Таким образом, здесь нашло подтверждение известное положение Дарвина, который, рассматривая ритмические движения у растений как признак наследственный, в то же время подчеркивал возможность нарушения этой периодичности путем применения определенных воздействий.
Дальнейшие наши работы были направлены на изучение внутреннего механизма адаптации растения к происходящим в период вегетации закономерным изменениям температуры.
Изучение этого вопроса начато нами, совместно с В.Е. Соколовой, в 1945 г. Основным объектом наблюдения служил картофель, развитие которого, согласно работам академика Т.Д. Лысенко, находится в исключительно тесной зависимости от температурного фактора.
В качестве биохимического показателя избраны процессы крахмалообразования, наиболее полно характеризующие специфическую направленность обмена в картофельном растении. Работа состояла в изучении температурных кривых процессов ферментативного образования и распада крахмала в листьях и клубнях на различных этапах онтогенеза картофеля.
Основной вывод из этих исследований тот, что температурные оптимумы действия ферментов не остаются постоянными. По мере развития растения эти оптимумы смещаются, причем направление изменений хорошо гармонирует с ходом изменений температуры окружающей растение среды. Вначале, примерно в течение двух третей вегетационного периода, температурный оптимум образования крахмала в листьях картофеля смещается в сторону более высоких температур, а в последующий период – в сторону пониженных температур. В клубнях оптимумы образования крахмала смещаются в сторону менее высоких температур, повидимому, вследствие того, что развитие клубней приурочено ко второй половине лета.
Следовательно, температурные оптимумы действия одного и того же фермента в различных органах растения неодинаковы, и, кроме того, их изменения в период вегетации также различны.
Несмотря на то, что опыты проводились в различные, значительно отличавшиеся по метеорологическим условиям годы, направление смещения температурных оптимумов действия ферментов оставалось, как правило, одним и тем же.
Таким образом, температурные кривые действия ферментов, как и суточный ритм, нельзя считать непосредственным отражением условий существования растительного организма. Данный признак выработался в процессе длительного эволюционного приспособления растения, под воздействием того ритма изменений температуры, при котором шло его формирование.
Эти данные согласуются с разработанной академиком Т.Д. Лысенко теорией стадийного развития растений, по которой требования, предъявляемые растением к среде, полностью зависят от его предшествующей эволюционной истории, от того, в какой среде формировалось растение.
Полученные нами материалы способствовали также уяснению вопроса о механизме, с помощью которого в растении достигается взаимное согласование функций отдельных органов. Опыты показали, что в процессе развития картофельного растения происходят не только смещения температурных оптимумов, но и изменения температурных зон синтеза и распада крахмала. Смещение оптимума в сторону более высоких температур сопровождается, как правило, сужением зоны синтеза крахмала и значительным расширением зоны его распада. Например, в начале июля синтез крахмала в листьях происходил уже при температуре 15°, тогда как в конце августа этот процесс наблюдался лишь начиная с 28°.