Профессор Знаев

РАСТЕНИЯ И ЗЕМНОЕ ПРИТЯЖЕНИЕ

Как ведут себя в условиях тяготения рас­тения? Что помогает им строить себя — рас­ти? Реагируют ли они на гравитацию анало­гично животным? Может быть, у них тоже есть подобие сердца, которое гонит по их орга­низму питательные соки?

Вопросы сходства и различия внутренне­го устройства растений и животных волнова­ли исследователей давно. И пока они не были вооружены достаточно точными приборами, на эту тему оставалось лишь фантазировать. Когда же появились микроскопы с большим увеличением, удалось разглядеть, что в ство­лах (стеблях) растений находятся сосу­ды, по которым сни­зу вверх перемещает­ся живительная вла­га, насыщенная необ­ходимыми для пита­ния и роста растений веществами, — это показано на рисунке, сделанном с оригина­ла конца XVII века.

Но как высоко она может подняться, преодолевая земное тяготе­ние? Ведь даже поршневым насосом невозмож­но поднять воду на высоту более 10,5 метра. Правда, сосудики растений очень тонкие. В них жидкость может подниматься значитель­но выше. Такие сосуды или трубки с очень узким каналом называют капиллярами.

Однако только капиллярными силами не объяснить, каким образом поднимаются вы­тягиваемые из земли вещества к вершинам таких деревьев-гигантов, как эвкалипт или секвойя. Ведь здесь разговор идет уже о бо­лее чем сотне метров!

Лишь в XIX веке было обнаружено явле­ние, названное осмосом. Им объясняется мно­гое из происходящего с клетками. За счет осмоса внутриклеточная жидкость находится под большим давлением, чем жидкость сна­ружи. Это явление, кстати, является причиной упругости листьев растений — они вя­нут, когда давление внутри клетки падает и она «съеживается».

Осмос — это односторонний переход воды через клеточную мембрану, которая свобод­но пропускает воду, но не выпускает из клет­ки молекулы растворенных солей или Саха­ров. Вода движется через такую мембрану в сторону большей концентрации раствора.

В растительном организме концентрация внутриклеточных растворов возрастает от кор­ней к стеблям и листьям. Такая передача от клетки к клетке «эстафеты» концентраций и обеспечивает постепенный подъем жидкости по стволу дерева через тонкие каналы — «ске­леты» омертвелых клеток.

Биологами были проведены интересные опыты, подтверждающие схожесть реакций растений на земное тяготение и освещение. Верхушка растения стремится ввысь и ори­ентируется на свет, корень же растет вниз, а в присутствии одностороннего источника света изгибается в сторону тени. Эти явле­ния получили названия «геотропизм» и «фо­тотропизм». Таким образом растение стара­ется обеспечить себя светом и теплом ввер­ху и достичь источника воды и питательных веществ внизу.

Великий биолог Ч. Дарвин писал: «В рас­тении нет структуры более замечательной по своим функциям, чем кончик корня». Про­шло более ста лет, но отнюдь еще не все ясно в механизмах описанного поведения растений. А это важно не только людям, постоянно живущим на Земле, но и космическим путе­шественникам, желающим выращивать уро­жаи в условиях невесомости. До сих пор не­ясно, например, как растения могут нормаль­но расти, не «чувствуя» тяготения?