Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Ботаники>>Семенные растения перехимичили гидравлику папоротников

Воскресенье, 19 Декабрь 2010 00:00

Семенные растения перехимичили гидравлику папоротников

Автор 

Семенные растения сумели завоевать мир не только благодаря эффективному способу размножения, но и из-за нового способа регулировки водного баланса.

Между растениями и атмосферой происходит постоянный газообмен, вход и выход регулируют поры на поверхности листьев – устьица. Через них растение получает кислород для дыхания и углекислый газ для фотосинтеза, через них же происходит испарение воды – транспирация. Устьица открываются и закрываются под действием внешних и внутренних факторов.

Растение с устицамиРастение с устицамиУстьица устроены просто: две замыкающие клетки бобовидной формы, между которыми находится устьичная щель. К замыкающим клеткам примыкают соседние клетки эпидермиса – вспомогательные. У всех сосудистых (высших) растений работает базовый механизм регуляции работы устьиц, основанный на принципе гидравлики. Если содержание воды в замыкающих клетках увеличивается, они напрягаются – повышается тургор, и меняют форму, открывая устьичную щель. Через отверстие происходит испарение воды. Содержани воды снижается — клетки становятся вялыми, а щель замыкается.

Но как показали австралийские ученые из Университета Тасмании в Хобарде (University of Tasmania, Hobart), регуляция работы устьиц у семенных растений и их предшественников – папортников и плаунов принципиально различается.

Гормональная регуляция лучше гидравлической

У семенных растений помимо такого пассивного механизма регуляции имеется активный, за который отвечает фитогормон абсцизовая кислота, или абсцизин. Если количество воды в клеточных тканях снижается, уровень абсцизина увеличивается. А к нему чувствительны замыкающие клетки.

В эксперименте ученые поливали раствором абсцизина растения из разных групп. Когда концентрация фитогормона достигала определенной величины, у покрытосеменных и голосеменных (хвойных) растений закрывались устьица. Папортники и плауны так на абсцизин не реагировали. То есть, у них активного механизма, регулирующего работу устьиц. Закрыть устьица у них можно другим способом – отрезать лист; тогда соседние ткани резко теряли воду.

Фитогормон абсцизин и у папортников, и у плаунов есть – у них работают гены, обеспечивающие его синтез. И хотя концентрация гормона в их тканях намного меньше, чем в тканях семенных растений, он выполняет другие присущие ему функции, например, регулирует рост и развитие. Но семенные растения научились абсцизином регулировать работу устьиц, за счет чего приобрели более тонкий механизм контроля водного баланса, так как на гормон клетки отвечают намного быстрее, чем на изменения тургора.

Секрет завоевания мира

Устьица семенных растений, в отличие от папортников и плаунов, реагируют не только на то, как меняется содержание воды, но и на концентрацию CO2 в воздухе подустьичной полости: при снижении – открываются, при повышении – закрываются. К снижению СО2 приводит фотосинтез в замыкающих клетках под действием света, и открытие устьиц обеспечивает приток углекислого газа из воздуха. Это позволяет регулировать жизнедеятельность в зависимости от времени суток.

Биологи пришли к заключению, что активно регулировать работу устьиц предковые формы семенных растений начали около 360 млн лет назад, когда отделились от папортников и плаунов. Именно тонкие механизмы контроля водного баланса позволили семенным растениям широко распространиться по миру и приспособиться к любому климату, в том числе к засушливому.

Статья о причинах глобального успеха семенных растений опубликована в Science.

 


 

Источник: Infox.ru


 

Прочитано 10559 раз Последнее изменение Вторник, 15 Январь 2013 14:59

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Женщины и мужчины ощущают боль разными клетками, выяснили ученые

30-06-2015 Просмотров:4756 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Женщины и мужчины ощущают боль разными клетками, выяснили ученые

Эксперименты на мышах показали, что представители сильного и слабого пола ощущают боль совершенно разными группами нервных клеток, что ставит под сомнение все лабораторные опыты по созданию лекарств от хронической боли, заявляют нейрофизиологи в статье в журнале Nature Neuroscience. "Другие...

Физики заглянули внутрь вируса-гиганта

05-03-2015 Просмотров:4926 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Физики заглянули внутрь вируса-гиганта

Ученые впервые создали трехмерную реконструкцию внутреннего устройства гигантского мимивируса. Аналогичная методика позволит работать также с вирусами, вызывающими герпес и СПИД. Строение мимивирусаОб этом говорится в статье шведских специалистов из Университета Упсалы,...

Найдены полные окаменелости гигантских ранних деревьев

19-04-2007 Просмотров:9937 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Найдены полные окаменелости гигантских ранних деревьев

Вильям Стейн (William Stein), палеоботаник из университета Бингемтона (Binghamton University) вместе с коллегами нашёл две окаменелости самых древних деревьев, одна из которых представляет собой цельное дерево (ствол, соединённый с кроной)....

Африканские рыбы оказались самыми скороспелыми позвоночными

06-09-2013 Просмотров:7095 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Африканские рыбы оказались самыми скороспелыми позвоночными

Африканские рыбы нотобранхии Nothobranchius kadleci и Nothobranchius furzeri достигают половой зрелости в рекордные сроки — всего лишь за 17–18 дней с момента появления на свет. Нотобранхии N. kadleci достаточно 17 дней,...

Как обезьяны заселяли Южную Америку

15-01-2014 Просмотров:7026 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Как обезьяны заселяли Южную Америку

Обезьяны впервые появились в Южной Америке примерно 37 млн лет назад. Высадившись в бассейне Амазонки, они постепенно расселились на север до Карибского бассейна и на юг до Патагонии, уверен профессор...

top-iconВверх

© 2009-2018 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.