1 Особливу групу серед нових фізіологічних форм рослин складають ендемічні види або “ендеміки”.

Під “ендеміками” розуміють види (або різновиди) рослин, які мають дуже вузький ареал розповсюдження, обмежений геохімічним середовищем, яке відрізняється підвищеною концентрацією одного (або декількох) хімічних елементів.

Ендемічні види характеризуються стійкими морфологічними ознаками, які властиві тільки їм.

У понятті “морфологічна мінливість” мається на увазі як характер змін зовнішніх форм, так і порушення фізіологічних функцій.

Рослини, що накопичують хімічні елементи, називаються концентраторами.

Серед рослин, адаптованих до геохімічного середовища, зустрічаються рослини, які концентрують хімічні елементи “вимушено”, внаслідок їх високої концентрації у середовищі. Такі рослини називаються “незвичними концентраторами”.

Ендеміки і рослини з фізіологічними формами та морфологічною мінливістю у процесі еволюційного розвитку, як правило дають нові види.

Утворення нових видів – це процес тривалий і не завжди може бути зафіксований одним поколінням людей.

Стадії процесу видоутворення або його окремі етапи, як правило, виражені у вже існуючих формах морфологічної мінливості. У природі відомо багато видів рослин, які знаходяться у стані морфологічної мінливості або вже стали “ендеміками”.

Морфологічна мінливість проявляється по-різному. Наприклад, це може бути поліморфізм квітів (розсічення або махровість пелюстків) – під впливом свинцю, цинку або молібдену або порушення чи зміна пігментації – Mo, Ni, Hg, Zn, Cu, Mn, I.

На родовищах різних руд формується різна “ендемічна” флора: “галійна” – на грунтах, багатих на цинк, “олов’яна” – на виходах олов’яних руд, “кваснецова” – на грунтах, багатих на алюміній.

Серед рослин, які адаптувались до змін концентрації хімічних елементів, виділяють також рослини, які не концентрують їх у своєму організмі. Ці рослини виробили здатність стійко переносити і підвищені, і знижені кількості хімічних елементів у середовищі існування, тобто вони індиферентні до геохімічного середовища.

У процесі еволюційного розвитку такі рослини часто дають нові види. Наприклад, злаки не реагують на різні рівні вмісту у грунті бору, нікелю, кобальту.

Рослини, які не пристосувалися до змін у геохімічного середовищі, у процесі розвитку вимирають.

Зміна концентрацій хімічних елементів у середовищі у таких рослин також викликає різні фізіологічні порушення. Що призводить до появи нових фізіологічних форм.

Потім вони переходять у форми морфологічної мінливості, у яких з’являються ендемічні захворювання. В результаті розвиток рослин пригнічується, порушуються генеративні функції і рід вимирає.

Хімічний склад організмів, як правило, відображає фоновий вміст хімічних елементів у ландшафтах (грунті, водах). Вважається, що середній хімічний склад живої речовини – це систематична ознака ландшафту. Так, рослини, що ростуть на солончаках, завжди збагачені Na, Cl, S. Лісова рослинність збагачена Fe, Al, збіднена на Ca. Степова, навпаки, багата на Са і збіднена на Al, Fe.

Більшість видів рослин і тварин у процесі еволюційного розвитку виробили здатність до зберігання свого середнього хімічного стану. Тому, в деяких видах хімічний склад організму характеризується підвищеним вмістом якихось окремих елементів, а деяких ні. Так, солянки, що ростуть на солонцях, містять натрію 1,5-2%, а клівер – всього 0,01%.

Рослини (як і будь-які організми) накопичують хімічні елементи не без кінцево. У багатьох рослинах є механізми регуляції, які “допускають” накопичення хімічних елементів до певних границь.

Тому деякі рослини концентрують хімічні елементи у великих кількостях. Інші – не накопичують їх взагалі, або у дуже незначних кількостях.

При дуже великих концентраціях хімічних елементів у рослинах спрацьовують захисні механізми. Які контролюють надходження елементів у допустимих межах, які називаються “пороговою концентрацією”.

 Встановлено, що порогові концентрації мають не тільки верхню, а й нижні границі. За межою “порогової концентрації” у організмів починають спостерігатися як фізіологічні. Так і морфологічні зміни.

Саме порогова чутливість організму забезпечує його нормальний розвиток. При порушені починаються ендемічні захворювання.

Значення порогових концентрацій кожного хімічного елементу для різних рослин – неоднакові. Вони можуть змінюватися в певних межах, в залежності від фази його розвитку, навіть погодних умов.

Поглинання хімічних елементів рослинами обумовлюється не тільки біологічними особливостями, геохімічним середовищем, але й певною мірою і властивостями елементів, що поглинаються. Вони використовуються рослинами з грунтових розчинів, атмосфери, тому швидкість їх поглинання буде залежати від властивостей розчинів та хімічних елементів, розчинності, валентності, іонного радіусу.

Хімічні елементи, що знаходяться у недостатній кількості для нормального розвитку, називаються дефіцитними. До речі, сьогодні для підвищення врожаю с/г культур в агроценозах додають рухомі форми дефіцитних елементів.

Велика кількість елементів у геохімічному середовищі також може стримувати розвиток рослин. Такі хімічні елементи називають надлишковими. У цьому випадку необхідно видалення їх із середовища росту рослин (це Cl, S, Na, Cu, Ni, F).

Один і той же елемент може бути дефіцитним для одних видів рослин і надлишковим для інших. Встановити це можна за реакцією рослин на даний елемент, що проводиться шляхом визначення здатності рослини до концентрації певного елементу, тобто здатна рослина концентрувати елемент чи ні. Абсолютний вміст не дає змогу оцінити його реакцію, тому використовують відносний показник, який виражає відносний вміст хімічного елементу в рослині (ВВРР):

 

ВВРР = С₁ / С_Т,

С₁ – вміст елементу у золі рослини,

С_Т – вміст елементу в золі еталону.

За еталон приймається така рослина, вміст хімічного елементу в золі якої відповідає фоновому вмісту у ландшафті.

У відповідності із значенням ВВРР усі рослини поділені на концентратори і деконцентратори.

Концентратори

Деконцентратори

Слабкі

2,4 - 4,0

Слабкі

0,4 – 0,25

Помірні

4,0 – 25,0

Помірні

0,25 – 0,04

Інтенсивні

25,0 – 4000 та >

Інтенсивні

0,04 – 0,0025

Останнім часом з’явилися відомості, що на поглинання хімічних елементів певним чином впливають кліматичні умови: температура, вологість.