47. Гидротропизм корня

Одно из наиболее интересных видов дви­жения—движение корня к воде (гидротро­пизм). Наземные растения испытывают посто­янную потребность в воде, поэтому корень всегда растет в ту сторону, где содержание во­ды выше. Гидротропизм присущ прежде всего корням высших растений. Наблюдается так­же у ризоидов мхов и заростков папоротников.

120

Для опыта нужно 10—20 наклюнувшихся семян гороха (люпина, ячменя, ржи), 2 чашки Петри, немного пластилина.

Плотно прикрепленным ко дну пластили­новым барьером разделите площадь чашки на 2 равные части. На барьер положите на­клюнувшиеся семена, слегка вдавливая их в пластилин, чтобы при росте корня семена не сдвинулись с места. Корешки должны быть направлены строго вдоль барьера (рис. 27).

Эти этапы работы в контрольной и опыт­ной чашках одинаковы. Теперь предстоит со­здать различные условия увлажнения. В конт­рольной чашке влажность в левой и правой ча­стях должна быть одинакова. В опытной чаш­ке вода наливается только в одну половину, а вторая остается сухой.

Рис. 27. Схема расположения семян при изучении гидротропизма корня.

Обе чашки накройте крышками и помести­те в теплое место. Ежедневно наблюдайте за положением корешков. Когда ориентация их станет хорошо заметной, подсчитайте коли­чество семян, корни которых проявили поло­жительный гидротропизм (рост органа в сто­рону воды).

Наблюдения за движением корешка к воде ясно показывают, что тропизмы — это росто­вые движения. Корешок растет в сторону воды, при этом происходит, если это необхо­димо растению, изгиб корня.

Гидротропизм — частный случай хемотро­пизма (ростовой реакции растений на нерав­номерное распределение в окружающей среде какого-либо вещества). Способность корней растений, грибных гифов, пыльцевых трубок, проростков паразитических растений (пови­лики, например) распознавать химическое вещество на некотором расстоянии от него удивительна. Установлено, что воспринимает воздействие

121

химических веществ зона роста органа, а изгиб образуется на некотором рас­стоянии от нее, т. е. происходит передача раздражения по корню (рис. 28).

Задание. По описанной выше схеме опы­та проверьте способность растений распозна­вать не только воду, но и нужные растению раст­воры минеральных солей, например 0,3-про­центный раствор нитрата калия или аммония.

Рис. 28 Хемотропический изгиб корней

48. Влияние силы земного тяготения на рост стебля и корня

Большинство растений растет вертикаль­но. При этом главную роль играет не располо­-

122

жение их относительно поверхности почвы, а направление радиуса Земли. Именно поэтому на горных склонах растения растут под любым углом к почве, но вверх. Главный стебель обла­дает отрицательным геотропизмом — он рас­тет в сторону, противоположную действию силы земного тяготения. Главный корень, напро­тив, обладает положительным геотропизмом.

Наиболее интересно поведение боковых по­бегов и корней: в отличие от главного корня и стебля, они способны расти горизонтально, обладая промежуточным геотропизмом. По­беги и корни второго порядка вообще не вос­принимают действие силы земного тяготения и способны расти в любом направлении. Не­одинаковое восприятие побегами и корнями различных порядков действия силы земного тяготения позволяет им равномерно распре­деляться в пространстве.

Чтобы убедиться в противоположной реак­ции главного стебля и главного корня на одно и то же воздействие силы земного тяготения, можно поставить следующий опыт.

Для опыта нужны наклюнувшиеся семена подсолнечника посевного, пластинки из стек­ла и пенопласта 10Х10 см, фильтроваль­ная бумага, пластилин, стакан.

На пластинку из пенопласта положите несколько слоев увлажненной фильтроваль­ной бумаги. Наклюнувшиеся семена разме­стите на ней так, чтобы их острые концы были направлены вниз. По углам пластинки при­крепите кусочки пластилина. Положите на них, слегка прижимая, стеклянную пластинку, чтобы зафиксировать семена в нужном положении. Оберните несколькими слоями увлажненной фильтровальной

123

бумаги и в вертикальном положении (острые концы семян должны быть направлены вниз) поместите в теплое место.

Когда корешки достигнут 1—1,5 см, пла­стинку переверните на 90°, чтобы корешки бы­ли расположены горизонтально.

Ежедневно контролируйте состояние про­ростков. Фильтровальная бумага должна быть влажной.

Проведите хронометраж опыта и отметьте время (в сутках от начала опыта) проявления геотропического изгиба.

Результаты опыта свидетельствуют, что при любом положении проростка в простран­стве главный корень всегда изгибается вниз, а стебель — вверх. Причем ответная реакция осевых органов может проявиться довольно быстро (1—2 ч).

Геотропическая чувствительность растений высока, некоторые способны воспринимать от­клонение от вертикального положения в 1°. Проявление ее зависит от сочетания внешних и внутренних условий. Под влиянием низкой температуры воздуха отрицательный геотро­пизм стеблей может переходить в поперечный, что приводит к их горизонтальному росту.

Каким же образом стебель или корень «ощущают» свое положение в пространстве? У корня зона, воспринимающая геотропиче­ское раздражение, находится в корневом чехлике. Если его удалить, геотропическая ре­акция затухает. В стебле силы земного тяго­тения также воспринимаются верхушкой.

Непосредственный изгиб корня или стебля осуществляется ниже, в зоне, где клетки про­ходят растяжение. При этом под действием

124

одного и того же фактора — силы земного тяготения — в горизонтально лежащем стебле усиливается рост клеток нижней стороны, что приводит к изгибу его вверх, в корне же — рост клеток верхней и изгибу вниз.

Задание. Изучите характер геотропи­ческой реакции стеблей разного порядка дву­дольного растения. Для этого вырастите про­ростки, закройте поверхность почвы, чтобы она не высыпалась, и переверните горшки. Наблюдения ведите до тех пор, пока не по­явятся боковые стебли первого и второго порядка.