Энциклопедия «Биология» (с иллюстрациями)
Шрифт:
Каждый химический элемент играет в жизни растения особую роль. Фосфор усваивается растением в виде солей фосфорной кислоты (фосфатов) и находится в нём в свободном состоянии или совместно с белками и другими органическими веществами, входящими в состав плазмы и ядра. В свободном состоянии, возможно, регулирует в клетке кислотную и щелочную среду. Сера поглощается растением в виде солей серной кислоты, входит в состав белков и эфирных масел. Калий сосредоточен в молодых органах, богатых плазмой, а также в органах накопления запасных веществ – семенах, клубнях, вероятно, играет роль нейтрализатора кислой реакции клеточного сока и участвует в тургоре. Магний содержится в растении там же, где и калий, и, кроме того, входит в состав хлорофилла. Кальций накапливается во взрослых органах, особенно в листьях, служит нейтрализатором вредной для растения щавелевой кислоты и защищает его от токсического действия различных солей, участвует в образовании механических оболочек. Железо находится
Кроме указанных жизненно необходимых элементов, определённое значение имеют хлористый натрий (накапливаясь в клетках галофитов, позволяет увеличить осмотическое давление до 100 атмосфер, благодаря чему они могут противостоять физиологической сухости почвы), марганец, фтор, йод, бром, цинк, кобальт, стимулирующие рост растений, и др.
Минеральные соединения азота и зольных элементов поглощаются наземными высшими растениями почти исключительно корнями. Соли, как и вода, поглощаются живыми клетками первичной коры корня и корневыми волосками, затем корневым давлением выталкиваются с водой в сосуды, разносятся транспирационным током по другим частям растения и снова принимаются живыми клетками стебля и листа. В живых клетках корня происходит первый отбор веществ, допускаемых внутрь растения. Участие живых клеток в принятии веществ обусловливают избирательную способность растения, благодаря которой различные вещества поглощаются в разных количествах. Так как поступление в сильной степени зависит от потребления, растение принимает на различных стадиях развития то одни соли, то другие. Чем теснее соприкосновение корня с частицами почвы, тем сильнее развита корневая система и тем полнее идёт поглощение солей. Кроме того, корни обладают растворяющей способностью. Несомненно, что мощная, сильно разветвлённая корневая система способствует лучшему питанию растения.
МИНОГИ, отряд (по другой систематике подкласс) круглоротых. Одно семейство (по другим данным три), 7 родов и св. 20 видов, обитающих в пресных и морских водах умеренного пояса обоих полушарий. Имеются пресноводные и проходные формы. Дл. от 15 см до 1 м. Спинных плавников 1 или 2. С каждой стороны тела по 7 отверстий, ведущих к жаберным мешкам (за это в народе их прозвали «семидырками»). Глаза развиты нормально. Имеется зачаточный третий глаз, теменной, древнейший орган, унаследованный от предков, которым минога способна воспринимать свет. Минога пользуется ртом (напоминающим рот пиявки) как присоской и держится на различных подводных предметах. В таком положении вода не может входить через рот, рыба втягивает и выбрасывает её через жаберные отверстия и таким образом дышит. Миноги ведут в основном паразитический образ жизни (эктопаразиты крупных рыб, напр. лососей, в тело которых они вгрызаются, высасывая кровь и поедая мышцы и внутренности). Некоторые, напр. каспийская проходная минога (дл. 40–50 см), не паразитируют; обладая тупыми зубами, питаются водорослями, частицами остатков разложившихся водных животных. Мелкие ручьевые и часть речных видов питаются только в течение личиночного периода жизни.
Личинки миног (пескоройки) присасываться не могут, питаются растительными остатками, живут на заилённых участках рек, в небольших заливах. Они совершенно не похожи на родителей (до сер. 19 в. их ошибочно выделяли в самостоятельный род). Через 3–4 года превращаются во взрослых миног.
Все миноги (в т. ч. крупные проходные морские виды, живущие во взрослом состоянии в море) размножаются в пресной воде, на глубоких участках рек с быстрым течением и галькой. Строят продолговатые гнёзда (ямки), разбрасывая гальку и песок в разные стороны змееобразными движениями тела. Гнездо (ямка) обязательно располагается у камня. К нему сначала присасывается самец, строящий гнездо (так удобнее работать), а затем, во время нереста, – самка. Икру вымётывают в гнездо. Вскоре после икрометания погибают. Плодовитость у разных видов колеблется от 0,8 тыс. до 200 тыс. икринок. Продолжительность жизни (включая личиночную стадию) 5–6 лет.
Наиболее известны европейская речная минога (дл. тела ок. 40 см), распространённая в бассейне Балтийского моря и Северного Ледовитого океана, и ручьевая минога (дл. до 26 см), живущая в более мелких речках и ручьях. Самый крупный представитель миноговых – морская минога достигает 1 м в длину и весит до 3 кг. Наибольшее промысловое значение имеет европейская речная минога – её мясо очень питательно, без костей. Миног жарят, предварительно очищая их от слизи, иногда маринуют.
МИНТАИ, род рыб сем. тресковых. Дл. 40–55 см, масса до 1,5 кг. Тело удлинённое, голова с очень коротким подбородочным усиком. Спинных плавников три, анальных – два. Хвостовой плавник с небольшой выемкой. В морях северной части Тихого океана (на глуб. 500–700 м) обитает самая многочисленная из тресковых рыб – дальневосточный минтай. Половая зрелость наступает в 3–4
МИТОЗ, способ деления клеток, при котором генетический материал (хромосомы) распределяется поровну между новыми (дочерними) клетками. Начинается с разделения ядра на два дочерних. Аналогично делится и цитоплазма. Процессы, происходящие от одного деления до другого, называются митотическим циклом. Он состоит из 2 стадий – интерфазы (стадии покоя) и собственно митоза (стадии деления). В интерфазе в клетке происходит образование ДНК. Интерфаза делится на 3 периода. В первый период, продолжающийся 12–24 ч, происходит накопление РНК и белков. Второй период (синтетический) характеризуется образованием ДНК, в результате чего её количество удваивается. В течение третьего периода (постсинтетического) происходит накопление энергии, после чего клетка из стадии интерфазы переходит к митозу. Митоз проходит 4 последовательные фазы – профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В профазе хромосомы уплотняются, скручиваются в спирали и становятся видимыми под микроскопом. Мембрана ядра растворяется под действием ферментов, ядрышко исчезает. Центриоли начинают расходиться к полюсам. Между полюсами формируется веретено деления клетки – структура, состоящая из РНК и белка. К концу профазы хромосомы удваиваются, но члены каждой пары удерживаются рядом. В метафазе они располагаются по экватору клетки. Хроматиды прикреплены к нитям веретена и уже начинают отсоединяться. В анафазе каждая хроматида приобретает собственную центромеру, удлиняется и становится дочерней хромосомой. Нити веретена, прикреплённые к центромерам, разводят «молодые» хромосомы к полюсам клетки. В телофазе дочерние хромосомы достигают полюсов, их спирали раскручиваются, удлиняются и опять становятся плохо видимыми в микроскоп. Образуется ядерная оболочка, вновь появляется ядрышко. В результате клетка имеет двойное количество клеточных структур и общую цитоплазму. В конце митоза происходит её деление. В экваториальной зоне клетки образуется перетяжка, делящая её на 2 дочерние. У растений на месте перетяжки образуется пластинка из целлюлозы.
Продолжительность митотического цикла у разных клеток различна (от нескольких часов до нескольких дней) и зависит от многих факторов: температуры, физиологиче-ского состояния организма и др. Разные ткани обладают разной митотической активностью. В стабильных (мышцы, нервная система) клетки не делятся, а лишь подвергаются возрастным изменениям (стареют). Растущие ткани содержат клетки, не обладающие митотической активностью, и клетки, делящиеся посредством митоза. В результате органы из этих тканей способны к росту. Обновляющиеся ткани (кожи, костного мозга, кишечника) содержат клетки, постоянно делящиеся в течение всей жизни организма.
МИТОХОНДРИИ, органоиды эукариотической клетки, синтезирующие АТФ. Могут иметь разнообразную форму. Их количество колеблется от нескольких единиц до десятков тысяч. В митохондриях протекают окислительно-восстановительные реакции, в результате которых вырабатывается АТФ – универсальный источник энергии, т. е. они являются своеобразными энергетическими станциями клетки. Обладают собственным генетическим материалом (ДНК, РНК), содержат рибосомы, позволяющие автономно (независимо от клеточного ядра) синтезировать белки.
МИТТЕЛЬШНАУЦЕР, см. Шнауцеры.
МИЦЕЛИЙ (грибница), совокупность ветвящихся нитей (гиф). Через всю поверхность мицелия происходит всасывание воды с растворёнными питательными веществами. Для этого в его клетках создаётся гигантское давление (напр., растущие шампиньоны могут разрывать асфальтовое покрытие). У одних грибов мицелий может быть хорошо развит, но в нём отсутствуют перегородки, т. е. таллом представлен как бы одной гигантской многоядерной клеткой (мукор, ризопус). У других – мицелий с перегородками, но в них имеется центральная пора, через которую из одной клетки в другую могут мигрировать питательные вещества и даже ядра.
МИЧУРИН Иван Владимирович (1855–1935), селекционер-любитель, автор многих сортов плодовых и ягодных культур, академик. Проводил опыты по выведению новых сортов плодовых и ягодных растений, а также по продвижению на север теплолюбивых культур. В селекционной работе использовал методы внутривидовой (скрещивание различных сортов одного вида) и отдалённой гибридизации (скрещивание различных видов и даже родов растений). В результате вывел и усовершенствовал более 300 сортов плодовых и ягодных культур. Создал гибриды яблони и груши, абрикоса и сливы, айвы и яблони и др.