Вероятно, самый лучший способ продемонстрировать, как важен свет для растения, — это вырастить растение в темноте! Такое растение не накапливает хлорофилл и поэтому остается белым или бледно-желтым (как говорят, хлоротичным), но не становится зеленым; междоузлия стебля становятся тонкими и длинными. Все это называют этиоляцией, а само растение — этиолированным. У двудольных растений при прорастании с выносом семядолей удлиняется подсемядольное колено, а при прорастании без выноса семядолей — надсемядольное колено (разд. 21.6.2); при этом верхушка почечки искривляется. Листья остаются маленькими и неразвитыми. У однодольных растений при прорастании удлиняется мезокотиль, а листья остаются в закрученном состоянии. Во всех случаях хлоропласты в листьях не образуют нормальных мембранных систем и называются в таком виде этиопластами. У растений образуется мало опорной ткани, и они становятся ломкими и легко полегают. В конце концов расходуются все запасы питательных веществ, и если растение не выйдет на свет и не приступит к фотосинтезу, то оно гибнет. Но если такое растение поставить на свет, оно будет расти нормально. Значение естественной этиоляции в том, что она позволяет максимально расти в длину с минимальной затратой углеродных запасов, которые без света не восстанавливаются за счет фотосинтеза.

15.24. Каким образом морфология этиолированного растения способствует его прорастанию через слой почвы?

15.4.2. Открытие фитохрома

15.4.2. Открытие фитохрома

На первой стадии любого процесса, чувствительного к свету, свет поглощается тем или иным пигментом — так называемым фоторецептором. Пигмент поглощает характерный для него набор световых волн, образующих спектр поглощения данного пигмента (разд. 9.3.2); остальные световые волны отражаются и придают пигменту присущий ему цвет (хлорофилл, например, поглощает красный и синий свет и отражает зеленый).

Семена многих растений прорастают только на свету. В 1937 г. было установлено, что красный свет стимулирует, а дальний красный (т.е. свет с большей длиной волны), наоборот, подавляет прорастание семян латука. Боргвик и Хендрик, работавшие в 50-е годы в Департаменте сельского хозяйства США, определили спектр действия для процесса прорастания (спектр действия — это кривая относительной эффективности света как стимулятора данного процесса в зависимости от длины волны). Как видно из рис. 15.31, лучше всего семена прорастают при длине волны около 660 нм (красный свет), а ингибирующее действие света максимально при длине волны около 730 нм (дальний красный свет).