Передвижение веществ в растении

а) П. сырого сока. Для растения необходима вода и некоторые минеральные вещества. Первая нужна как для питания, так и потому, что растение широко пользуется ею в качестве строительного материала: дряблый вид завядшего, т. е. потерявшего часть воды, растения служит тому наглядным доказательством. Минеральные вещества нужны для питания. То и другое растение берет из почвы при посредстве корня (см. Корень, физиология его); из этого последнего вода с минеральными веществами должна, следовательно, быть доставлена во все надземные части растения тем более, что эти последние при широком развитии своей поверхности теряют очень много воды путем испарения. Таким образом, во всяком растении (по крайней мере сухопутном) должен существовать ток почвенного раствора, направляющийся из корня в листья и потому называемый восходящим током. Существование его было открыто еще в XVII столетии (Мальпиги). Ряд дальнейших изысканий показал, что почвенный раствор ("сырой сок") движется по древесине или древесинной (ксилемной) части проводящих пучков, что у растений с толстым центральным цилиндром древесины только самые молодые (периферические) слои ее служат для П. воды и, наконец, что вода движется по просветам (полостям) сосудов и трахеид (см. Ткани растительные). Что касается сил, действующих при этом и поднимающих воду иногда до высоты 200—300 футов, то этот вопрос не разъяснен еще окончательно. Все попытки объяснить поднятие воды исключительно действием физических сил до сих пор оставались безуспешными. В последнее время большинство ученых склоняется поэтому к мнению, что П. воды у растений есть акт физиологический, а не физический, т. е. что оно совершается при непосредственном участии живых клеток древесины (ср. Schwendener, "Zur Kritik der neuesten Untersuchungen über das Saftsteigen", в "Sitzungsber. Berliner Akademie d. Wissensch.", 1892); попытку такой физиологической теории П. воды в растениях представляют статьи Годлевского в "Pringsheim's Jahrbücher f. wissenschaft. Botanik", Bd. XV, и Вестермайера — в "Berichte d. deutsch, botan. Gesellsch." (1883). См. также Strassburger, "Ueber Saftsteigen", в "Histologische Beiträge" (V, 1893).

b) Ток пластического материала. Органические вещества, необходимые для питания, синтезируются зеленым растением в надземных органах, главным образом в листьях (см. Питание растений). Из листьев эти вещества ("пластический материал", как их нередко называют) передаются во все те органы, где нет процессов ассимиляции, но происходит обильное потребление пластического материала или потому, что орган растет, или потому, что в нем пластический материал отлагается в запас (семена, клубни, корневища, луковицы), или просто потому, что всякий живой орган дышит, дыхание же всегда сопровождается значительной тратой органического вещества. Таким образом, одновременно с током сырого сока в растении происходит обильное П. органических питательных веществ, ток пластического материала. Этот ток движется по коре, именно по коровой паренхиме и ситовидным трубкам. Там, где имеются млечники (см.), последние служат вспомогательными путями для более быстрого П. питательных веществ. Направление тока обусловливается потреблением доставляемого им материала и, таким образом, представляет род саморегуляции: питательные вещества направляются туда, где они потребляются. Белая лилия (Lilium candidum) в естественных условиях культуры не дает зрелых семян, так что в садоводстве долгое время принималось, что это растение потеряло уже способность размножаться семенами и может быть разводимо только луковицами. Но затем оказалось, что если своевременно отрезать цветущий побег около самой луковицы и поставить его в воду, то семена образуются вполне нормально. Питательные вещества, вырабатываемые листьями, направляются в этом случае в цветы и идут на созревание семян, тогда как в естественных условиях культуры они отвлекаются луковицей, отлагающей их в запас. Таким образом представляется возможным направлять ток пластического материала по желанию, чем и пользуются очень широко в практике сельскохозяйственного растениеводства. Например, при культуре табака обрывают в самом начале развития цветы и боковые побеги, чтобы направить питательные вещества в листья, и таким путем достигают роскошного развития этих последних. Обильное П. питательных веществ происходит при прорастании семян, луковиц и т. п. Так, семядоли боба до прорастания битком набиты запасными питательными веществами, после же прорастания оказываются опорожненными начисто. У многолетних растений, например, древесных пород, мы встречаем обильное П. пластического материала, повторяющееся периодически: летом и осенью (у дуба начиная с июля, у клена — даже с мая месяца) избыток питательных веществ, синтезированных листьями, отлагается в древесине в запас для нужд будущего года; самые листья перед сбрасыванием их осенью тщательно опоражниваются растением: все пригодное для питания переводится из них в ствол и ветви и отлагается в запас. Весной эти запасы подвергаются растворению и вместе с почвенным раствором передвигаются в развивающиеся почки (см. Плач растений). Развитие листвы, цветов у рано цветущих пород и, по-видимому, даже весенней древесины происходит именно за счет этих запасов.

с) П. газообразных веществ. Растение дышит, подобно животному, поглощая из воздуха кислород и выделяя углекислоту; при процессе же усвоения углерода происходит как раз обратный процесс: поглощается из воздуха углекислота и выделяется кислород. Кроме того, растение испаряет массу воды. Этому обмену газов между внешней атмосферой и растением много содействует уже широкое развитие поверхности последнего, хотя с этой стороны обмен ограничивается кроющими тканями (см. Ткани растительные). Кроме внешней поверхности, растение приходит, однако, в соприкосновение с воздухом еще при посредстве межклетных ходов и полостей, образующих внутри тканей и органов целую связную систему. С наружным воздухом эта внутренняя атмосфера растения сообщается при посредстве особых клапанов, или регуляторов — так называемых устьиц и чечевичек, вследствие чего газ, заключенный в ней, по своему составу у сухопутных растений весьма близок к атмосферному. У растений, живущих под водой, система межклетных ходов и полостей развита особенно сильно, но не сообщается с воздухом, и потому их внутренняя атмосфера резко отличается по своему составу от наружного воздуха и изменяется соответственно жизненным функциям растения, например, ночью беднеет кислородом, а днем обогащается им. Внутрь клеток газообразные вещества проникают путем осмоса через клеточные оболочки и растворения в соках живых клеток. Подробнее см. Wiesner u. Molisch в "Sitzungsber. Wiener Akademie" (1890).

Д. И.