Неблагоприятные температурные условия и недостаток воды

В летний не слишком сухой и жаркий день травянистое растение чувствует себя хорошо и довольно быстро растет. Иное дело, если бы его вдруг перенести летом куда-нибудь в жаркую пустыню или зимой высоко в горы; здесь бы оно без специальной защиты долго не выжило. В обоих случаях ему пришлось бы испытать на себе действие крайних температур, усугубляемое в пустыне отсутствием воды, а в горах - ее недоступностью вследствие замерзания. Тем не менее и в горах, и в пустынях местные растения живут и даже сохраняют способность к росту. Каким образом это им удается? Ответ на этот вопрос позволит нам составить себе представление об изощренности и о разнообразии механизмов, возникших в процессе эволюции под влиянием естественного отбора.

Растения могут обеспечить себе выживание в суровом климате тремя главными способами: 1) с помощью механизмов, которые дают им возможность избежать неблагоприятных воздействий; 2) посредством специальных структурных приспособлений; 3) благодаря физиологическим свойствам, позволяющим им преодолеть пагубное влияние окружающей среды. Избежать неблагоприятных условий растения могут, проведя это время в форме устойчивых семян или в состоянии покоя. В жаркое и сухое время года пустыня кажется совсем бесплодной, но после весенних дождей здесь быстро появляются на свет различные травянистые растения, семена которых до того лежали в песке в состоянии покоя. Сразу же после прорастания эти растения начинают быстро расти, зацветают и, обеспечив сохранение вида, т. е. образовав новые устойчивые семена, отмирают к началу сухого и жаркого лета. Сходным образом ведут себя и однолетники в умеренных зонах: свой жизненный цикл они завершают в благоприятные летние дни, а зимуют в виде устойчивых семян. Травянистые многолетние растения могут зимовать в виде подземных запасающих органов - луковиц или корневищ, защищенных от вымерзания слоем почвы, а поверх нее часто и слоем снега. Разумеется, древесные породы умеренных зон не могут укрыться от мороза в почве, как это делают травянистые многолетники, но и они как-то защищаются от зимних холодов: их нежные листья опадают, и зимовать остаются только более устойчивые к холоду ветви и покрытые жесткими чешуевидными листьями почки. Таким же способом растения могут противостоять и водному дефициту. У произрастающего в пустыне кустарника Fouquieria splendens листья сохраняются только в сезон дождей; в сухой период они сбрасываются, потому что при слабом поступлении воды из почвы испарение ее с их обширной поверхности угрожало бы существованию растения.