В естественной среде у водных цветковых растений
иногда развиваются две разные формы листьев: под водой –
узкие и часто сильно рассеченные (подводные), а над ее поверхностью
– обычного облика (надводные). Различными обработками можно
стимулировать незавершившие формирование листья развиваться в атипичную
для данных условий существования форму.
При недавних исследованиях водного растения Callitriche heterophylla
было обнаружено, что растительный гормон, гибберелловая кислота,
побуждает его воздушные, т. е. выступающие из воды, побеги образовывать
подводные листья. Другой растительный гормон, абсцизовая кислота,
приводит к возникновению надводных листьев на по груженных побегах. К
такому же результату приводят повышенные температуры или добавки к воде
спирта маннитола.
В природе клеточное тургорное давление погруженных (подводных) листьев
относительно высокое, а у надводных относительно низкое. Последнее
может отчасти объясняться транспирационной потерей воды через
многочисленные устьица на листовой поверхности. С высоким тургором в
развивающихся подводных листьях связано появление у них в зрелом
состоянии длинных эпидермальных клеток.
Гибберелловая кислота заставляет клетки надводных листьев вытягиваться,
увеличивая поглощение воды, а следовательно, и тургорное давление.
Полностью сформировавшись, такие листья обладают всеми признаками
типично подводных, включая длинные эпидермальные клетки. Ограниченное
растяжение клеток погруженных побегов под воздействием абсцизовой
кислоты или высокой температуры, по-видимому, не является результатом
снижения тургора; обработанные клетки становятся менее растяжимыми,
поэтому высокий тургор не способствует увеличению их размеров.
Выращивание погруженных побегов в растворе маннитола приводит к
тургорному давлению, сходному с отмечаемым у контрольных надводных
побегов, и формированию листьев с короткими эпидермальными клетками.
Результаты этих экспериментов показывают, что относительная величина
клеточного тургорного давления определяет окончательные размеры и форму
листа у Callitriche heterophylla. Таким образом, простое присутствие
или отсутствие вокруг воды во время его развития приводит к
соответствующей адаптации к над- или подводным условиям.
