მცენარეთა ფიზიოლოგია

მცენარეთა ფიზიოლოგია — ბიოლოგიური მეცნიერება, რომელიც შეისწავლის მცენარეული ორგანიზმის ცხოველმოქმედების ზოგად კანონზომიერებებს. იკვლევს მცენარის მიერ წყლისა და მინერალური ნივთიერებათა შთანთქმის, ზრდისა და განვითარების, ყვავილობისა და ნაყოფმსხმოიარობის პროცესებს, ფესვურ და საჰაერო (ფოტოსინთეზი) კვებას, სუნთქვას, ნივთიერებათა ბიოსინთეზს და დაგროვებას. იგი წარმოადგენს მცენარის საერთო პროდუქტიულობის, მისი საკვები ღირებულების ტექნოლოგიის ხარისხის გაზრდის ხერხებისა და მეთოდების თეორიულ საფუძველს. მწვანე მცენარეს, ცოცხალ არსებათა სხვა ფორმებისაგან განსხვავებით, აქვს უნარი ენერგიის წყაროდ გამოიყენოს მზის სინათლე და გარდაქმნას ის ორგანული ნაერთთა ქიმიურ ენერგიად — აწარმოოს ფოტოსინთეზი. ამ პროცესის წყალობით მწვანე მცენარეს შეუძლია მოახდინოს ენერგიით მდიდარი ორგანული ნივთიერებათა სინთეზი, რითაც დედამიწაზე გავრცელებილი სხვა სიცოცხლის ფორმების არსებობისათვის იქმნება საკვებისა და ენერგიის ძირითადი საფუძველი. მცენარეული ორგანიზმ მკვეთრად განსხვავდება ცხოველურისაგან. მცენარე ორგანოების დატოტვით ზრდის გარემოსადმი შეხების ზედაპირს, ამასთან თითქმის მთელი სიცოცხლის მანძილზე არ წყვეტს ზრდას და ინარჩუნებს ახალი უჯრედების წარმოქმნის უნარს. ამასთანავე მცენარეს არ აქვს მუდმივი შინაგანი არე და მისი ქსოვილების ტემპერატურა, ჟანგბადისა და ნახშირორჟანგის შემცველობა და სხვა მუდამ იცვლება. ამის გამო მცენარეული ორგანიზმის შეგუება ცვლადი გარემო პირობებისადმი ცხოველისაგან პრინციპულად განსხვავებული მექანიზმებით ხდება.

მცენარეთა ფიზიოლოგია ჩამოყალიბდა როგორც ბოტანიკის შემადგენელი ნაწილი. თავდაპირველად მისი შესწავლის საგანი იყო მცენარეთა ნიადაგური კვება. ინგლისელი ქიმიკოსის ჯოზეფ პრისტლის აღმოჩენას, რომ მწვანე მცენარეს თავისი ცხოველმოქმედების პროცესში შეუძლია შეცვალოს ჰაერის შედგენილობა, აღადგინოს წვისა და სუნთქვის შედეგად გაბინძურებული ჰაერი (1771), დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა მთლიანად ბუნებისმეტყველების განვითარებისათვის. შემდგომში ამ პროცესს ფოტოსინთეზი ეწოდა, დომლის შესწავლაში დიდი წვლილი მიუძღვით ნიდერლანდელ ბუნებისმეტყველს იან ინგენჰაუზს (1779), შვეიცარიელ ჟან სენებიეს და ნიკოლა თეოდორ სოსიურს ( საუკუნის მიწურული — საუკუნის დასაწყისი), გერმანელ რობერტ იულიუს მაიერსა და ფრანგ ჟან ბატისტ ბუსენგოს (1868), ანტუან ლორან ლავუაზიეს (1774—1784).

 საუკუნის დასაწყისში გამოითქვა მოსაზრება მცენარეთა ზრდით გამოწვეული მოძრაობების — ტროპიზმების შესახებ, რომელიც უფრო გვიან დაწვრილებით შეისწავლა ჩარლზ დარვინმა. გერმანელმა ა. თეერმა ჩამოაყალიბა ჰუმუსის თეორია (1810—1819), რომლის მიხედვითაც მცენარეს კვებაში უპირატესობა ნიადაგის ორგანულ შენაერთებს მიეკუთვნება. საუკუნის 40-იან წლებში იგი შეცვალა გერმანელი ქიმიკოსის იიუსტუს ლიბიხის მინერალური თეორიამ, იგი მცენარის ფესვურ კვებაში გადაწყვეტ მნიშვნელობას ნიადაგის მინერალურ ელემენტებს ანიჭებდა. იუსტუს ლიბიხის ნაშრომებმა ხელი შეუწყო მინერალური სასუქების გამოყენებას. ჟან ბატისტ ბუსენგოსა და გერმანელ მეცნიერს ჰერმან ჰელგირელს ეკუთვნით პარკოსან მცენარეთა აზოტფიქსაციის უნარის აღმოჩენა. საუკუნის ნახევარში დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა კლიმენტი ტიმირიაზევის გამოკვლევებს, რომლებითააც დადგინდა ქლოროფილის მნიშვნელობა ფოტოსინთეზში და მწვანე მცენარეთა კოსმოსური როლი,რაც მზის ენერგიის გამოყენებას უკავშირდება.

 საუკუნის ნახევარში — საუკუნის დასაწყისში აღსანიშნავია ფუნდამენტური გამოკვლევები მცენარის ნივთიერებათა და ენერგიის ცვლის შესახებ. დაიწყო სუნთქვის მექანიზმების ინტენსიური შესწავლა. რუსმა ბიოკიმისკოსმა ალექსეი ბახმა შექმნა ბიოლოგიური ჟანგვის ზეჟანგოვანი თეორია (1896—1897). სუნთქვის პროცესის შესწავლაში ყურადსაღებია ვლადიმერ პალადინის, სერგო კოსტიჩევის, გერმანელ ჰენრიხ ვილანდისა და ოტო ჰენრიხ ვარბურგის გამოკვლევები. ინგლისელმა მეცნიერმა დევიდ კეილინმა აღმოაჩინა ციტოქრომები.