Задание №23 — Биология – наука о живой природе. Методы научного познания
В 1679 г. итальянский учёный М. Мальпиги поставил следующий эксперимент. Он удалил с дерева кольцо коры и, таким образом, нарушил непрерывность флоэмы (она расположена непосредственно под корой, и если снять с дерева кору, то примыкающая к ней флоэма также отделяется от древесины, оставив нетронутой саму древесину дерева). После этой процедуры над оголённым участком наблюдалось разрастание коры, из которой выделялась жидкость, сладкая на вкус. В течение многих дней листья, казалось бы, не испытывали никакого неблагоприятного воздействия. Однако постепенно они начинали увядать и отмирать, а вскоре погибло и всё дерево.
Объясните с точки зрения физиологии растения, транспорт каких веществ нарушил своими действиями учёный и почему растение не сразу, но погибало.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для решения этой задачи необходимо вспомнить строение стебля древесного растения и функции его проводящих тканей.
1. Определим, какой транспорт был нарушен. В стебле растения есть две основные проводящие ткани: ксилема (древесина) и флоэма (луб). По ксилеме вода и минеральные вещества поднимаются от корней к листьям (восходящий ток). По флоэме органические вещества, образованные в процессе фотосинтеза в листьях, перемещаются к корням и другим частям растения (нисходящий ток). Поскольку М. Мальпиги удалил кольцо коры вместе с флоэмой, он нарушил нисходящий ток органических веществ.
2. Объясним появление сладкой жидкости и разрастание коры. Над местом среза органические вещества (сахара), идущие от листьев, начали накапливаться, так как путь вниз был перекрыт. Это привело к образованию наплыва (разрастанию тканей) и выделению сладкого сока.
3. Почему листья сначала не увядали? Листья продолжали получать воду и минеральные соли, так как древесина (ксилема) осталась нетронутой. Восходящий ток продолжал работать, обеспечивая фотосинтез и тургор (напряжение) клеток в листьях.
4. Почему дерево в итоге погибло? Из-за удаления флоэмы корни перестали получать органические вещества, необходимые им для питания и жизнедеятельности (клеточного дыхания). Корневая система начала постепенно истощаться и отмирать. Когда корни погибли, они перестали всасывать воду, что привело к увяданию листьев и гибели всего растения.
Ответ: 1) Учёный нарушил транспорт органических веществ по флоэме (нисходящий ток). 2) Листья сначала не погибали, так как по неповреждённой древесине (ксилеме) к ним продолжала поступать вода. 3) Дерево погибло из-за того, что к корням перестали поступать органические вещества, что привело к их голоданию и постепенному отмиранию, после чего прекратилось снабжение всего растения водой.
Источник: ФИПИ