III. Приспособления к жизни

Знакомясь с каждым из более распространенных водных растений в отдельности, мы видели уже наи­более яркие черты приспособлений его к жизни в вод­ной среде. Теперь мы должны сопоставить наши наблю­дения и попытаться прийти к некоторым общим выво­дам. Водная среда одновременно влияет и на форму растительных органов, и на их жизненные отправле­ния; одно и другое находится в тесной зависимости, поэтому необходимо говорить сразу о том и другом.

Первое, что сказывается на жизни и строении водяных растений, это самая водная среда; вода со всех сторон окружает растения, погруженные в нее, и служит основанием, так сказать пьедесталом, для растений, плавающих на ее поверхности.

Выражается это прежде всего в усиленном росте по сравнению с ростом наземных растений; так, если мы будем сравнивать водную и наземную формы люти­ков или болотников, то увидим, что водные формы гораздо скорее растут и вырастают в крупные экзем­пляры, тогда как наземные остаются карликами.

Вспомним также чрезвычайно быстрый рост водя­ной заразы, ряски и некоторых других.

Вместе с таким быстрым ростом является угне­тение полового процесса, и размножение сводится исключительно к вегетативному; это и понятно; если рост и вегетативное размножение идут так успешно, то половое размножение уже теряет свое значение; примеры—водяная зараза, ряски, телорез.

Жизнь в водяной среде обусловливает иные условия, принятие питательных веществ и перенос их по орга­нам растения проходит совершенно иначе, чем у назем­ных растений. Для большинства водяных растений

корни совершенно не имеют значения органов погло­щения питательных веществ, так как это поглощение может происходить поверхностью всего растения; таким образом, большей частью корни являются лишь орга­ном прикрепления или же вовсе не развиваются; в некоторых случаях, как, например, у рясок, корни служат преимущественно органом равновесия, способ­ствующим плаванию растения на поверхности водоема.

Отсутствие потребности в прохождении воды от кор­невой системы к листовым органам вызвало в водя­ных растениях недоразвитие древесины в сосудистых пучках, которая в одних случаях (например у рого­листника) даже и не закладывается вовсе, а в других случаях недоразвивается.

Обилие воды, облегчая некоторые отправления растения, в то же время грозит ему некоторой опас­ностью, именно подвергает растение риску выщелачи­вания из него необходимых ему веществ. Для защиты от этого водяные растения выработали приспособления в виде выделения слизи, которая у очень многих из них выделяется особыми железками. Эта слизь имеет и дру­гое значение для растений, так как она служит защи­той от высыхания их в случае внезапного понижения уровня воды; эта слизь в некоторых случаях, как, например, у рогоза, может служить для уменьшения внутрен­него трения органов растения друг о друга. Механи­ческая ткань у водяных растений наоборот, редуциро­вана или не развивается вовсе, так как вода лучше поддерживает тела, чем воздух. Так как главное напряжение водяным растениям приходится испыты­вать в виде натяжения, а не изгиба, то механическая ткань, где она имеется, соответственным образом сосредоточена в виде центральных тяжей.

Большое внимание на строение и отправление вод­ных растений имеют особенности газообмена в водной среде. Водное растение усваивает углерод из той углекислоты, которая находится в растворе в воде, и дышит растворенным в ней кислородом.

В этом отношении существует огромная разница по сравнению с жизнью в воздушной среде. С одной стороны, абсолютное количество воздуха, растворен­ного в воде, крайне невелико: в литре воды (т.-е. в 1000 куб. сантиметров) растворено всего лишь 20 — 30, и в редких случаях до 50 куб. сант. воздуха; с дру­гой стороны, состав этого воздуха, растворенного в воде, сильно отличается от того, который нас окружает. В растворенном воздухе почти в два раза больше кислорода и в 17 раз больше углекислоты, чем в воз­духе, нас окружающем, а именно углекислота и является особенно нужной для растений. Незначительное количе­ство растворенных в воде газов сказывается особенно не­благоприятно на растительности стоячих вод, где посту­пление в раствор новых газов идет особенно медленно.

Очевидно, что для водяных растений совершенно ненужными окажутся устьица, так как газообмен будет происходить по всей поверхности водяного растения, не прикрытого к тому же кутикулой. Мы видим почти у всех водяных растений отсутствие устьиц, и только на верхней поверхности листьев, плавающих на поверх­ности воды, устьица развиваются в значительном числе. В тех случаях, когда растение имеет и наземную и вод­ную форму, мы видим устьица на наземной форме, но не замечаем их на водной форме.

Очень ярким приспособлением к уловлению боль­шего количества газов из раствора является увели­чение поверхности листовой пластинки, выражающееся в расчленении ее на мельчайшие, тонкие нитевидные участки. Это явление мы видели у очень многих расте­ний, при чем иногда все листья были тонко рассечены (уруть, роголистник, турча и др.), в других же слу­чаях верхние листья были дельными или мало рассеченными, а нижние сильно рассеченными (поручей­ник, лютик водный).

Подобное же значение увеличения поглощающей поверхности листа имеют и те подводные ремневидные листья, которые на ранней стадии развития мы встре­чаем у некоторых растений: частухи, стрелолиста и др. Позднее, при более мощном развитии растения, под­нимающегося над поверхностью водоема, эти листья сменяются нормально развитыми, построенными по обыч­ному типу.

Наконец, огромное значение для увеличения усваи­вающей поверхности имеют те воздухоносные полости, которые мы видим у многих водяных растений (камыш, нимфеи и др); циркулирующий в этих полостях воз­дух является источником необходимой для растений углекислоты.

Говоря об отношении водяных растений к свету, необходимо прежде всего отметить чрезвычайно быстрое уменьшение количества света по мере погружения в воду. Уже на глубине 5—7 метров количество света так мало, что жизнь высших растений становится почти невозможной.

Естественно, что недостаток света сказывается во многом на организации водных растений, и потому нам приходится встречаться с явлениями, напоминаю­щими этиолирование (т.-е. вырастание побегов в тем­ноте), как, например, у водяного ореха его нижнее междоузлие; подводные листья водяных растений нередко напоминают теневые листья наземных расте­ний, и те же ремневидные узкие листья частухи и стрелолиста отчасти, быть может, представляют результат недоразвития из-за недостатка света.

В листьях многих водяных растений мы не видим разницы между палисадной тканью и губчатой парен­химой, кутикула отсутствует, в кожице находятся зерна хлорофилла, и она является органом усвоения. Очень сильное освещение, которому случайно подвер­гаются водяные растения, действует на них так же губительно, как и на теневые наземные растения.

Замечательные приспособления видим мы у водяных растений по отношению к температурным условиям. Мы уже видели, что в общем жизнь водяных растений подчиняется несколько иному температурному режиму по сравнению с наземными: здесь весной и летом холоднее, чем на воздухе, зато зимой теплее подо льдом, в незамерзшей воде. Это позволяет некоторым из водя­ных растений зимовать без всяких приспособлений, опускаясь на дно водоема, как ряска, или же про­должая свое существование на дне, как болотники, некоторые рдесты. В большинстве случаев однако значительная часть растений на зиму отмирает, и со­храняется лишь какая-либо часть его. Такой частью является в некоторых случаях корневище, например, у рдеста плавающего, кувшинки, кубышки.

Реже перезимовывает растение в виде клубня: таковы стрелолист и рдест гребенчатый. Чаще всего растение перезимовывает в виде особых зимующих почек, которые представляют собой укороченные побеги, с сильно скученными укороченными листьями. Такие побеги, опускаясь на дно, весной дают начало новым особям. Мы видели их у пузырчатки, водокраса, ряски многокоренной и ряда других.

Немногие из водных растений являются однолет­никами и перезимовывают в виде семян. Таковы шильник, наяда малая, один из видов повойничка.

Таковы главнейшие особенности строения водяных растений, вызываемые влиянием водной среды. Про­следить их экскурсионным путем по отношению ко всем водяным растениям в наших условиях — вот ближайшая задача для экскурсантов-исследователей. За этой задачей возникают и другие, именно — проверка опытным путем тех заключений, которые мы делаем путем наблюде­ний.