Предмет и задачи эволюционной физиологии растений. Предмет физиологии растений

Предмет, задачи и методы физиологии растений

Анатомия Предмет, задачи и методы физиологии растений

просмотров - 46

Физиология растений — наука, которая изучает процессы жизнедеятельности и функции растительного организма. Слово «физиология» греческого происхождения; оно состоит из двух слов: physis — природа и logos — понятие, учение. Физиология растений является наиболее развитой отраслью экспериментальной ботаники, которая в XIX в. выделилась в самостоятельную науку. Она тесно связана с химией, физикой, биохимией, биофизикой, микробиологией, молекулярной биологией.

Перед научными работниками, физиологами растений поставлены такие задачи: изучить обмен веществ и энергии в растительном организме, фотосинтез, хемосинтез, биологическую фиксацию азота из атмосферы и корневое питание растений; разработать методы повышения использования растениями солнечной энергии и питательных веществ почвы, обогащения почвы азотом; создать новые, более эффективные формы удобрений и разработать методы их применения; исследовать действие биологически активных веществ с целью использования их в растениеводстве; разработать методы более продуктивного использования воды растением. Без решения этих вопросов невозможно решение и ряда других проблем земледелия и растениеводства, направленных на повышение урожайности.

Интенсивное применение минœеральных удобрений, гербицидов, физиологически активных веществ, химических препаратов для защиты растений от болезней и вредителœей требует глубокого и всœестороннего изучения их влияния на рост и обмен веществ растительных организмов с целью значительного повышения продуктивности сельскохозяйственных растений. Решение поставленных задач имеет большое значение для разработки проблем ускорения научно-технического прогресса в растениеводстве и дальнейшего развития сельского хозяйства нашей страны. Основной метод познания процессов, явлений в физиологии — эксперимент, опыт. Следовательно, физиология растений — наука экспериментальная.

Для изучений физико-химической сути функций, процессов в физиологии растений широко применяют методы: лабораторно-аналитический, вегетационный, полевой, меченых атомов, электронной микроскопии, электрофореза, хроматографического анализа, ультрафиолетовой и люминœесцентной микроскопии, спектрофотометрии и др. Вместе с тем, используют фитотроны и лаборатории искусственного климата͵ в которых выращивают растения и проводят опыты в условиях определœенного состава воздуха, нужной температуры и освещения. Применяя эти методы, физиологи исследуют растения на молекулярном, субклеточном, клеточном и организменном (интактное растение) уровнях.

Сейчас в биологических исследованиях широко применяют электронные микроскопы просвечивающего типа с разрешающей способностью 0,15—0,5 нм, в которых объект рассматривают в электронных лучах, проходящих через него. Значительное увеличение разрешающей способности электронных микроскопов по сравнению со световыми обусловливается меньшей длиной волны электронов (на пять порядков меньшей, чем длина волны ультрафиолетовых лучей).

medic.oplib.ru

Предмет, задачи и методы физиологии растений

Предмет, задачи и методы физиологии растений

Физиология растений — наука, которая изучает процессы жизнедеятельности и функции растительного организма. Слово «физиология» греческого происхождения; оно состоит из двух слов: physis — природа и logos — понятие, учение. Физиология растений является наиболее развитой отраслью экспериментальной ботаники, которая в XIX в. выделилась в самостоятельную науку. Она тесно связана с химией, физикой, биохимией, биофизикой, микробиологией, молекулярной биологией.

Перед научными работниками, физиологами растений поставлены такие задачи: изучить обмен веществ и энергии в растительном организме, фотосинтез, хемосинтез, биологическую фиксацию азота из атмосферы и корневое питание растений; разработать методы повышения использования растениями солнечной энергии и питательных веществ почвы, обогащения почвы азотом; создать новые, более эффективные формы удобрений и разработать методы их применения; исследовать действие биологически активных веществ с целью использования их в растениеводстве; разработать методы более продуктивного использования воды растением. Без решения этих вопросов невозможно решение и ряда других проблем земледелия и растениеводства, направленных на повышение урожайности.

Интенсивное применение минеральных удобрений, гербицидов, физиологически активных веществ, химических препаратов для защиты растений от болезней и вредителей требует глубокого и всестороннего изучения их влияния на рост и обмен веществ растительных организмов с целью значительного повышения продуктивности сельскохозяйственных растений. Решение поставленных задач имеет большое значение для разработки проблем ускорения научно-технического прогресса в растениеводстве и дальнейшего развития сельского хозяйства нашей страны. Основной метод познания процессов, явлений в физиологии — эксперимент, опыт. Следовательно, физиология растений — наука экспериментальная.

Для изучений физико-химической сути функций, процессов в физиологии растений широко применяют методы: лабораторно-аналитический, вегетационный, полевой, меченых атомов, электронной микроскопии, электрофореза, хроматографического анализа, ультрафиолетовой и люминесцентной микроскопии, спектрофотометрии и др. Кроме того, используют фитотроны и лаборатории искусственного климата, в которых выращивают растения и проводят опыты в условиях определенного состава воздуха, нужной температуры и освещения. Применяя эти методы, физиологи исследуют растения на молекулярном, субклеточном, клеточном и организменном (интактное растение) уровнях.

Сейчас в биологических исследованиях широко применяют электронные микроскопы просвечивающего типа с разрешающей способностью 0,15—0,5 нм, в которых объект рассматривают в электронных лучах, проходящих через него. Значительное увеличение разрешающей способности электронных микроскопов по сравнению со световыми обусловливается меньшей длиной волны электронов (на пять порядков меньшей, чем длина волны ультрафиолетовых лучей).

Кроме того, для биологических исследований применяют так называемые растровые электронные микроскопы, в которых изображение создается по принципу телевизионных. Разрешающая способность растровых микроскопов равна 20—40 нм, с их помощью изучают строение поверхности пыльцы, эпидермального слоя клеток, формы клеток и др. Применение электронной микроскопии в биологии имеет большое значение для развития биологической науки и физиологии растений в частности.

Исследование ультраструктуры органоидов растительной клетки (хлоропластов, митохондрий, рибосом, мембранных структур) дало возможность раскрыть суть процессов фотосинтеза и дыхания, которые определяют возможность самой жизни на нашей планете. Изучение строения клеточных оболочек, открытие цитоплазматических мембранных структур способствовали выяснению процессов обмена веществ и энергии в клетке, изучению структуры и функции органоидов растительной клетки. Большое принципиальное значение имеет электронно-микроскопическое исследование строения РНК и ДНК, локализации их на структурных компонентах клетки. Результаты этих исследований легли в основу раскрытия генетической роли ядра и проблемы наследственности.

Место физиологии растений среди других наук

В основе физиологических функций растений лежит преобразование веществ и энергии в соответствии с законами физики и химии. Это означает, что указанные науки являются фундаментом физиологии растений. Физиология растений связана с анатомией и морфологией растений, так как строение органа и его функции взаимосвязаны. Но, еще К. А. Тимирязев подчеркивал, что выяснить до конца функцию, а тем более ее связь со строением соответствующих частей растений можно только основываясь на принципе эволюционного учения. Являясь ботанической дисциплиной, отделившейся от ботаники, физиология растений тесно связана с физиологией животных. Дыхание, питание, рост, раздражимость, размножение – все это свойства живых организмов как животных так и растений. И для того, чтобы понять жизнь растений, необходимо очень хорошо знать свойства всех живых организмов.

В этой связи предпринималось много попыток создать общую физиологию, которая бы охватывала жизненные явления во всех живых организмах. Специфические особенности растений в этих условиях отходят на задний план, поэтому, с точки зрения более глубокого освещения проблем физиологии растений, именно ее преподавание является более оправданным, т. е. физиология растений – это самостоятельная наука, имеющая свои особенности. Тесно соприкасаясь с биологическими дисциплинами описательного характера, физиология отличается от них тем, что фундаментом своим имеет, как мы уже отметили, науки физико-химические. Поэтому в своем анализе жизненных явлений, раскладывая более сложные процессы на более простые, мы все время обращаемся к помощи физики и химии, т. е. развитие физиологической науки тесно связано с развитием наук физико-химических.

Так как управление жизненными процессами растений и их использование для нужд человека составляет главную задачу растениеводства, то физиология растений является одной из главнейших основ наук агрономических. Физиология растений является основной для рационального земледелия. И наоборот, проблемы агрономического характера являются стимулом в разработке определенных физиологических проблем, при этом в разработке этих вопросов принимают участие и сами представители агрономической науки. Их работам физиология растений обязана очень многим, особенно в вопросах питания растений. Имена таких ученых как Ж. Б. Бусенго, И. В. Мичурин, В. Р. Вильямс, Д. Н. Прянишников и др. в истории физиологии растений занимают почетные места.

Очень интересно высказался К. А. Тимирязев, который писал, что физиология растений займет со временем такое же положение в отношении агрономии, какое физиология человека уже заняла по отношению к медицине. Как врач не может лечить больного, не зная физиологии человека, так и агроном не может работать, не зная физиологии растений. Почему? Задача агронома – получать высокие урожаи. Урожай – это листья, стебли, семена, плоды, клубни, это значит органы растений, которые образуются в период жизни растений, а физиология – наука о жизни растительного организма.

Физиология растений настолько тесно связана с агрохимией, что между ними нельзя провести реальную границу. Учение о почвенном питании растений неразрывно связано с учением об удобрениях, а поэтому естественно агрохимики часто переходят к решению проблем физиологии питания растений, а физиологи принимают участие в разработке вопросов применения удобрений. Большое значение физиология имеет и для полеводства. Большая часть агротехнических приемов представляет собой не что иное, как создание для растений как можно более благоприятных условий существования, при которых они дали бы наибольший урожай. Например, приемы обработки почвы для создания более благоприятной для растений структуры и для уничтожения сорняков, приемы, которые служат для удержания и накопления в почве необходимой для растений влажности в сухих районах и т. д.

Тесная связь существует между физиологией растений и селекцией. Отбор и создание новых сортов ставят своей задачей повышение урожая и качества продуктов, а для целенаправленного отбора необходимо знать физиологические признаки сортов: их скороспелость, зимоустойчивость, засухоустойчивость и т. д. Эти сведения можно получить только при постоянном физиологическом изучении сортов. Еще больше эта связь проявляется в том, что физиология растений, изучая растения в условиях окружающей среды, помогает селекционерам изменять природу растений в необходимую для практики сторону с помощью управления их жизнедеятельностью.

Физиология является источником новых приемов воздействия на растения, при помощи которых можно уже в определенных условиях поднять урожай или повысить устойчивость к неблагоприятным факторам среды, ускорить развитие или улучшить качество урожая. К таким новым приемам следует отнести впервые найденные физиологами способы ранней выгонки растений с помощью эфиризации и разных химических агентов. Необходимо также сказать и об разработанных физиологами приемах светокультуры растений в зимний период в теплицах, способах ускорения и получение корнеобразования у черенков, получения безсеменных плодов с помощью физиологически активных веществ.

Очень большое значение имеет физиология растений для успешного решения экологических проблем. Способность зеленых растений «улучшать» воздух была отмечена еще первыми физиологами растений. Это положение, как вы знаете, происходит за счет выделения растениями кислорода. Только поэтому стала возможной жизнь животных.

Не последнюю роль играет физиология растений в космической биологии. Если при коротких путешествиях всю необходимую пищу и воду можно захватить с Земли, то при космических путешествиях на большие расстояния необходимы более независимые и замкнутые системы жизнеобеспеченности. Растения, как видно, будут служить ценным и важным компонентом такой системы, потому что они могут дать не только постоянное обеспечение пищей, но обеспечить переработку отходов человека. Люди, которые находятся в космосе (корабле) вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ. Зеленые же растения в процессе фотосинтеза обеспечивают обратный процесс. Продукты выделения человека могут частично удовлетворить потребности растений в питательных веществах, а выделяемая при транспирации вода, соответствующим образом конденсированная, может служить питьевой водой.

Для получения еды, очистки воздуха, переработки отходов можно использовать и водоросли, в частности хлореллу. Но несомненно, что для увеличения количества продуктов, их разнообразия, а также для оптимального использования очистных способностей будут применяться как одноклеточные водоросли, так и многоклеточные растения. Чтобы все это претворить, необходимы знания физиологии растений: необходимо знать, как проходят процессы фотосинтеза, дыхания и др. конкретных условиях. Особое место занимает физиология растений в проблемах Республики, связанных с радиобиологией, особенно после аварии на ЧАЭС. Только вскрытие механизмов поступления, накопление радионуклидов растениями, их влияние на процессы жизнедеятельности растений можно наметить пути успешной борьбы с радиоактивным загрязнением.

Таким образом, научные успехи в области физиологии растений являются основой успехов многих наук. Благодаря этим успехам, например, сельское хозяйство оказалось способным кормить все возрастающее население земного шара. Обеспечение человечества продуктами питания в будущем зависит от продолжения исследований в области роста растений, создания способов ведения хозяйства, которые бы обеспечивали оптимальный рост. Интенсивность таких исследований зависит от того, какое значение и внимание будут уделять сельскому хозяйству и научным исследованиям в области растениеводства и физиологии растений.

Что служит объектом исследования? Конечно растения, но какие? Флора Земли представлена большим количеством видов, которые произрастают на севере и юге, во влажных и сухих местах, среди растений имеются и травы, и деревья. Основными объектами физиологии растений служат фототрофные организмы, т. е. растения, которые синтезируют органические вещества из минеральных элементов с помощью энергии света. Эти растения отличаются от других (незеленых) тем, что в них идет фотосинтез. Фотосинтез – это процесс органических веществ из неорганических (СО2 и воды) с помощью энергии света. Необходимость поглощения большого количества СО2 воздуха, где по теперешним данным его содержится 0,045 %, привело к формированию большой по сравнению с животными поверхности тела. Неограниченный рост в период всей жизни – еще одна из особенностей растений. Далее, всю жизнь растения проводят на одном месте.

Но среди живых организмов есть и гетеротрофы, к которым относятся все животные, грибы и большая часть бактерий. Среди растений также имеются факультативные или аблигатные гетеротрофы, которые получают пищу из окружающей среды: сапрофиты, паразиты и насекомоядные растения. Сапрофиты (сапротрофы) используют органические вещества разлагающихся остатков животных и растений, а паразиты – органические вещества живых организмов. Насекомоядные растения способны ловить и переваривать мелких беспозвоночных.

У растений есть периоды, когда они питаются за счет ранее запасенных веществ (гетеротрофно): прорастание семян, органов вегетативного размножения (клубни, луковицы и др.), развитие почек и цветков у листопадных древесных растений и т. д. Также все ткани и органы растений имеют гетератрофное питание в темноте. Поэтому в культуре можно выращивать изолированные растительные клетки и ткани без света.

Что означает изучать жизнь растений? Это означает изучать его функции: воздушное питание – фотосинтез, корневое питание – поступление минеральных веществ из почвы, транспорт веществ, поступление воды, рост и развитие организма, движение органов, приспособление к условиям окружающей среды.

Предмет физиологии растений – это изучение всех функций растительного организма, установление связи функций и их зависимости от внешних и внутренних факторов, изучение взаимоотношений органов растений. Таким образом, физиология не останавливается на описании каких-либо особых произвольно взятых свойствах и процессах, а выступает как система законов и закономерностей о жизни растительного организма.

Рекомендуем ознакомится: http://biofile.ru

worldunique.ru

Введение предмет, цели и задачи физиологии растений. Краткая история развития физиологии растений в мире, России, Казанском университете

topuch.ru

Лекция 1. Предмет и задачи физиологии растений

Биология Лекция 1. Предмет и задачи физиологии растений

просмотров - 171

План лекции (2 часа):

1. Предмет изучения физиологии растений

2. Методы физиологии растений

Физиология растений – наука, которая отпочковалась от ботаники – одной из древнейших наук, известных человечеству. Ботаника - сфера научных знаний о растениях – некогда была единой наукой.

По мере накопления фактических данных и по мере проникновения пытливого ума человека глубже «в суть вещей» ботаника разрослась и дифференцировалась на научные дисциплины, ставшие самостоятельными. Родились и развиваются анатомия растений, морфология, эмбриология и др.

С другой стороны произошла узкая специализация по разделам ботаники: по высшим растениям и низшим, а среди последнего раздела – по мхам и лишайникам (лихенология), грибам (микология) и т.д.

Итак, дифференциация ботаники пошла далеко и разнообразно и это способствовало углублению знаний, прогрессу в науке.

Среди первой группы ботанических дисциплин находится физиология растений.

Физиология растений - ϶ᴛᴏ наука о жизненных процессах, происходящих в растительных организмах. Она ставит своей задачей полное ознакомление с жизнедеятельностью растений с целью получения от них наибольшего количества нужных нам продуктов. (Несколько однобоко, так как растения - ϶ᴛᴏ среда нашего обитания - ϶ᴛᴏ «легкие» планеты, это – неповторимый живой мир, познание которого приблизит, может быть, к пониманию того, что есть жизнь).

Изучение жизни живых организмов требует вскрыть присущие ей противоречия. Жизнь – непрерывные процессы созидания, синтеза, а также непрерывные процессы распада, разрушения разнообразных веществ. Не случайно Ф. Энгельс писал «жить – значит умирать», а французский естествоиспытатель Клод Бернар говорил: «Жизнь - ϶ᴛᴏ смерть».

Физиология растений стремится изучить отдельные процессы, происходящие в растениях, и выяснить роль каждого из них в общем ходе всœех жизненных процессов целого растения.

В этих целях глубоко исследуются отдельные физические и химические явления, происходящие в каждом органе, тканях, клетке.

Вслед за анализом отдельных процессов, физиология растений воссоздает картину жизни целого растения, как самоподдерживающейся, саморегулирующейся системы. Физиология растений вскрывает и устанавливает взаимосвязи всœех физиологических процессов, происходящих в целом растении.

Интересы физиологии растений не ограничиваются организационным уровнем, рассмотрением отдельного организма. В сфере интересов физиологии растений находятся и нужнорганизменные системы: биоценозы, посœевы, насаждения леса.

Любой организм непрерывно взаимодействует с внешней средой. Внешняя среда изменчива. Изменения вызывают адекватный отклик живого организма на внешний раздражитель и влекут за собой изменения в ходе реакций, обусловливающих жизнедеятельность организмов. Рассмотрение жизнедеятельности растений во взаимодействии со всœем комплексом условий окружающей среды породило экологическую физиологию.

Вопросы биологического саморегулирования становятся одной из центральных проблем завтрашнего дня.

Проблема саморегуляции в растительных организмах переводит физиологию растений от описания процессов в область активного управления ими путем воздействия на регуляторные механизмы клеток, организмов и их сообществ.

Итак, что же изучает физиология растений?

Основная задача физиологии растений – объяснить, как растут деревья и как физиологические процессы и внутренняя среда реагируют на окружающие условия и антропогенные воздействия. Исследование таких процессов, как фотосинтез, передвижение веществ, ассимиляция, дыхание, транспирация могут показаться далекими от практических задач лесоводства и садоводства. При этом, рост - ϶ᴛᴏ результат взаимодействия физиологических процессов, и чтобы понять, почему деревья растут не одинаково в разных окружающих условиях и при различных агротехнических воздействиях, крайне важно знать природу этих физиологических процессов и как на них влияют окружающие условия.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, физиологи растений в первую очередь заинтересованы в изучении того, как растут растения, а, к примеру, работники лесопаркового хозяйства, лесоводы и садоводы – в том, как вырастить деревья лучшего качества. Эти две цели взаимосвязаны более тесно, чем может показаться, так как для успешного выращивания деревьев крайне важно понимание базовых физиологических процессов, управляющих ростом, и влияние на них факторов окружающей среды и агротехнических мероприятий.

Усилия лесоводов-озелœенителœей, лесоводов и садоводов направлены на создание подходящих генотипов и факторов окружающей среды для того, чтобы управлять именно физиологическими процессами, которые действительно регулируют ростовые процессы. Для результативного и умелого подхода они должны понять природу базовых физиологических процессов, их роль в ростовых процессах и реакцию на действие различных факторов внешней среды.

Итак, физиология растений изучает процессы жизнедеятельности растительного организма, что же это за процессы, которые мы с вами будем изучать?

К основным физиологическим процессам относятся:

Фотосинтез – синтез углеводов из СО 2 и Н 2О на свету в листьях.

Дыхание – окисление питательных веществ в живых клетках, в результате которого высвобождается энергия, используемая при ассимиляции, поглощении минœеральных веществ и других процессах, идущих с затратой энергии.

Ассимиляция– преобразование питательных элементов в новую протоплазму, клеточные оболочки и другие структуры (процесс роста).

Абсорбция – поглощение воды и минœеральных веществ из почвы, кислорода и СО 2 из воздуха.

Транспирация – потеря воды в виде паров.

Рост– постоянное увеличение размеров.

Регуляция роста – сложные взаимодействия гормонов и баланса питательных веществ.

Размножение– образование цветков, плодов, семян.

Задача физиологов заключается в исследовании процессов, изучении их механизмов, наблюдении их реакции на различные окружающие условия и определœении их роли в ростовых процессах.

От полноты знаний физиологов о механизмах базовых физиологических процессов зависит помощь, которую они смогут оказать лесоводам и садоводам в решении их практических задач. При достаточных знаниях физиологических требований растения можно предсказать поведение отдельных видов определœенных почвенных и климатических условиях, или их реакцию на те или иные агротехнические воздействия.

Какими же методами пользуется физиология растений в решении стоящих перед ней задач?

oplib.ru

Предмет и задачи эволюционной физиологии растений

Эволюционная физиология растений изучает развитие приспособительных реакций в онто- и филогенезе, включая историческое развитие самого онтогенеза, функции и структур, общего метаболизма и отдельных его звеньев у растений. Изучение функциональных приспособлений в онто- и филогенезе — наиболее общая задача эволюционной физиологии растений.

Конкретные задачи эволюционной физиологии сводятся к изучению механизма возникновения и приспособительного значения особенностей водообмена, фотосинтеза, дыхания, устойчивости, роста и развития растений разных систематических и экологических групп. Указанные задачи трудно исчерпать в рамках пособия. Поэтому на современном этапе следует ограничиться более общими вопросами эволюционной физиологии растений: изучением направлений и закономерностей функциональной эволюции, развитая в филогенезе метаболизма и биоритмов, присущих миру растений в целом. По-видимому, здесь можно ожидать наиболее интересных обобщений, касающихся эволюции функций у растений.

Эволюцию функций растений не всегда можно изобразить в виде иерархического «древа», как это принято в систематике. Причина кроется в том, что «целевое назначение» многих функций (фотосинтез, дыхание, механизмы роста и др.), возникших на заре развития царства растений, не изменилось; преобразовались лишь их интенсивность и способы реализации, не затрагивающие биохимических основ. В силу этого разветвленность филогенетических «древ» по функциональным особенностям часто ограничена. Поэтому при изложении вопросов эволюционной физиологии растений чрезвычайно важно понять экологическую значимость отдельно взятой функции или комплекса функций.

В связи с этим следует напомнить, что растения обладают как общими чертами, характерными для живой природы, так и специфическими особенностями строения, жизнедеятельности и приспособления. Отсюда при изложении проблем эволюционной физиологии растений необходимо показать прежде всего пути развития жизнедеятельности растений и их функциональную дивергенцию в ходе эволюции. Эта общая задача далее будет конкретизирована при освещении следующих вопросов:

1. классификация функциональных приспособлений;
2. генетическая природа функций и их совершенствование под действием отбора;
3. эволюция основных физиологических процессов в прошлом и будущем;
4. взаимосвязь изменений функций и структур в ходе экологической дивергенции растений;
5. связь между функциональной и морфологической дивергенцией растений;
6. особенности химического состава в связи с приспособлением их к среде обитания;
7. эволюция онтогенеза растений и его регуляторных механизмов;
8. эволюция ритмической деятельности и способов движения;
9. механизмы взаимодействия растений в ценозах — физиологические основы борьбы за существование.

Разумеется, здесь перечислена лишь небольшая часть проблем эволюционной физиологии растений. Однако даже их изложение означало бы существенное углубление общих представлений об эволюции растительного мира, основанных на данных морфологии, систематики, эмбриологии, генетики, биогеографии растений и палеоботаники. К сожалению, уровень развития идей, методов и направлений в физиологии растений не дает нам возможности пока ответить на все вопросы, касающиеся эволюции функций растений. Поэтому ниже обращено внимание прежде всего на эволюцию энергетических механизмов растений.

Энергетика организма — основа всех процессов. На Примере становления энергетических механизмов будут раскрыты и некоторые общие черты эволюции растений. Необходимость обращения к энергетическим механизмам продиктована еще и фундаментальной их ролью в поддержании жизни на Земле. Это вытекает из ведущего положения растений в круговороте веществ на нашей планете.

Наши знания о функциональной эволюции растений определяются состоянием изученности тех или иных процессов в онтогенезе. В зависимости от успехов в этом направлении существенно изменятся и представления о функциональной эволюции растений. Но нельзя ставить вопрос о том, что важнее изучать: механизмы физиологических процессов у современных растений или эволюцию самих процессов. Это разные подходы к познанию одного и того же явления.

Правильнее было бы рассматривать современное функциональное состояние растений с точки зрения его прошлого и изменения жизнедеятельности в будущем. В такой постановке вопроса функциональные особенности растений приобретают значение для понимания их планетарной (космической) роли. Напомним, что большая часть функций живого на Земле (энергетическая, концентрационная, деструктивная, средообразующая и транспортная) падает на долю растений. Растения, хотя в целом и ведут прикрепленный образ жизни, участвуют в переносе веществ на дальние расстояния, как в случае перемещения водорослей, трав и деревьев с потоком воды.

Велика роль растений в круговороте веществ и энергии на планете. Растения своим существованием поддерживают жизнь на Земле, в том числе и человека. Пища, энергия, запасы воды и кислорода — продукты жизнедеятельности растений. Разве этого одного недостаточно для серьезного изучения истории развития «растительной жизни», уникальных и неутомимых продуцентов веществ? При умелом подходе растения могут стать неисчерпаемым источником жизни на планете в будущем.

Природа проявила исключительную находчивость при поиске механизмов растительной жизни. Принципиальные новшества были найдены путем проб и ошибок в критических ситуациях. В этих целях производилось опробование и прежних механизмов в новых условиях и их сочетаний между собой. Словом, имело место достижение успеха в борьбе за жизнь путем преадаптации. Преадаптация обеспечивала выживание на начальных этапах критической ситуации (создавая толерантность) до возникновения настоящей устойчивости на базе складывающихся совершенных механизмов.

Сказанного достаточно, чтобы понять, насколько грандиозны задачи эволюционной физиологии растений и каковы трудности, стоящие на этом пути. Их решение имеет значение и для управления продуктивностью растений, и для защиты биогеоценозов. Поэтому при описании конкретных экспериментов физиологии растений должны уделять внимание их эволюционной интерпретации. Однако констатация различий в жизнедеятельности у организмов разных видов растений и в распределении каких-то веществ у сравниваемых объектов представляет лишь начальный этап эволюционного подхода.

По существу, эволюционный подход связан не столько с описанием и выявлением различий у сравниваемых объектов (хотя и это очень важно), сколько с объяснением их роли в борьбе за существование. В этой связи любое отличие в жизнедеятельности растений нуждается в рассмотрении с точки зрения его формирования в процессе отбора; как оно могло быть подхвачено и усовершенствовано в ходе эволюции.

При ответе на указанные вопросы мы встаем перед необходимостью анализа генетических предпосылок процессов жизнедеятельности, оценки направлений изменчивости в процветании вида. Разумеется, сегодня мы все еще не в состоянии судить об этом применительно к большинству физиологических проявлений. Отсюда и важность разработки соответствующих методов и подходов.

История становления и преобразования жизнедеятельности растений в ходе эволюции может быть воссоздана только На основе теории Ч. Дарвина. При этом появляется возможность выяснить пути формирования многообразия физико-химических процессов, происходящих в растениях, и объяснить конкретные феномены их жизни.

Анализ закономерностей функциональной эволюции растений основан на рассмотрении конкретного экспериментального материала физиологии растений. В то же время многие детали эволюции водного режима, питания, фотосинтеза и т. д. не могут быть объяснены без применения сравнительного метода. Более того, очевиден разрыв между изучением жизнедеятельности у современных растений и объяснением истории ее развития. Поэтому нельзя сводить предмет эволюционной фитофизиологии к предмету общей физиологии, а целесообразнее специально выделить проблемы эволюционной физиологии растений.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Смотрите также

• 
  Описание осенних растений
• 
  Мимикрия у растений
• Жизнь растений федоров
• 
  Самшит растения фото
• 
  Девясил растения описание
• 
  Растения девясил описание
• 
  Хром для растений
• 
  Хром в растениях
• 
  Растения символы россии
• 
  Плодовые экзотические растения
• 
  Лекарственные растения кружок