6. Ксерофиты, анатомо-морфологические и биохимические адаптации к недостатку воды.

- Ксерофиты—растения сухих местообитаний, которые могут переносить перегрев и обезвоживание. Ксерофиты в зависимости от способа перенесения неблагоприятных условий подразделяются на несколько подгрупп:

- Эуксерофиты хорошо переносят длительное обезвоживание и перегрев, так как их протоплазма имеет очень высокое осмотическое давление, а обмен веществ малоинтенсивен. Они имеют сравнительно неглубоко расположенную корневую систему и ксероморфное строение надземных органов (опушение, плотные сильно кутинизированные покровные ткани, в различной степени редуцированные листья и др.);

- Гемиксерофиты устойчивы к засухе благодаря мощной

корневой системе, достигающей грунтовых вод, интенсивным

процессам транспирации и обмена веществ; не выносят обезвоживания;

- Суккуленты устойчивы к засухе благодаря сильному развитию водозапасающей паренхимы в стебле, листьях или корне,

клетки которой имеют большую вязкость протоплазмы и содержат большое количество связанной воды, а также плотным, часто кутинизированным покровным тканям; не выносят обезвоживания;

- Пойкилоксерофиты при обезвоживании впадают в анабиоз;

- Криофиты— растения, приспособленные к сухим холод-

ным местообитаниям, например высокогорьям;

- Психрофиты—ксероморфные растения, произрастающие

на влажных холодных почвах; дефицит влаги у них связан с

низкими температурами;

6. Растения и низкая температура. Причины повреждения и гибели растений от действия низких температур.

У теплолюбивых растений при низких положительных температурах происходит : потеря тургора клетками надземной части (нарушается доставка воды) - уменьшение содержания внутриклеточной воды; усиление распада белков - накопление в тканях растворимых форм азота; изменяется функциональная активность мембран из-за перехода липидов из жидкокристаллического состояния в состояние геля.

Низкие температуры губительны для растений не сами по себе, а в результате их обезвоживающего действия при вымораживании воды. Микроскопические исследования показали, что на первой стадии замораживания кристаллы льда образуются не внутри клеток, а в межклеточных пространствах. Разрастающиеся кристаллы льда интенсивно оттягивают воду из клеток, что в конечном итоге приводит к обезвоживанию протоплазмы и резкому увеличению концентрации клеточного сока. Однако даже в полностью убитых морозом растениях клеточные стенки остаются практически неповрежденными. Гибель сеянцев от холода вызывается большой потерей тканями воды, растения увядают и засыхают.

6. Адаптация растений к низким температурам.

- Закаливание растений - формирование у растений способности успешно выдерживать неблагоприятные условия под влиянием специфических условий осеннего времени года. Имеет двухфазный характер. Во время первой происходит накопление углеводов, перераспределение питательных веществ между органами, чему способствует относительно теплая и солнечная погода. Во второй фазе при постепенном снижении температуры увеличивается количество осмотически активных веществ в вакуолях, уменьшается количество воды, изменяется состояние цитоплазмы - растения переходят в состояние покоя.

- Состояние покоя - качественно новый этап растительного организма, в который переходят зимующие растения с наступлением неблагоприятных условий. Характеризуется прекращением видимого роста и сведением к минимуму жизнедеятельности, отмиранием и опадением листьев и надземных органов травянистых многолетников, образованием чешуек на почках, толстого слоя кутикулы и коры на стеблях. В тканях и клетках накопляются ингибиторы, которые тормозят ростовые и формообразовательные процессы, что делает растения неспособными к прорастанию даже в самых благоприятных искусственно созданных условиях, а также во время случайных осенних и раннезимних потеплений.

В период весенних заморозков в растениях вырабатываются особые вещества, помогающие перенести кратковременные холода. Они придают молодым побегам красную, красно-фиолетовую или красно-бурую окраску. Например, листья щавелей и луговой герани становятся ярко-красными, дуба — красно-бурого цвета. Отдельные органы тундровых растений имеют темную окраску. Например, у одного из видов астрагала чашечка цветка совершенно черная, покрытая черными волосками. Она сильнее нагревается солнцем, и цветок оказывается в более благоприятных тепловых условиях, что немаловажно для растения тундры. При более высокой температуре цветки развиваются быстрее, раньше опыляются, плоды и семена успевают созреть.