Фотонастии

Вероятно, вы замечали, что цветки не всегда выглядят одинаково. В природе в солнечные и теплые дни они, как правило, открыты, а при пасмурной и холодной погоде, напротив, преимущественно закрыты. Как показали эксперименты, проведенные исследователями, эти разные состояния цветков обусловлены колебаниями интенсивности освещения. Речь идет о фотонастиях, которые особенно широко проявляются в виде открывания и закрывания цветков. Освещение часто ведет к усилению роста верхней стороны листочков околоцветника и в результате - к открыванию цветков. Вы можете это наблюдать у растений из семейств кактусовых (Cactaceae), сложноцветных (Asterасеае ) кисличных (Oxalidaceae) и др. Растения, цветущие ночью, такие, например, как поникшая и белая смолевки (Silene nutans и Silеne alba), ведут себя противоположным образом. Открывание и закрывание цветков могут повторяться в определенном ритме. Однако обратимость этого движения лишь кажущаяся, так как увеличение размеров отдельных клеток необратимо. При каждом новом открывании и закрывании происходит рост в длину клеток соответственно верхней и нижней сторон. Если процессы повторяются многократно, то это приводит к значительному удлинению листочков околоцветника.

Молодые, то есть еще способные расти, листья тоже могут совершать настические ростовые движения. Примером могут быть молодые листья видов недотроги (Impatiens), поникающие при затемнении в результате усиления роста верхней стороны каждого из них. При освещении положение их восстанавливается из-за усиления роста нижних сторон. В основе движений листьев, окончивших рост, всегда лежат колебания тургорного давления. Уже в древности обращали внимание на такого рода движения; еще римский ученый Плиний старший (23-79) писал о листьях клевера, листочки которого поникают при надвигающейся непогоде. Одно из обычных растений нашей флоры - кислица обыкновенная (Охаlis acetoselfa); листочки ее тройчатых листьев вечером опускаются, а утром поднимаются (рис. 30). Виды мимозы (Mimosa) тоже могут осуществлять фотонастические ответные реакции.

Рис. 30. Фотонастические движения листочков кислицы (Охаlis acetosella); при затемнении они поникают, а на свету поднимаются.

Чувствительность растений, обнаруживающих фотонастические ответные реакции, весьма высока. Так, цветки видов горечавки (Gentiana ) могут реагировать на раздражение, вызванное даже затенением растения проплывающими облаками. Но соответствующий фоторецептор до сих пор еще не выявлен. Для перехода листьев мимозы в то положение, которое они занимают при затемнении и которое напоминает их положение, наступающее после сотрясения, необходим, в частности, фитохром 730. Если перед окончанием периода освещения устранить фитохром 730, используя двухминутное облучение темно-красным светом, то листья останутся в том положении, в каком они были при освещении. О самом возбуждении и его проведении при проявлении фотонастических ростовых и тургорных движений, как и термонастических, о которых еще пойдет речь, известно очень мало.