Предмет физиологии растений

Предмет физиологии растений — это изучение всех функций растительного организма; определение значения каждой из них для организма в целом; установление взаимной связи функций и их зависимости от внешних и внутренних факторов; изучение взаимодействия органов растения. Функции зеленого растения — это воздушное питание (фотосинтез), корневое питание (поглощение минеральных веществ), транспорт веществ, водный обмен, рост и развитие растения, движение его органов, приспособление к окружающим условиям.

Физиология не просто описывает разные свойства и процессы, идущие в растительном организме, а представляет собой систему законов и закономерностей жизни растения. Цель физиологии — объяснение процессов в организме в соответствии с известными физическими и химическими законами.

Живая материя построена по принципу иерархии', организм состоит из органов, орган — из тканей, ткань — из клеток, клетка — из органелл. Организмы одного вида, сорта образуют популяцию, несколько растительных и животных популяций, обитающих на одной территории, — сложную экологическую систему, или биогеоценоз (от греч. bios — жизнь, ge — Земля и koinos — общий).

Биогеоценоз (БГЦ) — устойчивая система живых и косных (неживых) компонентов природы, взаимодействующих путем обмена веществ и потоков энергии в пределах однородного участка земной поверхности. Биогеоценозы (лес, степь, луг, озеро, река и пр.) формируют биосферу — живую оболочку Земли. Кроме естественных биогеоценозов, на планете существуют еще агрофитоценозы.

Агрофитоценоз (от греч. agros — ноле, phyton — растение и koinos — общий) — искусственное растительное сообщество, создаваемое человеком. Примером могут служить посевы зерновых, посадки овощных, плодовых и технических культур.

Существует несколько уровней организации живой материи, которые можно расположить в следующей последовательности: молекулярный, клеточный и субклеточный, тканевой, органный, организменный, популяционный, биогеоценологический и биосферный.

Физиологи изучают процессы, происходящие в растении, на всех уровнях организации. При изучении процесса па любом уровне нужно всегда помнить, что как в клетке, так и в целом организме или биогеоценозе все процессы взаимосвязаны. Изменение любого процесса отражается на жизнедеятельности всего организма. Сложность физиологических исследований состоит в том, что организм нельзя отделить от среды, в которой он живет, — все физиологические процессы связаны с внешними условиями. В популяции, биогеоценозе один организм может влиять на другой, конкурируя с ним или способствуя его росту. Условия в посеве, на плантации отличаются от тех, с которыми встречается одиночное растение. Например, на проникновение света в глубь плантации сахарного тростника, ее температуру и влажность влияют количество растений на плантации, их сомкнутость, число и расположение листьев на побеге. Поэтому процессы в биогеои агрофитоценозах происходят несколько иначе, чем у одиночного растения.

При изучении физиологии растительного организма на разных уровнях организации живой материи возможны два подхода. Первый — это переход от более высокого к более низкому уровню организации, т. е. разложение сложных биологических явлений на все более простые физические и химические процессы. Этот путь исследования привел к познанию основных закономерностей поглощения и использования квантов света, поступления минеральных веществ и т. д. Однако для понимания механизмов физиологических процессов, происходящих в целом организме, а тем более в экологической системе, нужно использовать и другой путь — от изучения более простого ко все более сложному уровню организации. Этот, второй, подход называется интегральным (от лат. integer — целый, восстановленный). Со второй половины XX в. изучение интеграции и особенно регуляции физиологических процессов в течение жизни растения и его приспособления (адаптации) к окружающим условиям стало основным предметом физиологии растений.