1. Стійкість рослин до забруднення середовища. Типи стійкості та їх характеристика

В арсеналі захисних засобів, що забезпечують стійкість рослин, відсутні спеціалізовані адаптації, які забезпечують їх успішний рос за цих умов. Рослини, виявляючись у різко зміненому людиною середовищі росту і не маючи спеціальними захисних пристосувань до руйнівних факторів цього середовища, неминуче встають на преадаптивний шлях забезпечення стійкості і більш-менш успішного росту. Преадаптаційна концепція стійкості рослин до антропогенних факторів заснована на фактах здатності окремих структур рослинного організму виконувати нові захисні функції без збитку для первісної функції (Кулагін, 1974, 1980).

Преадаптація – адаптивна ознака або ознаки, що має структурно-функціональну основу і забезпечує стійкість до впливу окремого екстремального фактора (наприклад, епідерміс і кутикула листка, що перешкоджає перегріву і підвищеному газообміну і транспірації), яка у той же час може виконувати захисну функцію при дії техногенного фактора (висока концентрація газоподібних забруднювачів). Особливо слід зазначити, що після припинення дії техногенного фактора даний структурно-функціональний комплекс первісну функцію виконує повною мірою.

Як преадаптація може розглядатися опадання листя у дерев і чагарників, яке сформувалося як пристосування до періодичності кліматичних змін протягом року. У той же час листопадні види характеризуються високою стійкістю до SO₂, тому що щорічна зміна листя не приводить до летального ефекту в результаті нагромадження в клітках мезофілу сульфідів і сульфатів. Хвойні види рослин за цих умов ушкоджуються в більшому ступені і швидко гинуть.

Ксероморфність і сукулентність із усім комплексом морфо-фізіологічних пристосувань з ефективного споживання й ощадливої витрати води має преадаптаційне значення в забезпеченні стійкості до атмосферних забруднювачів. Захисні покриви, щільне залягання тканин, знижена інтенсивність газообміну і водообміну забезпечують високу газостійкість товстолистих (Grassulaceae) і кактусових (Cactaceae), трав'янистих і деревних рослин аридних зон.

Про значну роль преадаптації свідчить судження Э.Майра (1968) про те, що організм преадаптований, якщо пристосований до переходу в новий біотоп. Особливо слід зазначити, що преадаптація ні в якому разі не може бути заздалегідь створеним пристосуванням.

Слід зазначити, що природні і техногенні екологічні фактори недоцільно протиставляти один одному. Рослини реагують на різні впливи змінами в темпах росту, нагромадження біомаси, тривалості життя, особливостями розмноження, щільністю популяцій. Зіставлення дії різних факторів на рослинний організм показує, наприклад, що за нестачі азоту як елемента живлення, як і в умовах забруднення атмосфери викидами промислових підприємств, що містять SO₂ і важкі метали, у рослин спостерігається подібний ефект – хлороз листя. Подібні факти дають підставу говорити про екологічну еквівалентність дії природних і техногенних факторів. Головним у розумінні екологічної еквівалентності дії різних факторів зовнішнього середовища є подібний кінцевий результат – підсумковий стан рослинного організму. Однак при цьому не враховуються фізіологічні механізми, що забезпечують стійкість рослин і характеризують особливості ушкоджень і змін у структурно-функціональній організації рослини.