Поддержка водного баланса имеет огромное значение для всех живых организмов. Особенности поддержания водного баланса растений зависят от того, в каких экологических условиях они растут, насколько могут использовать разные источники влаги и задерживать воду. Водный баланс остается уравновешенным в том случае, если поглощение воды, ее проведение и расходы гармонично согласованы между собой. Нарушения его могут быть кратковременными или продолжительными. За приспособлением наземных растений к кратковременных колебаний условий водоснабжения и испарения различают пойкилогидрические и гомойогидрические виды.

У пойкилогидрических растений содержание воды в тканях постоянно и сильно. зависит от степени увлажнения окружающей среды. Они не могут регулировать транспирацию и легко и быстро теряют и поглощают воду, используя влагу росы, туманов, кратковременных дождей, в сухом состоянии находятся в анабиозе. Способны жить там, где короткие периоды увлажнения чередуются с длительными периодами засухи. Пойкилогичность свойственна цианобактериям, всем водорослям, некоторым грибам, лишайникам, а также ряду высших растений: в частности мхам, некоторым папоротникам и даже отдельным цветочным, которые, по-видимому, вторично перешли к пойки логидрического образа жизни.

В мелких клетках талому (вегетативное тело водорослей, грибов, их симбиозов (лишайников), а также печеночниковых и антоцеротовидных) большинства низших растений нет центральной вакуоли, поэтому при высыхании они равномерно сжимаются без необратимых изменений ультраструктуры протопласта. Сине-зеленые водоросли (цианобактерии), вегетирующих на поверхности почвы в пустыне, высыхая, превращаются в темную кожицу.

Рис. 1. Микроскопическое строение листа:
1 – кутикула; 2 – эпидермальная ткань; 3 – сосудистая ткань: а – ксилема; б – флоэма; 4 – устьица; 5 – замыкая клетки устьица; 6 – мезофил

Рис. 2. Транспирация:
1 – вода всасывается корнями и поступает в ксилему; 2 – вода поднимается вверх по ксилеме; 3 – из ксилемы вода поступает в мезофильные клетки и испаряется с поверхности растения через устьица.

От дождей их слизистая масса набухает и нитчатые тела начинают вегетировать.

Мхи, растущие на сухих скалах, стволах деревьев или на поверхности почвы щелочей и степей также могут сильно высыхать, не теряя жизнеспособности.

Гомойогидрические растения способны поддерживать относительное постоянство. обводнение тканей. К ним относятся большинство высших наземных растений. Для их характерна большая центральная вакуоль в клетках.

Благодаря этому клетка всегда имеет запас воды и не так сильно зависит от изменяющихся внешних условий.

Кроме того, побеги покрыты эпидермой с малопроницаемой для воды кутикулой, транспирация регулируется дышащим аппаратом, а хорошо развита корневая система при вегетации может непрерывно поглощать влагу из почвы.

Однако, способности у растений, не выдерживающих высыхания, регулировать свой водный обмен разные.

Гомойогидрические растения делятся на:

1. Гигрофиты – наземные растения, обитающие в условиях повышенной влажности воздух. Среди них различают теневые и световые. Теневые гигрофиты – это растения нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах. Из-за высокой влажности воздуха у них может быть затруднена транспирация, поэтому для улучшения водного обмена на листьях развиваются гидатоды. Листья часто тонкие, с теневой структурой, со слабо развитой кутикулой, содержат много воды. При наступлении даже непродолжительной засухи растения увядают и могут погибнуть. К световым гигрофитам относятся виды открытых месторастений, растущих на постоянно влажных почвах (папирус, рис, сердечники, подмаренник болотный, роса тому подобное).

2. Мезофиты могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, произрастающие в условиях среднего увлажнения, умеренных температур и достаточно хорошего минерального питания. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, древесины влажных вечнозеленых субтропических лесов, лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения, растения лугов, пустынные эфемеры, мусорные и культурные растения. Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень велика и неоднородна.

3. Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способные регулировать водный обмен, поэтому и во время длительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, твердолиственных. вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн. Ксерофиты делятся на два основных типа: суккуленты и склерофиты.

В зависимости от особенностей строения надземной части процесс выпаровка воды у разных растений значительно отличается.

Простой и достаточно точный метод определения транспирации был предложен Л. А. Ивановым. Метод Иванова (метод быстрого взвешивания) пригоден только для определения транспирации у листков небольших размеров, вес которых не превышает максимально допустимой нагрузки на торсионные весы (200–1000 мг). Другая особенность метода заключается в том, что для соблюдения точности результатов необходимо производить взвешивание через короткие интервалы времени (до 5 мин), повторяя их не менее 3 раз. При более длительной экспозиции содержимое воды в листке уменьшается, что соответственно обуславливает уменьшение интенсивности транспирации.

Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины. Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован... Читать далее...