Значение эволюционного учения для объяснения сложных феноменов из жизни растений было показано ещё в работах Ч. Дарвина, К. А. Тимирязева, А. С. Фаминцына. Позднее эволюционный подход в фитофизиологии, к сожалению, стал занимать более скромное место, хотя в области биохимии растений он широко применялся.

Рассмотрим историю проникновения эволюционных идей в фитофизиологию начиная с 60-х годов XIX в. В книге «Происхождение видов» Ч. Дарвин дал эволюционное истолкование продолжительности жизни, явлению покоя, сезонности развития, опылению растений и т. д. Эти наблюдения получили дальнейшее развитие в других его работах: «Движения и повадки лазающих растений» (1865), «Насекомоядные растения» (1875), «Способность к движениям у растений» (1880). В них Ч. Дарвин пытался объяснить приспособительное значение и пути становления разнообразных движений у растений. Интерес Ч. Дарвина к движениям растений был не случаен. В это время в физиологии широко распространилось мнение о непознаваемости явлений раздражимости не только у растений, но и у животных. В этой области господствовал витализм. Характеризуя значение работ Ч. Дарвина, К. А. Тимирязев писал, что «за ним остается никем неоспоримая заслуга обобщения, подведения под одно общее начало самых разнородных явлений движения».

Эволюционный анализ физиологических явлений, начатый Ч. Дарвином, был продолжен К. А. Тимирязевым применительно к процессам фотосинтеза и устойчивости растений к засухе. В его работах «Значение лучей различной преломляемости в процессе разложения углекислот растениями» (1865), «Спектральный анализ хлорофилла» (1871), «Об усвоении света растением» (1875) и других показан принцип действия законов естественного отбора и сохранения энергии. В исследованиях по засухоустойчивости К. А. Тимирязев продолжил анализ путей приспособления растений к «физиологическому злу» — транспирации, показав ее биологический смысл. К. А. Тимирязев указывал, что приспособления к засухе приобретают автоматический характер, они «обращают на пользу растения действия тех самых сил, с которыми оно ведет борьбу».

Проникновение эволюционных идей в фитофизиологию происходит различными путями, т. е. связано с изучением разных явлений. Выдающуюся роль в этом сыграли работы отечественных ученых — А. С. Фаминцына, С. П. Костычева, Н. А. Максимова, В. Н. Любименко, Н. Г. Холодного и др. Из зарубежных исследователей, внесших вклад в разработку вопросов эволюционной фитофизиологии, следует упомянуть Г. Клебса, Г. Боннье, Д. Босса, К. Ван-Нила, Г. Фиттинга и др.

Термин эволюционная физиология впервые употреблен в работе А. Н. Северцова «Современные задачи эволюционной теории» (1914), где было поставлено в качестве одной из важнейших задач изучение «эволюции физиологических и биохимических особенностей организмов». Однако основателем эволюционной физиологии считается Л. А. Орбели (1961), которому принадлежат не только определение предмета, целей и задач этой науки, но и. наиболее фундаментальные работы в этой области. Благодаря трудам Л. А. Орбели в нашей стране и за рубежом эволюционный подход в исследованиях физиологов животных занял ведущее место.

Эволюционные идеи в фитофизиологию вошли раньше, чем в физиологию животных, но в дальнейшем стали разрабатываться менее активно. Поэтому в решениях I симпозиума по эволюционной фитофизиологии (1974) обращалось внимание на необходимость развертывания широких исследований в этой области, регулярной публикации их материалов и преподавания такой дисциплины в университетах.

Тенденция развития физиологии растений в 60-х годах нынешнего столетия, связанная с широким использованием сложных физико-химических методов для изучения молекулярных основ жизнедеятельных растений, ныне нуждается в экологизации. Возвращение на новой основе к экологическому подходу, традиционному для отечественной физиологии растений, позволит глубже взглянуть на приспособленность функциональных проявлений в мире растений. С другой стороны, он поднимет роль физиологии растений в разработке методов защиты окружающей среды. В связи с этим особенно велика значимость развития экологического и эволюционного направлений в различных областях современной физиологии растений.

В первой половине 20 в. физиология растений всё более укрепляет свои связи с биохимией и биофизикой, всё более широко использует физико-химические методы – различные виды спектрального анализа и масс-спектрометрию, электронную и ультрафиолетовую микроскопию, дифференциальное центрифугирование, хроматографию, метод изотопных индикаторов и др. С помощью этих методов, позволяющих вести исследования на клеточном и субклеточном уровнях, включая молекулярный, физиология растений обогатилась принципиально новыми данными о природе механизмов, регулирующих всю сложную совокупность процессов жизнедеятельности растений, их функционирование как единых, целостных систем. Прогрессу физиологии растений способствовало создание (начиная с середины 20 в.) специальных помещений искусственного климата – фитотронов.

При исследовании сложных биологических явлений современной физиология растений широко использует модели более простых, составляющих их звеньев. Такие модели позволяют открывать новые закономерности поглощения и ассимиляции неорганических веществ и воды, поглощения, преобразования и запасания солнечной энергии, последующего использования энергии в процессах биосинтеза, роста, развития, движения растений и т.д. Отправляясь от изучения систем и процессов на молекулярном и субклеточном уровнях, физиология растений включает в поле зрения клетку, органы, организм и, наконец, различные виды сообществ – фитоценозы, биоценозы, биогеоценозы. Используя эти методы и подходы, данные других наук, современная физиология в широком смысле решает 2 основные задачи:

  • изучение растительного организма как системы взаимодействующих элементов (морфологических и физиологически активных компонентов) протоплазмы,
  • изучение взаимодействия растительного организма с биологическими и физико-химическими условиями внешней среды (диапазон изменчивости функций организма, его способность поддерживать ненарушенным свойственный ему обмен веществ, природа систем, определяющих характер реагирования организма на воздействие внешних факторов, и др.).

Результаты исследований в указанных направлениях имеют значение для решения таких важных практических с.-х. задач, как акклиматизация, интродукция, селекция, гибридизация, получение гетерозисных форм, районирование сортов, размещение с.-х. растений, а также при проведении мероприятий по агротехнике, удобрению, искусственному орошению и др.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

Заказать курсовую

^ Наверх