Трофічні теорії цвітіння та метаболічна теорія озимості та яровізації рослин В.С.Цибулько

Трофічні теорії цвітіння та метаболічна теорія озимості та яровізації рослин В.С.Цибулько.

Трофічні теорії цвітіння пояснюють зв'язок між цвітінням рослин та їхніми взаємодіями з тваринами, які забезпечують запилення та опилення рослин. За цими теоріями, рослини еволюціонували таким чином, щоб приваблювати певних видів тварин, які здійснюють опилення, та відштовхувати інших видів, які можуть завдати шкоди.

Одна з таких теорій - теорія оптимального цвітіння, яку розробив британський біолог Роберт Хекслі. 

Хекслі вважав, що кольори квітів є адаптацією до запилювачів, які можуть забезпечити ефективний транспорт пилку між квітконосями. Наприклад, деякі запилювачі більш схильні до певних кольорів, тому квіти з тими кольорами мають більші шанси бути запилені. Наприклад, бджола може бути привабленою до квітки з жовтим центром та синім околом, тоді як метелик може бути привабленим до квітки з ніжними пастельними тонами.

Теорія Хекслі також включає поняття "колірної сліпої плями" - тобто ділянок кольору, які запилювачі не розрізняють. Ці ділянки можуть бути сконцентровані в певних місцях квітки, що дає перевагу в ефективному запилюванні.

Однак, в той же час, теорія Хекслі не може пояснити всіх випадків кольорової еволюції квітів, і існують інші фактори, такі як захист від хижаків та інші адаптації до оточення, які також можуть впливати на кольори квітів.

Азотно-вуглеводна гіпотеза сформована на основі дослідів, яких вивчався вплив умов довкілля в розвитку рослин. Вона постулює вирішальне значення в цвітінні рослин поживних речовин – вуглеводів, що виникають у процесі фотосинтезу та азотних з'єднань, що надходять через коріння із ґрунту.

Основні положення:

1) ритм розвитку залежить від факторів зовнішнього середовища, дедомінуючу роль відіграють умови харчування – мінеральне харчування,світло (інтенсивність та якість), вологість, зміна температури тощо;

2) вплив чинників довкілля позначається змініфізіологічного стану рослини, а потім через зміни фізіологічного стану – відбуваються морфологічні зміни;

3) фактори, що сприяють інтенсивному фотосинтезу,стимулюють цвітіння; посилене мінеральне харчування – пишний вегетативне зростання рослин.

Численні досліди, проведені з рослинами помірних широт, показали, що прискореному переходу до цвітіння цих рослин сприяють відносно сухе повітря, яскраве світло, червоні промені, температурні умови (від низької до високої), що змінюються – умови, що сприяють інтенсивного фотосинтезу, що визначає значне накопичення вуглеводів. У той же час азотне харчування призводило до значного посилення росту вегетативних органів, але затримувало перехід рослин до цвітіння. Звідси основна ідея Клебса, що цвітіння настає тоді, коли в тканинах накопичуються цукру і вони переважають над азотними сполуками.

Метаболічна теорія озимості та яровізації рослин В.С. Цибулько .Згідно з теорією Цибулько, взимку озимі рослини активно накопичують різні поживні речовини (особливо білки та цукри), що дозволяє їм пережити морози та весняний період відтавки. Ці процеси супроводжуються підвищеним споживанням кисню, що приводить до збільшення віддачі енергії, яка використовується для підтримки метаболізму. Ярові рослини же активно використовують світло та енергію для проведення фотосинтезу, що дозволяє їм швидко рости та розвиватися в теплий період року. Ці процеси контролюються гормонами та іншими біологічно активними речовинами, які впливають на метаболізм рослин. Наприклад, абсцизова кислота (ABA) відповідає за ініціацію процесів озимості та впливає на ріст та розвиток рослин. З іншого боку, гібереліни та цитокініни, які регулюють фізіологічні процеси у ярових рослин, знижують рівень ABA у клітинах рослин. Також важливою складовою метаболічної теорії озимості та ярові зації є взаємозв'язок між метаболізмом рослин та їхньою генетичною програмою. За допомогою генетичних механізмів, рослини можуть регулювати свої метаболічні процеси та відповіді на зміни у середовищі. Наприклад, деякі гени, які відповідають за регуляцію вироблення АВА, можуть бути активовані у відповідь на зниження температури, що сприяє процесам озимості. Дослідження, проведені на основі метаболічної теорії озимості та яровізації, можуть допомогти у розробці нових сортів рослин, які б будуть більш адаптовані до зміни кліматичних умов. Наприклад, шляхом генетичної модифікації рослин можна змінити рівень вироблення гормонів, які відповідають за процеси озимості та яровізації. Також можна встановити залежність між метаболічними процесами та виробленням сигнальних молекул, що дозволить краще зрозуміти механізми регуляції росту та розвитку рослин.