Вплив температури, земна флора

Реакції на температуру, так само як і на світло, у рослин; можуть бути і якісними і кількісними. Швидкості майже всіх хімічних процесів в рослині з підвищенням температури градуально (т. Е. Плавно) зростають, досягають деякого максимуму, а потім знижуються. На відміну від цього багато онтогенетические процеси, наприклад проростання насіння і переривання спокою бруньок, часто регулюються за принципом «все або нічого». В останніх випадках для низькотемпературної індукції потрібно безперервне вплив протягом якогось мінімального періоду; це нагадує фотоперіодичну індукцію, при якій теж необхідні абсолютно певні періоди темряви.

градуально реакції

Швидкість більшості хімічних процесів неухильно зростає з підвищенням температури. Температурний коефіцієнт Qio показує, у скільки разів збільшується швидкість реакції при підвищенні температури на 10 ° в порівнянні з початковою: Qio для більшості хімічних (і в тому числі ферментативних) реакцій одно щонайменше 2, тоді як для фізичних процесів, таких як дифузія або фотохімічні реакції, Qio становить близько 1,1 або 1,2. У рослин, вирощуваних при температурах від 0 до 30 ° С, з підвищенням температури поступово збільшується швидкість витягування і QiQ одно близько 2,0 або більше. З невідомих нам причин температурні оптимум для різних рослин дуже сильно розрізняються, і це вказує на те, що якийсь фундаментальний біохімічний процес у них має різну чутливість до температури. У зоні вище оптимуму абсолютна швидкість росту у всіх рослин знижується, іноді дуже різко. Для більшої частини рослин цей оптимум лежить в області від 28 до 32 ° С.

Ми не знаємо, чому більшість рослин ушкоджується температурами вище приблизно 30 ° С, хоча ферменти або орга-Неллі, виділені з рослин, при таких температурах звичайно не пошкоджуються. Одне з можливих пояснень полягає в тому, що мембрани клітин або їх органел чутливі до змін температури через плавлення або затвердіння жирних кислот в фосфолипидах. Відомо, що рослини при більш низьких температурах синтезують більше ненасичених жирів з відповідно більш низькою температурою плавлення.

Зворотне явище спостерігається при високих температурах. Інша можливість полягає в тому, що при підвищених температурах якісь матеріали, необхідні для росту, дуже швидко руйнуються або не утворюються в потрібній кількості. У багатьох організмів є гени «чутливості до температури». У цвілевих грибів Neurospora ген, відповідальний за утворення вітаміну В2 (рибофлавіну), добре дає собі раду при низьких температурах, але не діє нормально при більш високих. Тому при 35 ° С гриб повинен неодмінно отримувати рибофлавін ззовні, тоді як при 25 ° С він може рости і під час відсутності цієї речовини. Подібним чином справа могла б обстоять з іншими вітамінами, амінокислотами або гормонами у вищих рослин. Якщо це так, то, знаючи хімічну основу індукованого температурою вповільнення росту при супраоптімальних температурах, можна було б поліпшити зростання шляхом внесення до них речовин.

Дуже мала швидкість хімічних реакцій в рослині при низьких температурах забезпечує координацію змін росту з кліматичними змінами. Крім того, температура впливає на багато процесів, чутливі до фотоперіоду, змінюючи критичну довжину темного періоду, хоча механізм цього явища не з'ясований. Так як наявність Фдк вночі могло б порушувати індукцію цвітіння у рослини короткого дня, можна було б очікувати, що високі нічні температури, що прискорюють руйнування фітохрому і перетворення Фдк в Фк, будуть сприяти індукції цвітіння у таких рослин. Насправді ж зазвичай спостерігається протилежний ефект. Деякі рослини можна змусити цвісти за допомогою довгих темних ночей або низьких нічних температур. Можливо. що кожне з цих впливів здатне активувати якийсь процес, що веде до синтезу флорігена.