Високогірні рослини можуть добувати азот зі снігу

Відео: Що буде якщо ОПУСТИТИ РУКУ В РТУТЬ

Відео: ПОДОРОЖНИК (PLANTAGO) сем. Подорожникові

Умови, з якими стикаються рослини, які ростуть високо в горах, є по суті екстремальними. Якщо вдень в літню пору сонце тут може і припікати, то вночі буває дуже холодно. Зима в горах настає набагато раніше, ніж в передгір`ях, а закінчується пізніше. Дерева, починаючи з певної висоти, взагалі рости не можуть - бракує безперервного теплого періоду, щоб встигли утворитися надійні покривні тканини (кора), здатні захистити взимку від сильних холодів і вітрів. Однак багаторічні трав`янисті рослини, на зиму надійно вкриті снігом, доходять до досить великих висот. Оскільки за дуже коротке літо їм треба встигнути вирости, зацвісти і дати насіння, багато хто з них протягом усього вегетаційного сезону накопичують поживні речовини в підземних органах (цибулинах, бульбах, кореневищах), а навесні, як тільки зійде сніг, швидко розвиваються за рахунок цього запасу. До таких рослин відноситься і виростає на Кавказі ряст Corydalis conorhiza - невелика рослина з красивими квітками з сімейства макових. Жителям середньої смуги, швидше за все, відома ряст іншого виду - Corydalis solida. Зустрічається вона в лісах, часто на схилах лісових ярів, і красиво цвіте ранньою весною, ще до появи листя на деревах.

Професор кафедри геоботаніки біологічного факультету МГУ Володимир Гертрудовіч Онипченко, давно провідний разом зі студентами та аспірантами польові дослідження на Північному Кавказі, деякий час назад звернув увагу на те, що в місцях масового зростання рясту вся поверхня землі, що звільнилася після танення снігу, буває покрита густою мережею дуже тонких коренів. Незабаром дослідники зрозуміли, що відкрили ще не описане в біології явище - «снігові коріння», які ростуть в товщі снігу, причому не вниз (як взагалі-то належить рости коріння), а вгору, подібно повітряному корінню деяких тропічних дерев. У товщі снігу ці незвичайні коріння рясту, як з`ясувалося, піднімалися до півметра над поверхнею землі.

Тоді ж виникло припущення, що «снігові коріння» використовуються рослиною для того, щоб витягти з талого снігу наявні там елементи мінерального живлення, перш за все азот, якого рослинам в цих місцях дуже не вистачає. Становище ускладнюється тим, що сама поверхня землі під снігом буває покрита кіркою льоду, а вода, що утворюється при таненні снігу, не вбирається в грунт, а швидко стікає вниз по схилу. Снігові коріння якраз, мабуть, і служать для того, щоб не втратити цю вологу, а головне - що містяться в ній дефіцитні елементи. Оскільки концентрація цих речовин в сніговий воді вкрай низька, що уловлює мережу коренів повинна бути досить великою, а самі корені - дуже тонкими.

Насамперед автори вивчили будову самих снігових коренів. Вони виявилися дуже тонкими і ніжними. Їх середній діаметр був близько 0,1 мм, тоді як у підземних коренів того ж рослини - 0,5-0,7 мм. «Питома довжина коренів» (specific root length), що розраховується як загальна довжина коренів, яка припадає на одиницю їх сухої ваги, для звичайних підземних коренів рясту становила 98,5 м на 1 г ваги, а для «сніжних коренів» - 495 (!) м, тобто в 5 разів більше. Таке співвідношення, втім, не дивно: адже вміст поживних солей в талій воді вкрай низька, і рослині вигідно мати максимально більшу поверхню всмоктування.

Вивчення поперечних зрізів коренів - «сніжних» і звичайних - також виявило між ними суттєві відмінності: у звичайних коренів багато концентричних шарів клітин, в тому числі чітко виражений захисний шар - епідерміс. У снігових коренів клітини поверхневого шару і внутрішнього дуже схожі. Очевидно, що на них витрачено трохи будівельного матеріалу (вуглецю, який теж треба економити). Але ж вони і не повинні надавати рослині механічну міцність, у них немає завдання «заякорити» рослина в землі. Це ефемерні, «дешеві» освіти, цілком спрямовані на вирішення тільки однієї задачі - споживати з талої води елементи мінерального живлення.