» Время покоя или время борьбы
Новости
Национальный парк «Беловежская пуща» представляет собой один из крупнейших лесных массивов равнинной Европы, сохранившийся до наших дней в относительно ненарушенном состоянии. Его территория разделена государственной границей на две части — белорусскую и польскую.

Время покоя или время борьбы

21 Ноября 2019

Если мы посмотрим на лес поздней осенью, особенно в пасмурный и дождливый день, кажется, что природа замерла, затаилась в преддверии наступающей зимы. Печальное и унылое зрелище. Деревья и кустарники кажутся безжизненными, травы практически полностью исчезли из растительного покрова, еще недавно устилавшая землю желто-красная листопадная листва пожухла и побурела и ничто уже не радует глаз яркостью красок. Некоторым впечатлительным людям кажется даже, что растения умирают… IMG_6296.jpg
На самом деле, это, конечно же, не так. Даже в самый разгар зимы, в самые лютые морозы жизнь не покидает полностью растения. Одни процессы жизнедеятельности приостанавливаются – например, прекращается видимый рост; другие – сильно замедляются, в частности, интенсивность дыхания у растений уменьшается раз в 200, а то и 400, по сравнению с летним периодом. Такое состояние называется состоянием покоя или, более поэтично, сном природы. Как писал известный биолог и писатель-натуралист Сергей Викторович Покровский еще в самом начале прошлого века, период покоя – это особая форма жизни, полная глубокого смысла и значения. А если посмотреть глубже, то в этот период растения вряд ли спокойно отдыхают, это скорее время тяжелой борьбы – борьбы за выживание в экстремальных условиях. Тщательно подготовившись, запасшись питательными веществами, растения максимально экономят силы, чтобы с наступлением весны сбросить зимние оковы и дать жизнь новым поколениям. P1010455.jpg
Чего же так опасаются растения зимой? Как и любой живой организм растения боятся холода. И если корневую систему в земле укрывает лесная подстилка и снежный покров, то стволы и ветви деревьев и кустарников открыты «все ветрам». Думаю, что никому не понравится сидеть голышом на морозе – так и растения пытаются всячески «утеплиться». Происходит это благодаря внутренним изменениям в клетках, и прежде всего изменениям химического состава клеточного сока. Важнейшую роль в этом процессе играют сахара – они предохраняют белки клетки от свертывания при понижении температуры. Чем больше сахаров накопили растения в своих клетках, тем лучше они подготовлены к действию низких температур. Давно отмечен тот факт, что если плодовое дерево обильно плодоносило летом, то зимой оно будет менее морозоустойчивым. В этом случае питательные вещества, в том числе и сахара, расходовались в основном на образование плодов, а про запас их отложилось маловато. Плохо придется зимой и тем растениям, которые интенсивно росли осенью из-за длительной теплой погоды, их питательные вещества использовались на рост вегетативных органов, а не откладывались в запас. Неудивительно, что суровой зимой такие деревья легче вымерзают. Но не только сахарами едиными живы растения. Формирование морозоустойчивости – это довольно сложный, ступенчатый процесс. Он включает в себя и периодическое закаливание, которое начинается еще в осенние солнечные дни и далее происходит регулярно при повторяющихся слабых морозах.P1010455.jpg В это время изменяется ультраструктура цитоплазмы, перестраивается ферментный аппарат клеток, в результате чего они приобретают способность переносить значительное понижение температуры. Кроме таких химических внутриклеточных изменений, «утепляются» растения и своеобразной «шубой» – все лето, день за днем и год за годом, откладывают деревья под корой пробковую ткань. Эта прослойка из мертвых клеток не пропускает ни воду, ни воздух и сохраняет тем самым тепло живого растения. Чем старше дерево, тем толще в нём пробковый слой, поэтому старые, толстые деревья более морозоустойчивы, чем молодые деревца с тонкими стволиками. P1010479.jpg
Другой опасностью зимы для растений является недоступность воды. Вот такая странная история – при наличии огромного количества снега, воду растениям взять практически неоткуда. Дело в том, что вода в виде снега или льда – в своем твердом агрегатном состоянии – растениям недоступна. И зимой, среди сугробов, состоящих из чистейшего Н2О, растение могло бы запросто умереть от засухи. Но и эту проблему растения удачно разрешили в процессе своей эволюции. Наиболее радикально подошли к этому однолетние растения – они просто отмирают, переживают зиму только их семена. У многолетних трав отмирает надземная часть, но корни растения защищены, как одеялом, слоем снега. Листопадные деревья осенью сбрасывают свою листву, которая верой и правдой служила им весь вегетационный период, создавая органические вещества. В преддверии зимы широкие листовые пластинки, пронизанные тысячами устьиц, испаряющих воду, становятся просто опасными – они легко высушили бы всё растение. Поэтому растения избавляются от этой, ставшей тяжелой, ноши. Тяжелой еще и потому, что зимой, в снегопады, на таких листьях задерживалось бы очень много снега, что неминуемо привело бы к повреждению ветвей. А заодно растения освобождаются и от вредных веществ, которые к концу лета накопились в листьях. Несколько по иному пути адаптации пошли вечнозеленые деревья, такие как ель, пихта, сосна. Их узкие иголки эволюционировали от обычных листьев, чтобы минимизировать потребность в воде, они покрыты особым «восковым» налетом, а их устьица устроены так, что строго контролируют объемы испарения влаги. К тому же, хвоя даже зимой осуществляет процесс фотосинтеза, питая дерево, хотя и в замедленном режиме. P1010486.jpg
Как же растения узнают, что нужно готовиться к периоду покоя? Таким сигналом служит для них, прежде всего, уменьшение длины светового дня. Эти изменения воспринимаются у растений листьями или почками. Когда дни становятся короче, меняется соотношение между растительными гормонами, ускоряющими и замедляющими процессы роста. В листьях увеличивается содержание гормонов, тормозящих процессы вегетации, далее эти гормоны из листьев транспортируется в почки и «усыпляют» их. Одновременно в тканях растений уменьшается содержание естественных стимуляторов роста, например гиббереллинов. Вторым сигналом, говорящим растениям о приближении состояния покоя, является понижение ночных температур. В естественной среде эти два фактора (понижение температуры и уменьшение светового дня) действуют совместно, четко регулируя жизненный ритм растений.