Введение в проблематику реферата.
Природа транспорта воды у растений изучена несравненно слабее, чем, скажем, у животных и человека .Последние в качестве систем, по которым осуществляется циркуляция жидкостей, имеют системы лимфо - и кровообращения. Моторную роль при этом выполняют контрактильные системы, прежде всего сердце .Внутренние транспортные системы животных и человека интенсивно изучаются, и уже достигнут определенный прогресс в понимании физиологии лимфо- и кровообращения, чего нельзя сказать о растениях.
Традиционно при изучении транспорта воды в растении основное внимание отводится восходящему водному току. Нижним концевым двигателем этого тока является корневое давление. Корневое давление- это сила, с которой корень нагнетает воду в сосуды ксилемы. Одно из внешних проявлений корневого давления, обнаруживаемый «плач» или экссудация у отделенных корневых систем. До сих пор достаточно распространено упрощенное представление, согласно которому восходящий водный ток обязан своим происхождением специфическим условиям существования растения, а именно: наземное растение окружено воздушной средой, без которого оно не может обходиться, так как воздушная среда-источник углекислоты, необходимой для фотосинтеза. В силу же того, что растение не имеет прочных покровов ( подобных таковым у животных ), оно неизбежно вынуждено испарять влагу со своей поверхности, а восполнения этих потерь –транспортировать воду через корневую систему из почвы. Иными словами растение всего-навсего играет роль канала между почвой и атмосферой. Основываясь на таком представлении, транспорт воды в растении представляет собой, чуть ли не простой физический процесс, который регулируется по большей части не самим растением, а лишь воздействием факторов внешней среды. Складывается впечатление. Что такой принципиальный и жизненно важный процесс, как водопоглащение и транспирация оборачивается для растения неизбежным злом. Но известно, что такое упрощенное представление о природе корневого давления существовало не всегда. Напротив, первые исследователи корневого давления ( 18 век ) в своих воззрениях оказались очень близки к взглядам современных ученых.
Корневое давление один из наиболее изучаемых физиологических процессов: впервые оно было описано английским ученым С.Г. Гэльсом в 1727 году в книге «Статика растений» и с тех пор не ослабевает интерес к раскрытию движущих сил и механизмов этого явления. Первые исследователи Гэльс и Найт (1801 г.) полагали, что решающая роль в создании корневого давления принадлежит живим клеткам, секретирующим воду в проводящие сосуды, а затем проталкивающим ее в побеги.
Корень подобен работе осмометра. Период девятнадцатого и первой половины двадцатого века отмечен в истории растений, как время господства упрощенных воззрений на работу корня. Корень, функционируя, подчиняется только физическим законам природы. А живые клетки корневой системы не только принимают участие в транспорте воды, но даже препятствуют водному току. Исследователи Дютроше, Пфеффер, Пристли подробно изучали работу осмометра и в своих заключениях были единомышленны : деятельность корня подобна работе простого осмометра. Ксилемный сок при этом – раствор, заполняющий осмометр, а эндодерма в совокупности с паренхимными клетками – полупроницаемая мембрана.
В настоящее время все большее число ученых-физиологов растений признает осмотическую концепцию экссудации недостаточной для объяснения работы корня. На основании проведенных разносторонних опытов, показано, что деятельность корневой системы складывается из двух составляющих: осмотической и метаболической.
Опытно доказано, что при поглощении корнем раствором ингибиторов или стимуляторов контрактильных систем клеток экссудация или полностью останавливается или многократно увеличивает интенсивность по сравнению с контролем. Это прямо указывает на то, что метаболизм корня влият на поглащение и проведение воды.