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 10715 раз Последнее изменение Вторник, 15 Январь 2013 14:59

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Искусственные гены впервые позволили бактериям размножаться

13-01-2011 Просмотров:7424 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Искусственные гены впервые позволили бактериям размножаться

Учёные из Принстона сконструировали несколько несуществовавших в природе генов, которые кодировали белки, не встречающиеся в живых существах. Эти гены удалось заставить заработать в живых бактериях, причём взамен удалённых из микроорганизмов...

Здоровые оленихи помогают сыновьям стать альфа-самцами

07-03-2013 Просмотров:9445 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Здоровые оленихи помогают сыновьям стать альфа-самцами

Чем больше родители заботятся о ребёнке, чем больше вкладывают в его здоровье и образование, тем вероятнее, что ребёнок сможет многого добиться, когда вырастет. Нечто подобное можно наблюдать и в животном...

Как Средняя Азия превратилась в пустыню

19-10-2016 Просмотров:3753 Новости Геологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Как Средняя Азия превратилась в пустыню

Значительную роль в превращении некогда богатой растительностью Средней Азии в пустыню сыграло начавшееся 32 млн лет назад поднятие на севере региона таких горных цепей, как Алтай и Тянь-Шань. К такому...

«Люси» перебиралась с ветки на ветку

27-10-2012 Просмотров:9713 Новости Антропологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

«Люси» перебиралась с ветки на ветку

Несмотря на то что австралопитек афарский мог ходить на задних лапах, скорее всего, бóльшую часть времени он проводил на деревьях. Лопатка «Селам» (фото David J. Green)Вопрос о том, когда предок человека...

Таджикистан. Фанские горы

24-09-2016 Просмотров:3794 Экспедиции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Таджикистан. Фанские горы

Фанские горыВ этот раз, мы совершим путешествие в мир, открывшийся для европейцев  совсем недавно - около ста лет назад. В то время как Семён Дежнев обогнул морем северо-восточную оконечность Азии,...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.