Здравствуйте, уважаемые читатели! Всем живым организмам время от времени нужно есть, чтобы не отдать концы слишком быстро. #КнигаРастений сообщает, что растения тоже питаются, по-своему, не гоняясь за соседями по полянке. Рассмотрим тему подробнее.
Растения, которыми питаются все кому не лень, даже хищники, сами производят питательные вещества из углекислого газа и воды на солнечном свету с помощью хлорофилла. Это зелёный пигмент, который помогает из этой малопитательной ерунды с помощью энергии солнечного света получить углеводы (этот процесс и называется фотосинтез). Но на одних углеводах не проживёшь, нужны ещё жиры, белки и многие другие органические вещества, которые синтезируются с использованием полученной в фотосинтезе энергии и зачастую - минеральных веществ, например соединений азота, калия и фосфора. Углекислый газ поступает в растению из атмосферы, воды в ней тоже довольно много (некоторым растениям этого хватает, но далеко не всем, и в любом случае растениям нужна всё-таки жидкая вода) а вот минеральных веществ в воздухе не летает, поэтому, логично, минеральное питание растения предпочитают получать из почвы, тем более минеральные вещества так хорошо растворяются в воде, которую тоже гораздо удобнее впитывать корнями, чем конденсировать из воздуха.
Корни растений представляют сложную ветвящуюся сеть, и чем ближе к кончикам, тем тоньше они становятся. Каждый корешок заканчивается зоной роста, так что она постоянно разрастаются в разные стороны, оплетая весь доступный объём почвы. На самом деле у корня много разных функций, и то, какая из них доминирует, зависит от возраста участка этого органа. Немного выше, чем зона роста как раз располагается зона всасывания, которая как раз и занимается поглощением воды и минеральных веществ. Она отличается тем, что здесь клетки кожицы корня образуют множество выростов - корневых волосков, которые увеличивают площадь поверхности, а значит и количество впитываемых веществ. Может показаться, что этого всё равно мало для взрослого растения, но такая зона присутствует буквально на каждом самом маленьком корешке, так что их общее число сложно себе представить. Когда корень немного вырастает, удлиняется и утолщается, старые корневые волоски сшелушиваются, а новые формируются ниже. Итак что же происходит в зоне всасывания? Вода спокойно проникает через клеточные стенки и мембраны. Более того, поскольку внутри растения раствор гораздо более насыщен, чем в почве, она делает это под действием естественных сил: растворитель всегда стремится из более разбавленного раствора в менее разбавленный, как бы пытаясь выравнять эти концентрации (это явление называется осмос). Что касается минеральных веществ, в ней растворённых, всё не так просто. была бы их воля, они ради того же равновесия выходили бы из растения. Чтобы их заполучить на мембранах есть множество разнообразных переносчиков, которые связываются с этими веществами и переносят их внутрь клетки, тратя при этом запасённую энергию, либо выпуская какое-то менее нужное соединение. После того как минеральные вещества оказываются внутри мембраны, они уже никуда не денутся и вместе с водой движутся прямиком в ксилему, то есть в древесину. Так называется проводящая ткань растения, которая доставляет воду и растворённые в ней минеральные вещества от корней к листве и другим органам, чтобы те спокойно занимались синтезом углеводов и вообще жили полной жизнью.
Осмос - не единственное, что заставляет двигаться воду в растении, хотя он используется растением весьма активно. Ещё один важный фактор - постоянное испарение листьями лишней влаги, что усиливает разность давлений, так что вода подтягивается вверх по ксилеме как непрерывный тяж, который сверху тянут, а снизу подталкивают. Испарение происходит с помощью специальных органов, называемых устьицами. Как правило, они расположены в нижней части листа и выглядят как отверстия, обрамлённые двумя клетками, которые могут их закрывать и открывать по необходимости. Устьица соединяют полости рыхлой ткани листа с внешней средой. Поскольку в результате постоянного притока образуется избыток воды, она по тем же законам равновесия испаряется и выходит через устьица вместе с синтезированным кислородом. Обычно это происходит само собой, и человек ничего не замечает (разве что ощущает, что в комнате с цветами дышится легче, чем в пустой), но порой случаются казусы. Растения влажных мест, тот же дербенник иволистный (плакун-трава), не успевают испарять лишнюю влагу и выводят её напрямую, прямо в жидком виде через видоизменённые устьица - гидатоды. В результате на листе выступают капли воды, похожие на росу, которые затем собираются вместе и стекают или падают с листьев. Этот процесс называется гуттацией и служит основой для самых разных легенд, связанных с «плачущими» растениями.
Углеводы, получившиеся в процессе фотосинтеза, тоже необходимо транспортировать внутри растения в те органы, которые сами не могут их производить. Этим занимается флоэма, которую часто называют лубом (как правило у деревьев) - другая проводящая ткань, которая располагается между древесиной и внешними тканями включая кору. В отличие от древесины, она состоит из живых клеток и в зависимости от ситуации может менять направление потока растворов питательных веществ. Например от листьев к корням и прочим подземным образованиям, в которых порой откладываются питательные вещества про запас, к цветам, которые красиво выглядят и приятно пахнут, ну и, конечно же, к плодам, многие из которых нам с вами суждено съесть. Различные подземные органы, которые вообще-то растение для себя берегло, тоже едят очень многие живые существа, ничего не производящие, кроме удобрений, а последние всегда пригодятся новому поколению зелёных друзей. Если же что-то из запасённых питательных веществ что-то уцелело для использования самим растением, то в начале следующего сезона они движутся по флоэме в обратном направлении - от тех органов, где они запасались к новым растущим побегам, цветам и пр.
Редакция паблика #КнигаРастений уверена, что какие-то подробности остались за бортом, но это лишь потому, что объём статьи ограничен. Мы будем ждать вас завтра с новой и не менее интересной статьёй.