Ксерофити - це група рослин, у процесі еволюційних змін пристосувалися до дефіциту вологи в навколишньому середовищі. Вона не є однорідною в плані фізіологічних особливостей. У одних знижені процеси транспірації, а в інших навпаки - посилені. Способи подолання посухи у ксерофитов різні. П. Л. Генкель розробив класифікацію флори, здатної переносити тривале відсутність вологи.

Сукуленти

До даної групи відносять рослини, які пристосувалися робити запаси води в тканинах і органах. Яскраві представники ксерофитов - це кактуси і товстолисті. Волога в достатній кількості накопичується у м'ясистих стеблах (молочай, кактус) і листках (алое, молодило, очиток, агави).


Характерні ознаки сукулентів:

Зменшена поверхню, з якої відбувається випаровування вологи.

Листя зредуковане.

Товста кутикула, що обмежує транспірацію.

Коренева система неглибока, але рясно розрослася.

У коренях мало клітинного соку.

Зустрічаються і сукуленти в районах, де період рясних дощів змінюється тривалою посухою. Для зменшення втрати води продихи відкриваються тільки в нічний час. Відсутність води рослини цього типу переносять погано. Вони більше пристосовані до спеки, ніж до посухи, під час якої економно витрачають запасені в тканинах рідина.

Эвксерофити

Справжні ксерофити - це рослини, здатні значно зменшити втрату вологи при її дефіциті. В процесі еволюції эвксерофити отримали наступні пристосування на клітинному рівні:

Підвищена еластичність цитоплазми.

Знижена обводнення.

Підвищена здатність утримувати вологу.

Збільшена в'язкість.

Все це допомагає всмоктувати вологу з практично сухого ґрунту. Іноді підземні частини і стебла эвксерофитов обростають корковим шаром. Товстий шар кутікулярною оболонки покриває листя ксерофитов. Рослини цієї групи мають захист продихів у вигляді:

Поглиблень, в яких вони розташовані.

Кришечок з смоли і воску.

Згортання листя в трубочку.

Представники эвксерофитов: саксаул, піщана акація, арістіда, деякі види ополонок та ін.

Гемиксерофити

Якщо розібрати значення слова «ксерофити», то можна побачити, що воно утворено від латинських слів "сухий" і "рослина". Отже, це частина флори, пристосована до місць проживання з дефіцитом вологи. Що таке ксерофити даної групи і чим вони унікальні? Гемиксерофити відрізняються розвиненими пристосуваннями для витягання води з великої глибини. Їх корені сягають далеко під землю і сильно гілкуються. У клітинах підземних органів негативний водний потенціал та висококонцентрований клітинний сік. Перераховані особливості допомагають витягати вологу з величезних об'ємів грунту. Якщо водоносний горизонт залягає не дуже глибоко, то коренева система може його досягти. Велика кількість розгалужених прожилок на листках дозволяє мінімізувати час доставки вологи від коренів до клітин. У цього типу ксерофитов транспірація відбувається інтенсивніше, ніж у інших. Завдяки цьому листя охолоджуються і навіть у спеку в них йдуть фотосинтезирующие реакції. Це добре проявляється у степовій люцерни, дикого кавуна, різака і шавлії.

Псевдоксерофити

Помилкові ксерофити - це рослини, життя яких настільки коротке, що вони не застають посушливий період року. Вегетаційна стадія у них збігається з дощовим сезоном. Несприятливі умови вони переживають у стадії цибулин, насіння, бульб або кореневищ.

Пойкилоксерофити

До пойкилоксерофитам відносяться рослини, які не здатні регулювати водний обмін. Посушливий період вони перечікують в стані анабіозу. В цей час обмін речовин не відбувається або йде дуже повільно. Папороті, частина водоростей, більша частина лишайників і деякі покритонасінні відносяться до пойкилоксерофитам. Дану групу відрізняє здатність протопласта згущуватися до гелеподібного стану. Після цього, будучи сухими на дотик, вони продовжують жити. З настанням сезону дощів дані рослини повертаються до звичайного стану. Втрата води для них не є патологією.

Ксерофити: ознаки та особливості

Анатомія листка багато в чому залежить від ярусу, в якому він знаходиться. Залежність назвали закону Заленського, прізвища відкрив його фізіолога. Із збільшенням висоти над поверхнею землі:

Зменшується розмір клітини.

Зменшується просвіт продихів.

Збільшується щільність жилок і продихів.

Стає більше палисадной паренхіми.

Посилюється транспірація та інтенсивність фотосинтезу.

Причина виявленої закономірності криється в погіршенні постачання вологою розташованих на верхівці листя. Аналогічна картина спостерігається і щодо рослин, які ростуть в сухому кліматі. Ксероморфная структура характерна для листя видів, пристосованих до посухи. Транспіраційний коефіцієнт характеризує, наскільки раціонально витрачається волога. Ступінь відкритості продихів однаково впливає як на випаровування, так і на нагромадження сухої речовини. Спроби зробити рослини стійкіші до посухи ведуться генними інженерами і селекціонерами. Пропонуються і інші методи:

Передпосівне загартовування насіння: підсушування їх після замочування.

Внесення добрив, які сприяють утриманню вологи в клітинах.

Обробка гормональними препаратами.

Агротехнічні прийоми (коткування, весняне боронування та ін).

Вчені при розробці методик спираються на досвід ксерофитов. Вивчаючи їх будову і обмінні процеси, вони пропонують способи адаптації культурних рослин до несприятливих умов. В результаті в сільському господарстві з'являються стійкі до посухи сорти.