Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Ботаники>>Семенные растения перехимичили гидравлику папоротников

Воскресенье, 19 Декабрь 2010 00:00

Семенные растения перехимичили гидравлику папоротников

Автор 

Семенные растения сумели завоевать мир не только благодаря эффективному способу размножения, но и из-за нового способа регулировки водного баланса.

Между растениями и атмосферой происходит постоянный газообмен, вход и выход регулируют поры на поверхности листьев – устьица. Через них растение получает кислород для дыхания и углекислый газ для фотосинтеза, через них же происходит испарение воды – транспирация. Устьица открываются и закрываются под действием внешних и внутренних факторов.

Растение с устицамиРастение с устицамиУстьица устроены просто: две замыкающие клетки бобовидной формы, между которыми находится устьичная щель. К замыкающим клеткам примыкают соседние клетки эпидермиса – вспомогательные. У всех сосудистых (высших) растений работает базовый механизм регуляции работы устьиц, основанный на принципе гидравлики. Если содержание воды в замыкающих клетках увеличивается, они напрягаются – повышается тургор, и меняют форму, открывая устьичную щель. Через отверстие происходит испарение воды. Содержани воды снижается — клетки становятся вялыми, а щель замыкается.

Но как показали австралийские ученые из Университета Тасмании в Хобарде (University of Tasmania, Hobart), регуляция работы устьиц у семенных растений и их предшественников – папортников и плаунов принципиально различается.

Гормональная регуляция лучше гидравлической

У семенных растений помимо такого пассивного механизма регуляции имеется активный, за который отвечает фитогормон абсцизовая кислота, или абсцизин. Если количество воды в клеточных тканях снижается, уровень абсцизина увеличивается. А к нему чувствительны замыкающие клетки.

В эксперименте ученые поливали раствором абсцизина растения из разных групп. Когда концентрация фитогормона достигала определенной величины, у покрытосеменных и голосеменных (хвойных) растений закрывались устьица. Папортники и плауны так на абсцизин не реагировали. То есть, у них активного механизма, регулирующего работу устьиц. Закрыть устьица у них можно другим способом – отрезать лист; тогда соседние ткани резко теряли воду.

Фитогормон абсцизин и у папортников, и у плаунов есть – у них работают гены, обеспечивающие его синтез. И хотя концентрация гормона в их тканях намного меньше, чем в тканях семенных растений, он выполняет другие присущие ему функции, например, регулирует рост и развитие. Но семенные растения научились абсцизином регулировать работу устьиц, за счет чего приобрели более тонкий механизм контроля водного баланса, так как на гормон клетки отвечают намного быстрее, чем на изменения тургора.

Секрет завоевания мира

Устьица семенных растений, в отличие от папортников и плаунов, реагируют не только на то, как меняется содержание воды, но и на концентрацию CO2 в воздухе подустьичной полости: при снижении – открываются, при повышении – закрываются. К снижению СО2 приводит фотосинтез в замыкающих клетках под действием света, и открытие устьиц обеспечивает приток углекислого газа из воздуха. Это позволяет регулировать жизнедеятельность в зависимости от времени суток.

Биологи пришли к заключению, что активно регулировать работу устьиц предковые формы семенных растений начали около 360 млн лет назад, когда отделились от папортников и плаунов. Именно тонкие механизмы контроля водного баланса позволили семенным растениям широко распространиться по миру и приспособиться к любому климату, в том числе к засушливому.

Статья о причинах глобального успеха семенных растений опубликована в Science.

 


 

Источник: Infox.ru


 

Прочитано 11453 раз Последнее изменение Вторник, 15 Январь 2013 14:59

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Некоторые предки крокодилов ходили, как динозавры

13-05-2011 Просмотров:11558 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Некоторые предки крокодилов ходили, как динозавры

На первый взгляд Poposaurus gracilis может показаться динозавром. Эта рептилия, жившая 225 млн лет назад, стояла на двух ногах, имела маленькие передние конечности и носила длинный, сужающийся хвост, который позволял...

Биологи МГУ выяснили по каким принципам уменьшаются органы насекомых

17-05-2017 Просмотров:3456 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Биологи МГУ выяснили по каким принципам уменьшаются органы насекомых

Ученые биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова изучили, как изменяются относительные размеры органов насекомых в процессе в процессе миниатюризации — уменьшения размеров тела насекомых в ходе эволюции. Проведенная работа показала, что минимальные достижимые размеры насекомых...

В Антарктике найдены тропические моллюски

10-10-2011 Просмотров:8438 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Антарктике найдены тропические моллюски

Ученые нашли в море Беллинсгаузена новый вид морских блюдечек. Всегда считалось, что эти моллюски обитают исключительно в тропиках. Найденные раковины моллюсковВсе чаще в антарктические воды попадают обитатели более теплых широт.Например, недавно...

Личность «Хищника X» установлена

16-10-2012 Просмотров:11379 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Личность «Хищника X» установлена

Палеонтологи любят превосходные степени, ведь иначе публику не увлечёшь. Отсюда «самые большие», «самые старые», «самые сильные» и «самые странные» окаменелости. «Хищник X» охотится на плезиозавра. Несмотря на обилие подобных реконструкций, мы...

Обнаружен детский сад древних акул

10-09-2011 Просмотров:9957 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Обнаружен детский сад древних акул

На юго-западе Киргизии, в геологическом формировании Мадыген, обнаружены десятки мелких акульих зубов, которым 230 млн лет. Что характерно — рядом с яичной скорлупой. Скорлупа яйца гибодонта Lonchidion ferganensis. Справа — реконструкция....

top-iconВверх

© 2009-2021 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.