Факультет

Студентам

Посетителям

Ботанические опыты. О вымерзании и замерзании растений

Когда растительность попадает под действие первого сильного осеннего заморозка, то бросается в глаза, что отдельные растения обладают весьма различной устойчивостью по отношению к температуре ниже нуля. Одни из них убиваются морозом, другие остаются живыми. Георгины, агератум, пеларгонии, лобелии, ноготки, жгучая крапива, конопля, картофель оказываются очень чувствительными; листья этих растений отмирают, когда сок их превращается в лед.

Совершенно иначе ведут себя многочисленные другие растения. Маргаритка (Beilis perennis), фиалка душистая (Viola odorata), зеленчук желтый (Galeobdolon luteum), плющ, ежевика, ель, пихта, сосна и многочисленные другие растения, которые выдерживают паши самые сильные морозы, могут промерзнуть насквозь и в течение недель и месяцев оставаться в таком состоянии, не терпя от этого никакого ущерба. Следует различать вымерзание и замерзание. Под вымерзанием растения мы понимаем повреждение или гибель его вследствие низких температур или холода, под замерзанием же — затвердение сока при превращении его в лед. Оно может сопровождаться и повреждением растения, но это не обязательно. Следовательно, растение, которое замерзло, может и не вымерзнуть.

а) Завядание и вымерзание. Травянистые растения нашей зимней флоры при температуре ниже нуля завядают и становятся вялыми. Листья болотного касатика (Iris), которые летом стройно поднимаются кверху, зимой вяло распластаны по земле. Так же ведут себя в сильно замерзшей почве озимые хлеба, озимый рапс и львиный зев, различные виды фиалки. В чем же причина увядания? При низкой температуре корни медленно поглощают воду, а так как листья, несмотря на это, сравнительно интенсивно транспирируют, то растение испытывает недостаток в воде, тургор надземных органов ослабляется, что и видно по увяданию растения. К этому присоединяется еще и то, что при длительно низкой температуре сок растения большей частью превращается в лед, что весьма затрудняет передвижение воды в растении.

Что касается тропических растений, — табак, фасоль, тыква и др., то они очень чувствительны к низким температурам, даже лежащим немного выше нуля. Они сильно вянут, если их корни находятся в холодной почве или холодной воде, и могут совершенно завянуть и отмереть, если они долгое время подвергаются действию такой низкой температуры.

б) Смерть, вызываемая образованием льда. Если части растений подвергаются действию температуры ниже нуля, то в большинстве случаев их сок замерзает и переходит в лед.

Клубень картофеля, выставленный на зимний мороз, становится твердым, как камень; при замерзании клубень отмирает, при оттаивании он делается мягким и из него легко выдавливается вода.

Многие листья, как листья георгин, тыкв, огурцов и многих других растений, затвердевая вследствие образования льда, замерзают и гибнут, а после оттаивания становятся мягкими и вялыми, так как они совершенно утрачивают тургор.

Гибель растению приносит не столько низкая температура сама по себе, сколько образование льда. При образовании льда, которое происходит или на внешней стенке клетки, в межклеточных пространствах, и реже в самой клетке, из протоплазмы извлекается столько воды, что она при этом отмирает. Смерть, вызываемая образованием льда, происходит главным образом оттого, что плазма теряет много воды.

Вследствие холода и образования льда создается различное напряжение тканей, которое влечет за собой их разрыв. В холодные зимние ночи нередко лопаются стволы деревьев с треском, похожий на выстрел; лесники говорят тогда: сегодня было так холодно, что деревья трещали. При этом под влиянием мороза в деревьях образуются так называемые морозобоины.

в) Гибнет ли растение только при оттаивании? По этому вопросу происходили горячие споры. Многие практики и в настоящее время придерживаются того мнения, что растение отмирает не при замерзании, а только при оттаивании, ибо, говорят они. замерзшее растение может остаться живым, если его весьма медленно оттаивать, между тем как при быстром оттаивании оно погибает. Бывают, правда, такие случаи, когда эта точка зрения оказывается правильной, но все-таки они представляют собой исключение. Так, например, американская агава (Agava americana), некоторые сорта яблонь и некоторые другие растения могут сильно промерзнуть, но при медленном оттаивании могут быть спасены. Как общее правила, растение погибает уже при замерзании и для него совершенно безразлично, будут ли его медленно или быстро оттаивать, так как оно уже погибло в промерзшем состоянии.

Что дело фактически обстоит так, показывает следующий опыт. Если убить зеленый лист какой-нибудь бегонии, хотя бы быстро погрузив его в кипящую воду или поместив в воздушную баню при температуре в 60°С или, наконец, подвергнув его действию паров хлороформа, то зеленая окраска листа переходит в коричневую. Почему это происходит? В клетке хлорофилловое зерно, лежащее в щелочной плазме, пространственно отделено от клеточного сока, богатого кислотой. В момент смерти клетки это пространственное разделение теряется, кислота проникает к хлорофиллу и изменяет его, окрашивая его в коричневый цвет. Это служит верным признаком гибели растения. Если зеленый лист бегонии, который очень богат кислотой, заморозить зимой, доведя его до твердого состояния, то он становится коричневым — доказательство того, что он погиб уже при замораживании. Тот же опыт удается и с кислицей (Oxalis acetosella).

г) Положение некоторых листьев при температуре ниже нуля. При прогулке по парку в холодный шмний день можно заметить, что различные виды рододендронов, посаженные на клумбах парка или сада, опускают свои листья. Обращает на себя внимание та быстрота, с которой это происходит. Если горшечное растение рододендрона (Rhododendron maximum) перенести на открытый воздух при температуре 5—10° С ниже нуля, то листья опускаются уже в течение 5 мин. Так же ведут себя листья золотого дерева (Aucuba japonica), часто культивируемого японского кустарника, который в Вене при защите от ветра выдерживает зиму и на открытом воздухе. Если температура опускается ниже нуля и сок листового черешка затвердевает в лед, то листья растения дугообразно опускаются. При оттаивании лист снова возвращается в свое прежнее наклонное или горизонтальное положение.

Источник: Ганс Молиш. Ботанические опыты без приборов. Пер. Н.В. Якушкина. Государственное учебно-педагогическое изд-во Наркомпроса РСФСР. Москва. 1941

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: