Геотропизм

Определение "Геотропизм" в словаре Брокгауза и Ефрона

Геотропизм — Так называют в физиологии растений способность различных органов растения располагаться и расти в определенном направлении по отношению к центру земного шара. Всем известно, что стебель растет вверх, а корень вниз. Но так как понятия "вверх" и "вниз" относительны, то точнее это явление нужно формулировать так: стебель и корень растут по направлению земного радиуса. Уже на основании этого повсеместно наблюдаемого факта можно заключить, что причина такой ориентировки кроется в силе земного притяжения, или силе тяжести. Опыты Найта (Knight, в 1806 г.) подтвердили это вполне. Проращивая семена на быстро вращающемся кружке центробежной машины, Найт заметил, что корни молодых растений росли по направлению центробежной силы (к центру), а стебли в противоположную сторону. Очевидно, что в этом опыте центробежная сила действовала так, как при нормальных условиях действует земное притяжение. Если органы, как например, корень, растут по направлению действия силы земного притяжения, т. е. к центру Земли, то о них говорят, что они положительно геотропичны; геотропизм же органов, растущих в обратном направлении, например, стебля, называют отрицательным. Чтобы устранить явления Г., прибегают к помощи особого прибора, так называемого клиностата. Клиностат состоит из длинного металлического стержня, вращающегося вокруг своей оси при помощи часового механизма. По желанию стержень может быть установлен в вертикальном, горизонтальном или любом наклонном положении. На стержень надевается кружок для помещения растений. Если стержень станем медленно вращать в горизонтальном положении, а к кружку (в этом случае из пробки) прикрепим булавками проросшие семена, то заметим, что молодые растения будут расти в том направлении, какое мы им дали в начале опыта. Результат понятен: при постоянном вращении кружка каждая часть растения перемещается то вверх, то вниз, следовательно, земное притяжение действует на нее в равные промежутки времени в противоположном направлении — отсюда нейтрализация силы тяжести. Если молодое (еще растущее) растение положить горизонтально, то через некоторый промежуток времени (различный для разных растений, обычно несколько часов) конец корня загнется вниз, а конец стебля вверх. Такие геотропические изгибы происходят лишь в области растущего участка (зоны), участки же, переставшие расти, не изгибаются; от длины растущего участка зависит и форма изгиба: у корней (с коротким участком роста) изгибы круты, у стеблей (с длинной зоной роста) они имеют форму пологой дуги. У злаков изгиб происходит на месте узла, и стебель подымается вверх ломаной линией. На основании этих и многих других данных приходят к выводу, что явления Г. — явления роста. Все, что благоприятствует росту, благоприятствует и Г.; все, что задерживает рост, задерживает и Г. До сих пор речь шла о Г. главного стебля и главного корня. Г. их называют вертикальным (ортогеотропизм). Другие растительные органы, например, подземные корневища многих растений (Juncus), ветви некоторых деревьев, растут в горизонтальном направлении и, будучи выведены из такого положения, стремятся снова к нему возвратиться. Такой Г. называют поперечным, или трансверсальным (диагеотропизм). Боковые ветви и боковые корни растут обычно под косым углом к главной оси, Г. их сравнительно весьма слаб, а ветки и корни 2-го, 3-го и т. д. порядков уже совершенно не обнаруживают Г. и растут во всевозможных направлениях. Несмотря на значительное число исследований, посвященных изучению явлений Г., последние остаются все еще весьма темными и загадочными. Почему одна и та же сила земного притяжения заставляет корень стремиться к центру Земли, а стебель в противоположную сторону — ответ на это, по всей вероятности, нужно искать в различии строения этих органов.

Отрицательный геотропизм цветоноса (побега, несущего цветок) Fritillaria imperialis. Верхняя часть луковицы вокруг основания цветоноса (d) обрезана. Цветонос из горизонтального положения a-d через стадию b-d переходит в положение с -d.

Самые геотропические изгибы происходят вследствие неравномерного роста в длину двух противоположных сторон органа. При изгибе корня верхняя сторона растет сильнее, нежели нижняя; при изгибе стебля — как раз наоборот. Что отрицательный Г. стебля — явление активное, жизненное — это ясно и понятно. Относительно же корня можно было бы предположить (как и на самом деле некоторые предполагали), что изгиб его пассивен, что он склоняется вниз лишь вследствие собственной тяжести. Опыт Сакса показал, что такое воззрение несправедливо. Сакс наливал на поверхность ртути неглубокий слой воды и затем прикреплял молодые проростки бобов так, что корень их ложился горизонтально в этом водяном слое. Под влиянием положительного Г. корень загибался вниз и вонзался верхушкой довольно глубоко в ртуть, вытесняя таким образом объем ртути, равный объему погрузившейся верхушки, несмотря на то, что удельный вес ртути почти в 13,5 раз более удельного веса вершины корня. Факт проникновения корня в плотную почву служит другим аналогичным доказательством активности геотропического движения этого органа. По мнению Дарвина, земное притяжение действует как раздражитель на верхушку корня, от которой раздражение передается уже далее растущей зоне корня, где и происходит изгиб. Корни, у которых верхушка отрезана, по Дарвину, неспособны изгибаться геотропически. Позднейшие опыты Визнера не подтвердили, однако, этого воззрения. Описываемые явления имеют громадное значение для жизни растения. Подчиняясь положительному Г., корень устремляется в почву, закрепляет растение и, проникая все глубже и глубже, приходит в соприкосновение с новыми запасами пищи. Не менее понятна роль отрицательного Г., поднимающего стебель кверху в область воздушной пищи. Благодаря тому же Г. поваленные (ветром или дождем) наземь злаки снова подымаются и принимают обычное вертикальное положение. Подробности и специальная литература см.: Sachs, "Vorlesungen ü ber Pflanzen physiologie" (Лейпциг, 1887); Van-Tieghem, "Trait é de Botanique" (Париж, 1891); Фаминцын, "Учебник физиологии растений" (СПб., 1887); Палладин, "Физиология растений" (Харьков, 1891); Ротерт, "Курс физиологии" (Казань, 1891).

Г. Н.

Геотропизм у животных также заключается в стремлении принимать определенное положение относительно направления силы тяжести; он тоже может быть положительный и отрицательный, т. е. животное стремится держаться головой кверху (некоторые гусеницы, божьи коровки — Coccinella, тараканы) или вниз (паук-крестовик — Epeira).