Листья большинства видов растений при отрицательных температурах погибают, однако существует много примеров

| 30 сентября, 2023 | Биология

Листья большинства видов растений при отрицательных температурах погибают, однако существует много примеров, когда растительные ткани хорошо переносят морозы. Объясните, каким образом происходит повреждение листьев при отрицательных температурах и какие механизмы позволяют семенам растений и хвоинкам сосны избегать этих повреждений.

При отрицательных температурах вода в растительных тканях может замерзать, что приводит к образованию льда. Образующийся лед внутри клеток и между ними может вызвать повреждение тканей. Когда вода замерзает, образующиеся ледяные кристаллы могут разрывать клеточные стенки и мембраны, повреждая структуру и функцию клеток. Это может привести к неконтролируемой потере воды, десиккации и гибели листьев.
Однако некоторые растения развили механизмы, которые позволяют им переживать морозы. Например, у семян растений и хвоинок сосны есть следующие адаптивные механизмы:
  1. Механизм защиты от образования льда: Хвоинки сосны содержат специальные вещества, называемые антифризными белками, которые предотвращают образование крупных ледяных кристаллов внутри клеток. Эти белки помогают снизить точку замерзания воды, предотвращая образование льда и уменьшая повреждение клеток.
  2. Структурная адаптация: Хвоинки имеют особую структуру, которая способствует минимизации повреждений от замерзания воды. Они обладают тонкими и узкими формами, что позволяет им уменьшить поверхность, доступную для образования льда. Кроме того, хвоинки имеют восковое покрытие, которое помогает предотвратить непропускание воды и защищает их от обезвоживания.
  3. Отверстия для газообмена: Хвоинки имеют маленькие отверстия, называемые хвоинковыми устьицами, которые позволяют растению осуществлять газообмен с окружающей средой. В отличие от листьев, которые имеют многочисленные устьица на поверхности, хвоинковые устьица имеют особую структуру, которая позволяет им закрываться в условиях мороза и предотвращать потерю воды через испарение.
Эти механизмы помогают семенам растений и хвоинкам сосны избегать повреждений от замерзания воды. Они позволяют растениям сохранять свою структуру и функцию даже при низких температурах, что способствует их выживанию в холодных климатических условиях.