В двух первых частях мы узнали, что такое пигменты и почему всё, что так или иначе связано с поглощением или отражением лучей, требует участия пигментов. Познакомились с главным пигментом растений - хлорофиллом. И с его помощниками - каротиноидами.
Но у каротиноидов, кроме участия в фотосинтезе, есть еще одна очень важная функция.
Еще одна очень важная функция каротиноидов
Слышали такое слово "антиоксиданты"? Анти - это приставка отрицания. Оксиданты - это окислители. Антиоксиданты защищают от чрезмерного воздействия окислителей.
Кислород - ужасный и прекрасный
В нашей кислородной атмосфере самый обычный окислитель - это кислород. Знаете, откуда он там появился? Его сделали растения. В процессе фотосинтеза.
Из-за этого кислорода появились многоклеточные организмы, в том числе и мы с вами. Не было бы кислорода - жили бы сейчас одни бактерии и археи.
- Видите? Кругом растения и кругом фотосинтез!
Откуда есть пошёл кислород
В процессе фотосинтеза знакомый нам уже хлорофилл ловит квант света, и от этого его электроны переходят на более высокий энергетический уровень. Это называется возбуждение хлорофилла. Возбуждённый хлорофилл начинает вести себя как натуральный псих. Хватает молекулу воды и рвёт ее на куски! То есть отрывает от нее кислород. С корнем!
Этот оторванный кислород - это не то, что нужный всем нам кислород воздуха. Это кислородный радикал. Он вооружен и очень опасен.
Я же вам говорила, что в фотосинтезе происходят очень опасные дела? Вот это как раз они.
Кислородные радикалы давай носиться по хлоропласту и крушить всё на своем пути.
Слава богу, что кругом полно воды. Покромсав воду, радикалы в конце концов находят себе пару, превращаются в нормальный молекулярный кислород и успокаиваются. Этот кислород в фотосинтезе никому не нужен. Это отход производства. И он потихоньку удаляется в атмосферу.
Этот ненужный отход фотосинтеза, кислород, привёл к первой в истории нашей планеты ужасной экологической катастрофе. Её так и называют - Кислородная катастрофа, или Большое кислородное событие. Это было почти три миллиарда лет назад. Но мы-то с вами ВСЁ знаем, всё помним!
Растения вообще мастера устраивать экологические катастрофы. Причем они не рыбу там потравят в одной речке, и не лес вырубят. Они так вжарят, что вся планета содрогнётся! Один раз они всё живое убили, а кого не убили - того загнали в глубины и подземелья. В второй раз вообще чуть было не погубили всю нашу планету. А вы говорите - "Растеееения! Наше счастье, наша радость!".
"Солнечные" ожоги, или сильно хорошо тоже не хорошо
Ну ладно, а что там с растениями? А с растениями вот что. Беда в том, что хлорофилл неуправляемый. Если солнца слишком много, то он очень много радикалов наплодит, а они всё испортят. Поломают всё в клетках, и клетки тогда погибнут. И на листе будет сперва такое пергаментное пятно, а потом и дыра. Видели же, что бывает, если рассаду из дома сразу высадить под палящее солнышко? Солнечные ожоги.
Посмотрите на эту пеларгнонию, которая росла у меня на подоконнике, а потом переехала в теплицу без притенки. Обратите внимание на характерный красный цвет листьев. Она старалась. Но не смогла. Не делайте так никогда, друзья.
Растение спасается от солнечных ожогов по-разному. Прежде всего, оно уменьшает содержание хлорофилла. Чтобы он поменьше там бушевал. Поэтому листья становятся бледнее. Но бывает, что меньше уже некуда, а солнце светит и светит. Где-нибудь в степи. И тут на помощь приходят каротиноиды. Потому что многие из них защищают растения от этих ужасно опасных радикалов, которые образуются в процессе фотосинтеза. Они их буквально ловят и обезвреживают.
А теперь вам задачка. Растение выросло в доме под фитолампой, которая давала достаточно (но не больше чем нужно) энергии для фотосинтеза, но и не давала тех частей спектра, которые должны были улавливать каротиноиды. И растение их не вырабатывало. А зачем?
И тут растение выносят на улицу. И по нему солнышко бабахает не только сильным и мощным светом, но и полным спектром. Что происходит с растением?
Хлорофилл начинает работать как ненормальный. Выделяется ооочень много кислородных радикалов, но обезвредить их некому. Нет каротиноидов! И они начинают крушить там всё в клетках. И клетки умирают. Образуются высохшие пергаментные пятна - солнечные ожоги.
Это, друзья и коллеги, не капелька воды работает как линзочка, как нас убеждают многие. Это солнце работает как солнце, а хлорофилл - как хлорофилл. Вот только антиоксиданты не работают, потому что их нет. Никто радикалы не ловит.
Что делать? "Закалять" растения. Постепенно выносить их из дому, ставить сперва в тёмную-претёмную тень (это нам кажется, что она тёмная! а солнечной энергии там очень много), и только потом понемногу увеличивать интенсивность освещения. За это время растение сбалансирует содержание хлорофилла и наработает сколько надо каротиноидов, и начнет переносить солнечные лучи так, как ему по физиологии положено.
Потому что есть растения, генетически адаптированные к солнцу - и тогда они могут расти на солнечных местах. А есть неадаптированные вообще никак. Растения, которые происходят из тенистых лесов, которые никогда не встречали избыточного солнца и просто не умеют с ним бороться. Причем дело тут не в жаре и поливах, нет. Дело тут в окислительном стрессе при избытке солнечной активности. И тогда хоть заполивайся и зазакаляйся эти, скажем, хосты, они всё равно будут гореть на солнце и всё тут. Потому что у них внутри нет механизмов защиты, они для этого не приспособлены.
А вот гацании какой-нибудь, родом из солнечной Африки, это наше сибирское солнышко - тьфу! Плюнуть и растереть.
Кстати, заметили, что растения открытых мест чаще всего цветут желтым, красным, оранжевым? А у них итак каротиноидов полно, чего велосипед-то изобретать? Давайте их и в лепестки напустим.
В природе часто так. Что-нибудь придумают - и давай пихать это и туда, и сюда.
А другие цвета? Синий, там, фиолетовый. Это другая история. Точто также, как и другая история, что окислительный механизм солнечных ожогов - это ещё не всё, чем может солнце повредить наши растения. Есть еще солнечное иссушение. У него механизм другой. Про это про всё я вам расскажу. Про синие пигменты совсем скоро. Про иссушение попозже, когда будем говорить про воду и почвенное питание.
Если будем, конечно. Ну то есть я-то точно буду писать, а уж ваше дело - читать или нет. Но вы уж лучше читайте! А если у вас рядом дети бегают, которым, скажем, биологию сдавать. Или, скажем, они у вас такие умные, что хотят померяться силами в биологических олимпиадах. Тогда таких детей я тоже с радостью приглашаю. Хотя и понимаю, что их в природе практически нет.
Но так или иначе, я побежала рассказывать детям совершенно невероятную историю, сравнимую с индийскими фильмами про двойное оплодотворение покрытосеменных. А с вам, дорогие друзья, прощаюсь до следующей серии.
В которой будет про лиловые, синие и прочие фиолетовые пигменты растений.
Не переключайтесь! Будет познавательно.
Ваша разноцветная Ллама.
