Електрика у рослинах (частина 1)

Значення рослинного світу в житті людини та тварин

Електрика у рослинах (частина 1)

Серед численних фізіологічних процесів, що постійно протікають у тканинах та органах рослин, мабуть, найбільш загадковими є біоелектричні явища. Ще від часу відкриття Л. Гальвані електричних процесів у живих тканинах електрофізіологам були відомі звані струми ушкодження. При розрізанні поперек волокон м'язового апарату тварини і підведенні одного контакту гальванометра до зрізу, а іншого - до поздовжньої непошкодженої поверхні, прилад зафіксував різницю електричних потенціалів 0,1 В. Наступні вимірювання струмів пошкодження на рослинних тканинах показали аналогічні результати. Причому поверхні зрізів стебел, листя, репродуктивних органів та коренів завжди по відношенню до непошкодженої тканини мали негативний заряд. З'ясувалося також, що на момент загибелі деяких рослинних тканин різко зростає електричний потенціал. Коли, наприклад, індійський вчений Д. Бос з'єднав з гальванометром за допомогою голчастих мікроелектродів зовнішню та внутрішню частини зеленої горошини, а потім нагрів її до 60 о С, було зареєстровано напругу 0,5 В. Тоді здивований дослідник підрахував, що якщо 500 пар половинок горошин зібрати в певному порядку в серії, то електрична напруга складе 500 В. Добре, що кухар не знає про небезпеку, яка йому загрожує, коли він готує цю особливу страву. На щастя для нього, горошини самі не поєднуються в упорядковані ланцюги!

Деяка різниця потенціалів була встановлена і між різними частинами тканин у різних органах неушкоджених рослин. Але дослідники, які спостерігали за поведінкою рослинзауважили, що в залежності від низки обставин природа утворення в них електричного струму неоднакова. Тому струми, що виникають у природних умовах у неушкоджених органах рослин та їх тканинах, а також струми, що утворюються внаслідок пошкодження тканин, стали називати струмами спокою. А струмам, що виникають у живих тканинах під впливом різних подразників, дали назву струмів дії. Прекрасним наочним доказом прояву струмів дії рослин є механізм складання листя під впливом зовнішніх подразників у мімози сором'язливої і венериної мухоловки, що мають тканини, здатні різко скорочуватися.

До теперішнього часу отримана достатня інформація про електричні явища, що супроводжують у рослинах процеси фотосинтезу, дихання, пересування речовин їх тканинами. Відкрито електричні ритми рослин. Якщо, наприклад, помістити у воду кінчик кореня молодої рослини гороху посівного та між різними точками кореня та зовнішнім середовищем (водою) вимірювати різницю потенціалів, цей показник періодично змінюватиметься з інтервалом 5-20 хв. Амплітуда цих коливань знижується при віддаленні від кінчика кореня, які частота сильно залежить від температури довкілля.

Важлива і дуже цікава роль електричних явищ у житті квіток. Процеси запилення та запліднення вони залежать від вмісту електричних зарядів як і жіночих генеративних органах, і у пилку. Електричний потенціал пилкових зерен обумовлює їх життєздатність та активність. Електризація маточок, у свою чергу, забезпечує успішне проростання родинного пилку та утворення зав'язі.

У деяких рослин, що перехреснозапилюються, електричні імпульси квіток сприяють їх перезапиленню, приводячи в рух тичинки навіть при легкому.дотику до квітки. Це явище можна спостерігати у квіток волошки посівної (синьої), соняшнику однорічного, барбарису звичайного. Дуже добре видно такі рухи у артишоку. При струшуванні його квітки рух тичинок нагадує ритуальний танець: верхні кінці тичинкових ниток з пильовиками спочатку схиляються в один бік, а потім - в інший. При цьому тичинки швидко коротшають, а з кожного пильовика виділяється крапля рідини, що містить пилок. Тепер комаха - обурювач спокою - не в змозі пробратися між тичинками, що згинаються, не вимазавшись грунтовно в цій рідині. Ось так і переноситься пилок з однієї квітки на іншу. А "танцівниці"-тичинки після запліднення втрачають свою рухливість, скільки не струшуй рослину!

Своєрідно влаштований запилювальний механізм і у барбариса звичайного. У основи кожної пелюстки знаходиться по 2 заліза, що виділяють багато нектару. У нормальному стані тичинки щільно притиснуті до дещо загнутих пелюсток, але як тільки комаха, що бажає поласувати нектаром, торкнеться їх внутрішньої сторони, що володіє високою чутливістю, тичинки різко згинаються всередину, ударяють пильовиками по тілу комахи і викидають на нього пилок. При відвідуванні іншої квітки комаха залишає цей пилок на його рильці. Подібну картину можна спостерігати і на квітках люцерни. Зірвавши невелику гілочку цієї квітучої рослини, обережно введіть тонку стеблину якоїсь злаки всередину квітки. Якщо в ньому ще не побував хоботок бджоли, джмеля або іншої комахи, по соломинці миттєво вдарять схожі на довгий язик тичинки, що зрослися в одну трубочку, а з дозрілих пильовиків висиплеться пилок. Коли цю роль виконує комаха, вона неминуче стає переносником пилку з однієї квітки.на іншій.

У деяких рослин відвідування квіток комахами викликають рух маточок, а у липи дрібнолистої та крупнолистої навіть стимулюють посилене виділення нектару.