БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

19. ГОМЕОСТАЗ

19.3. Терморегуляция

19.3.2. Адаптации растений к низким температурам

У растений северных областей умеренной зоны и тундры наблюдается множество адаптаций, позволяющих с максимальной эффективностью использовать короткое теплое лето. Виды, растущие в приполярных областях северного и южного полушарий, должны переносить долгие периоды крайне неблагоприятных условий, в частности низкой освещенности в сочетании с холодами на поверхности и вечной мерзлотой в почве. Неудивительно, что здесь преобладают мхи и низкорослые травы с неглубокой корневой системой, полностью уходящие зимой под снег. Среди сосудистых видов велика доля однолетников, быстро завершающих жизненный цикл и переживающих морозы в состоянии покоящихся семян. Много структурных и физиологических адаптаций к зиме демонстрируют деревья умеренных широт. Например, лиственные деревья осенью сбрасывают листву (под влиянием особого фито гормона — абсцизовой кислоты), резко снижая тем самым интенсивность транспирации на период замерзания почвенного раствора (разд. 16.2.8). Опадение листьев помогает также избежать повреждений снегом и ветром в то время, когда фотосинтез все равно был бы резко снижен из-за слабой освещенности, низких температур, дефицита воды и питательных веществ. В течение этих периодов зоны будущего роста — почки, защищенные видоизмененными чешуйчатыми листьями — впадают в состояние покоя и их метаболическая активность подавляется абсцизовой кислотой. В северных и высокогорных лесах преобладают хвойные породы с игловидными листьями, покрытыми толстой кутикулой. Такое строение снижает интенсивность транспирации летом, а также вероятность повреждения ветром и снегом зимой, а с наступлением теплового периода позволяет сразу же начать фотосинтез, что дает этим породам преимущество перед листопадными. Разнообразные виды однолетних растений имеют короткие периоды роста и переносят холодный период, образуя холодостойкие семена и подземные органы.

Многие растения умеренных областей, чтобы выйти из состояния покоя, нуждаются в воздействии низких температур. Например, почки сирени весной развиваются быстрее после холодной зимы, чем при выращивании этого кустарника в постоянных теплых условиях. Другие примеры влияния низкой температуры на рост растений рассмотрены в гл. 16 и разд. 22.4.