14.3.8. Физиологическая роль транспирации

Транспирацию называют "неизбежным злом", так как это неминуемое, но потенциально вредное следствие того, что клеточные стенки должны быть влажными и что с них испаряется вода. Пары воды выходят из растения в окружающую среду по тем же самым путям газообмена, которые необходимы для фотосинтеза и дыхания. Как мы уже говорили, основной газообмен идет через устьица. Если бы не было кутикулы, устьица были бы совсем не нужны, а газообмен происходил бы даже более эффективно. Но тогда нельзя было бы контролировать потерю воды. Кутикула уменьшает эту потерю, а дальнейшую регуляцию осуществляют устьица, которые у большинства растений очень чувствительны к недостатку воды и закрываются, например, при засухе. Обычно они закрыты и ночью, когда прекращается фотосинтез. В засушливых условиях потеря воды может вести к завяданию, опасному обезвоживанию, а затем и к гибели растения. Есть достаточно данных о том, что даже незначительный водный стресс замедляет рост, а это приводит к экономическим потерям из-за снижения урожайности сельскохозяйственных культур.

Несмотря на явную неизбежность транспирации, интересно было бы знать, не дает ли она растению какую-то выгоду? Существуют две возможности:

1. Высказано предположение, что транспирационный ток нужен для доставки минеральных солей всем частям растения, т.е. что эти вещества переносятся вместе с водой. Может быть, это так, но, по-видимому, для передвижения минеральных солей вполне хватило бы очень малой скорости транспирации. Например, поступление минеральных солей в листья ничуть не снижается ночью, когда транспирация невелика; это связано с тем, что растительный сок, находящийся в ксилеме, ночью более концентрирован, чем днем. Всасывание минеральных солей не зависит существенным образом от транспирационного тока, хотя возможно, что быстрое поглощение воды позволяет корням извлекать воду и растворенные в ней вещества из более отдаленных участков почвы.

2. Транспирации сопутствует испарение воды из клеток мезофилла. Этот процесс идет с затратой энергии, поэтому испарение приводит к охлаждению листьев точно так же, как пот охлаждает кожу у млекопитающих. Иногда это очень важно, особенно на открытом солнце, когда листья поглощают много лучистой энергии и могли бы перегреваться, а сильный перегрев затормаживает процессы фотосинтеза. Однако вряд ли такой охлаждающий эффект имеет какое-либо значение в нормальных условиях. В странах с жарким климатом у растений существуют другие способы защиты от теплового стресса.