Характеристика и распространение водоотталкивающих, самоочищающихся поверхностей растений

За последние 20 лет был опубликован обширный массив данных по сканирующей электронной микроскопии поверхностей растений. Ультраструктура эпидермальных поверхностей исследовалась как с таксономической, так и с функциональной точки зрения. Среди функциональных аспектов значительное внимание было уделено водоотталкиванию, которое получило убедительное документальное подтверждение. Водоотталкивание обусловлено шероховатостью поверхности, создаваемой различными микроструктурами (трихомами, кутикулярными складками и кристаллами воска), в сочетании с гидрофобными свойствами эпикутикулярного воска. Кроме того, загрязняющие частицы уносятся каплями воды, в результате чего поверхность очищается (эффект лотоса). Поэтому шероховатые восковые листья не только отталкивают воду, но и препятствуют адгезии твердых частиц. На основе данных о 200 водоотталкивающих видах растений в настоящей работе рассматриваются микроморфологические характеристики антиадгезионных поверхностей растений. Листья, постоянно обладающие водоотталкивающими свойствами, можно отличить по отчетливо выпуклым или папиллозным клеткам эпидермиса и очень плотному слою эпикутикулярных восков. Листья, сохраняющие водоотталкивающие свойства лишь в течение ограниченного периода времени, имеют лишь слегка выпуклые клетки эпидермиса и часто менее плотный восковой слой. Наконец, представлен обзор распространенности водоотталкивания среди различных жизненных форм и в разных местообитаниях. Водоотталкивание характерно преимущественно для травянистых видов, тогда как у деревьев оно встречается редко. Среди различных местообитаний больше видов с водоотталкивающими листьями, по-видимому, встречается в субтропических регионах, водно-болотных угодьях и нарушенных местообитаниях. Обсуждается относительная роль шероховатости и водоотталкивания как основы антиадгезионной самоочищающейся поверхности по сравнению с другими функциями микроструктур.