Движения растений

Большинство людей, далеких от биологии, считают, что растения не способны к движению: они в течение всей жизни растут на одном месте, никак не реагируют на изменения окружающей среды, не двигаются. Так ли неподвижны растения? А может, мы просто не замечаем этого?

Для того чтобы растения росли и развивались упорядоченным образом и адекватно реагировали на изменения окружающей среды, им также как животным, нужны какие-то формы приспособительных движений. Но у растений нет нервной системы, и поэтому они могут использовать лишь химические координирующие факторы. В связи с этим растения гораздо медленнее отвечают на раздражители, и ответ часто выражается только в изменении роста; в свою очередь рост может приводить к перемещению того или иного органа.

Почти для всех растений характерно то, что они не способны к передвижению всего организма. Однако у растений возможны движения отдельных органов, и они определяются тем, насколько чувствительно данное растение к внешним стимулам.

Исходя из вышеизложенного, мы поставили перед собой определенные цели и задачи, которых постараемся достигнуть в конце исследования.

Движения, вызываемые внешними воздействиями, могут быть ростовыми. Их называют тропизмами. Они вызываются и направляются внешними стимулами. Раздражителем, способным вызвать тропизм, может быть свет, сила тяжести, химические факторы, вода, твердая поверхность, прикосновение. В зависимости от раздражителя различают несколько видов тропизмов. Рассмотрим лишь некоторые из них.

Фототропизм возникает у растительных организмов при воздействии на них света. Так, побеги и проростки обладают положительным фототропизмом – тянутся к свету.

Опыт 1. Изучение положительного фототропизма проростков овса

Методика опыта. В емкость, наполненную смесью опилок и почвы высевали 10-15 семян овса и ставили его на несколько дней в темноту. При прорастании над поверхностью появляется трубкообразный влагалищный лист. Чтобы следить за появлением всходов, ежедневно на очень короткое время емкость вынимали из укрытия и увлажняли поверхность. Когда выросшие в темноте проростки поднялись на 3-5 см, емкость перенесли в фототропическую камеру, поставленную на яркий солнечный свет или ярко освещенную лампочкой поверхность. Через каждые 2-3 часа проверяли состояние проростков.

Опыт показал, что в условиях одностороннего освещения проростки овса изгибаются в сторону света сначала верхушкой, а затем и более низкой частью. Такое движение растущего органа в сторону односторонне действующего света называется положительным фототропизмом. Образование положительно-фототропического изгиба объясняется тем, что в затененных клетках накапливается больше ростового вещества, чем в неосвещенных

Листья на деревьях и кустарниках располагаются так, чтобы все были освещены солнцем равномерно, не затеняя друг друга. Это явление называется листовой мозаикой.

При воздействии силы тяжести возникает геотропизм. Побеги и проростки проявляют отрицательный геотропизм – тянутся от Земли, а корни – положительный – тянутся к центру Земли.

Для проверки явления отрицательного геотропизма мы поставили следующий опыт.

Опыт 2. Изучение отрицательного геотропизма стебля злака

Методика опыта. Для закладки опыта мы приготовили ведерко из-под майонеза, заполнили его увлажненной почвой и высеяли в него очень густо семена овса. Подготовленный таким образом материал выставили на свет и в тепло. Когда у проросших семян появились проростки, горшок положили набок, придавая росткам горизонтальное положение. Только для полива на небольшое время ему придавали вертикальное положение. Через несколько дней опыт дал отчетливый результат: выросли растения с резко выраженным отрицательным геотропическим изгибом ростков. В результате мы выяснили, что проростки тянутся от центра Земли.

Растения способны реагировать на воду. Такое явление носит название гидротропизма. Положительный гидротропизм проявляют корни растений - они растут быстрее в ту сторону, где есть вода.

Опыт 3. Изучение положительного гидротропизма и положительного геотропизма корня

Методика опыта. Кончик главного корня направляется вниз, к центру Земли. На него действует земное притяжение. Мы на опыте попытались создать условия, в которых земное тяготение перестает действовать на корень, и тогда его верхушка растет в ином направлении.

Предварительно замоченные семена гороха мы высеяли в емкости, имеющие отверстия на дне, предварительно постелив марлю. Полученные два таких прибора мы подвесили на штативах в наклонном положении, с таким расчетом, чтобы дно составляло с горизонталью угол 30-45 градусов. Под одним прибором находится емкость, заполненная водой (создана «влажная» зона), а под другим – нет (создана «сухая» зона). Марля на дне поддерживалась во влажном состоянии. Мы проследили, в каком направлении в таких условиях растут корни гороха.

Наблюдения показали, что если растущие корешки встречают достаточно влажную зону воздуха, они растут вертикально книзу, - здесь действует положительный геотропизм. Если же, выйдя из влажного субстрата, корешки оказываются в достаточно сухой зоне воздуха, верхушки их направляются не к низу, центру Земли, а вдоль влажного субстрата, как бы прижимаясь к ним.

Растущие верхушки преодолели положительный геотропизм и изогнулись в сторону большей влажности. Это явление носит название положительного гидротропизма.

Усики гороха обвивают опору. Они реагируют на действие твердой поверхности опоры. Чувствительные волоски болотного растения росянки (насекомоядное растение) реагируют на прикосновение насекомого.

Существует и ненаправленное движение части растения в ответ на внешний раздражитель. Направление перемещения определяется структурой соответствующего органа. Движение происходит в результате сложных процессов, происходящих в растении. Цветки и листья некоторых растений раскрываются или закрываются в ответ на изменение освещенности или температуры. Мы провели наблюдения за комнатными растениями и выяснили, что листья кислицы реагируют на смену дня и ночи. Днем ее листья развернуты, а ночью они сворачиваются. Некоторые цветки, например, у крокуса или тюльпана, закрываются ночью потому, что лепестки снизу растут быстрее, а открываются в результате того, что утром начинает расти быстрее верхняя часть лепестков.

Движения могут происходить в ответ на прикосновение. Они принадлежат к числу самых удивительных движений, свойственных растениям, так как реакция в этом случае бывает очень быстрой и весьма специфичной. Всем известное «чувствительное» растение Мимоза реагирует на прикосновение и на целый ряд других раздражителей. У этого вида есть и обычные сонные движения, но он очень резко реагирует на «шоковые» воздействия, например на резкий порыв ветра, повреждение, внезапное изменение температуры или освещенности. Если раздражать кончики листочков, они складываются через несколько секунд. При большой силе или длительности раздражения начинают складываться и соседние листочки. В конце действие стимула распространяется на весь лист и черешок поникает.

Таким образом, изучив литературу, проведя опыты и наблюдая за комнатными растениями, мы пришли к выводу, что для растений характерны различные виды движений. Растительный организм способен реагировать на различные раздражители.

По итогуу:

• Растения не могут передвигаться целиком.
• Для растений характерны движения отдельных частей под воздействием различных раздражителей.
• Наиболее важными являются ростовые движения.
• Способность растений совершать некоторые виды движений мы доказали на опытах и наблюдениями.