Способы выживания у растений

Способы выживания у растений

Естественно, что именно в степях мы находим замечательные примеры приспособления растений к недостатку влаги; эти приспособления можно объединить в несколько типов

Многие морфологические структуры устроены так, чтобы снизить испарение. Его интенсивность в сухих степях в дневные часы составляет 100-500 мг воды на 1 г сырой массы в час. Транспирационный расход воды составляет в разнотравных степях 415 мм за вегетационный период, в ковыльно-типчаковых степях — 78-99 мм. Важно вспомнить и то, что содержание воды в теле растений сухих степей составляет всего 30-65 % от сырой массы, что близко к предельному значению этого показателя для травянистых растений

Известно, что для преобладающего большинства степных растений характерно развитие сильного опушения стеблей, листьев, а иногда даже цветков. Опушение (особенно светлое) защищает растение от больших потерь влаги, поскольку хорошо отражает тепловое излучение в условиях сильной солнечной освещенности. Многие виды несут густое «войлочное» опушение, например коровяк обыкновенный и вероника седая

Опушенные степные растения. Слева направо: коровяк обыкновенный (1, 2) и вероника седая (3, 4)
Фото с сайтов: 1) www.sbs.utexas.edu; 2) www.hear.org; 3) www.swiatkwiatow.pl; 4) flickr.com

Сизоватая кутикула листьев молочая. Фото с сайта: ourworld.compuserve.com

Защита от потерь влаги на транспирацию может достигаться с помощью другой стратегии, а именно благодаря развитию мощных покровных тканей. Толстостенный, иногда многослойный эпидермис степных растений часто покрыт водонепроницаемым слоем толстой кутикулы или даже воскового налета. Из-за этого степной травостой имеет тусклый, седоватый или сизоватый цвет, контрастирующий с яркой изумрудной зеленью луговых сообществ. Примерами широко распространенных видов растений с сизым восковым налетом могут служить многие представители рода молочай Уменьшению расхода воды способствует и общее сокращение испаряющей поверхности, что достигается за счет развития узких листовых пластинок у многих степных злаков и осок, которые к тому же в сухую погоду могут складываться вдоль, уменьшая испаряющую поверхность. Подобное свойство отмечено, в частности, у некоторых видов ковылей. В других случаях узкие, волосовидные, свернутые вдоль листья являются постоянным морфологическим признаком, как у типчака

Сокращение испаряющей поверхности у многих степных растений достигается также за счет сильно рассеченных листовых пластинок. Особенно наглядно это видно при сравнении родственных пар видов из влажных и засушливых областей. Подобное явление можно наблюдать при сравнении многих близких видов зонтичных, а также у полыней из семейства сложноцветных. Во всех этих случаях у степных видов листья более рассеченные и узкие, чем у их родственников из более влажных биотопов

Узко- и мелколистные степные растения. Слева направо: типчак, полынь, спаржа, эфедра
Фото с сайтов: 1) photos.plantes-et-jardins.com; 2) plants.usda.gov; 3) www.rcplondon.ac.uk; 4) flower.onego.ru

Уменьшение размеров листьев — еще один путь к снижению транспирации. В частности, редуцированные листья свойственны. представителям рода спаржа (аспарагус) из семейства лилейных, а также оригинальным кустарниковым голосеменным — эфедре (хвойнику)

Особенно много безлистных растений встречается на солончаках, которые то там, то здесь вкраплены в ландшафты южных сухих степей. У безлистных видов фотосинтез происходит не в листьях (которые отсутствуют или очень сильно редуцированы), а в зеленых стеблях. Наиболее характерными представителями этой интересной группы растений являются солелюбивые суккулентные виды из семейства маревых, например, солерос и солянка

Растения степных солончаков: солерос и две солянки, — холмовая (катун) и русская (курай)
Фото с сайтов: 1) upload.wikimedia.org; 2) icgr.caas.net.cn; 3) ohioline.osu.edu

Степные суккуленты: очиток живучий и астра-триполиум Фото с сайтов: 1) www.botanic.jp; 2) www.habitas.org.uk

Особой стратегией выживания в условиях дефицита влаги обладают представители группы листовых суккулентов, относительно скромно представленные в степях. Эти растения в период достаточного увлажнения накапливают влагу в своих вегетативных органах (в частности в листьях). Во время засушливого периода запасенная влага экономно расходуется. Помимо всем известных очитков, к этой группе относится также ряд галофильных видов из семейства маревых, а также астра солончаковая из семейства сложноцветных

Рад растений проблему нехватки влаги решает за счет развития глубоких корневых систем, позволяющих получать воду из более глубоких почвенных горизонтов и таким образом сохранять относительную независимость от резких изменений увлажненности, происходящих в течение вегетационного периода. В эту группу входят очень многие степные растения — люцерна, некоторые астрагалы, кермеки, также ряд видов из семейства сложноцветных

Источник

uCrazy.ru

Навигация

ЛУЧШЕЕ ЗА НЕДЕЛЮ

ОПРОС

СЕЙЧАС НА САЙТЕ

КАЛЕНДАРЬ

Сегодня день рождения

Рекомендуем

Как растения защищаются от животных и насекомых

Животные могут убежать, спрятаться или же атаковать, если им что-то угрожает. У растений же нет такой возможности. Тем не менее и они вынуждены защищаться от животных и насекомых, чтобы те не вытаптывали молодые побеги, не срывали плоды раньше времени и не вредили другим образом. И способов такой защиты существует очень много.

Прятаться могут не только животные, но и растения. Причём делают они это иногда настолько мастерски, что вызывают оторопь. Так, в пустыни Намибии очень сложно отыскать что-то живое. Кажется, что перед вами простирается бескрайняя каменная пустошь. Но на самом деле именно здесь обитают литопсы – удивительные создания, чьи толстые листья больше всего напоминают камни. В листьях этих растений хранится изрядный запас влаги. И они принялись маскироваться, чтобы животные не уничтожали всё в погоде не только за едой, но и за питьём.

Прожорливость животных привела к тому, что арахис (он же – земляной орех) просто не смог бы размножаться, если бы не научился… прятать свои плоды под землю. Сначала цветок опыляется. Потом, по мере созревания плода, он начинает всё больше и больше склоняться к земле, пока не зарывается в неё. И именно там и происходит окончательное созревание семян.

Собственная армия телохранителей

Многие растения выжили благодаря удивительному симбиозу с другими насекомыми. Так, в выемках листьев и стеблей у них есть полости, которые идеально подходят для обитания муравьёв. Отдельные культуры даже выделяют специальный сладкий сок, приманивающий насекомых. А в ответ муравьи прогоняют других насекомых, являющихся вредителями, уничтожают паразитические грибы, а иногда и атакуют животных, которые приходят кормиться. В итоге такой плодотворный союз оказывается очень выгодным.

Многие культуры довольно сильно страдали от того, что их побеги и плоды животные, а иногда и птицы вместе с насекомыми, поедали, мешая размножаться. Причём в процессе такого кормления крупные травоядные могли причинять ещё больший вред, ломая ветки и вытаптывая молодые побеги, находившиеся обычно вблизи от «материнского» растения.

В результате эволюционно развился своеобразный способ защиты – отравление цианидом. Больше всего этого вещества накапливается именно в плодах и в верхних частях побегов. Удивительно, но цианиды есть в яблоках… Правда, для человека концентрация недостаточна, чтобы можно было рисковать серьёзно отравиться. А вот известный в тропиках корнеплод маниок нужно перед употреблением в пищу сначала тщательно помыть, а потом подвергнуть выщелачиванию. И всё – из-за повышенного содержания цианидов.

Какие ещё способы защиты существуют?

Строение многих растений, как и их внешний вид, напрямую связаны с необходимостью защищаться. Просто мы настолько привыкли к облику некоторых культур, что даже не задумываемся о том, что высокое расположение листьев – это одна из мер защиты (травоядные не смогут до них дотянуться). Глубоко спрятанные в землю корни – тоже своеобразная предосторожность: так их не повредят.

Отдельные виды культур растут очень быстро, вытягиваясь буквально на глазах. И это далеко не всегда связано с необходимостью получить как можно больше солнца: чем выше находятся побеги, тем меньше вредителей до них доберётся. Кстати, твёрдая кора у некоторых пород деревьев возникла тоже как защитное средство. Ведь по ней многим животным будет неприятно лазить, и они не станут покушаться на молодые листья и плоды.

А яркая раскраска цветов призвана не только привлекать нужных насекомых, но и отпугивать всех остальных, потому что такая расцветка в мире дикой природы часто означает яд. И, естественно, колючки возникли именно для защиты. Некоторые цветы, особенно часто встречающиеся в тропиках, могут быть на диво привлекательны внешне и в то же время невероятно вонючими. Дурманящий запах настолько силён, что если подойти к такому растению вплотную и как следует вдохнуть, можно даже упасть в обморок.

Способов защиты в мире царства флоры очень много. Так что несмотря на то, что травы, кустарники и деревья неподвижны, они вовсе не беззащитны, а встреча с некоторыми может и вовсе закончиться для вас плачевно. Поэтому при столкновении с новой для себя культурой проявляйте осторожность!

Источник

Приспособление растений к среде обитания — классификация и способы адаптации

Все в живой природе подчинено определенным законам, это помогает представителям флоры и фауны выживать в меняющихся условиях действительности. Существуют различные варианты приспособлений растений к среде обитания. Некоторые из них позволяют переносить сезонные изменения, другие — адаптироваться к нехватке влаги, высоким или низким температурам, отсутствию опылителей. Кроме того, за счет некоторых своих особенностей отдельные виды получают возможность размножаться и распространяться.

Суть понятия

Различные представители растительного мира распространены практически по всей территории планеты Земля, за исключение Антарктиды, островов в Северном Ледовитом океане, Гренландии и высокогорных массивов. Не все виды произрастают в благоприятных условиях, некоторым приходится выживать при низких температурах, нехватке света и влаги, даже под водой, поэтому они выработали различные варианты адаптации, помогающие им существовать в невероятных условиях окружающей среды. И даже размножаться в ней.

Например, растительность пустыни приспособлена к высокой температуре и недостатку влаги. Кактусы — основные представители этой среды обитания — имеют особенные листья — колючки, которые препятствуют испарения жидкости.

Таким образом, приспособляемость является совокупностью способов, благодаря которым то или иное растение получает возможность обитать в конкретных неблагоприятных условиях природы. Чем более тяжелыми являются условия, тем более хитроумными и нестандартными становятся эти приспособления. Нередко представители различных видов, произрастающие в определенной местности, внешне похожи друг на друга.

Различные варианты

Отдельным видам живых растений приходится расти в тех регионах, где постоянно очень низкие температуры, короткое лето, поэтому период вегетации непродолжителен. Однако сама природа наделила их особенностями, которые помогают справляться с этими факторами. Некоторые растения относятся к морозоустойчивым — способным переносить температурный режим ниже 0 °C. Основные способы:

• При низких температурах развитие прекращается или замедляется, растения таким образом начинают экономить тепло.
• Сбрасывают листья.
• У хвойных видов происходит засмоление почек.
• Образуется защитный слой — кутикула.

Нередко в регионах с суровыми зимами растительность представлена карликовыми видами (березы, ивы). Высота деревьев совпадает с размерами снежного покрова, который и образует защиту от морозов. Аналогичным способом пережить холода пользуются и стелющиеся виды.

Различные формы приобретает приспособленность растений к среде обитания. Представители флоры, произрастающие в тундре, выработали собственные механизмы адаптации. Прежде всего, условия среды обусловили видовую специфику: в тундре преобладают мхи и лишайники, деревьев нет, а цветковые растения представлены травами, кустарниками и кустарничками.

Последние отличаются карликовостью. Например, в тундре произрастают карликовые ива и береза, морошка, голубика, черника, водяника, кассандра. Формы могут быть как листопадные, так и хвойные. Особенность растений этой среды — крупные цветки яркого окраса. Поскольку лето очень короткое, время цветения совпадает, поэтому в теплый период тундра становится очень живописной и разноцветной. Основные способы выживания:

• Способность замерзать с плодами или цветками.
• Живорождение: появление луковичек либо клубеньков вместо цветков.
• Мелкие листья помогают замедлить испарение влаги.
• Густое опушение стеблей выполняет эту же функцию.

Морозоустойчивость растений сформировалась в результате онтогенеза, жизненный цикл их находится в непосредственной связи с сезонными ритмами, температурным и световым режимами.

Устойчивость к жаре

При повышенных температурах воздуха избыточное тепло действует на организмы растительного мира аналогично, как перегрев тела человека: появляется обезвоживание, солнечные ожоги, иссушение, что приводит к разрушению белка клеток и последующей гибели. Однако благодаря механизмам адаптации растения научились выживать даже в засушливом пустынном и полупустынном климатах. Особенности таковы:

• Активное испарение влаги, помогающее ускорить ее циркуляцию от корней к листьям.
• Накопление в цитоплазме органических кислот и иных защитных веществ.
• Смещение периода вегетации (активной жизнедеятельности) на более благоприятное время. Например, растения степей и пустынь начинают рост весной, до наступления летнего зноя он завершается.

Наблюдаются и изменения в строении: листья таких растений обладают блеском, более светлые, что помогает отражать солнечные лучи, нередко расположены вертикально или свернуты в трубку, благодаря чему теряют меньше жидкости.

Основные способы, помогающие растениям выжить в условиях пустыни:

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30

Особенность	Краткая характеристика
Корневая система	Является глубокой, благодаря длинному корню растения способны получать влагу из глубинных слоев почвы, где проходят грунтовые воды. Такие растения носят название фреатофитов. Пример — мескитовое дерево, корни которого имеют длину более 20 метров. Второй вариант — очень короткие, но раскидистые корни (у кактусов), позволяющие в сезон дождей впитывать максимальное количество влаги.
Стебель	Способны хранить влагу в любой части, в том числе в стеблях. К примеру, кактус запасает ее в своих сочных филлокладиях — стеблях. Восковое покрытие препятствует испарению.
Листья	Небольшие по размеру. Покрыты восковым налетом. Многие виды трансформировали листья в колючки или шипы.

Большое количество многолетников пустынь и полупустынь способно оставаться неактивными в самые знойные засушливые месяцы, а активную жизнедеятельность начинают в период дождей. Именно поэтому жизненный цикл у них проходит очень быстро.

Луг и степь

То, как растения луга приспособлены к условиям жизни, изучено исследователями достаточно глубоко. Эти виды способны функционировать в условиях солнечной радиации. Вот почему среди них много симбионтов и полупаразитов, предпочитающих совместный образ жизни с «донорами». Основным способом размножения являются семена. Многолетники и двулетние растения образуют прикорневую листовую розетку в первый год жизни, генеральные же побеги у них формируются на второй год, после зимовки.

Другие особенности:

• Подземные побеги видоизменены в корневища.
• Корневая система разнообразна, может быть стержневой, луковичной, мочковатой. Как правило, корни различных видов располагаются на разных ярусах, чтобы не создавать конкуренции друг другу.
• Наличие особых органов размножения: ползучих побегов, корневых отпрысков, столонов.

При увеличении влажности луговое сообщество становится болотным. При снижении же — степным.

Черты приспособленности к среде обитания растений степи также многообразны. Они имеют мощную корневую систему — длинный корень помогает добывать глубинные воды. Кроме того, сильно испаряют влагу, что является защитой от перегревания. Листья некоторых узкие, другие же (например, полынь или степная астра) имеют густое опушение или восковой налет.

Водные условия

Приспособления растений к водной среде обитания разнообразны. Например, группа гидетофитов полностью погружена в жидкость, поэтому получает только часть солнечных лучей. Именно поэтому такие растения являются теневыносливыми, а поверхность их органов увеличена.

По берегам водоемов растут гидрофиты, их корни и корневища, а также часть стебля погружена в воду. Они выживают благодаря тому, что наделены межклеточными промежутками, осуществляющими доставку кислорода к тем органам, которые погружены под воду.

Следующая группа растений — гигрофиты, они приспособлены к нормальному функционированию в условиях избыточной влажности. Их листья покрывает тонкий слой кутикулы, а за счет широких межклетников обеспечивается достаточная поверхность испарения.

Другие интересные признаки:

• Часто отсутствуют сосудистые пучки или они недоразвиты.
• Преобладание вегетативного размножения.
• Листья перистые, тонкие.
• Стебель часто узкий, но очень длинный.

Основная часть высших водных растений является многолетниками, при зимовке опускается на дно своего места обитания, переживает холода в виде клубней, корневищ и зимующих почек.

Другие механизмы

Биологическая классификация растений по отношению к свету предполагает выделение трех групп: гелиофиты, сциофиты и теневыносливые. Первые, также называемые светолюбивыми, предпочитают произрастать в лугах и степях, равнинах и иных условиях открытого грунта, что обеспечивает им изобилие света. В противном случае их развитие угнетается. Однако они имеют способность видоизменяться в неблагоприятных условиях: становятся высокими, изгибаются по направлению к источнику света. Деревья нередко естественным образом приобретают однобокую крону.

Вторая группа растений — тенелюбивые. Они встречаются в пещерах, верхних почвенных слоях, расщелинах скал. Окраска листьев — темная из-за повышенного содержания хлорофилла, опущения нет, кутикула выражена слабо.

К теневыносливым относится большая часть деревьев, обладающих густой кроной, а также травы лесов. Их внешние особенности таковы: крона густая, нижние ветви не отмирают, листовая мозаика выражена.

Важное значение в жизни растений имеет опыление, которое чаще всего производится насекомыми. Без этого процесса живые организмы не смогут размножаться. Вот почему те виды, для опыления которых нужны пчелы, отличаются яркими крупными цветками, нектаром и приятным запахом. А те, которые опыляются при помощи ветра, таких «украшений» не имеют, их цветки мелкие, невзрачные, лишены запаха.

Представители флоры способны добывать себе «пищу» различными путями, например, за счет развитых корневых волосков они поглощают воду и минеральные вещества даже из самой бедной почвы. А болотные виды могут захватить и переварить насекомое или даже мелкое животное.

Для защиты от поедания птицами и животными растения окрашены в предостерегающую окраску, содержат ядовитые вещества или колючки.

Механизмы адаптации отличаются многообразием, но в своей совокупности они помогают растениям преодолевать негативное воздействие неблагоприятных факторов, выживать и размножаться. Разные способы сопротивления факторам среды очень важны, ведь представителям флоры нередко приходится прикладывать определенные усилия к тому, чтобы не погибнуть от нехватки влаги, света или тепла.

Источник