hotcooltop.com | на главную

 
    Полезные и познавательные страницы  
   

Адаптивные возможности растений

Солнечный свет - наиболее мощный и наименее освоенный человеком источник энергии. Сегодня только одним зеленым растениям природой дано искусство создавать органические вещества из воды и воздуха, используя энергию света. В процессе ассимиляции, или фотосинтеза, в листьях и стеблях растений, при участии хлорофилла, из углекислого газа и воды образуются виноградный сахар (глюкоза), а затем крахмал и другие более сложные органические соединения. Заключенная в этих веществах анергия обязана своим происхождением солнечному свету.

Фотосинтез растений

Условия освещения играют исключительную роль в жизни растений. Вряд ли стоит описывать, сколь отличаются между собой длинные, тонкие, почти безлистные побеги проросшего в темном подвале картофеля и здоровая, широколистная, темно-зеленая ботва растений, росших в открытом грунте. Это известно каждому. Причины неодинакового развития на свету и в темноте очевидны: растение, развивающееся на свету, потребляет для своего роста солнечную энергию; затененное растение довольствуется запасами энергии, хранящимися в клубне, и стремится с помощью тонких и длинных побегов как можно быстрее и с наименьшими затратами пробиться навстречу Солнцу.

Условия освещения в жизни растений
Экстремальные условия обитания растений

Все, что сейчас мысленно встает перед вашим взором, - это все потенциальные отходы, отбросы, мусор. Завтра или послезавтра эти вещи придут в негодность или они вам больше не будут нужны, и вы их выбросите за ненадобностью: холодильники и детские коляски, канцелярские бумаги и отработанное масло, обувь и «вышедшие из моды» бронетранспортеры или даже целые здания. Буквально все произведенное нами вчера - сегодня отходы, а то, что мы вырабатываем сегодня, завтра пойдет на свалку - hotcooltop.com. Свалки буквально «пожирают» ландшафт, отравляют грунтовые воды, превращаются в очаги новых эпидемий. Однако гораздо опаснее тех отбросов, какие свозятся на свалки, другие, вездесущие, но трудноустранимые: пыль, отработанные газы, сточные воды. Это уже не угроза будущему, а бич настоящего. Опасные отходы производства превращают реки, озера, моря в биологически мертвую среду, заражают пахотные угодья и пастбища, отравляют атмосферу.

Когда накапливаются отходы
Растения - гениальный потребитель отходов
Сточные воды - важное сырье

Каждое мгновенье в живом организме протекают химические реакции. Подобно людям, растения также пользуются «услугами» целого ряда высокоактивных посредников. Но в отличие от применяемых в технике большинство растительных катализаторов узко специализировано.

Химические реакции в живом организме
Почвенная влага и питание растений
Умение отыскивать места сосредоточения питательных веществ

Когда техническая мысль приходит к тем же результатам, какие дает биологическая эволюция, или же когда в качестве образца она использует инженерные решения, найденные природой, мы можем быть полностью уверены в том, что созданная ею конструкция окажется целесообразной.

Растительные конструкции
Жесткость листьев многих тропических растений - принцип гофрирования
Принцип армирования у растений

Чем жестче и тяжелее условия обитания, тем гениальнее и разнообразнее приспособляемость растений к превратностям окружающей среды. Нередко приспособление заходит столь далеко, что внешняя среда начинает полностью определять форму растения.

Приспособляемость растений к окружающей среде
Механизм лазания у растений
Корни-опоры у растений
Каркасные конструкции у растений
Основной принцип организации структур у травянистых растений
Проблема создания прочной клеточной оболочки у растений

Растения - подлинные рационалисты. И именно это их свойство объясняет, почему представители разных семейств растений неизменно «применяют» одни и те же оказавшиеся наиболее удачными архитектурные принципы. Особенно широко распространен в мире растений принцип наиболее рационального использования пространства, в первую очередь при закладке тех органов растения, которые затем развиваются в огромном количестве. При этом безразлично, идет ли речь о листьях на стебле, о чешуйках на шишках хвойных деревьев, об изобилии цветков, а затем семян в крупных корзинках подсолнечника или о пучках колючек на бородавчатых выростах у кактусов. Все они в процессе своего развития размещаются в пространстве таким образом, чтобы занять в нем минимальный объем. Постоянно повторяющаяся в природе и все же каждый раз по-новому воспринимаемая картина целесообразного размещения ее элементов в пространстве не могла не обратить на себя внимание человека.

Наиболее удачные архитектурные принципы у растений

Там, где мы, люди, применяем сталь и стекло, бетон и асбоцемент, бумагу и картон, полиэфирные смолы и стекловолокно, проволоку и стальные канаты, дерево, песок и гравий, жесткие пенопласты и легкие металлы, сплавы и сапфир, растения имеют в своем распоряжении лишь один-единственный конструкционный материал - ткани, состоящие из клеток. Но при этом они так же хорошо, как и мы, а вероятно, даже лучше справляются со множеством технических и экологических проблем. Молодые клетки разнообразных растительных тканей похожи друг на друга как две капли воды - hotcooltop.com. Лишь позднее, в процессе роста, клетки дифференцируются, все более и более изменяясь, пока их строение не станет полностью соответствовать той функции, которую им предстоит выполнять. Одновременно различные клетки оптимально взаимодействуют друг с другом. Разделение труда и координация усилий - это два понятия, которые в представлениях людей, к сожалению, часто исключают друг друга. Напротив, в мире растений оба принципа наилучшим образом реализованы на пути приспособления к окружающему миру.

Можно предполагать, что именно ограниченность в выборе конструкционного материала, по-видимому, вынуждает растение использовать его наиболее рационально, приводя в каждом конкретном случае к оптимальному решению благодаря постоянной обратной связи с окружающей средой. В этом допущении, быть может, скрыта одна из возможностей, которой человек должен воспользоваться уже в ближайшем будущем. По мере того как будут истощаться запасы природных материалов, мы будем вынуждены укрощать присущий нам дух расточительства. Нам следует серьезнее задумываться над тем, как можно, довольствуясь немногими средствами, решать многие стоящие перед нами задачи.

Расселяясь при помощи воды
Как стреляют растения

Нет ни одного сколько-нибудь достойного внимания принципа воздушного полета, который не наблюдался бы в мире растений.

Растения, прибегающие к услугам воздушных потоков
Растения преодолевают по воздуху значительные расстояния
Средства, с помощью которых происходит расселение растений
Стремление растений колонизовать новые территории

Испарение буквально вытягивает воду из листьев, и она устремляется снизу вверх по водопроводящей системе растения. Движущей силой здесь, в конечном счете, является солнечная энергия. Именно ее используют растения для того, чтобы транспортировать воду. Здесь мы вновь видим, насколько просто и эффективно в растительном мире используется этот практически неиссякаемый источник энергии. Наличие у растений водопроводящей системы, состоящей из большего числа микроскопических трубочек-капилляров, диаметр каждой из которых не превышает нескольких тысячных долей миллиметра, позволяет ему с необычайной легкостью совершать то, чего не в состоянии сделать ни один из созданных человеком вакуумных насосов: поднять самотеком воду на отметку более 10 метров.

Наличие у растений водопроводящей системы
Вода в жизни растений

В процессе синтеза органических веществ из воздуха и воды растение преобразует солнечную энергию с такой высокой эффективностью, о которой мы можем пока только мечтать.

Эффективность преобразования солнечной энергии растением
Растения и законы гидравлики
Тепло и холод в растительном мире
Существование растений в жарком климате

Каталог существующих у растений приемов передачи информации можно сравнить с программой работы технолога, занятого в промышленности. Объем стоящих перед растениями в этой области задач чрезвычайно велик. В связи с этим палитра найденных ими решений настолько богата, что до сих пор человеку удалось тщательно изучить лишь незначительную часть их.

Получение, обработка и накопление информации растениями

В каждом из семян содержится подробнейшая информация о внешней форме растения, которому следует появиться из него. В нем хранятся подробные данные о величине, окраске и форме листьев и цветков, а также информация о том, как следует реагировать растению на холод или тепло, кислую или известковую почву, нехватку или избыток влаги, свет или его отсутствие.

Память растения

Растение овладело техникой измерения разнообразных природных характеристик не хуже, если не лучше, человека, который с той же целью поставил себе на службу большое число самых чувствительных прецизионных приборов.

В полной гармонии с окружающей средой
Биологические часы
Растения умеют точно измерять время
Предупреждение условий, вызывающих процесс вырождения

Рациональное существование в конкретной окружающей среде возможно лишь при условии оптимального приспособления к ней. Но приспособление - это прежде всего специализация, а специализация невозможна без разделения труда. Все виды приспособлений, встречающиеся у растений, представляют собой образцы дифференциации функций: корни, стебель, листья - каждый из вегетативных органов выполняет свои конкретные и очень важные для растения в целом функции.

Виды приспособлений, встречающиеся у растений
Маскировка у растений

В библейских сказаниях нередко идет речь о неопалимой купине, кусте, который горит, но чудом не сгорает. Что же могло привлечь внимание древнего библейского народа: чудо или реальность? Такой куст существует и в наши дни. Для того чтобы познакомиться с ним, совсем не обязательно идти на «священную» гору Рас-эс-Сафсафех. В лесах Южной Европы на сухих и богатых известью почвах произрастает травянистое растение ясенец. Ясенец, подобно мифологической неопалимой купине, в жаркие безветренные дни выделяет в больших количествах летучие, легко воспламеняющиеся эфирные масла. Если поднести к растению горящую спичку, оно может мгновенно вспыхнуть синим пламенем, не наносящим никакого вреда самому растению.

Биологический смысл растительных эфирных выделений науке пока точно неизвестен. Можно предположить, что эти летучие вещества являются эффективным средством защиты травянистых растений от перегрева. Энергия, затрачиваемая на испарение эфирных масел, снижает температуру листьев.

Растения-первопоселенцы
Удивительные способности растений

В этом разделе сайта показано, что и у растений возникают всякого рода проблемы, которые они решают с помощью разнообразных технических средств. Но применяемая ими «техника» не порождает шумов, не загрязняет окружающую среду и не производит отходов, которые нельзя было бы использовать вновь - hotcooltop.com. Она не отравляет атмосферы и не порождает стрессовых ситуаций, устранение которых требует вмешательства психиатров. И тем не менее техника растений и техника человека порой походят в деталях друг на друга, как две капли воды.

Техника людей и растений

Все недостатки созданных человеком технических систем (в сравнении с «техникой», применяемой растениями) в принципе являются следствием несовершенства конструктивного мышления человека. Если оценивать конечный результат, то становится очевидным, что природа действует намного рациональнее. Поэтому нашей ближайшей «конструктивной целью» должно стать осознанное приспособление найденных технических решений к окружающей природной среде.

 
       
   

Все права защищены - © 2006-2017, hotcooltop.com
Перепечатка материала возможна только при наличии активной ссылки на наш сайт.