Устьица у растения: определение, расположение, функции. Значение устьиц в дыхании растений. Строение устьиц растений. Механизм работы устьиц растений Устьица располагаются на верхней стороне листа у

Устьица, их строение и механизм действия

Клетки эпидермиса почти непроницаемы для воды и газов благодаря своеобразному устройству их наружной стенки. Как же осуществляются газообмен между растением и наружной средой и испарение воды -- процессы, необходимые для нормальной жизнедеятельности растения? Среди клеток эпидермиса встречаются характерные образования, называемые устьицами.

Устьице -- щелевидное отверстие, окаймленное с двух сторон двумя замыкающими клетками, имеющими большей частью полулунную форму.

Устьица - это поры в эпидермисе, через которые происходит газообмен. Они имеются главным образом в листьях, но есть и на стебле. Каждое устьице с двух сторон окружено замыкающими клетками, которые в отличие от других эпидермальных клеток содержат хлоропласты. Замыкающие клетки контролируют величину отверстия устьица за счет изменения своей тургесцентности.

Клетки эти живые и содержат хлорофилловые зерна и крупинки крахмала, отсутствующие в других клетках эпидермиса. Особенно много устьиц на листе. На поперечном разрезе видно, что непосредственно под устьицем внутри ткани листа находится полость, называемая дыхательной. В пределах щели замыкающие клетки более сближены в средней части клеток, а выше и ниже они дальше отступают друг от друга, образуя пространства, называемые передним и задним двориком.

Замыкающие клетки способны увеличивать и сокращать свои размеры, благодаря чему устьичная щель то широко раскрывается, то суживается или даже совсем бывает закрыта.

Таким образом, замыкающие клетки являются аппаратом, регулирующим процесс открывания и закрывания устьиц.

Как же осуществляется этот процесс?

Стенки замыкающих клеток, обращенные к щели, утолщены значительно сильнее, чем стенки, обращенные к соседним клеткам эпидермиса. Когда растение освещено и имеет избыток влаги, в хлорофилловых зернах замыкающих клеток происходит накопление крахмала, часть которого превращается в сахар. Сахар, растворенный в клеточном соке, притягивает воду из соседних клеток эпидермиса, вследствие чего в замыкающих клетках повышается тургор. Сильное давление приводит к выпячиванию стенок клеток, примыкающих к эпидермальным, а противоположные, сильно утолщенные стенки выпрямляются. Вследствие этого устьичная щель раскрывается, и газообмен, а также испарение воды увеличиваются. В темноте или при недостатке влаги тургорное давление уменьшается, замыкающие клетки принимают прежнее положение и утолщенные стенки смыкаются. Щель устьица закрывается.

Устьица расположены на всех молодых неодревесневших наземных органах растения. Особенно много их на листьях, причем здесь они расположены, главным образом, на нижней поверхности. Если лист расположен вертикально, то устьица развиваются с обеих его сторон. У плавающих на поверхности воды листьев некоторых водных растений (например, кувшинки, кубышки) устьица расположены только на верхней стороне листа.

Число устьиц на 1 кв. мм листовой поверхности в среднем равно 300, однако иногда достигает 600 и более. У рогоза (Typha) насчитывают свыше 1300 устьиц на 1 кв. мм. Листья, погруженные в воду, устьиц не имеют. Расположены устьица чаще всего равномерно по всей поверхности кожицы, но у некоторых растений собраны группами. У однодольных растений, а также на хвоинках многих хвойных они расположены продольными рядами. У растений засушливых областей нередко устьица бывают погружены в ткань листа. Развитие устьиц обычно происходит следующим образом. В отдельных клетках эпидермиса образуются дугообразные стенки, разделяющие клетку на несколько более мелких так, что центральная из них становится родоначальницей устьиц. Эта клетка разделяется продольной (по оси клетки) перегородкой. Затем эта перегородка расщепляется, и образуется щель. Ограничивающие ее клетки становятся замыкающими клетками устьица. У некоторых печеночных мхов имеются своеобразные устьица, лишенные замыкающих клеток.

На рис. показан вид устьиц и замыкающих клеток на микрофотографии, полученной с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Здесь видно, что клеточные стенки замыкающих клеток неоднородны по толщине: та стенка, которая ближе к отверстию устьица, явно толще, чем противоположная стенка. К тому же целлюлозные микрофибриллы, из которых состоит клеточная стенка, расположены таким образом, что стенка, обращенная к отверстию, менее эластична, а некоторые волокна образуют своего рода обручи вокруг замыкающих клеток, похожих на сардельки. По мере того как клетка всасывает воду и становится тургесцентной, эти обручи не дают ей расширяться дальше, позволяя лишь растягиваться в длину. Поскольку замыкающие клетки соединены своими концами, а более тонкие стенки вдали от устьичной щели растягиваются легче, клетки приобретают полукруглую форму. Поэтому между замыкающими клетками появляется отверстие. (Такой же эффект мы получим, если будем надувать колбасовидный воздушный шарик с липкой лентой, приклеенной к нему вдоль одной из его сторон.)

И наоборот, когда вода выходит из замыкающих клеток, пора закрывается. Каким образом происходит изменение тургесцентности клеток, пока не ясно.

В одной из традиционных гипотез - "сахарокрахмальной" гипотезе - предполагается, что днем в замыкающих клетках возрастает концентрация сахара, а в результате повышается осмотическое давление в клетках и поступление в них воды. Однако никому еще не удалось показать, что в замыкающих клетках накапливается достаточное количество сахара, чтобы вызвать наблюдаемые изменения осмотического давления. Недавно было установлено, что днем на свету в замыкающих клетках накапливаются ионы калия и сопутствующие им анионы; такого накопления ионов вполне достаточно, чтобы вызвать наблюдаемые изменения. В темноте ионы калия (К+) выходят из замыкающих клеток в прилегающие к ним клетки эпидермиса. До сих пор неясно, каким анионом уравновешивается положительный заряд иона калия. У некоторых (но не у всех) изученных растений отмечалось накопление большого количества анионов органических кислот типа малата. Одновременно уменьшаются в размере крахмальные зерна, которые появляются в темноте в хлоропластах замыкающих клеток. Это позволяет предполагать, что крахмал на свету превращается в малат.

У некоторых растений, например у Allium cepa (лук), в замыкающих клетках нет крахмала. Поэтому при открытых устьицах малат не накапливается, а катионы, по-видимому, поглощаются вместе с неорганическими анионами типа хлорида (Сl-).

Некоторые вопросы остаются нерешенными. Например, почему для открывания устьиц нужен свет? Какую роль играют хлоропласты, кроме запасания крахмала? Превращается ли малат в темноте обратно в крахмал? В 1979 г. было показано, что в хлоропластах замыкающих клеток Vicia faba (конские бобы) отсутствуют ферменты цикла Кальвина и система тилакоидов развита плохо, хотя хлорофилл и имеется. В результате не работает обычный С3 - путь фотосинтеза и не образуется крахмал. Это могло бы помочь объяснить, почему крахмал образуется не днем, как в обычных фотосинтезирующих клетках, а ночью. Другой интересный факт - отсутствие плазмодесм в замыкающих клетках, т.е. сравнительная изолированность этих клеток от остальных клеток эпидермиса.

Устьица представляют собой высокоспециализированные образования эпидермы, состоящие из двух замыкающих клеток, между которыми имеется своеобразный межклетник, или устьичная щель ( рис. 37). Щель может расширяться и сужаться, регулируя транспирацию и газообмен. Под щелью располагается дыхательная, или воздушная, полость, окруженная клетками мякоти листа . Клетки эпидермы, примыкающие к замыкающим, получили название побочных, или околоустьичных. Они участвуют в движении замыкающих клеток. Замыкающие и побочные клетки образуют устьичный аппарат. Число побочных клеток и их расположение относительно устьичной щели позволяют выделять ряд устьичных типов. Их изучением занимается стоматография. Данные стоматографии нередко используются в систематике растений для уточнения систематического положения таксонов. Наиболее часто встречающиеся устьичные типы показаны на рисунке 38 .

Аномоцитный тип устьичного аппарата обычен для всех групп высших растений , исключая хвойные . Побочные клетки в этом случае не отличаются от остальных клеток эпидермы. Диацитный тип характеризуется только двумя побочными клетками, общая стенка которых перпендикулярна устьичной щели. Этот тип обнаружен у некоторых цветковых , в частности у большинства губоцветных и гвоздичных . При парацитном типе побочные клетки располагаются параллельно замыкающим и устьичной щели. Он найден у папоротников , хвощей и ряда цветковых растений . Анизоцитный тип обнаружен только у цветковых растений . Здесь замыкающие клетки окружены тремя побочными, одна из которых заметно крупнее или мельче остальных. Тетрацитным типом устьичного аппарата характеризуются преимущественно однодольные . При энциклоцитном типе побочные клетки образуют узкое кольцо вокруг замыкающих клеток. Подобная структура найдена у папоротников , голосеменных и ряда цветковых . Расположение замыкающих клеток относительно прочих клеток эпидермы у разных видов неодинаково. В одних случаях замыкающие клетки находятся на одном уровне с эпидермальными, иногда выступают над ними или, напротив, залегают значительно глубже (погруженные устьица). Последнее наблюдается у растений, приспособленных к засушливым условиям. Иногда углубления, в которых располагаются устьица, выстланы или прикрыты волосками. Называются они устьичными криптами .

Число и распределение устьиц на листе или побеге варьируют в зависимости от вида растений и условий жизни. Число их обычно колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен на 1 кв.мм поверхности.

Механизм движения замыкающих клеток весьма сложен и неодинаков у разных видов. У большинства растений при недостаточном водоснабжении в ночные часы, а иногда и днем тургор в замыкающих клетках понижается и щель замыкается, снижая тем самым уровень транспирации. С повышением тургора устьица открываются. Считают, что главная роль в этих изменениях принадлежит ионам калия. Существенное значение в регуляции тургора имеет присутствие в замыкающих клетках хлоропластов . Первичный крахмал хлоропластов , превращаясь в сахар , повышает концентрацию клеточного сока. Это способствует притоку воды из соседних клеток и переходу замыкающих клеток в упругое состояние.

Общая площадь устьичных отверстий составляет лишь 1-2% площади листа. Несмотря на это, транспирация при открытых устьичных щелях достигает 50-70% испарения, равного по площади открытой водной поверхности.

После прохождения устьица газ может диффундировать к поверхности клеток, находящихся внутри листа. Поверхность клеток защищена водной пленкой; внутри листа относительная влажность воздуха составляет 100%- Перенос газа к этим клеткам мезофила осуществляется с сопротивлением гмез- Сопротивление при переносе через граничный воздушный слой зависит от скорости ветра (она влияет на толщину слоя) и от диффузионных свойств газа .[ ...]

Вводные пояснения. Движение устьиц обусловлено особенностями их анатомического строения. Устьица состоят из двух замыкающих клеток полулунной или бобовидной формы, внутренние стенки которых утолщены, а наружные - тонкие. При насыщении замыкающих клеток водой наружные стенки сильно растягиваются, кривизна замыкающих клеток увеличивается и устьич-ная щель открывается. В случае потери воды замыкающие клетки выпрямляются и устьичиые щели закрываются. В основе динамики тургора замыкающих клеток лежит изменение их осмотического давления.[ ...]

Цель работы - исследование реакции устьиц регене рантов ex vitro в сравнении с интактными растениями. Объектом послужила твердая яровая пшеница сорта Харьковская 46. Использовали метод измерения усть-ичной проводимости (gs) с помощью порометра MK-Delta Т равновесного типа с непрерывным потоком воздуха. У регенерантов, выращиваемых в закрытых пробирках в условиях нормального освещения, замеряли gs в момент извлечения из пробирок. Затем регенеранты переносили в вегетационные сосуды с почвенной смесью на светоплощадку в условия слабого освещения. Сосуды в первые 1-3 сут накрывали стеклянными колпаками для создания аналогичной пробиркам высокой ОВВ (99%), т.е. в условия пониженного транспирационного запроса. Затем, приоткрывая сосуды, ОВВ постепенно уменьшали. Через 10 сут стеклянные колпаки снимали, и регенерантам создавали условия нормального освещения. В течение 1-15 сут ежедневно замеряли gs. Установлено, что gs регенерантов, находящихся в пробирках, в 2 раза выше gs интактных растений, что, возможно, связано с высокой ОВВ в закрытых пробирках. Но все же после процесса адаптации на 7-9-е сут устьица регенерантов были открыты шире на 20%, чем устьица интактных растений. При нормальном освещении gs регенерантов повышался, что, по-видимому, связано с действием света на устьица. Однако gs регенерантов был на 20% ниже, чем у интактных растений, т.е. устьица регенерантов не были способны открыться достаточно широко.[ ...]

Небольшие, дозы 302 вызывают открытие устьица листа, при высоких дозах происходит их закрытие . В соответствующих условиях увеличение времени пребывания устьиц в открытом состоянии приводит к водному стрессу, но связь такого физиологического явления с метаболизмом листа абсолютна неясна. Влияние Э02 на метаболизм листа в большинстве случаев изучалось в в доиллимольных концентрациях сульфитных растворов. Связь концентрации БСЬ в газовой фазе с его равновесной концентрацией, установленная с учетом возможных реакций в растворе (исключая окисление), представлена на рис. УП-5. При концентрации БОг в газовой фазе равной 100 мкг/м3 (0,3 млн-1), равновесная концентрация соединений Э(1У) в растворе составляет 36 ммоль/дм3. Эта величина в действительности могла быть выше, если можно было бы оценить и учесть буферную способность мезофильной воды.[ ...]

Как известно, для газообмена и транспирации растению служат устьица - особые клетки, расположенные в эпидермисе, их иногда образно называют «форточками» растений. Так вот количество устьиц у суккулентов обычно уменьшено, кроме того, устьица иногда располагаются не на поверхности, а в глубине ткани листа.[ ...]

Травы или вторичные древовидные формы. Устьица ано-моцитные или с побочными клетками, обычно с 2 побочными клетками (нарацитные). Сосуды только в корнях или во всех вегетативных органах, очень редко отсутствуют. Цветки обоеполые или редко однополые. Околоцветник хорошо развит и состоит из сходных между собой (обычно лепестковидных) или ясно различающихся чашелистиков и лепестков, или же околоцветник редуцирован. Зрелая пыльца обычно 2-клеточная, реже 3-клеточная. Гинецей, как правило, ценокарпный, редко (у примитивных триурисовых и некоторых примитивных лилейных) более или менее апокарпный. Семена обычно е обильным эндоспермом, по у порядка имбирных с периспермом и остатком эндосперма или только с периспермом.[ ...]

Большее нагревание листьев, чем окружающего воздуха, способствует испарению. Устьица - отверстия, через которые проходит воздух и пары воды, у этого растения находятся на нижней стороне листа.[ ...]

У S. falcispora пикниды оливково-бурые, приплюснуто-шаровидные, 50-100 мкм в диаметре, с маленьким круглым устьицем. Пикноспоры бесцветные или желтые, с 5-7 перегородками, прямые или серповидно согнутые, размером 30-43X3-4 мкм. У S. secalis пикниды расположены рядами, диаметр их до 90 мкм. У S. nodorum диаметр пикниды варьирует от 70 до 210 мкм, располагаются они обычно вдоль жилок листа, имеют слабо развитые устьица; иикноспоры узкоцилиндрические, бесцветные, с 3 перегородками, размером 15-32X2-4 мкм. Зимуют грибы в виде грибницы и иикнид с пикноспорами на всходах озимой ржи и остатках пораженных растений у поверхности почвы. При наличии капельной влаги и температуре от 9 до 22°С пикноспоры прорастают. Заболевание приводит к преждевременному усыханию листьев, недоразвитости колоса и ощутимому недобору зерна (до 15%). Устойчивых к септориозу сортов ржи нет.[ ...]

Возбудитель болезни - бактерии Xanthomonas campestris pv. vesicatoria Dye (==Xant. vesicatoria Dowson). В растение проникают через устьица и места ранения, а распространяются по межклеточным пространствам мезофилла и полисадной ткани листа. Продолжительность инкубационного периода болезни при заражении листьев 3-6 дней, а при заражении плодов - 5-6 дней.[ ...]

Многолетние травы или кустарнички, иногда лианы с очередными цельными листьями, лишенными прилистников. Устьица разных типов. Членики сосудов с простой перфорацией. Цветки в верхоцветных соцветиях или в кистях, обоеполые, 5-членные, с двойным околоцветником. Чашечка сростнолистная, большей частью сухопленчатая. Венчик обычно явственно сростнолепестный. Тычинок 5, супротивных лепесткам и более пли менее приросших к трубке венчика. Пыльцевые зерна 3-5-бо-роздные или реже (¡-рассеянно-бороздные. Гинецей цеиокарпный (лизикарпный), из 5 плодолистиков, со свободными или более или менее сросшимися столбиками; завязь верхняя, с одним базальным семязачатком на длинной, почти окружающей его семяножке. Характерно наличие-обтуратора (пробочки), отходящего от верхней части завязи н врастающего в микропиле (он содействует прохождению пыльцевой трубки). Плод сухой, нераскрывающийся или редко раскрывающийся створками снизу вверх. Семена с большим прямым зародышем и обычно с ондоспормом, по без перисперма. Происхождение, вероятно, от примитивных представителей порядка гвоздичных, скорее всего от предков, близких к современным портулаковым и базелловым.[ ...]

Число устьвчных отверстий колеблется в зависимости от вида растения от 1 до 60 тыс. на 1 см2 листа. Большая часть устьиц расположена на нижней стороне листа.[ ...]

Деревья, кустарники или травы. Листья цельные или различным образом расчлененные. Устьица разных типов, большей частью без побочных клеток. Сосуды всегда имеются; членики сосудов с лестничной или простой перфорацией. Цветки обоеполые или однополые, с двойным околоцветником или реже безлепестные; у более примитивных семейств околоцветник часто спиральный или спироциклический. Андроцей, когда он состоит из многих тычинок, развивается л центробежной последовательности. Зрелая пыльца 2-клеточная или реже 3-клеточная. Гинецей апокарпный или чаще цепокаршшй. Семена, как правило, с эндоспермом.[ ...]

Источником инфекции являются зараженные семена и неперегнившие растительные остатки. Заражение происходит через устьица и ранки. Инкубационный период болезни 5 - 10 дней. При сильном ее развитии недобор урожая плодов может составлять 40 % и более.[ ...]

Зооспоры могут жить и двигаться только в воде. Попав на зеленые части растения, они быстро передвигаются к открытым устьицам, затем втягивают в себя жгутики, облекаются тонкой оболочкой и прорастают, давая нитевидный росток, внедряющийся в ткань растения через устьице. Росток разрастается в грибницу, располагающуюся по межклеткам. В клетки растения-хозяина заходят гаустории, с помощью которых гриб извлекает питательные вещества. По мере роста грибницы в начале отмирания клеток растения формируются органы размножения. Летом при соответствующей влажности гриб обычно образует бесполое спороношение - зооспораигиеносцы с зооспорангиями, которые выходят через устьица и образуют белый налет.[ ...]

Однако это не единственное объяснение. В последнее время японский исследователь М. Фужино показал, что замыкающие клетки устьиц в открытом состоянии содержат значительно больше калия па свету но сравнению с темнотой. Прибавление АТФ к эпидермису, плавающему на растворе КО, увеличивает скорость открытия устьиц иа свету. На основании этих данных можно считать, что осмотическое давление замыкающих клеток устьиц воврастает благодаря усиленному поступлению калия, регулируемому АТФ. Причем для этого может быть использована АТФ, образованная в процессе фотосипте-тического фосфорилирования, происходящего на свету (с. 126). Вов-иожно, что обе эти теории являются верными. Не вызывает сомнений необходимость АТФ для осуществления движения устьичпых клеток. Исследования советского ученого С. А. Кибрика показали возрастание содержания АТФ в замыкающих клетках устьиц в процессе их открывания. Указанные процессы представлены в виде схемы.[ ...]

Винтеровые - деревья и кустарники с цельными, перистонервными, прозрачно-точечными, кожистыми листьями, лишенными прилистников. Устьица на листьях с 2 побочными клетками, т. е. наиболее примитивного типа. Замечательной особенностью вииторовых является отсутствие сосудов во всех органах растения. Водопроводящие элементы ксилемы состоят из очень длинных и толстостенных трахеид.[ ...]

У многих родов стенка спорогона состоит из нескольких слоев клеток (например, у анто-цероса). В ее наружном плотном слое расположены устьица, образованные двумя замыкающими клетками. Имеются и редуцированные формы спорогонов, у которых нет устьиц (нототилас). Центральная часть коробочки спорогона состоит из бесплодной колонки, но последняя обычно отсутствует у того же нототиласа. Между колонкой и стенкой коробочки развиваются тетрады спор и бесплодные нити- элатеры. Существует мнение, что колонка выполняет механическую функцию и служит также для проведения воды и питательных веществ. Образована она продольно вытянутыми клетками с узкими просветами.[ ...]

В зоне пятна из каждого устьица выходят обычно 4-5 зооспорангиеиосцев, но их число может достигать 20.[ ...]

Передвижение воды и питательных веществ вверх по ксилеме у высших растений частично связано с транспирацией, т. е. испарением влаги листьями через многочисленные устьица. По мере потери воды клетками недостаток диффузионного давления притягивает воду из элементов ксилемы, которые образуют крупные многочисленные сплошные трубки (сосуды) от корней до листьев. Таким образом, натяжение передается через весь столб к клеткам корня и приводит к усилению поглощения воды. Скорость транспирации зависит от степени раскрытия устьиц и от таких окружающих факторов, как температура и влажность воздуха, которые влияют на физическую скорость испарения воды. Замыкание и размыкание устьиц является механическим процессом, регулируемым тургором замыкающих клеток (см. рис. 27).[ ...]

В период вегетации растений распространяется конидиями, образующимися на конидиеносцах. Конидиеносцы пяти-шести-кратно вильчато-разветвленные, выступают на поверхность листьев из устьиц одиночно или по 2-3. Конидии светло-фиолето-вые, яйцевидной формы, размером 20-28Х 17-23 мкм (рис. 32).[ ...]

В лесном хозяйстве снижается прирост древесины, отмирают менее устойчивые древесные породы, а в отдельных случаях наблюдается гибель леса на целых участках. Вредные газы, проникая через устьица листа, нарушают процессы фотосинтеза и дыхания. Так, концентрация сернистого ангидрида в воздухе в соотношении 1:1000 000 при повторных действиях в течение двух месяцев вызывает повреждение растений. Более высокие концентрации могут приводить к полной потере листьев растениями.[ ...]

Перитеции - плодовые тела закрытого типа, имеющие вид замкнутого кувшина округлой или овальной формы с маленьким отверстием в верхней части (рис. 307). Через это отверстие, которое носит название устьица, происходит выбрасывание зрелых спор. Обычно перитеции почти незаметны на поверхности лишайника: при внимательном рассмотрении можно обнаружить лишь черные точки - устьица перитециев, в то время как само плодовое тело целиком погружено в слоевище. Реже перитеции выступают своими верхушками (рис. 307,1) или целиком сидят на слоевище. Стенки этого кувшинообразного плодового тела состоят из нескольких слоев (рис. 307,2). Внутреннюю полость перитеция, где образуются сумки со спорами, окружает эксципул. Это темно- или светлоокрашенная оболочка, состоящая из нескольких слоев гиф, поделенных на удлиненные клетки. Нередко эксципул снаружи покрыт еще одной оболочкой - п о к р ы-вальцем. Покрывальце, как правило, бывает темноокрашенным или черным, может охватывать эксципул со всех сторон или покрывать его лишь до половины; иногда оно развито лишь у устьица, а нередко и вовсе отсутствует. Внутри перитеция развиваются сумки со спорами, которые в нижней и боковой частях плодового тела образуют вместе с парафизами гимениальный слой (рис. 307, 26). Гимениальный слой развивается на гипотец и и - узком зернистом слое, прилегающем к внутренней стенке перитеция. Характерно, что у некоторых лишайников в перитециях защитные нити - парафизы - вовсе не образуются или очень рано расплываются в слизь. Это связано с тем, что сумки со спорами надежно защищены самими стенками перитеция и надобность в парафизах исчезает. Особые защитные нитевидные гифы в перитециях развиваются около устьица (рис. 307, 2г). Они называются перифизами и служат для защиты всего внутреннего ядра перитеция от воздействий внешней среды.[ ...]

С другой стороны, работы с одним мутантом томата («флакка» - завядающий) позволили сделать интересные наблюдения, указывающие на регуляторную роль АБК в процессе транспирации. У таких мутантов даже при нехватке воды устьица остаются открытыми, так что растения постоянно находятся в состоянии завяда-ния. После опрыскивания листьев раствором АБК симптомы завядания исчезали. Устьица закрывались, водный баланс выравнивался, и растения вновь становились тургесцентными.[ ...]

Озон действует на ту часть листа, которая находится прямо под кожицей. Появляются характерные пятна, сливающиеся в своеобразный узор. Некоторые виды содержащихся в смоге газов действуют на нижнюю поверхность листа, проходя сквозь устьица и также вызывая появление полосок омертвевшей ткани. Все эти повреждения листвы легко заметить. Но во всех случаях, кроме полной гибели, никак нельзя сказать, насколько сильно вредные газы ухудшают общую продуктивность растений. О тех скрытых ранах и рубцах, которые остаются на растении после битвы с грязным воздухом, известно очень мало.[ ...]

В экзотеции нижней половины урночки и шейки находятся устьица. Различают устьица поверхностные, расположенные на уровне экзотеция, и погруженные, расположенные ниже его уровня. Устьица обычной формы имеют щель и состоят из двух симметричных почковидных замыкающих клеток. Устьица без щели присущи сфагновым.[ ...]

В среднем сухое вещество растений содержит около 45% углерода и 42% кислорода. Источником углерода и кислорода для синтеза органических веществ растения является воздушное питание. Углекислый газ проникает вместе с воздухом в листья через «устьица», густо усеивающие листовую пластинку. Одновременно через устьица идет испарение воды. Суммарная поверхность листьев превосходит (в 20-70 и больше раз) площадь почвы, занимаемую растением, что создает хорошие условия для поглощения С02 и энергии солнечных лучей зелеными листьями. Этот цвет зависит от хлорофилла, космическую роль которого убедительно раскрыл К. А. Тимирязев, ибо без хлорофилла растения не могли бы улавливать энергию солнечных лучей, а следовательно, и запасать ее в форме потенциальной энергии урожая.[ ...]

Листья растений, клетки которых насыщены водой, в условиях высокой влажности воздуха, препятствующей испарению, выделяют капельно-жидкую воду с небольшим количеством растворенных веществ - гуттация. Выделение жидкости идет через специальные водные устьица - гидатоды. Выделяющаяся жидкость - гутта. Таким образом, процесс гуттации является результатом одностороннего, тока воды, происходящего в отсутствие транспирации, и, следовательно, вызывается какой-то иной причиной.[ ...]

Однолетнее растение мятлик луговой (Роа annua) является одним из наиболее чувствительных к смогу, и его повсеместное распространение делает его весьма удобным индикатором смога. Поражения ограничены теми «летками, которые находятся в стадии максимального расширения. Они возникают на верхушке наиболее молодых листьев и постепенно переходят и на старые листья. Начальное и наиболее тяжелое поражение возникает в окружении подустьичных камер. За дезинтеграцией хлоропластов следует плазмолиз и, наконец, полная дегидратация пораженных клеток, что приводит к мумификации мезофильной ткани в пораженных участках.[ ...]

У низших групп высших растений устьич-ный аппарат имеет очень примитивное строение, но в процессе возрастающего приспособления к воздушной среде он постепенно эволюционировал. Увеличивается неравномерность утолщения стенки замыкающих клеток и совершенствуется механизм регуляции устьица. У высших групп возникают так пазываемые побочные клетки, представляющие собой соседние с замыкающими клетками специализированные эпидермальные клетки, отличающиеся морфологически от соседних клеток эпидермы. Функционально, а в ряде случаев и по образованию в процессе онтогенеза (см. пиже), они тесно связаны с замыкающими клетками. Устьице вместе с побочными клетками (когда они присутствуют) называют у с т ь и ч-ным аппаратом или устьичным комплексом.[ ...]

Почки дафнифиллума снабжены черепитчатыми чешуями. Листья цельные, длинпоче-решковые, перистонервные, обычно кожистые, темно-зеленые, с восковым налетом, снизу часто голубовато-сизые, иногда с сосочками. Листья сохраняются немногим больше года и опадают вскоре после распускания молодых листьев. В листьях и стеблях имеются идиобласты, содержащие кристаллы. Перфорация члеников сосудов лестничная, с 20-30 и более тонких перекладин.[ ...]

Листья тиссовых ланцетовидные или линейные (даже узколинейные), с низбегающим основанием, иногда на коротких (1-2 мм) черешках. На верхней стороне листа посредине тянется продольное углубление, на дне которого чуть выступает средняя жилка, снизу же между хорошо выраженной средней жилкой и зелеными, лишенными устьиц полосками по краям листа проходят две светлые устьичные полоски, то узкие, то более широкие.[ ...]

Болезнь вызывают бактерии Pseudomonas syringae pv. coro-nafaciens Young, et al. (-Ps. coronafaciens Stevens). Эти палочковидные, одиночные или собранные в короткие цепочки грам-отрицательные бактерии имеют один или несколько полярных жгутиков. Развиваются при температуре от 0 до 31 °С (оптимум 24-25 °С), а погибают при 47-48 °С. В растения проникают через устьица и механические повреждения. В период вегетации растений возбудитель болезни распространяется при помощи ветра и с каплями дождя. Вредоносность болезни в основном заключается в уменьшении ассимиляционной поверхности растений, что приводит к недобору урожая. Иногда снижается всхожесть семян (на 2-5 %).[ ...]

Листья у акмопиле, как и у предыдущего рода, диморфные. При этом линейные фотосинтезирующие листья, так же как у фалькатифолиумов тиссовидного и серповидного, сплющенные с боков. Однако имеются и отличия. Так, палисадная паренхима здесь развивается лишь с одной стороны листа, ставшей (в ходе описанного выше превращения) верхней. Соответственно устьица можно видеть преимущественно на его поверхности, ставшей нижней (рис. 221).[ ...]

Зимуют яйца преимущественно на концах веток и плодовых образований. Во время распускания почек отрождаются личинки и первые два-три дня питаются на поверхности, а затем проникают внутрь почек. Личинки высасывают листья и бутоны, выделяют сахаристые экскременты в виде капелек росы, так называемую «медвяную росу», которая склеивает листья, бутоны и закупоривает устьица на листьях. На этих клейких выделениях нередко поселяются грибы, покрывающие сажистым налетом листья. Вследствие.высасывания медяницей клеточного сока листья недоразвиваются, бутоны не раскрываются, завязи осыпаются. После цветения яблони появляются взрослые насекомые, которые первые дни держатся скученно на нижней стороне листьев, а затем перелетают на другие деревья и на травянистую растительность. В начале августа медяница возвращается на яблоню и откладывает яйца.[ ...]

Проводящая система стебля - редуцированная сифоностела, которая часто принимает форму протостелы. Большая часть стебля занята корой, лишенной межклеточных пространств. Строение листа азоллы указывает на высокую специализацию. Каждый лист состоит из двух лопастей, или сегментов. Верхний сегмент, выступающий над водой, зеленый, из нескольких слоев клеток в толщину, с устьицами на обеих сторонах. Нижний сегмент погружен в воду. Он служит, как предполагают, для всасывания воды. На некоторых нижних сегментах развиваются сорусы.[ ...]

Освещенность отражается и на различии в анатомическом строении листьев световых и теневых растений (рис. 43). Листья световых растений имеют хорошо выраженную палисадную ткань, а если растение живет на почве, отражающей много света (мел, известняк), то палисадная ткапь может быть развита с обеих сторон листа. У световых растений эпидермис состоит из относительно мелких тонкостенных клеток, количество устьиц относительно велико. Скиофиты представляют противоположность гелиофитам и по этим признакам. Однако подобные различия связаны не столько с влиянием света, сколько с тем, что, живя на свету, скиофиты сильно нагреваются и это очень отражается на их водном режиме - световые растения часто являются в то же время растениями засушливых мест - ксерофитами.[ ...]

О механизме действия масел. При исследовании механизма токсического действия гербицидных масел и причин их избирательности было установлено, что мор-фолого-анатомические особенности растений не имеют большого значения для избирательного действия масел. Они легко и быстро смачивают все растения, как чувствительные, так и устойчивые. Они также легко проникают в ткани всех растений, главным образом через устьица и частично через кутикулу, заполняя межклеточные пространства. Таким образом, контакт масла с клетками обеспечивается в равной мере у обеих групп растений.[ ...]

Возбудитель картофельной болезни - гриб Phytophthora infestans (рис. 30, табл. 6) - развивает внутри листьев картофеля межклеточную грибницу с гаусториями. Питаясь тканями листа, он вызывает образование темных пятен, которые во влажную погоду чернеют и загнивают. При сильном поражении отмирает весь лист (табл. 6). Сначала погибают нижние листья, а затем болезнь захватывает и все растение. Попадая в капли воды на поверхности листа картофеля, спорангии прорастают шестью - восемью зооспорами, которые после периода движения округляются, покрываются оболочкой и прорастают ростковой трубкой (рис. 30, 1-4). Росток через устьице проникает в ткань листа (рис. 30,5). При благоприятных условиях (прохладная дождливая погода или сильные росы) время от заражения до образования нового спороно-шения составляет всего 3-4 дня. Так как вокруг одного пятна образуются тысячи зооспорангиев, можно понять, насколько быстро распространяется болезнь в посевах картофеля.[ ...]

Критерием солеустойчивости растений служит степень снижения продуктивности при засолении по сравнению с продуктивностью на нормальном фоне. Определяют солеустойчивость прямыми, а также менее трудоемкими косвенными методами. На засоленных почвах обычно снижается всхожесть семян, поэтому оценку солеустойчивости выполняют по показателям прорастания семян (энергия прорастания, процент всхожести, скорость прорастания). Из косвенных лабораторных методов наиболее известны: плазмолитический; определения скорости раскрытия устьиц в растворах солей; степени и скорости «выцветания» хлорофилла, количества альбуминов, проницаемости протоплазмы; биохемилюминесценция и др.[ ...]

Для комбретовых характерно наличие жолб-зок на черешке листа или на пластинке у основания, по сторонам главной жилки или у края. У некоторых видов вся пластинка усеяна мелкими желёзками, отчего лист выглядит точечно-прозрачным. Не менее характерно для комбретовых опушение из простых или многоклеточных волосков, выделяющих оксалаты кальция. Строение волосков разнообразно и является систематическим признаком (рис. 112). Наличие многоклеточных волосков в виде щитовидных чешуек на ножке, присущее видам комбретума и тилоа (ТЫ1оа), позволяет определять даже фрагменты их ископаемых остатков. Членики сосудов с простой перфорацией.[ ...]

Уредопустулы - продолговатые или округлые подушечки ярко-оранжевого цвета. Уредоспоры в них вначале прикрыты эпидермисом, который затем разрывается и споры имеют возможность рассеиваться. Уредоспоры ярко-желтые, шаровидные, покрытые шипиками. По краям в уредопустулах находятся булавовидные нити - парафизы. Споры, попавшие на новые растения, прорастают в каплях росы и посредством ростковой трубки внедряются через устьица в ткани растения-хозяина. Проявление симптомов заболевания наблюдается приблизительно через две недели после заражения.[ ...]

Обитание растений в водной среде, помимо перечисленных выше особенностей, накладывает отпечаток и на другие стороны жизнедеятельности, особенно на водный режим у растений, в прямом смысле окруженных водой. У таких растений транспирации нет, а следовательно, и нет «верхнего двигателя», поддерживающего ток воды в растении. И вместе с тем ток, доставляющий к тканям питательные вещества, существует (правда, значительно более слабый, чем у сухопутных растений) с ясно выраженной суточной периодичностью: днем больше, ночью отсутствует. Активная роль в его поддержании принадлежит корневому давлению (у прикрепленных видов) и деятельности специальных клеток, выделяющих воду, - водяных устьиц или гидатод.[ ...]

Риниофитовую гипотезу отнюдь нельзя считать доказанной, и ее принимают далеко не все ботаники. Но если она в конце концов подтвердится полностью, то спорофит моховидных можно будет истолковать как конечный результат редукции дихотомически разветвленного спорофита предковых форм. С этой точки зрения спорогон будет соответствовать одной конечной веточке риниофитов. Если моховидные действительно произошли от риниофитов, то редукция спорофита была, вероятно, результатом приспособления к избыточной влажности. Именно этим можно было бы объяснить также характерное-для моховидных крайнее упрощение и часто-даже полное исчезновение проводящей системы. А то, что проводящая система должна была быть относительно хорошо развитой и нормально функционировать, доказывается частым наличием у моховидных устьиц, обычно рудиментарных. Ведь устьице коррелятивно связано с проводящей системой. Трудно себе представить, чтобы такое сложное приспособление могло возникнуть у спорофитов, не обладающих хорошо развитой проводящей системой и не ведущих самостоятельную жизпь вполне автотрофного поколения. Поэтому наличие устьиц является веским доводом в пользу происхождения моховидных от растений с хорошо развитым спорофитом. Такими растениями могли быть, скорее всего, риниофиты.[ ...]

Насосная функция растений может ослабляться или усиливаться в зависимости от условий внешней среды. Открытием чрезвычайной важности было установление анти-транспирационного эффекта С02. Этому явлению, которое несомненно должно иметь как положительные, так и серьезные теневые стороны, пока уделяется слишком мало внимания. Опыты с пшеницей и кукурузой показали, что при повышении концентрации С02 с 300 до 600 частей на млн. транспирация у этих культур снижалась соответственно на 5 и 20%. Оказалось также, что по увеличению эффективности использования воды в условиях дополнительной подкормки углекислотой кукуруза превосходит хлопчатник. С помощью специальной аппаратуры была установлена причина указанного явления. Оказалось, что рост концентрации С02 в воздухе вызывает снижение устьич-ной проводимости и повышает эффективность использования воды у всех растений, подвергающихся опытам (рис.2). Устьица - это маленькие отверстия на поверхности листьев, обычно около 10 мкм длиной и от 2 до 7 мкм шириной. Через них растеши осуществляют газообмен с атмосферой.

История исследований

Хотя учёные давно знали об испарении воды поверхностью листа, первым, кто наблюдал устьица, был итальянский натуралист Марчелло Мальпиги , который это открытие опубликовал в 1675 году в своей работе Anatome plantarum . Однако он не понял их настоящую функцию. В то же время его современник Неемия Грю развил гипотезу об участии устьиц в вентиляции внутренней среды растения и сравнил их с трахеями насекомых . Прогресс в изучении наступил в XIX веке , и тогда же, в 1827 году , швейцарским ботаником Декандолем было впервые использовано слово „stoma“. Изучением устьиц в то время занимались Гуго фон Моль , который открыл основной принцип открывания устьиц и Симон Швенденер , классифицировавший устьица по типу их конструкции.

Некоторые аспекты функционирования устьиц продолжают интенсивно изучаться и в настоящее время; материалом в основном служат Коммелина обыкновенная (Commelina communis ), Боб садовый (Vicia faba ), Кукуруза сахарная (Zea mays ).

Строение

Размеры устьица (длина) колеблются в пределах 0,01–0,06 мм (крупнее бывают устьица полиплоидных растений и у листьев, растущих в тени. Самые крупные устьица были обнаружены у вымершего растения Zosterophyllum , 0,12 mm (120 µm) Пора состоит из пары специализированных клеток, называемых замыкающими (cellulae claudentes) , которые регулируют степень открытости поры, между ними располагается устьичная щель (porus stomatalis) . Стенки замыкающих клеток утолщены неравномерно: направленные к щели (брюшные) толще стенок, направленных от щели (спинных). Щель может расширяться и сужаться, регулируя транспирацию и газообмен. Когда воды мало, замыкающие клетки плотно прилегают друг к другу и устьичная щель закрыта. Когда воды в замыкающих клетках много, то она давит на стенки и более тонкие стенки растягиваются сильнее, а более толстые втягиваются внутрь, между замыкающими клетками появляется щель . Под щелью расположена подустьичная (воздушная) полость, окружённая клетками мякоти листа, через которую непосредственно и происходит газообмен . Воздух, содержащий диоксид углерода (углекислый газ) и кислород , проникает внутрь ткани листа через эти поры, и далее используется в процессе фотосинтеза и дыхании. Избыточный кислород, произведённый в процессе фотосинтеза внутренними клетками листа, выходит обратно в окружающую среду через эти же поры. Также, в процессе испарения через поры выделяются пары воды. Клетки эпидермиса, примыкающие к замыкающим, получили название сопровождающих (побочных, соседних, околоустьичных). Они участвуют в движении замыкающих клеток. Замыкающие и сопровождающие клетки образуют устьичный комплекс (устьичный аппарат). Наличие или отсутствие устьиц (видимые части устьиц называют устьичными линиями ) часто используют при классификации растений.

Типы устьиц

Число сопровождающих клеток и их расположение относительно устьичной щели позволяют выделить ряд типов устьиц:

• аномоцитный - сопровождающие клетки не отличаются от остальных клеток эпидермиса , тип весьма обычен для всех групп высших растений , за исключением хвойных ;
• диацитный - характеризуется только двумя сопровождающими клетками, общая стенка которых находится под прямым углом к замыкающим клеткам;
• парацитный - сопровождающие клетки располагаются параллельно замыкающим и устьичной щели;
• анизоцитный - замыкающие клетки окружены тремя сопровождающими, одна из которых заметно крупнее или мельче остальных, такой тип обнаружен только у цветковых растений;
• тетрацитный - четыре сопровождающие клетки, характерен для однодольных ;
• энциклоцитный - сопровождающие клетки образуют узкое колесо вокруг замыкающих клеток;
• актиноцитный - несколько сопровождающих клеток, радиально расходящихся от замыкающих клеток;
• перицитный - замыкающие клетки окружены одной побочной сопровождающей клеткой, устьице не соединено с сопровождающей клеткой антиклинальной клеточной стенкой;
• десмоцитный - замыкающие клетки окружены одной сопровождающей клеткой, устьице соединено с ней антиклинальной клеточной стенкой;
• полоцитный - замыкающие клетки окружены одной сопровождающей не полностью: к одному из устьичных полюсов примыкает одна или две эпидермальные клетки; устьице прикреплено к дистальной стороне единственной сопровождающей клетки, имеющей U-образную или подковообразную форму;
• стефаноцитный - устьице, окружённое четырьмя или более (обычно пять-семь) слабодифференцированными сопровождающими клетками, образующими более или менее отчётливую розетку;
• латероцитный - такой тип устьичного аппарата рассматривается большинством ботаников как простая модификация аномоцитного типа.

У двудольных распространённым является парацитный тип устьиц. Замыкающие клетки почковидной (бобовидной) формы - такими они видны с поверхности листа - несут хлоропласты , тонкие неутолщённые участки оболочки образуют выступы (носики) закрывающие устьичную щель.

Наружные стенки замыкающих клеток обычно имеют выросты, что хорошо видно на поперечном разрезе устьица. Пространство, ограниченное этими выростами, называют передним двориком. Нередко аналогичные выросты наблюдаются и у внутренних оболочек замыкающих клеток. Они образуют задний дворик, или внутренний, соединённый с крупным межклетником - подустьичной полостью.

У однодольных парацитное строение устьиц отмечено у злаковых . Замыкающие клетки имеют гантелевидную форму - сужены в средней части и расширены на обоих концах, при этом стенки расширенных участков очень тонкие, а в средней части замыкающих клеток сильно утолщены. Хлоропласты располагаются в пузыревидных окончаниях клеток.

Движение замыкающих клеток

Механизм движения замыкающих клеток весьма сложен и неодинаков у разных видов. У большинства растений при неодинаковом водоснабжении в ночные часы, а иногда и днём тургор в замыкающих клетках понижается, и устьичная щель замыкается, снижая тем самым уровень транспирации . С повышением тургора устьица открываются. Считают, что главная роль в изменении тургора принадлежит ионам калия . Существенное значение в регуляции тургора имеет присутствие в замыкающих клетках хлоропластов. Первичный крахмал хлоропластов, превращаясь в сахар , повышает концентрацию клеточного сока. Это способствует притоку воды из соседних клеток и повышению тургорного давления в замыкающих клетках.

Расположение устьиц

Двудольные растения, как правило, в нижней части листа имеют больше устьиц, чем в верхней. Это объясняется тем, что верхняя часть горизонтально-расположенного листа, как правило, лучше освещена, и меньшее количество устьиц в ней препятствует избыточному испарению воды. Листья с устьицами, расположенными на нижней стороне, называются гипостоматическими.

У однодольных растений наличие устьиц в верхней и нижней части листа различно. Очень часто листья однодольных растений расположены вертикально, и в этом случае количество устьиц на обоих частях листа может быть одинаково. Такие листья называются амфистоматическими.

У плавающих листьев на нижней части листа устьица отсутствуют, так как они могут впитывать воду через кутикулу . Листья с устьицами, расположенными на верхней стороне, называются эпистоматическими. У подводных листьев устьица отсутствуют совсем.

Устьица хвойных растений обычно спрятаны глубоко под эндодермой, что позволяет сильно снизить расход воды зимой на испарение, а летом - во время засухи.

У мхов (исключение антоцеротовые)настоящие устьица отсутствуют.

Устьица также различаются по уровню расположения относительно поверхности эпидермиса. Некоторые из них расположены вровень с другими эпидермальными клетками, другие подняты выше или погружены ниже поверхности. У однодольных, листья которых растут преимущественно в длину, устьица образуют правильные параллельные ряды, тогда как у двудольных они располагаются беспорядочно.

Углекислый газ

Так как углекислый газ является одним из ключевых реагентов в процессе фотосинтеза, у большинства растений устьица в дневное время открыты. Проблема состоит в том, что при входе воздух смешивается с парами воды, испаряющимися из листа, и поэтому растение не может получить углекислый газ, одновременно не потеряв некоторое количество воды. У многих растений существует защита от испарения воды в виде закупоривающих устьица восковых отложений.

Примечания

Литература

• Атлас по анатомии растений: Учеб. пособие для вузов / Бавтуто Г. А., Ерёмин В. М., Жигар М. П.. - Мн. : Ураждай, 2001. - 146 с. - (Учеб. и учеб. пособия для вузов). - ISBN 985-04-0317-9
• [[:en:{{{1}}}|]] Шаблон:Цитирование монографии

Сноски

Wikimedia Foundation . 2010 .

Когда вы изучали строение отдельных органов и тка­ней, то в основном знакомились с теневыносливыми растениями, живущими в местах с достаточным увлаж­нением. Это наиболее типичная экологическая группа растений. Понимая общие закономерности строения и жизнедеятельности растений, зная характеристику этой экологической группы, вы сможете легче разоб­раться в особенностях организации других групп.

Светолюбивые растения . Свет оказывает большое влияние на форму растений. Растущие на открытом мес­те светолюбивые деревья, как правило, невысокие, раз­ветвленные, с широкой кроной (сосна, береза, листвен­ница, белая акация). В лесу эти же деревья выглядят со­вершенно иначе, например сосна здесь имеет высокий, стройный ствол с кроной, расположенной на самой вер­шине [ 190]. А у сосны, вырос­шей на опушке, крона однобо­кая, годичные кольца древесины шире на освещенной стороне. Под влиянием затенения свето­любивые растения теряют боко­вые ветви.

Благодаря интенсивному ос­вещению некоторые светолюби­вые травянистые растения обра­зуют низкорослые, часто розе- точные формы с укороченным стеблем (подорожник, одуван­чик, горные растения), другие растения могут иметь достаточ­но высокий стебель (луговые травы, иван чай).

Светолюбивые растения имеют характерное строе­ние листьев. Они обычно небольшие, плотные, с блестящей толстой кожицей и многочисленными устьицами. У многих растений листья покрыты воско­вым налетом или волосками, что предохраняет их от прямого воздействия солнечных лучей. У некоторых растений листья на стебле расположены вертикально (степные злаки) или повернуты ребром к падающим лу­чам солнца (эвкалипт). Это также избавляет лист от чрезмерного нагревания.

В клетках мякоти листа хлоропластов, как правило, немного, поэтому они имеют светло-зеленую окраску.

У светолюбивых растений хорошо развиты механиче­ские ткани и корневая система.

Тенелюбивые растения растут под пологом леса, в глубоких расщелинах и других местах, куда не прони­кают прямые лучи солнца (лишайник, вороний глаз, ветреница). В таких местах обычно повышенная влаж­ность. Эти условия оказывают влияние на строение тене­любивых растений.

Механические и проводящие ткани развиты слабо, поэтому побеги обычно хрупкие и нежные. Листовые пластинки у этих растений довольно крупные, тонкие. Кожица листа тонкая, ее клетки часто содер­жат хлоропласты. Устьица могут быть расположены на верхней и на нижней сторонах листа.

Хлоропласты в клетках листьев крупные, хлорофил­ла в них больше, чем у светолюбивых растений. Это обес­печивает возможность фотосинтеза при слабом, рассеян­ном освещении.

Растения водных и избыточно увлажненных мест обитания. Большинство живущих в воде растений имеет очень большую поверхность тела по отношению к его об­щей массе. Они поглощают воду и растворенные в ней ве­щества всей поверхностью тела, в связи с чем корневая система у них развита слабо, а иногда и совсем отсут­ствует (элодея, перистолистник). На погруженных в во­ду частях растений покровные ткани развиты слабо. Устьиц на подводных листьях нет.

У извлеченных из воды растений стебли и листья об­висают. Это связано с тем, что их механические ткани развиты очень слабо и растения могут сохранять верти­кальное положение только в воде, которая их поддержи­вает.

Иное строение у листьев водных растений, плаваю­щих на поверхности . На их верхней стороне, как и у сухопутных растений, образуются многочисленные устьица (на 1 мм 2 верхней стороны листа кувшинки их 460-500), обеспечивающие газообмен с воздушной сре­дой и интенсивное испарение. Поверхность листа покры­та плотной глянцевой кожицей, она плохо смачивается, поэтому вода скатывается и не заливает устьица.

У всех водных растений сильно развита система межклетников, заполненных воздухом, а у некоторых образуется воздухоносная ткань.

Сухопутные растения, живущие в сильно увлажнен­ной среде, совсем не выносят даже кратковременного ис­сушения. Это объясняется тем, что они плохо регулиру­ют испарение, не могут сохранять в тканях необходимое количество воды и при засухе вянут и погибают. Среди этих растений можно выделить две группы. К первой от­носят растения, живущие в сильно увлажненных тенис­тых местах (в лесу это некоторые виды папоротников, кислица). Для растений этой группы характерны при­знаки тенелюбивых растений. У них обычно плохо раз­вита корневая система, многочисленные устьица рас­положены на верхней и на нижней сторонах листа. У не­которых, кроме устьиц, есть особые образования - гидатоды (от греческих слов «гидор» - вода и «одос» - путь), через которые излишки воды удаляются из расте­ний. Поэтому у многих растений, живущих при повы­шенной влажности почвы и воздуха, на листьях часто появляются капли воды. Это явление получило название «плач растений».

Ко второй группе относят растения, живущие в хоро­шо освещенных сырых местах, на переувлажненных почвах, во влажном воздухе, например калужница болотная, пушица, подмаренник болотный, рогоз.

Эти растения плохо переносят засуху, ветры. Корне­вая система у них обычно развита слабо, расположена поверхностно. Из-за недостатка воздуха во влажной поч­ве в корнях и стеблях часто образуется система межклет­ников, развивается воздухоносная ткань. Некоторые особенности строения этих растений позволяют им быть более устойчивыми к действию прямых солнечных лу­чей. Кожица их листьев достаточно плотная, устьица расположены главным образом на нижней стороне. Ме­ханические ткани хорошо развиты.

Растения сухих мест обитания живут при значитель­ном недостатке влаги, чаще всего в степях, полупусты­нях и пустынях. Растения этой экологической группы обычно обладают хорошо развитой корневой системой, многие из них запасают воду в тканях корня, стебля или листьев . Их листья имеют толстую, плотную кожи­цу, опушение или превращены в колючки (кактусы), устьиц немного, и расположены они, как у олеандра, - в углублениях . На листьях и других органах есть водонепроницаемый восковой налет (сахарный трост­ник), листья в период засухи могут быть свернуты в трубку (ковыль)

Таким образом, среди растений можно выделить не­сколько основных экологических групп: светолюби­вые, теневыносливые, тенелюбивые, растения вод них а избыточно увлажненных мест обитания, растения мест достаточного увлажнения и рас­тения сухих мест обитания. У растений каждой группы выработались приспособления, позволяющие им нормально расти и развиваться в определенных услови­ях обитания.