Водный обмен растений - Жолкепич В.Н.
ISBN 5-02-003977-2
Скачать (прямая ссылка):
На следующем этапе эволюционного прогресса проблема водного режима встала во всем ее многообразии. Первостепенной задачей было создание достаточно эффективной покровной ткани, предохраняющей растение от высыхания в условиях воздушной среды и вместе с тем допускающей контролируемую отдачу воды в процессе транспирации.
Главным звеном в регуляции отдачи воды стали устьица. Они претерпели в процессе эволюции довольно сложные преобразования, как и вся проводящая система растений.
Структурные изменения вегетативных органов при возникновении гомеогидровых растений были направлены на повышение водоудерживающей способности клеток. Этому способствовали внутриклеточные изменения качественного состава высоко-полимеров, ионной среды и совершенствование мембранных систем.
Итак, в плане биоэнергетической направленности эволюционного прогресса непрерывное удаление организмов от состояния равновесия может быть связано с понижением энтропии внутриклеточной воды. Физиологическое значение этого приспособления состоит в обеспечении стабильности водного режима клеток. Повышение степени гомеостатирования служит одним из важнейших принципов прогрессивной эволюции системы водно-соле-вого равновесия [625].
Предлагаемый термодинамический подход к осмысливанию эволюции биологических систем можно считать только началом. Еще предстоит многое сделать, прежде чем можно будет сказать, что физическая основа эволюционных процессов хорошо понята [626].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, мы закончили обзор современного состояния ряда проблем водного обмена растений. В его составлении принимали участие восемь специалистов — людей, неизбежно в чем-то различающихся по своим взглядам, манере излагать и преподносить материал. И хотя при подготовке рукописи к печати проведено весьма основательное редактирование, все же многоавторность не могла так или иначе не сказаться. Хотелось бы надеяться, что сказалась она лишь положительно, предупредив чрезмерную односторонность оценок и сделав их более объективными. Насколько это удалось — судить читателю.
Как уже упоминалось в предисловии, авторы не ставили перед собой задачу исчерпывающе описать все факты и представления, имеющие то или иное отношение к водообмену растений; не стремились они и к выдаче готовых рецептов решения существующих дискуссионных вопросов (которых в физиологии водообмена, как, впрочем, и во всех других разделах науки, предостаточно). Авторы исходили из того, что они пишут не учебник для студентов (хотя последние вполне могут использовать данную книгу в качестве дополнительной литературы), а обзор, рассчитанный в основном на специалистов, уже имеющих определенные знания и некоторый опыт работы. Свою задачу авторы видели в том, чтобы проанализировать достижения и проблемы физиологии водообмена, изменения в представлениях за последнее время, постаравшись привлечь внимание читателя к наиболее актуальным, узловым вопросам, к «горячим точкам» в изучении водообмена на современном этапе и тем самым содействовать разрешению существующих проблем в обозримом будущем.
В течение последних, по крайней мере двух десятилетий ведущую роль в разработке узловых проблем водообмена играли не столько физиологи, сколько физики и биофизики. При этом ими выполнен ряд оригинальных, подчас блестящих, исследований. Но вместе с тем невольно получилось так, что живое растение превратилось в некое подобие гидравлической машины, состояние воды в растении оказалось идентичным таковому налитой в стакан дистиллированной воды, а восходящий водный ток уподоблен движению влаги по опущенной нижним концом в воду полоске фильтровальной бумаги. Все это, безусловно, не соответствует действительности.
Мы, разумеется, не против участия физиков и особенно биофизиков в разработке проблем водообмена. Наоборот, мы полагаем, что их участие совершенно необходимо. Но мы за то, чтобы физиологические по своему существу проблемы решались бы в тесном сотрудничестве с физиологами, за которыми и оставалось бы решающее слово при оценке новых фактов и формулировании новых концепций.
Если положение в ближайшем будущем не изменится, то при изучении водного обмена растений все специфические только для биологии вопросы физиологической регуляции, взаимосвязей водообмена с общим метаболизмом и энергетикой, возбудимости, раздражимости и другие могут получить упрощенное, механистическое, а по существу просто ошибочное толкование.
Таким образом, физиологам, нмеппо им в первую очередь, следует всерьез взяться за разработку проблем водообмена растений, ио взяться с учетом сильно возросшего уровня развития науки, с привлечением всего арсенала новейших биофизических, биохимических, цитологических методов, в тесном контакте со специалистами смежных дисциплин, в том числе и с физиологами животных, которые во многом ушли вперед и с которыми у фитофизиологов (как это не может показаться странным на первый взгляд) есть много общих проблем.
Наконец, в первую очередь именно за физиологами остаются практические аспекты проблемы водообмена. Если физиология растений должна быть теоретической основой всего земледелия, то физиология водообмена — теоретической основой орошаемого земледелия. Физиологи в большом долгу перед практикой. Хотя ими разработана целая серия различных методов диагностики потребности растений в воде, эти методы по тем или иным причинам до сих пор не внедрены в сельскохозяйственное производство. В дальнейшем работу нужно, очевидно, вести в двух направлениях: во-первых, разрабатывать новые, более совершенные экспресс-методы физиологической диагностики, во-вторых, прилагать больше усилий для внедрения указанных методов в практику.
