Решение: Опыт Мальпиги с корой
В 1679 г. итальянский учёный М. Мальпиги поставил следующий эксперимент. Он удалил с дерева кольцо коры и, таким образом, нарушил непрерывность флоэмы (она расположена непосредственно под корой, и если снять с дерева кору, то примыкающая к ней флоэма также отделяется от древесины, оставив нетронутой саму древесину дерева). После этой процедуры над оголённым участком наблюдалось разрастание коры, из которой выделялась жидкость, сладкая на вкус. В течение многих дней листья, казалось бы, не испытывали никакого неблагоприятного воздействия. Однако постепенно они начинали увядать и отмирать, а вскоре погибло и всё дерево.
Объясните с точки зрения физиологии растения, транспорт каких веществ нарушил своими действиями учёный и почему вытекающая жидкость была сладкой на вкус.
Решение по шагам
5 шаговВ листьях в процессе фотосинтеза образуются органические вещества, главным образом сахара. Они растворяются в воде и транспортируются по флоэме.
$$6\mathrm{CO_2}+6\mathrm{H_2O}\xrightarrow{\text{свет, хлорофилл}}\mathrm{C_6H_{12}O_6}+6\mathrm{O_2}$$Снятие кольца коры нарушило непрерывность флоэмы, поэтому прекратился нисходящий транспорт органических веществ от листьев к корням и другим нижерасположенным органам.
Древесина, в которой расположена ксилема, первоначально осталась неповреждённой. Поэтому вода и минеральные вещества продолжали поступать от корней к листьям по восходящему току, и листья некоторое время сохраняли нормальное состояние.
Выше места повреждения накапливались продукты фотосинтеза. Их раствор просачивался из разросшейся коры, поэтому жидкость имела сладкий вкус.
Корни, лишённые органических веществ, постепенно испытывали недостаток питательных веществ и энергии для дыхания и жизнедеятельности. Нарушилась их работа, снизилось поглощение воды и минеральных солей, после чего листья увяли, а всё растение погибло.
Учёный нарушил транспорт по флоэме органических веществ, образующихся в листьях при фотосинтезе, прежде всего сахаров. Их нисходящий ток к корням и другим нижним органам прекратился. Выше повреждённого участка сахара накапливались и растворялись в выделяющейся жидкости, поэтому она была сладкой. Ксилема сначала оставалась неповреждённой, и вода с минеральными веществами продолжала поступать к листьям, поэтому они некоторое время не страдали. Позднее корни лишились органических веществ, нарушились их дыхание и работа, уменьшилось поглощение воды и минеральных солей, листья увяли, и дерево погибло.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Указание, что по флоэме транспортируется только вода.
Неверное утверждение, что удаление кольца коры сразу прекращает поступление воды к листьям.
Отсутствие объяснения сладкого вкуса жидкости накоплением сахаров.
Непонимание причины постепенной, а не немедленной гибели дерева.