Новый этап исследований устойчивости растений к низким температурам связан с работами фи­зиологов Н. А. Максимова и И. И. Туманова. Так, Н. А. Максимов на основании многолетних исследова­ний выдвинул положения, объясняющие сущность про­цесса закаливания и устойчивости клеток к низким температурам.

При замерзании вода в тканях растений превра­щается в лед, причем гибель цитоплазмы наступает зна­чительно раньше, чем замерзнет вся вода, а исход за­мораживания определяет не низкая температура, а ко­личество образовавшегося льда.

Точка замерзания растения — величина непостоян­ная, зависящая от концентрации веществ в клетке и от условий замораживания, главным образом, от темпера­туры среды.

Основной причиной гибели клеток при замерзании является коагуляция коллоидных веществ цитоплазмы вследствие ее обезвоживания растущими в межклетни­ках ледяными массами (первичная причина). Кроме обезвоживания, кристаллы льда могут разрывать кле­точные стенки, то есть оказывать на них механическое действие (вторичная причина). Стойкость цитоплазмы можно повысить искусственно, повышая в клетке коли­чество сахаров, минеральных солей и других защитных веществ.

И. И. Туманов установил, что в холодное время года в растительном организме, с одной стороны, протекают процессы, способные привести к повреждению и даже гибели растения, а с другой — процессы, которые защищают растение от губительного действия неблаго­приятных зимних факторов.

Им также было доказано, что одно лишь обезвоживание цитопласта, даже очень сильное, не всегда опасно для растения, точно так же, как и одно механическое давление льда, в тех разме­рах, в каких оно обычно имеет место, не может выз­вать гибели растения. Только совместное действие обо­их факторов влечет за собой гибель протоплазмы.

Ме­ханизм этих явлений объясняется тем, что образующийся в межклетниках лед оказывает давление на сосед­ние клетки. Это давление, в смягченном виде, переда­ется другим клеткам, которые еще не подверглись зна­чительному обезвоживанию и переносят его без вреда. При дальнейшем и более сильном обезвоживании меха­ническое давление льда вызывает повреждение внеш­ней поверхности (пленки) плазмы, вследствие чего кристаллы льда попадают внутрь цитоплазмы, а это при­водит к замерзанию и необратимому нарушению се строения.

Замерзание воды и образование кристаллов льда в самой цитоплазме всегда вызывают ее полное разрушение. Таким образом, отток воды из клеток в межклетники можно считать приспособительным свой­ством растений к условиям внешней среды (морозам). При этом у закаленных растений вследствие повышен­ной лабильности цитопласта оно развито сильнее, чем у незакаленных.



Возможно, Вас так же заинтересует: