Общие принципы адаптивных реакций растений на экологический стресс

Способность к защите от повреждающих и неблагоприятных факторов среды — обязательное свойство любого растительного, организма. Адаптивная реакция организма на различные неблагоприятные факторы (стрессоры) Развивается по единому сценарию. Комплекс ответных реакций организма на стрессоры называется «генерализованным адаптационным синдромом», в котором выделяют три стадии: 1) Тревоги И Торможения Большинства процессов; 2) Адаптации, В течение которой организм приспосабливается к стрессору; 3) Истощения, Если адаптивный потенциал организма недостаточен для преодоления влияния стрессора. СТресс — Это совокупность всех не специфических изменений, возникающих в организме под влиянием любых неблагоприятных и повреждающих факторов (стрессоров). Одной из отличительных характеристик живых организмов является способность адаптироваться к стрессорам путем «концентрирования усилий, или напряжения». Стрессовыми Называют те внешние факторы, которые оказывают неблагоприятное воздействие на растение. В большинстве случаев стрессовое воздействие оценивают по его влиянию на выживание растительного организма, процессы роста, ассимиляции углекислоты или элементов минерального питания. Разные виды растений устойчивы (или неустойчивы) к различным стрессовым воздействиям, т. е. характер стрессового воздействия зависит и от вида растения, и от стрессового фактора. Приобретение устойчивости под воздействием одного из неблагоприятных факторов может вызывать повышение устойчивости растительного организма к другим стрессовым воздействиям. Это явление называется Кросс-устойчивостью. В ответных реакциях растений на повреждающие факторы выделяют элементы неспецифической устойчивости и специфические процессы, инициируемые в растении только определенным типом стрессовых воздействий. На формирование не специфических элементов устойчивости требуется гораздо меньшее время, чем для прохождения специфических адаптивных реакций. Растения очень часто подвергаются стрессовым воздействиям в естественных условиях. Некоторые стрессовые факторы, например высокая или низкая температура воздуха, могут действовать в течение нескольких минут, другие оказывают на растение неблагоприятное влияние в течение нескольких дней, недель или месяцев. Именно устойчивость к неблагоприятным условиям среды определяет характер распределения различных видов растений по климатическим зонам. Большинство сельскохозяйственных культур вынуждены постоянно находиться в стрессовых условиях, поэтому обычно реализуется только 20% их генетического потенциала. Для эффективного выращивания большинства растений в условиях агрокультуры важна их потенциальная продуктивность и способность противостоять и адаптироваться к различным стрессовым ситуациям. Важное значение имеет Акклиматизация Растений, т. е. увеличение их устойчивости к стрессовому фактору путем закаливания. У растительных организмов имеется несколько адаптивных стратегий, с помощью которых удается переживать засушливые периоды. Одни виды растений способны накапливать и удерживать воду степень гидратации своих клеток и органов. Другие приспособились функционировать в условиях дефицита воды в организме. К третьей группе относят растения, которые «избегают» засухи за счет организации своего жизненного цикла таким образом, чтобы вегетировать в период достаточного обеспечения водой. Чем менее оводнены клетки растения, тем они устойчивее к перегреву. Наиболее жароустойчивые растения накапливают меньше амидов, но больше белков во время засухи. Высокая жароустойчивость может быть достигнута как растениями с высокой интенсивностью обмена (кукуруза, бактерии термофилы), так и с низкой (суккуленты). Не интенсивность дыхания, а сохранение его продуктивности обусловливает большую жароустойчивость растения. Различная реакция устойчивых и неустойчивых растений на низкие температуры определяется различиями в составе жирных кислот, входящих в состав мембранных фосфолипидов. Для предотвращения замерзания в растительных клетках и тканях функционирует система антифризов, представленная различными белками, углеводами и гликопротеинами.