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 10845 раз Последнее изменение Вторник, 15 Январь 2013 14:59

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Основной причиной вымирание мамонтов стал климат, а не человек

12-09-2013 Просмотров:7429 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Основной причиной вымирание мамонтов стал климат, а не человек

Вопрос о вымирании шерстистого мамонта (Mammuthus primigenius) — один из самых горячо обсуждаемых. Это связано не только с тем, что эти животные кажутся нам особенно симпатичными и таинственными, или с тем, что...

Секрет успеха динозавров — в быстром росте

01-02-2012 Просмотров:10901 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Секрет успеха динозавров — в быстром росте

22-метровый апатозавр был одним из крупнейших существ в истории планеты, а 10-метровый аллозавр с острыми как бритва зубами — одним из самых грозных. Как так вышло, что подобные животные появились...

Самки мышиных лемуров выбирают партнёра по голосу

01-12-2012 Просмотров:9719 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Самки мышиных лемуров выбирают партнёра по голосу

Близкородственное скрещивание ни к чему хорошему не приводит. Поэтому, когда приходит пора размножаться, перед животными возникает серьёзная проблема: как не закрутить роман со своим непосредственным родственником?.. Исследователи из Аризонского университета...

Мышь и слона разделяют 24 миллиона поколений

31-01-2012 Просмотров:8805 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Мышь и слона разделяют 24 миллиона поколений

Слон и мышьЧтобы увеличиться от размера мыши до размера слона, млекопитающим необходима смена не менее 24 миллионов поколений. К такому выводу пришли австралийские палеонтологи. Вычислением максимально скорости увеличения и уменьшения габаритов животных...

Первых многоклеточных «вылепили» физико-механические силы

12-10-2012 Просмотров:9565 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Первых многоклеточных «вылепили» физико-механические силы

Эволюция традиционно понимается как перебор множества небольших изменений в организме и выбор самого подходящего к конкретным условиям среды. В любом живом существе постоянно происходят генетические мутации, которые могут приводить к...

top-iconВверх

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