Среди многочисленных физиологических процессов,
постоянно протекающих в тканях и органах
растений, пожалуй, наиболее
загадочны биоэлектрические явления. Еще со времени открытия Л. Гальвани
электрических процессов в живых тканях электрофизиологам были известны
так называемые токи повреждения. При разрезании поперек волокон
мышечного аппарата животного и подведении одного контакта гальванометра
к срезу, а другого - к продольной неповрежденной поверхности, прибор
зафиксировал разность электрических потенциалов в 0,1 В. Последующие
измерения токов повреждения на растительных тканях показали аналогичные
результаты. Причем поверхности срезов стеблей, листьев, репродуктивных
органов и корней всегда по отношению к неповрежденной ткани имели
отрицательный заряд. Выяснилось также, что в момент гибели некоторых
растительных тканей резко возрастает электрический потенциал. Когда,
например, индийский ученый Д. Бос соединил с гальванометром посредством
игольчатых микроэлектродов внешнюю и внутреннюю части зеленой горошины,
а затем нагрел ее до 60оС,
было зарегистрировано напряжение в 0,5 В. Тогда удивленный
исследователь подсчитал, что если 500 пар половинок горошин собрать в
определенном порядке в серии, то электрическое напряжение составит 500
В. Хорошо, что повар не знает об опасности, которая ему угрожает, когда
он готовит это особенное блюдо. К счастью для него, горошины сами не
соединяются в упорядоченные цепи!
Некоторая разность потенциалов была установлена и между различными
частями тканей в различных органах неповрежденных растений. Но
наблюдавшие за поведением растений исследователи заметили, что в
зависимости от ряда обстоятельств природа образования в них
электрического тока неодинакова. Поэтому токи, возникающие в
естественных условиях в неповрежденных органах растений и их тканях, а
также токи, образующиеся в результате повреждения тканей, стали
называть токами покоя. А токам, возникающим в живых тканях под влиянием
различных раздражителей, дали название токов действия. Прекрасным
наглядным доказательством проявления токов действия у растений является
механизм складывания листьев под влиянием внешних раздражителей у мимозы
стыдливой и венериной мухоловки, имеющих ткани, способные
резко
сокращаться.
К настоящему времени получена достаточная информация об электрических
явлениях, сопровождающих в растениях процессы фотосинтеза, дыхания,
передвижения веществ по их тканям. Открыты электрические ритмы
растений. Если, к примеру, поместить в воду кончик корня молодого
растения гороха посевного и между различными точками корня и наружной
средой (водой) измерять разность потенциалов, этот показатель будет
периодически изменяться с интервалом 5-20 мин. Амплитуда этих колебаний
снижается по мере удаления от кончика корня, а их частота сильно
зависит от температуры окружающей среды.
Важна и очень интересна роль электрических явлений и в жизни цветков.
Процессы опыления и оплодотворения у них зависят от содержания
электрических зарядов как в женских генеративных органах, так и в
пыльце. Электрический потенциал пыльцевых зерен обусловливает их
жизнеспособность и активность. Электризация пестиков, в свою очередь,
обеспечивает успешное прорастание родственной пыльцы и образование
завязи.
У некоторых перекрестноопыляемых растений электрические импульсы
цветков способствуют их переопылению, приводя в движение тычинки даже
при легком прикосновении к цветку. Это явление можно наблюдать у
цветков василька посевного (синего), подсолнечника
однолетнего,
барбариса обыкновенного. Очень хорошо видны такие движения у артишока.
При встряхивании его цветка движение тычинок напоминает ритуальный
танец: верхние концы тычиночных нитей с пыльниками сначала склоняются в
одну сторону, а затем - в другую. При этом тычинки быстро
укорачиваются, а из каждого пыльника выделяется капля жидкости,
содержащая пыльцу. Теперь насекомое - возмутитель спокойствия - не в
состоянии пробраться между изгибающимися тычинками, не измазавшись
основательно в этой жидкости. Вот так и переносится пыльца с одного
цветка на другой. А "танцовщицы"-тычинки после оплодотворения
утрачивают свою подвижность, сколько ни встряхивай растение!
Своеобразно устроен опылительный механизм и у барбариса обыкновенного.
У основания каждого лепестка находится по 2 желёзки, выделяющие много
нектара. В нормальном состоянии тычинки плотно прижаты к несколько
загнутым лепесткам, но как только насекомое, желающее полакомиться
нектаром, прикоснется к их внутренней стороне, обладающей высокой
чувствительностью, тычинки резко изгибаются внутрь, ударяют пыльниками
по телу насекомого и выбрасывают на него пыльцу. При посещении другого
цветка насекомое оставляет эту пыльцу на его рыльце. Аналогичную
картину можно наблюдать и на цветках люцерны.
Сорвав небольшую веточку
этого цветущего растения,
осторожно введите тонкий стебелек какого-либо
злака внутрь цветка. Если в нем еще не побывал хоботок пчелы, шмеля или
другого насекомого, по соломинке мгновенно ударят похожие на длинный
язык сросшиеся в одну трубочку тычинки, а из созревших пыльников
высыплется пыльца. Когда эту роль выполняет насекомое, оно неизбежно
становится переносчиком пыльцы с одного цветка на другой.
У некоторых растений посещения цветков насекомыми вызывают движение
пестиков, а у липы мелколистной и крупнолистной даже стимулируют
усиленное выделение нектара.
