• Город
  • Люди
  • Еда
  • Культура
  • Путешествия
  • Наука и технологии
  • Колонки
  • Показаны результаты для: Array

  • На многие вопросы мы знаем ответы с детства. Поразительно то, что с возрастом мы редко ищем развернутые ответы на эти вопросы, а продолжаем довольствоваться тем самым «железным» детским ответом. И теряем возможность узнать истину, которая часто оказывается интересней вымыслов.

    Серия публикаций «Недетские ответы» рассматривает ряд подобных вопросов, и первым будет вопрос:

    Почему растения растут вверх?

    На этот вопрос большинство людей ответят вам как примерные школьники: «Тянутся к теплу и свету». И это в лучшем случае. Были персонажи среди моих знакомых, которые полагали, что вредным насекомым тяжелей добраться до листьев, если растение стоит вертикально.

    Забудьте, выкиньте из головы. Наиболее корректный ответ на вопрос «Почему растения растут вверх?» - это «вследствие действия силы притяжения». А теперь поподробнее.

    В 1806 году английский ботаник (ботаник в смысле ботаник, а не задрот) Томас Найт, исследуя развитие растений, задумался, а почему растения стремятся расти вверх? Что указывает им «Ты туда не расти, ты сюда расти»? И Томас предположил: в этом должна быть замешана некая фундаментальная сила, скорее всего, сила притяжения Земли.

    Для проверки гипотезы он провел гениально простой, но показательный эксперимент. На обод колеса он прикрепил кусочки земли , посадил туда семена растений. И закрутил колесо со скоростью около 2.5 оборотов в секунду. Такой скорости было достаточно, чтобы образовалась центробежная сила, направленная от центра колеса наружу и имитировавшая силу притяжения Земли.

    Найт крутил колесо (не сам конечно, а с помощью механизмов и силы воды) в течение нескольких суток. В результате он с удовлетворением увидел следующее. Корни растения устремились наружу вдоль радиуса колеса, по направлению «силы тяжести», а стебли, наоборот, стали расти внутрь, к центру колеса, против направления «силы тяжести»! Все оказалось в точности как в природе (см. картинку внизу).

    Image title

    Таким образом было доказано, что растения действительно растут по линии действия силы тяжести. И явление это было названо геотропизмом (или гравитропизмом, кому как удобнее). Рост корней по направлению силы тяжести умные люди назвали положительным геотропизмом, а рост стебля против направления силы тяжести - отрицательным геотропизмом. 

    Ну что ж, мы ответили на вопрос почему растения растут вверх – из-за гравитации. Но теперь встает вопрос, какого черта почему гравитация направлена вниз, но растение упорно тянется вверх?

    Представим себе прорастающее семя растения, у которого и стебель, и корень лежат горизонтально. На кончиках стебля и корня есть конусы нарастания, где все очень активно и весело, как в Алмате по прибытию студентов с каникул. Именно в этих конусах образуются новые клетки и очень важные вещества под названием Ауксины. Главная фишка Ауксинов в том, что они влияют на растяжение клеток растения.

    Image title

    Под действеим гравитации, ауксины спускаются вниз. В этом им помогают статолиты – маленькие частицы (например, крахмала), которые своим весом чувствуют гравитацию и указывают растению «Эй, низ там, куда мы падаем!». Таким образом, ауксины скапливаются внизу:

    Image title

    И тут начинается магия. Клетки стебля нежнее и мягче, от обилия ауксинов они с удовольствием растягиваются. Таким образом, стебель снизу растягивается, и изгибается вверх. Клетки же корня жестче и сердитее, и совершенно по-другому реагируют на ауксины: при обилии ауксина они включают защитную реакцию и не растягиваются вообще. Таким образом, клетки корня растут только наверху, но не растут внизу, и сам корень изгибается вниз:

    Image title


    И когда растение уже выпрямилось, вышеописанный эффект только усиливается:

    Image title


    Вот вам и ответ на, казалось бы, простой детский вопрос: Почему растения растут вверх. Истина порой удивительней ожидаемого ответа, не так ли? :-))

    Литература и ссылки:

    Rubinstein and Prat. La réaction des plantes à la gravité (gravitropisme)

    Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн Э. Современная ботаника


    обсуждение
    Читать по этой теме