Гигроскопические движения

Эти движения, механика которых уже подробно рассмотрена, широко распространены в мире растений. Речь идет о механизмах набухания и сжимания при высыхании, действие которых можно показать на нескольких простых примерах. Если вы склеите две бумажные полоски, направление волокон в которых будет взаимно перпендикулярно, то при увлажнении или при высыхании они изогнутся. Конечно, это происходит потому, что один из слоев удлиняется больше, чем другой. Если же будут склеены бумажные полоски с перпендикулярно и косо расположенными волокнами, то при набухании или высыхании возникнут скручивания.

В тех случаях, когда изменения положений плодов, соплодий, других частей растений или целых растений приводят при высыхании к их открыванию, а при набухании - к закрыванию, говорят о ксерохастических движениях, или ксерохазиях. Противоположные явления называют гигрохастическими, или гигрохазиями. Эти термины происходят от греческих слов: "ксерос" - сухой, "хазис" - щель, трещина, а "гигрос" - влажный.

Исключительно разнообразны гигроскопические механизмы открывания и закрывания плодов, разбрасывающих семена. К числу тех, которые открываются при высыхании, относятся бобы растений семейства бобовых, например фасоль (Phaseolus) и горох (Pisum). Боб возникает из одного плодолистика и вскрывается как по брюшному шву, так и по средней жилке ("спинному шву"). Околоплодник состоит в основном из двух слоев, причем волокна одного перекрещиваются с волокнами другого, но и те и другие косо расположены по отношению к продольной оси плода. Противодействующей тканью служит наружный эпидермис, образованный клетками с толстыми оболочками. Когда высыхание достигает определенного предела, плоды внезапно растрескиваются. Происходящее при этом винтообразное скручивание половин околоплодника обеспечивает разбрасывание семян (рис. 42). Ксерохастически вскрываются также листовки морозника черного (Неllеbоrus nigеr), пиона (Раеоnia officinalis), коробочки львиного зева (Antirrhinum) и гвоздики (Dianthus), a также вскрывающиеся плоды других растений.

Рис. 42. Невскрывшийся (а) и вскрывший (б) бобы Рisum sativum. В результате высыхания происходит винтообразное скручивание половин околоплодника (семена не изображены)

Напротив, гигрохастическими движениями обусловлено вскрывание коробочек очитка едкого (Sedum асre) (Плоды очитка едкого - листовки), видов вероники (Veronica) и многих других растений, разбрасывающих семена. Североафриканское растение (Anastatica hierochuntica), известное под названием "иерихонская роза", гигрохастично целиком. Отмершие ветви этого представителя семейства крестоцветных при высыхании закручиваются внутрь, а при увлажнении широко разворачиваются в стороны.

Можно также назвать и невскрывающиеся плоды, способные к гигроскопическим движениям: дробные плоды аистника (Erodium) и герани (Geranium), а также зерновки многих злаков. Микрофибриллы в мерикарпиях (частях) дробных плодов видов Erodium расположены так, что при высыхании мерикарпий штопорообразно закручивается и укорачивается, а при высыхании снова выпрямляется. В результате неоднократных подсыханий и увлажнений эти мерикарпий могут "ввинчиваться" в почву, а движениям в обратном направлении мешают широко растопыривающиеся при высыхании волоски.

Отделяющиеся части плодов Geranium, как и Erodium, сначала бывают сросшимися с центральной колонкой. Когда они при высыхании отрываются от нее, то резко закручиваются, а семена из этих односеменных мерикарпиев выбрасываются. Расстояния, на которые при этом семена отлетают, могут быть значительными, как и у растений, разбрасывающих их с помощью тургорных механизмов.