушливых мест, а также в сухую погоду испаряют больше воды, чем в условиях повышенной влажности. Регулируется испарение воды кроме устьиц защитными образованиями на кожице листа. Эти образования: кутикула, восковой налет, опушение из различных волосков и др. У растений-суккулентов лист превращается в колючки (кактусы), а его функции выполняет стебель. Растения влажных мест обитания имеют крупные листовые пластинки, на кожице нет защитных образований.

При затрудненном испарении у растений наблюдается гуттация - выделение воды через устьица в капельно-жидком состоянии. Это явление происходит в природе обычно утром, когда воздух приближается к насыщению водяными парами, или перед дождем. В условиях лаборатории гуттацию можно наблюдать, накрыв молодые проростки пшеницы стеклянными колпаками. Через короткий срок на кончиках их листьев появляются капельки жидкости.

Система выделения — опадание листьев (листопад)

Биологическим приспособлением растений к защите от испарения является листопад - массовое опадение листьев на холодное или жаркое время года. В умеренных зонах деревья сбрасывают листья на зиму, когда корни не могут подавать воду из замерзшей почвы, а мороз иссушает растение. В тропиках листопад наблюдают в сухой период года.

Подготовка к сбрасыванию листьев начинается при ослаблении интенсивности жизненных процессов в конце лета - начале осени. Прежде всего происходит разрушение хлорофилла, другие пигменты (каротин и ксантофилл) сохраняются дольше и придают листьям осеннюю окраску. Затем у основания черешка листа паренхимные клетки начинают делиться и образуют отделительный слой. После этого лист отрывается, а на стебле остается след - листовой рубец. Ко времени листопада листья стареют, в них скапливаются ненужные продукты обмена веществ, которые удаляются из растения вместе с опавшими листьями.

Все растения (обычно это деревья и кустарники, реже - травы) делятся на листопадные и вечнозеленые. У листопадных листья развиваются в течение одного вегетационного сезона. Ежегодно с наступлением неблагоприятных условий они опадают. Листья вечнозеленых растений живут от 1 до 15 лет. Отмирание части старых и появление новых листьев происходит постоянно, дерево кажется вечнозеленым (хвойные, цитрусовые).

Клетки эпидермиса почти непроницаемы для воды и газов благодаря своеоб-разному устройству их наружной стенки. Как же осуществляются газообмен между растением и наружной средой и испарение воды — процессы, не-обходимые для нормальной жизнедеятельности растения? Среди клеток эпидермиса встречаются характерные образования, называемые устьи-цами .

Устьице — щелевидное отверстие, окаймленное с двух сторон двумя замыкающими клетками, имеющими большей частью полулун-ную форму.

Клетки эти живые и со-держат хлорофилловые зерна и кру-пинки крахмала, отсутствующие в других клетках эпидермиса. Особен-но много устьиц на листе. Вид усть-ица с поверхности и в разрезе изоб-ражен на рисунке 40. На поперечном разрезе видно, что непосредственно под устьицем внутри ткани листа находится полость, называемая дыхательной . В пределах щели за-мыкающие клетки более сближены в средней части клеток, а выше и ниже они дальше отступают друг от друга, образуя пространства, называемые передним и задним дво-риком .

Замыкающие клетки способны увеличивать и сокращать свои разме-ры, благодаря чему устьичная щель то широко раскрывается, то сужива-ется или даже совсем бывает закрыта.

Таким образом, замыкающие клетки являются аппаратом, регулирующим процесс открывания и закрывания устьиц.

Как же осуществляется этот процесс?

Стенки замыкающих клеток, обращенные к щели, утолщены значи-тельно сильнее, чем стенки, обращенные к соседним клеткам эпидер-миса. Когда растение освещено и имеет избыток влаги, в хлорофилловых зернах замыкающих клеток происходит накопление крахмала, часть ко-торого превращается в сахар. Сахар, растворенный в клеточном соке, при-тягивает воду из соседних клеток эпидермиса, вследствие чего в замы-кающих клетках повышается тургор. Сильное давление приводит к выпячиванию стенок клеток, примыкающих к эпидермальным, а про-тивоположные, сильно утолщенные стенки выпрямляются. Вследствие этого устьичная щель раскрывается, и газообмен, а также испарение воды увеличиваются. В темноте или при недостатке влаги тур-горное давление уменьшается, замыкающие клетки принимают прежнее по-ложение и утолщенные стенки смыкаются. Щель устьица закрывается.

Устьица расположены на всех молодых неодревесневших наземных ор-ганах растения. Особенно много их на листьях, причем здесь они располо-жены, главным образом, на нижней поверхности. Если лист расположен вертикально, то устьица развиваются с обеих его сторон. У плавающих на поверхности воды листьев некоторых водных растений (например, кувшинки, кубышки) устьица расположены только на верхней стороне листа. Материал с сайта

Число устьиц на 1 кв. мм листовой поверхности в среднем равно 300, однако иногда достигает 600 и более. У рогоза (Typha ) насчитывают свыше 1300 устьиц на 1 кв. мм. Листья, погруженные в воду, устьиц не имеют. Расположены устьица чаще всего равномерно по всей поверхности кожи-цы, но у некоторых растений собраны группами. У однодольных растений, а также на хвоинках многих хвойных они расположены продольными рядами. У растений засушливых областей неред-ко устьица бывают погружены в ткань листа.

Развитие устьиц обычно происхо-дит следующим образом. В отдельных клетках эпидермиса образуются дуго-образные стенки, разделяющие клетку на несколько более мелких так, что центральная из них становится родо-начальницей устьиц. Эта клетка раз-деляется продольной (по оси клетки) перегородкой. Затем эта перегородка расщепляется, и образуется щель. Ог-раничивающие ее клетки становятся замыкающими клетками устьица. У не-которых печеночных мхов имеются свое-образные устьица, лишенные замыкаю-щих клеток.

На этой странице материал по темам:

После прохождения устьица газ может диффундировать к поверхности клеток, находящихся внутри листа. Поверхность клеток защищена водной пленкой; внутри листа относительная влажность воздуха составляет 100%- Перенос газа к этим клеткам мезофила осуществляется с сопротивлением гмез- Сопротивление при переносе через граничный воздушный слой зависит от скорости ветра (она влияет на толщину слоя) и от диффузионных свойств газа .[ ...]

Вводные пояснения. Движение устьиц обусловлено особенностями их анатомического строения. Устьица состоят из двух замыкающих клеток полулунной или бобовидной формы, внутренние стенки которых утолщены, а наружные - тонкие. При насыщении замыкающих клеток водой наружные стенки сильно растягиваются, кривизна замыкающих клеток увеличивается и устьич-ная щель открывается. В случае потери воды замыкающие клетки выпрямляются и устьичиые щели закрываются. В основе динамики тургора замыкающих клеток лежит изменение их осмотического давления.[ ...]

Цель работы - исследование реакции устьиц регене рантов ex vitro в сравнении с интактными растениями. Объектом послужила твердая яровая пшеница сорта Харьковская 46. Использовали метод измерения усть-ичной проводимости (gs) с помощью порометра MK-Delta Т равновесного типа с непрерывным потоком воздуха. У регенерантов, выращиваемых в закрытых пробирках в условиях нормального освещения, замеряли gs в момент извлечения из пробирок. Затем регенеранты переносили в вегетационные сосуды с почвенной смесью на светоплощадку в условия слабого освещения. Сосуды в первые 1-3 сут накрывали стеклянными колпаками для создания аналогичной пробиркам высокой ОВВ (99%), т.е. в условия пониженного транспирационного запроса. Затем, приоткрывая сосуды, ОВВ постепенно уменьшали. Через 10 сут стеклянные колпаки снимали, и регенерантам создавали условия нормального освещения. В течение 1-15 сут ежедневно замеряли gs. Установлено, что gs регенерантов, находящихся в пробирках, в 2 раза выше gs интактных растений, что, возможно, связано с высокой ОВВ в закрытых пробирках. Но все же после процесса адаптации на 7-9-е сут устьица регенерантов были открыты шире на 20%, чем устьица интактных растений. При нормальном освещении gs регенерантов повышался, что, по-видимому, связано с действием света на устьица. Однако gs регенерантов был на 20% ниже, чем у интактных растений, т.е. устьица регенерантов не были способны открыться достаточно широко.[ ...]

Небольшие, дозы 302 вызывают открытие устьица листа, при высоких дозах происходит их закрытие . В соответствующих условиях увеличение времени пребывания устьиц в открытом состоянии приводит к водному стрессу, но связь такого физиологического явления с метаболизмом листа абсолютна неясна. Влияние Э02 на метаболизм листа в большинстве случаев изучалось в в доиллимольных концентрациях сульфитных растворов. Связь концентрации БСЬ в газовой фазе с его равновесной концентрацией, установленная с учетом возможных реакций в растворе (исключая окисление), представлена на рис. УП-5. При концентрации БОг в газовой фазе равной 100 мкг/м3 (0,3 млн-1), равновесная концентрация соединений Э(1У) в растворе составляет 36 ммоль/дм3. Эта величина в действительности могла быть выше, если можно было бы оценить и учесть буферную способность мезофильной воды.[ ...]

Как известно, для газообмена и транспирации растению служат устьица - особые клетки, расположенные в эпидермисе, их иногда образно называют «форточками» растений. Так вот количество устьиц у суккулентов обычно уменьшено, кроме того, устьица иногда располагаются не на поверхности, а в глубине ткани листа.[ ...]

Травы или вторичные древовидные формы. Устьица ано-моцитные или с побочными клетками, обычно с 2 побочными клетками (нарацитные). Сосуды только в корнях или во всех вегетативных органах, очень редко отсутствуют. Цветки обоеполые или редко однополые. Околоцветник хорошо развит и состоит из сходных между собой (обычно лепестковидных) или ясно различающихся чашелистиков и лепестков, или же околоцветник редуцирован. Зрелая пыльца обычно 2-клеточная, реже 3-клеточная. Гинецей, как правило, ценокарпный, редко (у примитивных триурисовых и некоторых примитивных лилейных) более или менее апокарпный. Семена обычно е обильным эндоспермом, по у порядка имбирных с периспермом и остатком эндосперма или только с периспермом.[ ...]

Большее нагревание листьев, чем окружающего воздуха, способствует испарению. Устьица - отверстия, через которые проходит воздух и пары воды, у этого растения находятся на нижней стороне листа.[ ...]

У S. falcispora пикниды оливково-бурые, приплюснуто-шаровидные, 50-100 мкм в диаметре, с маленьким круглым устьицем. Пикноспоры бесцветные или желтые, с 5-7 перегородками, прямые или серповидно согнутые, размером 30-43X3-4 мкм. У S. secalis пикниды расположены рядами, диаметр их до 90 мкм. У S. nodorum диаметр пикниды варьирует от 70 до 210 мкм, располагаются они обычно вдоль жилок листа, имеют слабо развитые устьица; иикноспоры узкоцилиндрические, бесцветные, с 3 перегородками, размером 15-32X2-4 мкм. Зимуют грибы в виде грибницы и иикнид с пикноспорами на всходах озимой ржи и остатках пораженных растений у поверхности почвы. При наличии капельной влаги и температуре от 9 до 22°С пикноспоры прорастают. Заболевание приводит к преждевременному усыханию листьев, недоразвитости колоса и ощутимому недобору зерна (до 15%). Устойчивых к септориозу сортов ржи нет.[ ...]

Возбудитель болезни - бактерии Xanthomonas campestris pv. vesicatoria Dye (==Xant. vesicatoria Dowson). В растение проникают через устьица и места ранения, а распространяются по межклеточным пространствам мезофилла и полисадной ткани листа. Продолжительность инкубационного периода болезни при заражении листьев 3-6 дней, а при заражении плодов - 5-6 дней.[ ...]

Многолетние травы или кустарнички, иногда лианы с очередными цельными листьями, лишенными прилистников. Устьица разных типов. Членики сосудов с простой перфорацией. Цветки в верхоцветных соцветиях или в кистях, обоеполые, 5-членные, с двойным околоцветником. Чашечка сростнолистная, большей частью сухопленчатая. Венчик обычно явственно сростнолепестный. Тычинок 5, супротивных лепесткам и более пли менее приросших к трубке венчика. Пыльцевые зерна 3-5-бо-роздные или реже (¡-рассеянно-бороздные. Гинецей цеиокарпный (лизикарпный), из 5 плодолистиков, со свободными или более или менее сросшимися столбиками; завязь верхняя, с одним базальным семязачатком на длинной, почти окружающей его семяножке. Характерно наличие-обтуратора (пробочки), отходящего от верхней части завязи н врастающего в микропиле (он содействует прохождению пыльцевой трубки). Плод сухой, нераскрывающийся или редко раскрывающийся створками снизу вверх. Семена с большим прямым зародышем и обычно с ондоспормом, по без перисперма. Происхождение, вероятно, от примитивных представителей порядка гвоздичных, скорее всего от предков, близких к современным портулаковым и базелловым.[ ...]

Число устьвчных отверстий колеблется в зависимости от вида растения от 1 до 60 тыс. на 1 см2 листа. Большая часть устьиц расположена на нижней стороне листа.[ ...]

Деревья, кустарники или травы. Листья цельные или различным образом расчлененные. Устьица разных типов, большей частью без побочных клеток. Сосуды всегда имеются; членики сосудов с лестничной или простой перфорацией. Цветки обоеполые или однополые, с двойным околоцветником или реже безлепестные; у более примитивных семейств околоцветник часто спиральный или спироциклический. Андроцей, когда он состоит из многих тычинок, развивается л центробежной последовательности. Зрелая пыльца 2-клеточная или реже 3-клеточная. Гинецей апокарпный или чаще цепокаршшй. Семена, как правило, с эндоспермом.[ ...]

Источником инфекции являются зараженные семена и неперегнившие растительные остатки. Заражение происходит через устьица и ранки. Инкубационный период болезни 5 - 10 дней. При сильном ее развитии недобор урожая плодов может составлять 40 % и более.[ ...]

Зооспоры могут жить и двигаться только в воде. Попав на зеленые части растения, они быстро передвигаются к открытым устьицам, затем втягивают в себя жгутики, облекаются тонкой оболочкой и прорастают, давая нитевидный росток, внедряющийся в ткань растения через устьице. Росток разрастается в грибницу, располагающуюся по межклеткам. В клетки растения-хозяина заходят гаустории, с помощью которых гриб извлекает питательные вещества. По мере роста грибницы в начале отмирания клеток растения формируются органы размножения. Летом при соответствующей влажности гриб обычно образует бесполое спороношение - зооспораигиеносцы с зооспорангиями, которые выходят через устьица и образуют белый налет.[ ...]

Однако это не единственное объяснение. В последнее время японский исследователь М. Фужино показал, что замыкающие клетки устьиц в открытом состоянии содержат значительно больше калия па свету но сравнению с темнотой. Прибавление АТФ к эпидермису, плавающему на растворе КО, увеличивает скорость открытия устьиц иа свету. На основании этих данных можно считать, что осмотическое давление замыкающих клеток устьиц воврастает благодаря усиленному поступлению калия, регулируемому АТФ. Причем для этого может быть использована АТФ, образованная в процессе фотосипте-тического фосфорилирования, происходящего на свету (с. 126). Вов-иожно, что обе эти теории являются верными. Не вызывает сомнений необходимость АТФ для осуществления движения устьичпых клеток. Исследования советского ученого С. А. Кибрика показали возрастание содержания АТФ в замыкающих клетках устьиц в процессе их открывания. Указанные процессы представлены в виде схемы.[ ...]

Винтеровые - деревья и кустарники с цельными, перистонервными, прозрачно-точечными, кожистыми листьями, лишенными прилистников. Устьица на листьях с 2 побочными клетками, т. е. наиболее примитивного типа. Замечательной особенностью вииторовых является отсутствие сосудов во всех органах растения. Водопроводящие элементы ксилемы состоят из очень длинных и толстостенных трахеид.[ ...]

У многих родов стенка спорогона состоит из нескольких слоев клеток (например, у анто-цероса). В ее наружном плотном слое расположены устьица, образованные двумя замыкающими клетками. Имеются и редуцированные формы спорогонов, у которых нет устьиц (нототилас). Центральная часть коробочки спорогона состоит из бесплодной колонки, но последняя обычно отсутствует у того же нототиласа. Между колонкой и стенкой коробочки развиваются тетрады спор и бесплодные нити- элатеры. Существует мнение, что колонка выполняет механическую функцию и служит также для проведения воды и питательных веществ. Образована она продольно вытянутыми клетками с узкими просветами.[ ...]

В зоне пятна из каждого устьица выходят обычно 4-5 зооспорангиеиосцев, но их число может достигать 20.[ ...]

Передвижение воды и питательных веществ вверх по ксилеме у высших растений частично связано с транспирацией, т. е. испарением влаги листьями через многочисленные устьица. По мере потери воды клетками недостаток диффузионного давления притягивает воду из элементов ксилемы, которые образуют крупные многочисленные сплошные трубки (сосуды) от корней до листьев. Таким образом, натяжение передается через весь столб к клеткам корня и приводит к усилению поглощения воды. Скорость транспирации зависит от степени раскрытия устьиц и от таких окружающих факторов, как температура и влажность воздуха, которые влияют на физическую скорость испарения воды. Замыкание и размыкание устьиц является механическим процессом, регулируемым тургором замыкающих клеток (см. рис. 27).[ ...]

В период вегетации растений распространяется конидиями, образующимися на конидиеносцах. Конидиеносцы пяти-шести-кратно вильчато-разветвленные, выступают на поверхность листьев из устьиц одиночно или по 2-3. Конидии светло-фиолето-вые, яйцевидной формы, размером 20-28Х 17-23 мкм (рис. 32).[ ...]

В лесном хозяйстве снижается прирост древесины, отмирают менее устойчивые древесные породы, а в отдельных случаях наблюдается гибель леса на целых участках. Вредные газы, проникая через устьица листа, нарушают процессы фотосинтеза и дыхания. Так, концентрация сернистого ангидрида в воздухе в соотношении 1:1000 000 при повторных действиях в течение двух месяцев вызывает повреждение растений. Более высокие концентрации могут приводить к полной потере листьев растениями.[ ...]

Перитеции - плодовые тела закрытого типа, имеющие вид замкнутого кувшина округлой или овальной формы с маленьким отверстием в верхней части (рис. 307). Через это отверстие, которое носит название устьица, происходит выбрасывание зрелых спор. Обычно перитеции почти незаметны на поверхности лишайника: при внимательном рассмотрении можно обнаружить лишь черные точки - устьица перитециев, в то время как само плодовое тело целиком погружено в слоевище. Реже перитеции выступают своими верхушками (рис. 307,1) или целиком сидят на слоевище. Стенки этого кувшинообразного плодового тела состоят из нескольких слоев (рис. 307,2). Внутреннюю полость перитеция, где образуются сумки со спорами, окружает эксципул. Это темно- или светлоокрашенная оболочка, состоящая из нескольких слоев гиф, поделенных на удлиненные клетки. Нередко эксципул снаружи покрыт еще одной оболочкой - п о к р ы-вальцем. Покрывальце, как правило, бывает темноокрашенным или черным, может охватывать эксципул со всех сторон или покрывать его лишь до половины; иногда оно развито лишь у устьица, а нередко и вовсе отсутствует. Внутри перитеция развиваются сумки со спорами, которые в нижней и боковой частях плодового тела образуют вместе с парафизами гимениальный слой (рис. 307, 26). Гимениальный слой развивается на гипотец и и - узком зернистом слое, прилегающем к внутренней стенке перитеция. Характерно, что у некоторых лишайников в перитециях защитные нити - парафизы - вовсе не образуются или очень рано расплываются в слизь. Это связано с тем, что сумки со спорами надежно защищены самими стенками перитеция и надобность в парафизах исчезает. Особые защитные нитевидные гифы в перитециях развиваются около устьица (рис. 307, 2г). Они называются перифизами и служат для защиты всего внутреннего ядра перитеция от воздействий внешней среды.[ ...]

С другой стороны, работы с одним мутантом томата («флакка» - завядающий) позволили сделать интересные наблюдения, указывающие на регуляторную роль АБК в процессе транспирации. У таких мутантов даже при нехватке воды устьица остаются открытыми, так что растения постоянно находятся в состоянии завяда-ния. После опрыскивания листьев раствором АБК симптомы завядания исчезали. Устьица закрывались, водный баланс выравнивался, и растения вновь становились тургесцентными.[ ...]

Озон действует на ту часть листа, которая находится прямо под кожицей. Появляются характерные пятна, сливающиеся в своеобразный узор. Некоторые виды содержащихся в смоге газов действуют на нижнюю поверхность листа, проходя сквозь устьица и также вызывая появление полосок омертвевшей ткани. Все эти повреждения листвы легко заметить. Но во всех случаях, кроме полной гибели, никак нельзя сказать, насколько сильно вредные газы ухудшают общую продуктивность растений. О тех скрытых ранах и рубцах, которые остаются на растении после битвы с грязным воздухом, известно очень мало.[ ...]

В экзотеции нижней половины урночки и шейки находятся устьица. Различают устьица поверхностные, расположенные на уровне экзотеция, и погруженные, расположенные ниже его уровня. Устьица обычной формы имеют щель и состоят из двух симметричных почковидных замыкающих клеток. Устьица без щели присущи сфагновым.[ ...]

В среднем сухое вещество растений содержит около 45% углерода и 42% кислорода. Источником углерода и кислорода для синтеза органических веществ растения является воздушное питание. Углекислый газ проникает вместе с воздухом в листья через «устьица», густо усеивающие листовую пластинку. Одновременно через устьица идет испарение воды. Суммарная поверхность листьев превосходит (в 20-70 и больше раз) площадь почвы, занимаемую растением, что создает хорошие условия для поглощения С02 и энергии солнечных лучей зелеными листьями. Этот цвет зависит от хлорофилла, космическую роль которого убедительно раскрыл К. А. Тимирязев, ибо без хлорофилла растения не могли бы улавливать энергию солнечных лучей, а следовательно, и запасать ее в форме потенциальной энергии урожая.[ ...]

Листья растений, клетки которых насыщены водой, в условиях высокой влажности воздуха, препятствующей испарению, выделяют капельно-жидкую воду с небольшим количеством растворенных веществ - гуттация. Выделение жидкости идет через специальные водные устьица - гидатоды. Выделяющаяся жидкость - гутта. Таким образом, процесс гуттации является результатом одностороннего, тока воды, происходящего в отсутствие транспирации, и, следовательно, вызывается какой-то иной причиной.[ ...]

Однолетнее растение мятлик луговой (Роа annua) является одним из наиболее чувствительных к смогу, и его повсеместное распространение делает его весьма удобным индикатором смога. Поражения ограничены теми «летками, которые находятся в стадии максимального расширения. Они возникают на верхушке наиболее молодых листьев и постепенно переходят и на старые листья. Начальное и наиболее тяжелое поражение возникает в окружении подустьичных камер. За дезинтеграцией хлоропластов следует плазмолиз и, наконец, полная дегидратация пораженных клеток, что приводит к мумификации мезофильной ткани в пораженных участках.[ ...]

У низших групп высших растений устьич-ный аппарат имеет очень примитивное строение, но в процессе возрастающего приспособления к воздушной среде он постепенно эволюционировал. Увеличивается неравномерность утолщения стенки замыкающих клеток и совершенствуется механизм регуляции устьица. У высших групп возникают так пазываемые побочные клетки, представляющие собой соседние с замыкающими клетками специализированные эпидермальные клетки, отличающиеся морфологически от соседних клеток эпидермы. Функционально, а в ряде случаев и по образованию в процессе онтогенеза (см. пиже), они тесно связаны с замыкающими клетками. Устьице вместе с побочными клетками (когда они присутствуют) называют у с т ь и ч-ным аппаратом или устьичным комплексом.[ ...]

Почки дафнифиллума снабжены черепитчатыми чешуями. Листья цельные, длинпоче-решковые, перистонервные, обычно кожистые, темно-зеленые, с восковым налетом, снизу часто голубовато-сизые, иногда с сосочками. Листья сохраняются немногим больше года и опадают вскоре после распускания молодых листьев. В листьях и стеблях имеются идиобласты, содержащие кристаллы. Перфорация члеников сосудов лестничная, с 20-30 и более тонких перекладин.[ ...]

Листья тиссовых ланцетовидные или линейные (даже узколинейные), с низбегающим основанием, иногда на коротких (1-2 мм) черешках. На верхней стороне листа посредине тянется продольное углубление, на дне которого чуть выступает средняя жилка, снизу же между хорошо выраженной средней жилкой и зелеными, лишенными устьиц полосками по краям листа проходят две светлые устьичные полоски, то узкие, то более широкие.[ ...]

Болезнь вызывают бактерии Pseudomonas syringae pv. coro-nafaciens Young, et al. (-Ps. coronafaciens Stevens). Эти палочковидные, одиночные или собранные в короткие цепочки грам-отрицательные бактерии имеют один или несколько полярных жгутиков. Развиваются при температуре от 0 до 31 °С (оптимум 24-25 °С), а погибают при 47-48 °С. В растения проникают через устьица и механические повреждения. В период вегетации растений возбудитель болезни распространяется при помощи ветра и с каплями дождя. Вредоносность болезни в основном заключается в уменьшении ассимиляционной поверхности растений, что приводит к недобору урожая. Иногда снижается всхожесть семян (на 2-5 %).[ ...]

Листья у акмопиле, как и у предыдущего рода, диморфные. При этом линейные фотосинтезирующие листья, так же как у фалькатифолиумов тиссовидного и серповидного, сплющенные с боков. Однако имеются и отличия. Так, палисадная паренхима здесь развивается лишь с одной стороны листа, ставшей (в ходе описанного выше превращения) верхней. Соответственно устьица можно видеть преимущественно на его поверхности, ставшей нижней (рис. 221).[ ...]

Зимуют яйца преимущественно на концах веток и плодовых образований. Во время распускания почек отрождаются личинки и первые два-три дня питаются на поверхности, а затем проникают внутрь почек. Личинки высасывают листья и бутоны, выделяют сахаристые экскременты в виде капелек росы, так называемую «медвяную росу», которая склеивает листья, бутоны и закупоривает устьица на листьях. На этих клейких выделениях нередко поселяются грибы, покрывающие сажистым налетом листья. Вследствие.высасывания медяницей клеточного сока листья недоразвиваются, бутоны не раскрываются, завязи осыпаются. После цветения яблони появляются взрослые насекомые, которые первые дни держатся скученно на нижней стороне листьев, а затем перелетают на другие деревья и на травянистую растительность. В начале августа медяница возвращается на яблоню и откладывает яйца.[ ...]

Проводящая система стебля - редуцированная сифоностела, которая часто принимает форму протостелы. Большая часть стебля занята корой, лишенной межклеточных пространств. Строение листа азоллы указывает на высокую специализацию. Каждый лист состоит из двух лопастей, или сегментов. Верхний сегмент, выступающий над водой, зеленый, из нескольких слоев клеток в толщину, с устьицами на обеих сторонах. Нижний сегмент погружен в воду. Он служит, как предполагают, для всасывания воды. На некоторых нижних сегментах развиваются сорусы.[ ...]

Освещенность отражается и на различии в анатомическом строении листьев световых и теневых растений (рис. 43). Листья световых растений имеют хорошо выраженную палисадную ткань, а если растение живет на почве, отражающей много света (мел, известняк), то палисадная ткапь может быть развита с обеих сторон листа. У световых растений эпидермис состоит из относительно мелких тонкостенных клеток, количество устьиц относительно велико. Скиофиты представляют противоположность гелиофитам и по этим признакам. Однако подобные различия связаны не столько с влиянием света, сколько с тем, что, живя на свету, скиофиты сильно нагреваются и это очень отражается на их водном режиме - световые растения часто являются в то же время растениями засушливых мест - ксерофитами.[ ...]

О механизме действия масел. При исследовании механизма токсического действия гербицидных масел и причин их избирательности было установлено, что мор-фолого-анатомические особенности растений не имеют большого значения для избирательного действия масел. Они легко и быстро смачивают все растения, как чувствительные, так и устойчивые. Они также легко проникают в ткани всех растений, главным образом через устьица и частично через кутикулу, заполняя межклеточные пространства. Таким образом, контакт масла с клетками обеспечивается в равной мере у обеих групп растений.[ ...]

Возбудитель картофельной болезни - гриб Phytophthora infestans (рис. 30, табл. 6) - развивает внутри листьев картофеля межклеточную грибницу с гаусториями. Питаясь тканями листа, он вызывает образование темных пятен, которые во влажную погоду чернеют и загнивают. При сильном поражении отмирает весь лист (табл. 6). Сначала погибают нижние листья, а затем болезнь захватывает и все растение. Попадая в капли воды на поверхности листа картофеля, спорангии прорастают шестью - восемью зооспорами, которые после периода движения округляются, покрываются оболочкой и прорастают ростковой трубкой (рис. 30, 1-4). Росток через устьице проникает в ткань листа (рис. 30,5). При благоприятных условиях (прохладная дождливая погода или сильные росы) время от заражения до образования нового спороно-шения составляет всего 3-4 дня. Так как вокруг одного пятна образуются тысячи зооспорангиев, можно понять, насколько быстро распространяется болезнь в посевах картофеля.[ ...]

Критерием солеустойчивости растений служит степень снижения продуктивности при засолении по сравнению с продуктивностью на нормальном фоне. Определяют солеустойчивость прямыми, а также менее трудоемкими косвенными методами. На засоленных почвах обычно снижается всхожесть семян, поэтому оценку солеустойчивости выполняют по показателям прорастания семян (энергия прорастания, процент всхожести, скорость прорастания). Из косвенных лабораторных методов наиболее известны: плазмолитический; определения скорости раскрытия устьиц в растворах солей; степени и скорости «выцветания» хлорофилла, количества альбуминов, проницаемости протоплазмы; биохемилюминесценция и др.[ ...]

Для комбретовых характерно наличие жолб-зок на черешке листа или на пластинке у основания, по сторонам главной жилки или у края. У некоторых видов вся пластинка усеяна мелкими желёзками, отчего лист выглядит точечно-прозрачным. Не менее характерно для комбретовых опушение из простых или многоклеточных волосков, выделяющих оксалаты кальция. Строение волосков разнообразно и является систематическим признаком (рис. 112). Наличие многоклеточных волосков в виде щитовидных чешуек на ножке, присущее видам комбретума и тилоа (ТЫ1оа), позволяет определять даже фрагменты их ископаемых остатков. Членики сосудов с простой перфорацией.[ ...]

Уредопустулы - продолговатые или округлые подушечки ярко-оранжевого цвета. Уредоспоры в них вначале прикрыты эпидермисом, который затем разрывается и споры имеют возможность рассеиваться. Уредоспоры ярко-желтые, шаровидные, покрытые шипиками. По краям в уредопустулах находятся булавовидные нити - парафизы. Споры, попавшие на новые растения, прорастают в каплях росы и посредством ростковой трубки внедряются через устьица в ткани растения-хозяина. Проявление симптомов заболевания наблюдается приблизительно через две недели после заражения.[ ...]

Обитание растений в водной среде, помимо перечисленных выше особенностей, накладывает отпечаток и на другие стороны жизнедеятельности, особенно на водный режим у растений, в прямом смысле окруженных водой. У таких растений транспирации нет, а следовательно, и нет «верхнего двигателя», поддерживающего ток воды в растении. И вместе с тем ток, доставляющий к тканям питательные вещества, существует (правда, значительно более слабый, чем у сухопутных растений) с ясно выраженной суточной периодичностью: днем больше, ночью отсутствует. Активная роль в его поддержании принадлежит корневому давлению (у прикрепленных видов) и деятельности специальных клеток, выделяющих воду, - водяных устьиц или гидатод.[ ...]

Риниофитовую гипотезу отнюдь нельзя считать доказанной, и ее принимают далеко не все ботаники. Но если она в конце концов подтвердится полностью, то спорофит моховидных можно будет истолковать как конечный результат редукции дихотомически разветвленного спорофита предковых форм. С этой точки зрения спорогон будет соответствовать одной конечной веточке риниофитов. Если моховидные действительно произошли от риниофитов, то редукция спорофита была, вероятно, результатом приспособления к избыточной влажности. Именно этим можно было бы объяснить также характерное-для моховидных крайнее упрощение и часто-даже полное исчезновение проводящей системы. А то, что проводящая система должна была быть относительно хорошо развитой и нормально функционировать, доказывается частым наличием у моховидных устьиц, обычно рудиментарных. Ведь устьице коррелятивно связано с проводящей системой. Трудно себе представить, чтобы такое сложное приспособление могло возникнуть у спорофитов, не обладающих хорошо развитой проводящей системой и не ведущих самостоятельную жизпь вполне автотрофного поколения. Поэтому наличие устьиц является веским доводом в пользу происхождения моховидных от растений с хорошо развитым спорофитом. Такими растениями могли быть, скорее всего, риниофиты.[ ...]

Насосная функция растений может ослабляться или усиливаться в зависимости от условий внешней среды. Открытием чрезвычайной важности было установление анти-транспирационного эффекта С02. Этому явлению, которое несомненно должно иметь как положительные, так и серьезные теневые стороны, пока уделяется слишком мало внимания. Опыты с пшеницей и кукурузой показали, что при повышении концентрации С02 с 300 до 600 частей на млн. транспирация у этих культур снижалась соответственно на 5 и 20%. Оказалось также, что по увеличению эффективности использования воды в условиях дополнительной подкормки углекислотой кукуруза превосходит хлопчатник. С помощью специальной аппаратуры была установлена причина указанного явления. Оказалось, что рост концентрации С02 в воздухе вызывает снижение устьич-ной проводимости и повышает эффективность использования воды у всех растений, подвергающихся опытам (рис.2). Устьица - это маленькие отверстия на поверхности листьев, обычно около 10 мкм длиной и от 2 до 7 мкм шириной. Через них растеши осуществляют газообмен с атмосферой.