Нічне життя рослин

Що роблять рослини вночі? На це питання так і хочеться відповісти: Відпочивають. Адже, здавалося б, вся активна життя рослини відбувається вдень. У денні години квіти розкриваються і запилюються комахами, розгортаються листя, молоді стебла ростуть і тягнуть свої верхівки до сонця. Саме протягом світлого часу доби рослини використовують сонячну енергію для того, щоб перетворювати вуглекислий газ, що поглинається ними з атмосферного повітря, в цукор.

Однак рослина не тільки синтезує органічні речовини воно їх і використовує в процесі дихання, знову окислюючи до вуглекислого газу і поглинаючи при цьому кисень. Але кількість кисню, необхідного рослинам для дихання, приблизно в 30 разів менше того, що виділяється ними в процесі фотосинтезу. Вночі, в темряві, фотосинтез не відбувається, але і в цей час рослини споживають так мало кисню, що це анітрохи не позначається на нас з вами. Тому стара традиція виносити рослини з кімнати хворого на ніч абсолютно не обгрунтована.

А ще є ряд видів рослин, які споживають вуглекислий газ саме вночі. Оскільки енергії сонячного світла, необхідної для повного відновлення вуглецю, в цей час немає, цукор, звичайно, не утворюється. Але поглинена з повітря вуглекислота зберігається в складі яблучної або аспарагінової кислот, які потім, вже на світлі, знову розкладаються, вивільняючи СО2. Саме ці молекули вуглекислого газу включаються в цикл основних реакцій фотосинтезу так званий цикл Кальвіна. У більшості ж рослин цей цикл починається з захоплення молекули СО2 безпосередньо з повітря. Такий простий спосіб носить назву С3-шляху фотосинтезу, а якщо вуглекислий газ заздалегідь запасається в яблучної кислоті це С4-шлях.

Здавалося б, навіщо потрібні додаткові складнощі? В першу чергу для того, щоб економити воду. Адже поглинати вуглекислоту рослина може тільки через відкриті продихи, через які відбувається і випаровування води. І вдень, у спеку, води через продихи втрачається набагато більше, ніж вночі. А у С4-рослин продихи вдень закриті, і вода не випаровується. Газообмін ж ці рослини здійснюють у прохолодні нічні години. Крім того, С4-шлях в цілому більш ефективний, він дозволяє синтезувати більшу кількість органічних речовин в одиницю часу. Але тільки в умовах повного освітлення і при досить високій температурі повітря.

Так що С4-фотосинтез властивий жителям півдня рослинам з жарких областей. Він притаманний більшості кактусів, деяким іншим сукуленти, ряду бромелієвих наприклад всім добре відомому ананасу (Ananas comosus), цукрового очерету і кукурудзі.

Цікаво, що ще в 1813 р задовго до того, як стали відомі біохімічні реакції, що лежать в основі фотосинтезу, дослідник Бенджамін Хейн написав у Ліннеевское наукове товариство про те, що листя ряду сукулентних рослин мають особливо гострий смак вранці, а потім, до середині дня, їхній смак стає більш м'яким.

Здатність використовувати пов'язаний в органічних кислотах СО2 обумовлена генетично, але реалізація цієї програми знаходиться і під контролем зовнішнього середовища. При сильному дощі, коли загрози висихання немає, а освітленість невисока, С4-рослини можуть відкривають свої продихи вдень і переходити на звичайний С3-шлях.

А що ще може відбуватися з рослинами ночами?

Деякі види пристосувалися залучати своїх запилювачів саме в нічні години. Для цього вони використовують різні засоби: і посилюється до ночі запах, і приємний і помітний для ока нічних запилювачів колір білий або жовтувато-бежевий. На такі квіти летять нічні метелики. Саме вони запилюють квіти жасмину (Jasminum), гарденії (Gardenia), місячних квітів (Ipomea alba), вечорниці, або нічний фіалки (Hesperis), любки дволиста (Platanthera bifolia), лілії кучерявої (Lilium martagon) і ряду інших рослин.

А є рослини (їх називають хіроптерофільнимі), які запилюються в нічні години кажанами. Найбільше таких рослин у тропіках Азії, Америки та Австралії, менше в Африці. Це банани, агави, боабаби, деякі представники сімейств миртових, бобових, бегонієвих, геснерієвих, сінюхових.

Квітки хіроптерофільних рослин розкриваються тільки з настанням сутінків і не відрізняються яскравістю забарвлення як правило, вони зеленувато-жовті, коричневі або фіолетові. Запах у таких квіток вельми специфічний, часто неприємний для нас, але, напевно, привабливий для кажанів. Крім того, квітки хіроптерофільних рослин зазвичай великі, з міцним оцвітиною і забезпечені посадочними майданчиками для своїх запилювачів. В якості таких майданчиків можуть виступати товсті квітконіжки і квітконоси або безлисті ділянки гілок, примикають до квіток.

Деякі хіроптерофільние рослини навіть розмовляють зі своїми обпилювачами, залучаючи їх. Коли квітка ліани Mucuna holtonii, що належить до сімейства бобових і що виростає в тропічних лісах Центральної Америки, стає готовим до запилення, один з його пелюсток набуває специфічну увігнуту форму. Цей увігнутий пелюстка концентрує і відображає сигнал, що видається кажанами, відправилися на пошуки корму, і таким чином повідомляє їм про своє місцезнаходження.

Але не тільки рукокрилі ссавці запилюють квіти. У тропіках відомо більше 40 видів звірів з інших загонів, які беруть активну участь в запиленні близько 25 видів рослин. У багатьох з цих рослин, як і у тих, які запилюються.