Физиологични основи на устойчивостта на растенията

  •  

     

    Дисциплина-Физиология на растенията

     

    Физиологични основи на устойчивостта на растенията.Студоустойчивост,зимоустойчивост,сухоустойчивост,жароустойчивост(топлоустойчивост),солеустойчивост,устойчивост към други фактори.

     

    За нормалното протичане на растежа и развитието растителният организъм се нуждае от определени условия на околната среда.Същевременно тези условия изпитват непрекъснато периодични и случайни колебания,при което отклоненията от благоприятната за живота норма много често могат да се окажат опасни и даже гибелни за растенията.При въздействие на неблагоприятни условия в растението възниква напрегнато състояние(стрес).Растенията реагират на всякакви отклонения от нормата чрез неспецифични и специфични защитно приспособителни реакции към неблагоприятните условия; така се поддържа хомеостазата на растенията, т.е.постоянството на вътрешната среда на организма,                    макар и на друго ниво.При бавно настъпване на неблагоприятното условие организмът по-лесно се приспособява към него и това може да доведе до повишаване на устойчивостта му, до закаляване.Установено е, че колкото е по-голяма способността на организма да изменя своя метаболизъм в съотвествие с изменящите  се условия на средата, т.е. пластичността си, толкова е по-широка нормата му на реакция и по-голяма способността към приспособяване.Устойчивостта е един от централните проблеми във физиологията на растенията. Това е в съответствие и с много кибернетични идеи и системно – структурния подход, където устойчивостта се разглежда като важен принцип при изследване на сложните динамични системи, каквито са и зелените растения.

       Устойчивостта при растенията е относителна, т. е. при едни условия организмите са устойчиви, а при други – не. Относителната устойчивост включва структурните и функционалните изменения в организма, които имат динамичен характер, т. е. тя е структурно – функционална и динамична устойчивост. Такава устойчивост характеризира запазването на определено състояние или процес и едновременно преминаване в друго качествено състояние. Според руския физиолог П. А. Генкел (1971) всеки вид устойчивост при организмите представлява не еднократно и завинаги дадено свойство, а свойство, развиващо се в процеса на индивидуалното развитие на основата на предшестващата еволюция.

     

    Устойчивостта на саморегулиращата се система, каквато е растителния организъм, се характеризира със съхраняване на подвижното равновесие в организма по пътя на координацията на физиологичните процеси, или все едно съхраняване на определено стабилизирано състояние и хомеореза (устойчивост по пътя на развитието но жизнените процеси).  Счита се, че устойчивостта – това е адаптация на организмите при стресови въздействия. Адаптацията представлява способност на живите организми да се приспособяват към изменящите се условия на околната среда с едновременното повишаване вероятността от преживяване и възпроизвеждане. В зависимост от равнищата и подходите на изследване адаптациите биват: физиолого – биохимични, структурно – морфологични и еколого – генетични. „Целите” на физиолого – биохимичните адаптации се свеждат до такова осъществяване на функциите на макромолекулно, клетъчно и организмово равнище, при което жизнените процеси да протичат удовлетворително независимо от промените в околната среда.

    През последните години във физиологията на устойчивостта на растенията се използва терминът „надеждност „ , с който се означава степента на безотказност при функционирането на организма в норма и при отклонения от нормата . В такъв аспект нарушенията в обмяната на веществата и функционалната активност се определят като „ отказ „ . От това следва , че надеждността на растителния организъм се определя от неговата способност да не допуска или да ликвидира отказите . Последните могат да бъдат предотвратявани като се използват различни системи за стабилизация , а ликвидирането им става чрез системи за възстановяване ( репарация ) . Отказите и системите за стабилизация или репарация могат да се проявяват на различни равнища и организация (молекулно , субклетъчно , клетъчно , тъканно, органно , организмово , популационно ) .

       Системите за стабилизация биват осъществявани посредством различни принципи и механизми :

    -принцип на излишност или предозираност;

    - принцип на хетерогенност на равнозначни компоненти ;

    - механизми на хомеостазата ;

     

         Защитата на растенията от действие на неблагоприятни ( стресови ) фактори на средата се обезпечава посредством специални органи за защита  (твърди власинки , бодилчета ) ;особености в анатомичното устройство (кутикула , корк , механични тъкани ) , посредством двигателни , физиологични и биохимични реакции . Биохимичните реакции , съставящи същността на биохимичната адаптация , засягат ензимната активност , междинния метаболизъм, вторичния метаболизъм и изработването на защитни вещества (смоли , фотоалексини, токсини , защитни белтъци ). Надеждността на организма се проявява чрез защитни приспособления и от неговата устойчивост спрямо действието на стресори от външната среда .