а) Скорость роста. Обыкновенно растения растут так медленно, что заметить их рост можно, только наблюдая их в течение продолжительного времени, например с часа на час или изо дня в день.
Однако бывают случаи, когда действительно видишь, «как трава растет». Приведу пример.
Если, проходя мимо цветущего поля ржи или пшеницы, сорвать колос, пропустить его между большим и указательным пальцами, чтобы удалить все свисающие тычиночные нити и пыльники, а затем подождать около 5—10 мин., то можно заметить, как в течение этого времени из колосков выдвинутся новые пыльники вместе с тычиночными нитями, — доказательство, как быстро происходит рост тычиночных нитей.
Аскенази наблюдал быстрое удлинение тычиночных нитей. Если у распускающихся цветков злаков отогнуть обе цветковые пленки, то можно вызвать дальнейший рост тычиночных нитей, которые достигают своей полной длины. Если поместить завязь вместе с прикрепленными у ее основания тычинками на миллиметровую линейку, то можно измерить рост тычиночных нитей в длину. Он происходит поразительно быстро, большей частью по 1 мм в минуту, иногда даже 1,5 мм; уже в течение 10 мин. тычиночная нить вырастает втрое или вчетверо против своей первоначальной длины. Воду, необходимую для такого быстрого роста, она черпает из пыльника.
Можно привести и другие примеры быстрого роста.
Так, влагалище листа банана (Musa) удлиняется в минуту на 1,1 мм, а молодые побеги бамбука — на 0,6 мм. Но это — исключения, так как обыкновенно рост происходит крайне медленно. Приросты от 0,005 мм и сводящиеся к нулю в минуту являются обычными.
Локализация роста. На растущем стебле, листе или корне непосредственно нельзя видеть, происходит ли удлинение равномерно во всех частях органа или оно ограничено определенной зоной. Но этот вопрос легко разрешается при применении следующего метода.
Прежде г всего выбираем для этого стебелек проросшей фасоли и тушью при помощи тонко очиненной щепочки наносим на нем сверху донизу метки на равном расстоянии в 1 мм друг от друга. Через день-два метки, нанесенные тушью, раздвигаются, но не везде, а главным образом под верхушечной почкой, а не при основании. Рост происходит только в определенной зоне, эта последняя еще продолжает растягиваться; напротив, часть проростка, лежащая ближе к основанию, уже закончила свой рост и более не удлиняется. Самая верхушка находится еще в эмбриональном состоянии и пока еще не обнаруживает признаков роста, хотя вскоре уже начнет развиваться и вытягиваться.
На растущем корне проростка можно также выделить определенную более ограниченную зону роста, нанеся на корень тушью пунктирные метки. Наблюдение показывает, что в этом случае область роста находится непосредственно над верхушкой корня и в большинстве случаев составляет 0,5—1 см. Часть проростка, лежащая выше, большею частью уже закончила свой рост, почему метки, намеченные тушью, больше уже не раздвигаются. Опыт над ростом корня производится в среде, насыщенной парами воды, например под большим стаканом, в котором воздух отделен от внешнего воздуха водой, так как иначе корешок вянет и не растет. Подобные же опыты могут производиться еще над различными растениями, над гречихой, подсолнечником, рожью и др.
б) Свет и рост. Свет может влиять на рост прямо и косвенно. Свет дает картофельному растению возможность ассимилировать углекислоту, образовывать крахмал, откладывать его в клубне, где он в качестве запасного вещества служит для прорастания. Здесь свет косвенно влияет на рост.
Но свет может влиять на рост и непосредственно, например при прорастании семени омелы (Viscum album). Омела — растение чужеядное, которое живет на различных деревьях: клене, яблоне, сосне, ели и других. Этот паразит приносит белые ягоды, в клейкой мякоти которых находится по одному семени. Часто случается, что семя содержит в себе не один, а два или даже три зародыша.
Если в марте или апреле семена омелы поместить на ветви яблони или олеандра, то через некоторое время они начинают прорастать, причем подсемянодольное колено, характеризуемое отрицательным гелиотропизмом, растет по направлению к коре, вследствие чего присоски омелы плотно прилегают к ней.
Однако нет ни малейшей необходимости помещать семена омелы па растущие ветки, так как они прорастают и на мертвом субстрате, на стекле, на дереве, на пробке. Если в начале апреля приклеить семена на деревянной дощечке, смачивая их 3 раза в день водой, и выставить на свет, то они начинают прорастать. Если же дощечку поместить в темноту, то при тех же условиях семена омелы не прорастают. В этом случае мы имеем пример того, что свет оказывает непосредственное влияние на рост, ибо в основе прорастания лежит явление роста.
В прежнее время считали, что зависимость прорастания от наличия света представляет собой исключение, теперь известно, что семена, прорастающие только на свету, вовсе не представляют собой такого редкого явления. Достаточно напомнить о семенах растений семейства геснериевых (Gesneriaceae), семенах вероники странствующей (Veronica peregrina), различных видов лука (Allium), табака (Nicotiana tabacum), дербенника (Lythrum) и др.
Заслуживает внимания то, что некоторые семена не прорастают на свету, как, например, семена полевой чернушки. В связи с этим различают семена, прорастающие на свету и в темноте.
В дальнейшем мы будем говорить о своеобразном поведении растений, которые растут в темноте.
в) Этиоляция. Растения, зеленые при нормальных условиях, обычно вырабатывают пигмент — хлорофилл — только на свету. При устранении света зеленые листья, как общее правило, вырастают желтыми и маленькими, а стебли белеют и сильно вытягиваются в длину. Этот своеобразный внешний вид растений выращенных в темноте, носит название этиоляции. Последняя ясно заметна на проростках, которые первоначально были прикрыты глыбами пахотной земли или опавшей листвой лесных деревьев, ибо при этих условиях они принуждены развиваться в отсутствии света. Если весной в лесу удалить лежащую на земле листву, можно легко отыскать многочисленные молодые растеньица, подвергшиеся этиоляции.
Для того чтобы получить типичную картину этиоляции, попробуйте выращивать только что начавший прорастать картофель на свету и в темноте. Растение, развившееся на свету, дает короткие плотные ростки и большие зеленые листья, тогда как растение, выросшее в темноте, развивает белые удлиненные стебли и маленькие желтые листья. Такие этиолированные картофельные побеги можно наблюдать у картофеля, прорастающего в темном погребе. На огороде можно наблюдать и практическое применение этиоляции. Весной, когда побеги спаржи только еще начинают пробиваться сквозь почву, огородник закрывает их особой покрышкой, для того чтобы они подверглись этиоляции. В темноте побеги спаржи становятся длинными, бледными и такими мягкими и нежными, что в вареном виде они целиком идут в пищу.
Или обратите ваше внимание на кочанный салат (Lactuca sativa var. capitata) — разновидность, отличающуюся тем, что листья растения расположены один над другим и смыкаются в плотную головку. Листья, составляющие головку, затеняют друг друга и остаются бледными и нежными. Здесь мы имеем пример того, что благодаря особой форме растения этиоляция листьев происходит сама собой.
То же самое мы наблюдаем у различных видов кочанной капусты (Brassica oleracea var. capitata). Здесь листья также образуют кочан, который развивается благодаря тому, что листья тесно располагаются один над другим и, затеняя друг друга, остаются бледными и нежными. Эти свойства весьма ценит огородник, но для растения это крайне нежелательное приспособление.