К растениям паразитам относятся заразиха венерина мухоловка: К растениям-паразитам относится А. заразиха Б. венерина мухоловка В. пырей Г. Росянка

Растения — полупаразиты.

— Поселившаяся на дереве омела образует зелёный “шар” диаметром около метра, похожий на гнездо крупной птицы. За это её прозвали “вихоревым гнездом”.Стебли растения обычно толщиной с карандаш, но самые большие омелы имеют стволы толщиной 5 см. Живёт омела иногда до 40 лет. Омела — полупаразит, т. к. от растения-хозяина она получает только воду и минеральные соли, а органические вещества производит сама в своих зелёных листьях и стеблях. Погремок - однолетнее травянистое растение с простым или ветвистым стеблем высотой до 50 см. Полупаразит, получающий питательные вещества из корневых систем соседних растений.(Слайды №14-15)

2.2. Растения хищники.

— Перед учениками ставится проблема. Кого в природе называют хищниками? Могут ли быть хищники среди растений? Какая польза растениям от поедания животных? (Слайды №16-17)

Есть в великолепном царстве Флоры группа растений, которая во все времена не только приводила в восторг естествоиспытателей и натуралистов, но и служила неистощимым источником вдохновения для создателей леденящих душу небылиц, в которых человеческая фантазия с лихвой восполняла недостаток точных знаний и фактов.

Эти растения принадлежат к разным семействам и обитают в самых различных климатических зонах — от арктических тундр до экваториальных джунглей. Но есть у них одна общая черта — все они хищники, главное дело жизни которых — охота. И пусть добыча по нашим меркам — невелика, а сам процесс охоты — беззвучен, в этих драматичных схватках растения и животного внимательному наблюдателю открывается великий закон вечного движения природы — борьба за выживание. 

Росянки — одни из наиболее распространенных среди насекомоядных растений. Растут они по всему миру и насчитывают около 100 видов, большая часть которых обитает в Австралии и Новой Зеландии. Типичный их представитель — росянка крупнолистная, нередко растущая на болотах умеренной зоны Северного полушария.

Манящая капля “росы” оказывается на поверку липкой слизью, которая и лишает насекомое возможности спастись. Лист росянки необычайно чувствителен — достаточно легчайшего прикосновения, и все его волоски приходят в движение, изгибаясь к центру в стремлении как можно “щедрее” облепить жертву клейким веществом и переместить ее в самую середину листа — туда, где находятся пищеварительные ворсинки. Постепенно лист росянки смыкается над насекомым, превращаясь в некое подобие крошечного желудка. 

Процесс пищеварения обычно занимает несколько дней. Железы росянки выделяют жидкость, содержащую органические кислоты (в основном бензойную и муравьиную) и пищеварительные ферменты типа пепсина, расщепляющие белки насекомого до более простых соединений, которые растение способно усвоить. От насекомых же, пойманных росянкой, остаются лишь нерастворимые ферментами хитиновые покровы, которые вскоре смываются с поверхности ловчего листа дождем или уносятся ветром. (Слайды №18-19)

Весьма эффективно ловчее приспособление венериной мухоловки, обитателя Северной Америки. Это растение хоть и родственно росянке, но использует совершенно иной способ охоты. Его видоизмененные листья являются миниатюрной копией стального капкана.

У двудольных листовых пластинок посередине есть своеобразный шарнир, позволяющий им складываться. Каждая половинка листа снабжена тремя чувствительными волосками, реагирующими на прикосновение. Листья венериной мухоловки действуют молниеносно — стоит насекомому едва коснуться чувствительных волосков, как половинки листа мгновенно захлопываются, их зазубренные края заходят друг за друга и жертва оказывается в надежной ловушке. Раскрыть захлопнувшийся лист растения непросто — он скорее разорвется, чем уступит. В отличие от росянки мухоловка способна различать живые и неодушевленные предметы — мелкие соринки, попавшие в капкан, не привлекают ни малейшего ее внимания. По той же причине между двумя половинками захлопнувшегося листа остается небольшой зазор — чересчур мелкая добыча, на которую не стоит тратить время, может покинуть ловушку. Но если жертва достаточно упитанная, то после ее поимки капкан сжимается все сильнее и сильнее, стремясь раздавить насекомое и прижать его к переваривающим железам. (Слайды № 20-21)

Еще более сложными приспособлениями для ловли насекомых обзавелись непентесы, или кувшиночники. Это обычно лианы, обитающие на заболоченных почвах по опушкам вечнозеленых тропических лесов. Их лазящие или стелющиеся стебли достигают порой 20-метровой длины. Вьющиеся листья заканчиваются длинными усиками, на которых висят испещренные красноватыми пятнами и источающие сильный запах довольно крупные кувшинчики. Привлеченные нектаром и яркой окраской, насекомые взбираются по краю этой ловушки, что обычно заканчивается их падением на дно кувшинчика, в жидкость, содержащую пищеварительные ферменты. Для пущей же надежности кувшинчик снабжен нависающими сверху зубчатыми краями. (Слайды №22-26)

3. Закрепление. (Слайд № 27)

Вопросы для закрепления:

— Какие растения называют паразитами и полупаразитами? Приведите примеры таких растений.

— Какие растения называют хищниками? Приведите примеры таких растений.

— Какая польза растениям-хищникам от поедания животных?

+7 (495) 107-91-01

[email protected]

© Green Mama — натуральная косметика из России., 2021

Школьный этап олимпиады по биологии (7 класс)

Максимальный балл – 45

Часть I. Вам предлагаются тестовые задания, требующие выбора только одного ответа из четырех возможных. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 15 (по 1 баллу за каждое тестовое задание). Номер ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, укажите в матрице ответов.

1. Наука, изучающая развитие живой природы по отпечаткам и окаменелостям, которые находят в земной коре:
а) систематика

б) история

в) палеонтология

г) эволюция

2. Плод образует:

а) папоротник

б) яблоня

в) водоросль

г) сосна.

3.К растениям-паразитам относится: а) заразиха

б) венерина мухоловка

в) пырей

г) росянка

4.Почему грибы нельзя считать растениями

а) у них нет корней

б) у них нет листьев

в) их клетки не содержат хлоропластов, и поэтому в них не происходит фотосинтез

г) они не имеют тканей

5. Из названных растений можно считать водорослью:

а) ряску

б) элодею

в) морскую капусту

г) кувшинку

6. Малое количество жиров содержится в семенах

а) конопли

б) льна

в) гороха

г) подсолнечника

7. Какое общее свойство живых организмов отражено на рисунке?

а) развитие

б) раздражимость

в) клеточное строение

г) единство химического состава

8. У моркови имеется:

а) корнеклубень

б) корневище

в) клубень

г) корнеплод.

9. Хлоропласты есть в клетках:

а) листа красного перца

б) корня земляники

в) кожи лягушки

г) бактерии, вызывающей чуму

10. Много семян находится в плодах:

а) подсолнечника

б) ржи

в) гороха

г) всех этих растений

11. К мохообразным растениям относится:

а) ламинария

б) олений мох

в) сфагнум

г) все эти растения.

12. Общим признаком голосеменных и покрытосеменных растений является:

а) развитие из спор

б) наличие цветка
в) развитие из семени

г) редукция спорофита

13. Клетки грибницы снабжают организм лишайника:

а) водой и органическими веществами

б) водой и минеральными  веществами

в) исключительно водой

г) кислородом и углекислым газом

14. Манную крупу изготовляют из:
а) пшеницы

б) проса

в) овса

г) ячменя

15. Жизненная форма следующих растений: бамбук, банан, ананас:

а) дерево

б) кустарник

в) кустарничек

г) трава.

Часть II. Вам предлагаются тестовые задания с одним вариантом ответа из четырех (или более) возможных, но требующих предварительного множественного выбора. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 10 (по 2 балла за каждое тестовое задание). Номер ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, укажите в матрице ответов.

1. К зерновым культурам относятся:

I. рожь II. Пшеница III. Хлопчатник IV. Овёс V. Морковь

А) II, IV, V

Б) I, II, III

В) I, II

Г) I, II, IV

2. Если оборвать (обрезать) кончик главного корня:
I. корень погибнет.
II. все растение погибнет.
III. рост корня в длину прекратится.
IV. растение выживет, но будет слабым.
V. начнут расти боковые и придаточные корни.
а) III, IV, V;
б) III, V;
в) I, IV, V;
г) II, IV, V.

3. Выберите правильные утверждения, характерные для процесса фотосинтеза:

I. В результате процесса выделяется углекислый газ.
II. Происходит во всех клетках листа.
III. Происходит круглосуточно
IV. Происходит в хлоропластах.
V. В результате процесса энергия запасается в виде органических веществ.

VI. Для процесса необходимы вода и углекислый газ

а) III, IV, V;
б) II, V, VI,;
в) I, IV, V;
г) IV, V, VI

4. Из перечисленного перечня выберите особенности строения и функций, характерные для листьев растений (не менее трёх). Ответы (буквы) впишите в таблицу, а также перенесите ответ в матрицу.

А) образуют на свету органические вещества из неорганических

Б) поглощают воду и минеральные вещества из почвы

В) защищают растения от перегрева, испаряя воду

Г) представляют собой боковой орган побега

Д) представляют собой осевой орган побега

Е) имеют клеточное строение

Задание 5. Составьте правильно цепь питания, расположив объекты в необходимой последовательности. Ответы (буквы) впишите в таблицу, а также перенесите ответ в матрицу.

А. Щука

Б. Фитопланктон

В. Хищная птица

Г. Карась

Часть III. Вам предлагаются тестовые задания в виде суждений, с каждым из которых следует либо согласиться, либо отклонить. В матрице ответов укажите вариант ответа «да» или «нет». Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 10.

1. Морковь и фасоль имеют стержневую корневую систему

2. Печеночные мхи – низшие растения.

3. После оплодотворения семязачатки превращаются в семена, а завязь в плод.

4. Луковица – это видоизмененный корень растения.

5. Водоросли могут состоять из одной клетки.

6. Для однодольных растений характерна стержневая корневая система.

7. В клетках бактерий есть четко оформленное ядро.

8. Кожица листа относится к покровной ткани.

9. У мохообразных в коробочках созревают семена.

10. Трутовики находятся в симбиозе с деревьями.

Часть IV. Вам предлагаются тестовые задания, требующие установления соответствия. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 4 балла (по 2 балла за каждое задание). Заполните матрицы ответов в соответствии с требованиями заданий.

1 . Установите соответствие между плодом и растением, для которого он характерен. К  каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и запишите выбранные цифры в таблицу под соответствующими буквами:

Растения

Плод

А. Земляника садовая

1. Ягода

Б. Фасоль обыкновенная

2. Стручок

В. Вишня

3. Боб

Г. Капуста

4. Костянка

Д. Картофель

Е. Слива

А

Б

В

Г

Д

Е

2. Установите соответствие между характеристикой процесса и процессом. К  каждому элементу первого столбца подберите соответствующий элемент из второго и запишите выбранные цифры в таблицу под соответствующими буквами:

Характеристики процессов

Процессы

А. Кислород выделяется

1. Дыхание

Б. Углекислый газ поглощается

2. Фотосинтез

В. Происходит почти у всех организмов

Г. Происходит только у растений и некоторых бактерий

Д. Поглощается кислород

Е. Происходит на свету и в темноте

Ж) Происходит только на свету

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

Часть V. Вам предлагаются дать развернутые ответы на вопросы. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 6 баллов (по 2 балла за каждое задание).

1. Задание. Замечено, что ягоды, собранные в солнечный день, слаще. Почему?

2. Задание. Всем известно, что мухомор является ядовитым грибом. Однако для лечения болезней суставов и ревматизма человеком применяется спиртовая настойка мухомора. Как вы можете это объяснить?

3. Задание. Обычно за неделю до уборки картофеля скашивают ботву. Как Вы думаете, для чего это нужно делать?

Матрица ответов

По набранным баллам определяются  три первых места в олимпиаде.

Система  оценивания отдельных заданий и работы  в  целом:

Задания  части I Верное  выполнение  каждого задания оценивается 1 баллом.

Задание  части II В задании  выставляются 2 балла за каждое задание.

Задание  части III Верное  выполнение  каждого задания оценивается 1 баллом.

Задание  части IV Верное  выполнение  каждого задания оценивается 2 баллами. Если  в  ответе  содержится одна  ошибка, то экзаменуемый получает 1 балл.

За неверный ответ, содержащий 2 и более ошибок, выставляется 0 баллов.

Задание  части V Верное  выполнение  каждого задания оценивается 2 баллами, если ответ включает все названые элементы в ответе, не содержит биологические ошибки.

1 балл, если ответ включает 1 из названых элементов в ответе и не содержит биологических ошибок, или ответ включает 2 вышеназванных выше элемента, но содержит негрубые биологические ошибки.

0 баллов, если ответ неправильный.

Матрица ответов
на задания теоретического тура ___школьного___этапа
Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2015-16 уч. год
___7___ класс [максимально 45 баллов]

Часть I. [мах. 15 баллов, по 1 баллу за каждый верный ответ] ________ баллов.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

в

б

а

в

в

в

а

г

а

г

11

12

13

14

15

в

в

б

а

г

ЧастьII. [мах. 10 баллов, по 2 балла за каждый верный ответ] ______ баллов.

1

2

3

4

5

г

б

г

АВГ

БГАВ

Часть III. [мах. 10 баллов] ___________ баллов

№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

«ДА»

+ 

 +

+

 +

«нет»

+ 

 +

 +

 +

+ 

 +

Часть IV. [мах. 4 балла] ___________ баллов

1 задание

А

Б

В

Г

Д

Е

1

3

4

2

1

4

2 задание

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

2

2

1

2

1

1

2

Часть V. [мах. 6 баллов] ___________________баллов

Ответ на вопрос № 1:

В солнечный день в растении интенсивнее происходит процесс фотосинтеза, в результате чего в плодах накапливается больше углеводов (сахаров).

Ответ на вопрос № 2:

Мухомор относится к ядовитым грибам, и непригоден в пищу ни в каком виде. Мухомор содержит такие химические соединения, которые в малых количествах и при разумном применении могут успешно лечить многие недуги. Хорошо известны старинные рецепты приготовления настойки из мухоморов, которая успешно лечит ревматизм, подагру, варикозное расширение вен и ряд других болезней. Лечение химическими препаратами может вызвать и обратный эффект, по принципу «одно лечится, другое калечится». Растительное и другое природное сырье содержит естественные, сбалансированные, созданные самой природой лекарственные препараты. Вот почему любой, даже самый ядовитый организм при разумном использовании может оказаться целебнее самой дорогостоящей разрекламированной пилюли.

Ответ на вопрос № 3:

Питательные вещества не будут тратиться на рост растения, образование новых побегов и плодов, а начнут оттекать в клубни. Как правило, к концу лета на ботве поселяется паразитический гриб – фитофтора, и скашивание ботвы с последующим ее сжиганием позволит уменьшить риск заражения посадочного материала. Также вместе с ботвой могут быть уничтожены колорадский жук и его личинки, которые наносят огромный вред картофельным плантациям. При ручной уборке картофеля отсутствие ботвы значительно облегчает процедуру копки.

Фамилия ______________________ Имя _________________________

Класс ______________________ Школа _________________________

Матрица ответов
на задания теоретического тура ___школьного___этапа
Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2015-16 уч. год
___7___ класс [максимально 45 баллов]

Часть I. [мах. 15 баллов, по 1 баллу за каждый верный ответ] ________ баллов.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

ЧастьII. [мах. 10 баллов, по 2 балла за каждый верный ответ] ______ баллов.

1

2

3

4

5

Часть III. [мах. 10 баллов] ___________ баллов

№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

«ДА»

«нет»

Часть IV. [мах. 4 балла] ___________ баллов

1 задание

А

Б

В

Г

Д

Е

2 задание

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

Часть V. [мах. 6 баллов] ___________________баллов

Ответ на вопрос № 1 __________

Ответ на вопрос № 2 __________

Ответ на вопрос № 3___________

Проверил Ф.И.О. _____________________

Итого ______________ баллов

Тест «Организм и среда обитания»

ts-bio.docx

1. Из перечисленных организмов выберите обитателей бентоса

А) пескожил, камбала, камчатский краб
Б) устрица, акула, омар
В) лангуст, салака, мидия
Г) касатка, креветка, осьминог

2. Из перечисленных организмов выберите обитателей водной среды, относящихся к нектону

А) плотва, щука, беззубка
Б) лещ, окунь, рак
В) сазан, красноперка, линь
Г) карась, сом, прудовик

3. Из предложенных растений, выберите листовой суккулент

А) кактус цереус
Б) верблюжья колючка
В) алоэ древовидное
Г) опунция

4. Какая из перечисленных адаптаций наиболее характерна для холодостойких растений

А) усиленная транспирация
Б) формирование карликовых форм
В) развитие основных запасающих тканей
Г) формирование длинных корневых систем

5. Какая из перечисленных адаптаций не характерна для мезотермных растений

А) осенний листопад
Б) отмирание надземных побегов
В) подушковидные формы
Г) одревеснение надземных побегов у многолетних растений

6. Какая из перечисленных экологических групп растений не принадлежит к водному режиму:

А) суккуленты
Б) гигрофиты
В) ксерофиты
Г) галофиты

7. Какая из перечисленных ниже адаптаций относится к избеганию неблагоприятных условий

А) зимнее оцепенение летучих мышей
Б) накопление подкожного жира на зиму у барсуков
В) закапывание в снег тетеревов
Г) миграции на юг перелетных птиц

8. Какая из перечисленных ниже адаптаций относится к активному способу перенесения неблагоприятных условий

А) теплокровность
Б) низкий обмен веществ
В) зимняя спячка
Г) анабиоз

9. Из перечисленного перечня животных выберите впадающих в спячку

А) барсук, сурок, лягушка
Б) змея, бурый медведь, еж
В) черепаха, тритон, ящерица
Г) летучая мышь, соня, бурундук

10. Из перечисленных ниже растений выберите растение короткого дня

А) земляника
Б) редис
В) картофель
Г) пшеница

11. Назовите характеристику наземно-воздушной среды, благодаря которой у животных и растений формируются плотные покровы тела

А) низкая плотность
Б) высокое постоянное содержание кислорода
В) изменение водного и температурного режима
Г) высокая прозрачность

12. Благодаря какому свойству среды у почвенных и водных организмов проявляются сходные адаптации в виде обтекаемой формы тела

А) высокое давление
Б) высокая плотность
В) низкая прозрачность
Г) малое количество кислорода

13. Из перечисленных адаптаций выберите те, которые не относятся к эндопаразитизму

А) гермафродитизм
Б) партеногенез
В) смена хозяев
Г) теплокровность

14. Из перечисленных растений выберите группу, в которой перечислены только растения-паразиты

А) раффлезия, росянка, плющ
Б) жирянка, венерина мухоловка, чертополох
В) петров крест, омела, повилика,
Г) заразиха, ковыль, калужница

15. Из перечисленных организмов выберите группу, в которой перечислены только эндопаразиты

А) бычий цепень, аскарида, малярийный плазмодий
Б) вши, власоглав, трихинелла
В) клещ, печеночный сосальщик, сальмонелла
Г) блоха, амеба дизентерийная, вирус гриппа

Ответы

1) А
2) В
3) В
4) Б
5) И
6) Г
7) Г
8) А
9) Г
10) А
11) В
12) Б
13) Г
14) В
15) А

Гетеротрофный способ питания у растений

Автотрофные организмы (от греч. «аutos» — сам и «trophe» — питание) способны самостоятельно синтезировать органические питательные вещества из неорганических, гетеротрофные — питаются готовыми органическими веществами. К автотрофам принадлежат зеленые растения и некоторые бактерии, использующие в ходе фотосинтеза энергию света (фототрофы), а также бактерии, способные утилизировать энергию окисления веществ для синтеза органических соединений (хемосинтез).

Огромное большинство организмов, принадлежащих к царству растений,—автотрофы (фототрофы). К гетеротрофам относят всех животных, грибы и большинство бактерий. Среди растений также имеются факультативные или облигатные гетеротрофы, получающие органическую пищу из внешней среды,—сапротрофы, паразиты и насекомоядные растения. Сапротрофы (сапрофиты) питаются органическими веществами разлагающихся остатков растений и животных, паразиты — органическими веществами живых организмов. Насекомоядные растения способны улавливать и переваривать мелких беспозвоночных. Однако в жизни растения есть периоды, когда оно питается только за счет запасенных ранее органических веществ, т. е. гетеротрофно.

К таким периодам относятся прорастание семян, органов вегетативного размножения (клубней, луковиц и др.). рост побегов из корневищ, развитие почек и цветков у листопадных древесных растений и т. д. Многие органы растений гетеротрофны полностью или частично (корни, почки, цветки, плоды, формирующиеся семена). Наконец, все ткани и органы растения гетеротрофно питаются в темноте. Именно поэтому в культуре можно выращивать изолированные растительные клетки и ткани без света на органо-минеральной среде.

Таким образом, гетеротрофный способ питания клеток и тканей столь же обычен для растений, как и фотосинтез, поскольку присущ любой клетке. В то же время этот способ питания растений изучен крайне недостаточно. Знакомство с физиологией растений, питающихся гетеротрофно, позволяет ближе подойти к пониманию механизмов питания клеток, тканей и органов в целом растений.

Целые растения или органы могут усваивать как низкомолекулярные органические соединения, поступающие извне или из собственных запасных фондов, так и высокомолекулярные белки, полисахариды, а также жиры, которые необходимо предварительно перевести в легкодоступные и усвояемые соединения.

Последнее достигается в результате пищеварения, под которым понимают процесс ферментативного расщепления макромолекулярных органических соединений на продукты, лишенные видовой специфичности и пригодные для всасывания и усвоения.

Различают три типа пищеварения: внутриклеточное, мембранное и внеклеточное.

Внутриклеточное — самый древний тип пищеварения. У растений оно происходит не только в цитоплазме, но и в вакуолях, пластидах, белковых телах, сферосомах.

Мембранное пищеварение осуществляется ферментами, локализованными в клеточных мембранах, что обеспечивает максимальное сопряжение пищеварительных и транспортных процессов. Оно хорошо изучено в кишечнике ряда животных. У растений мембранное пищеварение не исследовалось.

Внеклеточное пищеварение происходит тогда, когда гидролитические ферменты, образующиеся в специальных клетках, выделяются в наружную среду и действуют вне клеток. Этот тип пищеварения характерен для насекомоядных растений; он осуществляется и в других случаях, в частности в эндосперме зерновок злаков.

Сапрофиты(Сапротрофы)

Среди растений сапрофитный способ питания довольно обычен у водорослей. Например, диатомовые водоросли, живущие на больших глубинах, куда не достигает свет, питаются, поглощая органические вещества из окружающей среды. При большом количестве растворимых органических веществ в водоемах легко переходят к гетеротрофному способу питания хлорококковые, эвгленовые и некоторые другие водоросли. 

У покрытосеменных растений сапрофитный способ питания относительно редок. Такие растения не имеют или имеют мало хлорофилла и не способны к фотосинтезу, хотя встречаются и фотосинтезирующие виды. Для построения своего тела они используют гниющие остатки растений и животных.

Как пример можно привести Gidiophytum formicarum — полукустарник, стебель которого образует крупный клубень, пронизанный многочисленными ходами, в которых поселяются муравьи. Этот вид использует в пищу продукты жизнедеятельности муравьев, что было доказано с помощью радиоактивной метки. Меченые личинки мухи, которых муравьи занесли в полость стебля, были переварены растением через месяц, а радиоактивность была обнаружена в листьях и подземных частях растения.

Некоторые виды, не содержащие хлорофилла, для обеспечения себя органической пищей используют симбиоз с грибами; это микотрофные растения. Особенно много таких видов в семействе орхидных. На ранних этапах развития все орхидеи вступают в симбиоз с грибами, так как запаса питательных веществ в их семенах недостаточно для роста зародыша. Гифы грибов, проникающие в семена, поставляют растущему зародышу органические вещества, а также минеральные соли из перегноя. У взрослых орхидей с микотрофным типом питания гифы грибов внедряются в периферическую зону корней, но дальше проникнуть не могут. Их дальнейшему росту препятствует фунгистатическое действие клеток глубинных тканей корня, а также слой довольно больших клеток с крупными ядрами, похожих на фагоциты. Эти клетки способны переваривать гифы грибов и усваивать освобождающиеся органические вещества. Возможен, вероятно, и прямой обмен между растением и грибом через наружную мембрану гифы.

По традиции такие бесхлорофилльные растения, как подъельник (Monotropa), также относят к сапрофитам. Однако и в этом случае сапрофитный способ питания осуществляется не непосредственно, а в симбиозе с грибами в форме микоризы. Причем во многих случаях эти симбиотические отношения можно рассматривать как форму паразитизма, когда клетки растений переваривают гифы гриба, проникшие в клетки корня. Таким образом, собственно сапротрофом является гриб, а высшее растение паразитирует на нем. Гифы гриба могут соединять корень подъельника с корнями дерева, и тогда подъельник становится паразитом, получающим органические вещества от другого растения.

Микориза большинством растений используется главным образом для увеличения поглощения воды и минеральных солей.

Паразиты

На примере подъельника и орхидей был рассмотрен способ питания высших растений путем паразитизма. Микоризный гриб также выступает как паразит (явление взаимного паразитизма). Гифы гриба образуют выросты-гаустории, плотно прилегающие к клеткам корней или же проникающие в них. Гаустории высасывают питательные вещества (прежде всего углеводы) из растения.

Высшие растения-паразиты, использующие готовые органические вещества,-это, как правило, высокоспециализированные однолетники или многолетники с редуцированными или полностью утраченными в ходе эволюции листьями, а часто и корнями. Имеются виды, совершенно лишенные хлорофилла и не способные к фотосинтезу.

К ним относится, например, заразиха (Orobanche). паразитирующая на корнях многих культурных растений. Ее семена прорастают лишь под влиянием корневых выделений растения-хозяина. Как только кончик зародышевого корня проростка соприкоснется с корнем хозяина, он преобразуется в гаусторию (присоску), начинающую выделять гидролазы, растворяющие клеточные стенки, и активно внедряющуюся в корень. В период роста и развития заразиха поглощает большое количество азотистых веществ, углеводов и минеральных элементов, особенно фосфора, а также воду из корней растений-хозяев. В растениях томатов, пораженных заразихой, содержание, например, белкового азота снижается в 3 раза, а сахаров — в 16 раз. Другой пример корневого паразита — петров крест (Lathraea squantaria), паразитирующий на корнях деревьев и кустарников.

У вьющегося паразитного травянистого растения повилики (Cuseuta) нитевидные стебли с редуцированными листьями-чешуйками обвиваются вокруг стеблей растений-хозяев и присасываются к ним с помощью гаусторий. Гаустории повилики — преобразованные адвентивные (придаточные) корни. Они принимают форму диска, плотно прилегающего к коре растения-хозяина. Группа клеток из центральной части диска внедряется в коровую паренхиму растения-хозяина и достигает центрального цилиндра, откуда повилика получает воду, органические вещества и минеральные элементы. Проростки повилики, совершая ростовые вращательные движения, находят растение-хозяина, реагируя на градиент влажности и выделяемые им вещества (явление хемотропизма).

К паразитным растениям относится и раффлезия, питающаяся соками корней тропических лиан. В тело жертвы она внедряется с помощью гаусторий, выделяющих целлюлазу и другие ферменты, разрушающие клеточные стенки. Всю свою жизнь раффлезия проводит в теле хозяина — под землей. Лишь ее цветки появляются на поверхности почвы. С помощью радиоактивной метки показано, что паразиты поглощают из тела хозяина в основном сахарозу, глутаминовую и аспарагиновую кислоты и их амиды.

Насекомоядные растения

В настоящее время известно свыше 400 видов покрытосе менных растений, которые ловят мелких насекомых и другие ор ганизмы, переваривают свою добычу и используют продукт» ее разложения как дополнительный источник питания. Большинсгво из них встречается на бедных азотом болотистых  почвах, есть эпифитные и водные формы

Листья насекомоядных растений трансформированы в специальные ловушки. Наряду с фотосинтезом они служат для поимки добычи. По способу ее ловли насекомоядные растения можно разделить на две большие группы.

При пассивном типе л о в л и добыча может

а) прилипать к листьям, желёзки которых выделяют липкую слизь, содержащую кислые полисахариды (библис, росолист),

б) попадать в специальные ловушки в виде кувшинов, урн, трубочек. окрашенных в яркие цвета и выделяющие сладкий ароматный секрет (саррацения, гелиамфора, дарлингтония).

Для активного захвата насекомых используются:

1) приклеивание добычи липкой слизью и обволакивание ее листом или волосками (жирянка, росянка).

2) ловля по принципу капкана — с захлопыванием ловчих листьев над добычей (альдрованда, венерина мухоловка),

3) ловчие пузырьки, в которые насекомые втягиваются с водой благодаря поддерживаемому в них вакууму (пузырчатка).

Общим для всех типов ловчих приспособлений является привлечение насекомых с помощью полисахаридных слизей или ароматного секрета (нектара), выделяемых или самими ловчими аппаратами, или желёзками вблизи от ловушки. Быстрые движения ловчих органов, как правило, осуществляются путем изменений в них тургора и запускаются с помощью распространяющихся потенциалов действия в ответ на раздражение чувствительных волосков, вызванное движениями насекомого.

Рассказ о растениях паразитах. Цветковые растения-паразиты. Отношение к консументам

Растительные насадки «Зелень». «Зелень» — нитевидные водоросли ярко-зеленого цвета, которыми обрастают камни, сваи и другие подводные предметы. Зелень надевается на крючок № 4 — № 5 петельками. Применяется для ловли плотвы в жаркие летние дни, когда она не берет ни на

4.2. Растительные тросы Классификация и характеристика растительных тросов. На кораблях и вспомогательных судах ВМФ употребляются пеньковые, манильские и сизальские тросы. Растительные тросы дороже стальных и менее прочны (пеньковые несмоленые тросы слабее стальных

Растительные яды

Растительные яды АКОНИТ, или БОРЕЦ. Относится к роду травянистых многолетних растений семейства лютиковых. Впервые он был использован в медицинских целях в XVIII веке австрийским врачом Штерком. Сегодня аконит применяется в гомеопатии при воспалении легких, горячке и

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Выполнил: студентка 1 курса

Белкина Русалина

Проверил: Чернышова Ольга Николаевна

Новосибирск

Введение

Заключение

Использованная литература

Приложение

Введение

Раффлезия Арнольди

В Индонезии, в дремучих джунглях острова Суматра, можно встретить растение, состоящее практически из одного гигантского цветка, которые достигают почти метра в поперечнике и весят около б кг. Такой цветок своей окраской похож на сырое мясо и вокруг распространяет запах гнили. Над этим цветком во множестве вьются мухи, привлеченные его необычным «ароматом». Именно они помогают растению осуществлять опыление цветов. А называется это необычное растение раффлезией Арнольди, а его цветки — самые крупные из всех известных в мире.

Петров крест

У него есть еще и другие названия — чешуйник, потаенница, царь-трава. Корневище его образует форму креста, разрастаясь в разные стороны, отсюда и название.

Цветоносные побеги очень необычны и неожиданно появляются из земли в апреле-мае. В это время людей редко встретишь — ведь еще ни ягод, ни орехов. Начинается сокодвижение у деревьев, вот Петров крест и расцветает. Кстати, зацветает растение не ранее 10-14 лет своего пребывания под землей. Высотой он вырастает до 30 см.

За Петровым крестом укрепилась слава растения, которое прячется от людей, потому что основная его масса, скрытая под землей, достигает порой пяти килограммов. Листья в привычном понимании этого слова у растения Петров крест отсутствуют: вместо них — слегка розоватые чешуйки. Растение совсем лишено хлорофилла. Видоизмененные листья — бесцветные чешуйки покрывают поверхность корневища — и все это спрятано под землей.

Все эти особенности порождали у людей веру, будто растение-отшельник обладает волшебными свойствами и помогает отыскивать клады, охраняя их от нечистой силы. «Сведущие» знатоки были уверены, что только руками можно выкапывать растение, но ни в коем случае нельзя использовать железные предметы. Считалось, к тому же, что растение приносит удачу, является своеобразным «оберегом».

Лишь вовремя цветения Петрову кресту необходимо показаться на поверхности земли, чтобы осуществить перекрестное опыление своих цветков с помощью насекомых или ветра и затем рассеять по белу свету образовавшиеся очень мелкие семена. После плодоношения надземные побеги его отмирают, и жилец подземелья возвращается в свою обитель.

Развеялась еще одна легенда, совсем недавно приписываемая Петрову кресту. Считалось, что некоторые насекомые, попав в полости его листьев, перевариваются, обеспечивая растение дополнительным азотом. На деле же оказалось, что разложение насекомых осуществляет не растение, а почвенные бактерии.

Неудивительно, что необычный образ жизни растения Петров крест способствовал появлению всевозможных легенд и небылиц.

Изредка их можно увидеть в лесу в мае.

Заразиха

Заразиха малая

В процессе эволюции все органы растений этого рода, кроме стебля, цветков и плодов, подверглись значительным изменениям: корни превратились в короткие мясистые волокна присоски, присасывающиеся к корням растения-хозяина, листья утратили хлорофилл и стали мелкими буроватыми, желтоватыми или лиловатыми чешуйками с очередным расположением. Стебель заразихи — светло-бурый, желтоватый, розоватый или синеватый, мясистый, прямостоящий, ветвящийся или неветвящийся, с булавовидным основанием, снабженным присосками, внедряющимися в ткань корня растения-хозяина. Высота стебля может достигать 50 см и более.

Цветки заразихи пазушные, пятичленные, с двугубым немчиком синего, беловатого или фиолетового цвета, с четырьмя тычинками, собраны по несколько десятков в колос или колосовидную метелку. Они способны к самоопылению в том случае, если не было перекрестного, которое осуществляется с помощью заразиховой мухи-фитомизы — Phytomysa orobanchia и шмелей. Завязь — верхняя, одногнездная. Плод — коробочка, раскрывающаяся двумя или тремя створками и содержащая до 2 тыс. семян и более. Семена мельчайшие, длиной 0,2—0,6 мм, шириной 0,17— 0,25 мм, округлые или продолговатые, темно-бурые, с ячеистой поверхностью. На одном растении заразихи их может быть до 100 тыс.

Заразиха подсолнечниковая отличается от других видов заразихи неветвящимся стеблем высотой до 30 см и более. Прицветники у нее яйцевидные, острые; венчик длиной 12—20 мм, трубчатый, сильно согнутый вперед, на конце почти не расширенный, коричневой окраски. Вид хорошо развивается на культурных и дикорастущих представителях семейств пасленовые и сложноцветные. Среди них — подсолнечник, табак, махорка, томат, перилла, сафлор, полынь морская, полынь австралийская, полынь горькая, полынь обыкновенная, дурнишник обыкновенный, большеголовник солончаковый, ромашка непахучая, астра солончаковая. Заразиха подсолнечниковая не заражает клещевину, сою, ляллеманцию, капусту, картофель, горчицу.

У заразихи египетской, или бахчевой, раскидистоветвистый стебель с немногими яйцевидно-ланцетными чешуйками длиной 20—30 см. Венчик длиной 23—27 мм трубчато-воронковидный, значительно расширенный в отгибе. Вид заражает главным образом бахчевые культуры, а также махорку, табак, картофель, подсолнечник, горчицу, турнепс, арахис, кунжут, томат, капусту, баклажан и другие овощные, технические и дикорастущие растения (до 70 видов). Не заражает хлопчатник, свеклу, люцерну, виноград. Известны физиологические расы.

Заразиха ветвистая, или конопляная, имеет тонкий, до 4—5 мм в средней части, с редкими чешуйками стебель длиной до 15— 25 см, утолщенный у основания, с большим числом (до нескольких десятков) боковых побегов. Цветки более мелкие, чем у выше описанных видов заразих, диаметром до 10—15 мм. Заразиха ветвистая менее специализирована по сравнению с другими видами рода. Заражает многие виды пасленовых, сложноцветных, капустных (крестоцветных), тыквенных и др. Среди них — табак, махорка, конопля, хмель, капуста (кочанная, цветная, кольраби), горчица, турнепс, рыжик, хрен, перилла, тыква, дыня, морковь, укроп, кориандр, подсолнечник, чечевица, донник лекарственный, паслен, арахис, канатник и др. Не заражает свеклу, пастернак, ляллеманцию, петрушку, баклажан, перец. Известны физиологические расы.

Легкие, как пыль, семена заразихи свободно разносятся ветром, водой, пристают с почвой к ногам людей, обрабатывающим орудиям, к запасающим органам растений, переносятся пыльными бурями на громадные расстояния.

Семена заразихи способны прорастать на любой глубине пахотного горизонта под воздействием корневых выделений определенных видов растений-хозяев. Если вблизи семян заразихи таких растений нет, то они не прорастают, однако могут сохранять жизнеспособность в течение 8— 12 лет. По данным некоторых исследователей, с повышением концентрации корневых выделений до определенного предела повышается и процент проросших семян. В менее увлажненной почве концентрация корневых выделений будет более высокой, поэтому особенно сильное истощение подсолнечника заразихой наблюдается в засушливые годы.

Выделяемое растениями-хозяевами вещество, стимулирующее прорастание семян заразихи, обнаружено не только в их корнях, но и в листьях, и в коре стебля (подсолнечник). Это вещество устойчиво к кипячению и высушиванию. Удалось выделить его кристаллическую фракцию, содержащую концентрат стимулирующих веществ.

Корневые выделения салата, льна, кукурузы, сои, многолетних бобовых трав (люцерны, клевера, лядвенца рогатого), томата, земляной груши и других стимулируют прорастание семян заразихи, но поскольку эти культуры не восприимчивы к заразихе, ее проростки, не находя подходящих питающих растений, погибают. На этом явлении основано применение провокационных посевов в борьбе с заразихой.

Число проросших семян заразихи и энергия их прорастания зависят не только от корневых выделений растения-хозяина, но и от целого ряда других условий: от вида питающего растения, его иммунологических свойств и концентрации клеточного сока, от вирулентности заразихи и близости ее семян к корню растения-хозяина, от реакции среды, температуры и влажности почвы и др.

Прорастание, присасывание заразихи к корням питающего растения и ее начальное развитие происходят скрытно, в почве. При прорастании из семени выходит слегка извитый росток с булавовидным утолщением на конце, растущий в том направлении, где выше концентрация корневых выделений мигающего растения. Прикоснувшись к корню восприимчивого к заразихе растения, утолщение начинает разрастаться, а остальная часть ростка атрофируется, превращаясь в тонкую ниточку; затем связь с оболочкой семени прерывается.

Вскоре утолщение на корне растения-хозяина покрывается бугорками, придающими ему вид звезды. Один из гаусториев, раздвигая клетки паренхимы коры корня, внедряется в нее и доходит до ксилемы. Трахеиды, развивающиеся внутри гаустория, сливаются с проводящими элементами растения-хозяина в единое целое настолько, что между ними трудно бывает найти границу. На противоположном конце заразихи образуется почка, покрытая многочисленными чешуйками, превращающимися позднее в видоизмененные листья. Почка развивается в цветоносный стебель, выносящий соцветие на поверхность почвы.

ПОВИЛИКА

Проросток повилики, как и заразихи, имеет нитевидное тельце, при этом растет лишь верхний его конец а нижний нет. Когда растущий проросток повилики встречается с подходящим для него растением-хозяином, он быстро обвивает его, после чего образует присоски и продолжает расти. Если проросток повилики не встретит растения-хозяина, он погибает, так как самостоятельно питаться не может. И хотя с повиликой ведут упорную борьбу, но она наносят большой вред сельскому хозяйству.

ОМЕЛА

Имеет кормовое значение для птиц. Из плодов можно варить клей.

Ветви длиной 15—80 см. Листья супротивные или мутовчатые, принимают участие в фотосинтезе, у некоторых видов — минимально. Воду и минеральные вещества омела потребляет из растения-хозяина. Виды омел различаются предпочитаемыми видами растения-хозяина. Большинство способны расти на нескольких различных видах растения-хозяина. Цветки диаметром 1—3 мм, малозаметные, зеленовато-желтые. Плод — ложная ягода, белая, желтая, оранжевая или красная, в клейкой мякоти которой находится одно или несколько семян.

В распространении омелы принимают участие птицы, преимущественно дрозды. Поедая её ягоды, они пачкают свой клюв клейкой ягодной массой, так называемым висцином, в котором находятся семена омелы. Затем, перелетая с дерева на дерево и очищая клюв о ветви, пачкают их этим клейким веществом, а также выбрасывают семена с испражнениями. Висцин на ветвях подсыхает, приклеивая к ним семена, которые через некоторое время начинают прорастать.

Заключение

Среди них: предохранение от попадания семян заразихи в хозяйства и районы, где она не встречается, и тщательное очищение семян в зараженных хозяйствах;

систематическое выпалывание и уничтожения заразихи до образования ею семян и соцветий для предотвращения новых заражений почвы. Выполотую заразиху выносят с поля, сжигают или глубоко закапывают;

ввод севооборотов, исключающих поражаемые культуры на длительный срок (не менее 6-8 лет).

Поскольку заразиха заражает различные дикорастущие растения, борьба с ней — обязательное звено в системе защитных мероприятий.

Освободить почву от заразихи можно при помощи загущенных посевов подсолнечника (провокационные посевы), которые вызывают массовое прорастание семян заразихи. Во время появления наибольшего количества цветоносов заразихи или в начале ее цветения культуру убирают на силос. Заразиха не успевает обсемениться, и при уборке следующей культуры ее семян будет значительно меньше. С этой же целью высевают клевер или донник. Особенно хорошие результаты дает введение в культуру новых заразихоустойчивых и заразиховыносливых сортов подсолнечника и других культур.

Использованная литература

1. Попкова. К.В. / Общая фитопатология: учебник для вузов / К.В. Попкова, В.А. Шкаликов, Ю.М. Стройков и др. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Дрофа, 2005. — 445 с.: ил. — (Классики отечественной науки).

2. Растения. Полная энциклопедия. Москва: Эксмо, 2005.

3. Биологический энциклопедический словарь / под редакцией М.С. Гилярова. М., 1989.

4. Арабарина Т.И., Соколова Е.И. И учёба, и игра: природоведение. Ярославль: Академия развития, 1998.

Приложение

Узнайте растения по описанию:

Шнуровидные стебли этого растения обвиваются вокруг растений — хозяев и присасываются к ним с помощью специальных присосок. (Повилика).

У этого растения самый большой в мире (дурнопахнущий) цветок. (Раффлезия).

Это растение растёт на дубах и других деревьях. Его ягодами любят лакомиться птицы, которые являются разносчиками семян. (Омела).

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

реферат , добавлен 19.03.2014


Биология — наука о живой природе. Cпоры растений, споровиков и грибов. Хлорофилл — зелёный пигмент, обусловливающий окраску хлоропластов растений в зелёный цвет. Сапрофиты — растения, питающиеся мертвыми и гниющими тканями растений или животных.

презентация , добавлен 25.04.2012


реферат , добавлен 04.07.2011


Вегетативное размножение — размножение растений при помощи вегетативных органов: ветвей, корней, побегов, листьев или их частей. Преимущества вегетативного размножения. Разные способы размножения растений, методы выращивания растений семенным способом.

реферат , добавлен 07.06.2010


Характеристика основных групп растений по отношению к воде. Анатомо-морфологические приспособления растений к водному режиму. Физиологические адаптации растений, приуроченных к местообитаниям разной увлажненности.

курсовая работа , добавлен 01.03.2002


Описания биологических особенностей уникальных и фантастических растений. Характеристика роста и развития пустынного дерева карлика вельвичии, раффлезии и аморфофаллуса. Исследование способов охоты растений-хищников: непентеса и Венериной мухоловки.

презентация , добавлен 06.03.2012


Виды вегетативного размножения растений. Типы искусственного вегетативного размножения растений. Деление куста, корневые и стеблевые отпрыски. Размножение растений отводками и прививками, окулировка и копулировка. Характеристика метода культуры клеток.

реферат , добавлен 09.12.2011


контрольная работа , добавлен 23.08.2016


Изучение классификации, а также морфологических и биологических особенностей лекарственных сорных растений. Описание наиболее распространенных сорных растений, содержащих полисахариды, витамины, эфирные масла, горечи, алкалоиды, гликозиды и сапонины.

Повилика (Cuscuta europaea):

Заразиха:

Rhinanthus major:

Pedicularis palustris:

Euphrasia officinalis:

Viscum album:

Viscum abietis:

Омела — двудомное растение, имеющее форму куста, с ярко-зелёными кожистыми листьями и зелёным дихотомически ветвящимся стеблем. Плоды омелы — шаровидные сидячие ягоды белого цвета. Созревающие в них зимой семена покрыты клейким веществом — висцином . Они распространяются птицами, особенно дроздами, и, попадая на ветви и стволы деревьев, прилипают к ним, а весной прорастают. Кончик проростка при соприкосновении с корой образует плоскую присоску . От неё берёт начало первичное сосальце (гаусторий ), которое внедряется в кору, а затем по мере роста проникает в древесину. На следующий год первичное сосальце образует корнеподобные боковые ветви — ризоиды , они продвигаются от основания первичного сосальца в стороны по коре. Из них перпендикулярно отходят вторичные сосальца, постепенно погружающиеся в глубь древесины.

1 — кустики омелы в кроне дерева; 2 — омела белая на стволе; 3 — начальная стадия заражения ствола омелой; 4 — можжевелоядник.

К семейству

На поверхность земли ранней весной выходит невысокий желтоватый стебель с чешуевидными розоватыми листьями и малиново-красными цветками. 1 — петров крест; 2 — заразиха; 3 — повилика; 4 — соцветие повилики и присоски на её стебле.

Вред, наносимый повиликами, исключительно велик. В лесном хозяйстве он особенно ощутим при распространении повилик в пойменных лесах, а также в полезащитных насаждениях, питомниках, молодых культурах и парках. Кроме того, повилики могут служить переносчиками фитопатогенных вирусов.

Растения, питающиеся разными способами

Симбиотический подкаст | Сезон 01, Эпизод 04

Вступление (Нина Яблонски): Эволюция — это больше, чем просто выживание сильнейших.Это также касается выживания наиболее совместных и взаимовыгодных отношений, которые имеют решающее значение для выживания каждого вида. Добро пожаловать в подкаст Symbiotic Podcast, где мы исследуем совместную сторону жизни и будем работать над сознательным развитием самой науки.

Коул Хонс: Приветствую вас, друзья Homo sapiens, и добро пожаловать в подкаст Symbiotic Podcast. Я Коул Хонс, и сегодня мы собираемся поговорить об действительно интересном новом центре, который мы открываем здесь, в Пенсильвании.Это Центр паразитарных и хищных растений. И ко мне присоединяются трое преподавателей, которые помогают в этом. Прежде всего, у нас есть Клод де Памфилис, профессор биологии, его исследовательские центры в области геномики, биоинформатики и молекулярной эволюции. Он изучает происхождение и разнообразие цветков и путей развития, сравнительную геномику растений, органелл и семейств генов растений, а также геномику, эволюцию и функциональную биологию растений-паразитов.Еще у нас есть Таня Реннер, доцент кафедры энтомологии. Ее исследования сосредоточены на эволюции химической и структурной защиты. Она изучает молекулярную эволюцию, эволюционную геномику и транскриптомику. И особенно ее интересует происхождение и эволюция хищных растений.

Также сегодня с нами Томас Карло-Джоглар, доцент биологии Пенсильванского университета. Он изучает экологию распространения семян, пищевое поведение и экологию растений. В частности, он рассматривает взаимодействие между растениями и животными, которые едят фрукты и рассеивают семена, и пытается понять, как кормление и передвижение птиц, питающихся фруктами, влияет на формирование паттернов, демографию и миграцию популяций и разнообразия растений.Добро пожаловать всем. Спасибо, что были на подкасте сегодня. Так что это очень здорово, что вы открываете этот новый центр. Я хотел бы услышать об этом все, но сначала я хочу узнать у каждого из вас, просто обойдите вокруг стола и выясните, что вдохновило вас пойти в эту область? Что заставило вас взяться за это в своей жизни? Могу я начать с тебя, Клод?

Клод де Памфилис: Конечно. Ну, как биолог, я видел много паразитических и плотоядных растений в детстве, видел их и задавался вопросом.Но на самом деле только когда я начал изучать молекулярную биологию и молекулярную эволюционную биологию, я начал думать, что есть вещи, которые я могу делать с ними, чтобы действительно изучать вопросы, которые меня интересовали в течение очень долгого времени. Таким образом, это было создание новой области, молекулярная революция и представление о том, что молекулярная эволюция может быть решена с помощью плотоядных и паразитических растений, и эти растения могут дать нам представление о процессе эволюции.

Коул: Круто.

Клод: Как насчет тебя, Таня?

Таня Реннер: Да. Поэтому, когда я был маленьким ребенком в Калифорнии, я ходил во множество ботанических садов. А в тех ботанических садах было много хищных растений. Те, что нависали над другими растениями, большие кувшины, которые были супер захватывающими и харизматичными. И я действительно интересовался этими растениями с раннего возраста, и я хотел знать, как они работают и почему они отличаются от других растений, потому что они выглядели довольно странно, поэтому они должны быть другими.Итак, когда я начал учебу в бакалавриате, меня тоже очень заинтересовала молекулярная эволюция и как мы получаем новые белки? И каковы эти функции этих белков? Я был очень взволнован, глядя на нуклеотиды и аминокислоты. Я был большим ботаником-генетиком. Поэтому, когда у меня появилась возможность в аспирантуре вернуться к этим растениям и выяснить, чем они отличаются, я действительно хотел сделать это с помощью молекулярной генетики. Так я начал изучать хищные растения для своей профессии.

Коул: Круто. Спасибо.

Томас Карло-Жоглар: Ага, моя история началась с птиц. Птицы действительно привели меня в биологию. Я начинал как молодой орнитолог, да и вообще как фотограф. И эти интересы в конце концов привели меня в аспирантуру, и мой наставник дал мне [неразборчиво 00:04:18] добывать пищу для птиц. А в тропиках много птиц едят фрукты, и именно так движется лес. Итак, я начал с животных, и животные показали мне растения. И одним из растений, которые они мне показывают, очень известной была омела.Итак, мой магистерский проект был связан с изучением [неразборчиво 00:04:41] паттернов. Омелы были большой его частью, и я не мог идентифицировать их по видам только по родам в Пуэрто-Рико. А потом я узнаю, что их никто не знал. Тогда еще никто толком не знал этот вид. Так что моя связь с этой группой связана с изученными плодами омелы. Оказывается также, что существует множество интересных экологических вопросов, которые заставляют экологов начинать изучать омелу, потому что омела — это культура, которая растет на других растениях в надземных частях.Они очень особенные в том смысле, что вы можете довольно четко определить их среду обитания, по сравнению с растениями, которые растут на почве, которая отчасти более болезненна и рассеивается. Так что омелы в этом смысле действительно крутые. У них есть среда обитания на других растениях, и они поддаются экспериментам, например, и своим моделям с точки зрения того, насколько они специфичны, их градиентов.

Некоторые, у вас есть более специализированные растения и более общие растения-паразиты. И поэтому эти вопросы были всегда, и когда я стал независимым исследователем, я стал больше смотреть на вопрос с точки зрения растения.И один из фундаментальных вопросов экологии: каковы движущие силы распределения численности видов? В случае растений, которые перемещают животные, вы должны изучить животных, чтобы понять эти закономерности. И это трудно предсказать, сравнивая с влиянием температуры и влажности, которые более четко определены, и основной движущей силой распределений помимо этого на самом деле являются биотические взаимодействия, такие как взаимность между птицами и белковыми растениями. И вот где я вписываюсь в эту группу.

Коул: О, нам это нравится.Потому что это типично для вашей работы. Мы должны изучать животных и растения, мы должны изучать все взаимодействия всех этих различных форм жизни, чтобы получить более широкую картину и действительно увидеть, что происходит. Замечательно. Так что я собираюсь вернуться к Клоду и сказать, похоже, у вас у всех был этот интерес раньше. Итак, что заставило вас собраться вместе и сказать: давайте создадим центр в Пенсильвании? Как это произошло?

Клод: Правильно. Так что, полагаю, я здесь дольше всех наших участников.И с годами я действительно видел, как растет интерес к паразитическим и хищным растениям. Так что я не упускаю возможности поговорить с людьми об этих действительно интересных организмах, и моя основная теория заключается в том, что эти растения нарушают правила. Они нарушают так много правил нормальной биологии растений, например, что некоторые из них потеряли способность к фотосинтезу. Конечно, плотоядные животные, поедая животных, нарушают фундаментальное правило растений, которые сами по себе автотрофно переключают пищевую цепь в противоположном направлении.Мы можем многому научиться из этого. Так что я всегда могу поговорить с людьми из разных дисциплин, и, к счастью, в Пенсильванский университет начали прибывать люди, которые интересовались этими организмами. Итак, пришел Томаш, и его заинтересовали омелы и птицы. И у нас есть коллега Майк Экстелл, который занимается малыми РНК и тем, как растения создают малые РНК в качестве регуляторов экспрессии генов. Майк смог узнать, что паразиты и хозяева общаются посредством коммуникации малых РНК, и паразиты могут заставить замолчать гены, защищающие растение-хозяин.

Итак, это действительно фундаментальные вещи, которым можно научиться, и я бы сказал по одному, члены нашей группы либо прибыли в университетский городок, либо изменили некоторые из своих исследований, чтобы попытаться задать вопрос со своей собственной специализированной точки зрения, что я могу учиться у этих растений? Ответов оказалось довольно много. Теперь я бы сказал, что Таня — наш последний новый преподаватель, который приехал, чтобы предложить настоящую исследовательскую специальность по хищным растениям, а этого у этой группы ученых раньше не было.Еще один новый сотрудник в отделе растениеводства изучает микробиомы растений, а теперь он работает над микробиомами растений-паразитов. Я бы сказал, что это просто эффект снежного кома. Как только люди начинают думать о них как об интересных организмах, мы можем многое узнать о них.

Коул: Верно. Спасибо. Как бы то ни было, это произошло органично, когда вы достигли критической массы опыта и нужных людей, которые собрались здесь вместе и у всех была общая страсть.

Клод: Так и было.

Коул: И что вы с этим сделали? Как вам удалось сформировать центр?

Claude: Ну, фактически мы начали два года назад и начали проводить совместные лабораторные собрания. На тот момент у нас было пять преподавателей, которые проводили совместные лабораторные собрания, обсуждая тогда просто паразитические растения, понимая, что у нас много совпадающих интересов. А потом пришла Таня, пришел Франциско, у нас было семь, и мы поняли, что на самом деле мы действуем как центр во многих отношениях.Мы взаимодействуем, мы сотрудничаем, мы начинаем вместе писать статьи и вместе писать заявки на гранты. Мы действительно действовали как центр, поэтому мы решили подать заявку на его участие [перекрестные помехи 00:10:23].

Коул: Может, тоже [перекрестные помехи 00:10:23].

Клод: Да.

Коул: Имеет смысл. Кому-нибудь есть что добавить к этому? Другой взгляд на это?

Таня: Я думаю, что уникальность в том, что у каждого есть своя главная цель, верно? И они в этом эксперты, а может, и несколько.И так что это действительно комплимент между всеми P.I, которые связаны с центром, и я думаю, что это делает его действительно уникальным.

Cole: Значит, Пенсильванский университет действительно первый в мире университет, который взял на себя эту специальность в качестве центра, о котором мы знаем, верно?

Клод: Верно. Мы не знаем других, и я уже думаю, что мы можем сказать, что мы ведущий институт по изучению паразитических и хищных растений. Это нормально быть одним, мы уже большие.

Коул: Верно. Что ж, давайте начнем говорить о том, чем мы сейчас занимаемся. Почему эти два вида растений собраны вместе? Это вопрос, который мне приходит в голову. Может, тебе стоит немного об этом поговорить. Что это такое? Почему он не просто паразитирует или просто плотояден?

Claude: Что ж, общая идея состоит в том, что они нарушают правила. И общая идея состоит в том, что каждый из них берет что-то, что вы считаете типичным для растений, и меняют это.И, например, растения-паразиты крадут питательные вещества у растений-хозяев через модифицированные корни, плотоядные растения получают важные минеральные питательные вещества от животных, улавливая и поедая их. Они так много влияют на то, как эти организмы развиваются, как развивались эти адаптации? Какие изменения происходят в этих видах организмов? Удивительно, но есть действительно большие общие черты в их молекулярных эволюционных изменениях и видах адаптации, которые вы видите. Даже на уровне отдельных генов, которые развиваются совместно между паразитическими и хищными растениями совершенно независимо, но достигают того же изменения посредством независимых изменений для достижения аналогичной роли.

Коул: Это потрясающе. И они распространены по всему миру? Есть ли очаг для обоих или любого из них?

Tanya: Что касается хищных растений, есть несколько, которые мы считаем космополитичными, поэтому мы находим их во многих разных местах. Кроме того, есть некоторые, которые находятся в очень определенных местах, но если рассматривать среду обитания, в которой они находятся, часто встречаются области с низким содержанием азота или фосфора. Так что болота, песчаные районы, тропики с плохой почвой.Их объединяет то, что они не могут получать достаточное количество основных питательных веществ из почвенных источников. Поэтому им нужно найти для этого другие источники. И это могут быть насекомые, это могут быть животные, это может быть другой растительный материал, это может быть скопление с других животных. Так что есть много разных источников, из которых они могут получить эти важные питательные вещества.

Коул: Интересно. И оба они появляются на временной шкале эволюции примерно в одно и то же время? Знаем ли мы что-нибудь об этом?

Клод: Хорошо… Давайте посмотрим. Когда мы смотрим на паразитические растения, в основном это все цветущие растения. Есть одна линия паразитов — голосеменные. Таким образом, это помещает их в относительно недавние временные рамки. У нас есть 12 различных линий цветковых растений, в которых развился паразитизм, и на его долю приходится около 4500 видов или полтора процента всех цветковых растений. Плотоядные растения …

Таня: Да, такая же история, все они цветущие растения. Так что это относительно недавно, если мы говорим о геологическом времени.Интересно то, что это независимое происхождение плотоядных существует во всех цветковых растениях, мы думаем более 10 раз в пяти порядках цветущих растений. Но да, я бы сказал то же самое, это довольно недавно. Были некоторые первоначальные идеи, что, возможно, хищные растения были древними, потому что они ели животных, но мы действительно опровергли это с помощью генетических данных.

Коул: Это правда? Так что не только динозавры поедают, гигантское хищное растение, Венерину мухоловку.

Таня: Ага, там есть кое-что интересное, сказки …

Коул: Знаем ли мы, кто появился первым? Кто был первым плотоядным или паразитическим? Знаем ли мы об этом?

Таня: Не думаю, что мы на этом закончили. Дело в том, что у нас действительно нет таких хороших ископаемых остатков плотоядных растений. Там есть пыльца, семена, но часто эти растения находятся в тех областях, где мы не получаем для них действительно хороших окаменелостей.Так что некоторые из них основаны на генетических данных и попытке выяснить, сколько им лет. Но мы не знаем этого для многих групп.

Claude: Интересно то, что нескольким линиям удалось развить как плотоядные, так и паразитические растения. И одна общая черта, похоже, заключается в том, что у растений есть процесс, известный как дупликация всего генома или полиплоидия. И когда геном растения дублируется, он создает удвоенный набор генов, удваивается весь геном, а затем что-то происходит, обычно большинство этих генов со временем распадаются.Но некоторые из них используются в новых процессах. А в случае паразитических и плотоядных растений иногда они произошли от одних и тех же дупликаций всего генома и используют некоторые из этих растений и некоторые из этих генов для двух очень разных процессов.

Tomas: В случае омелы у большинства из них есть своего рода раздвоение личности. Я имею в виду, по сравнению с настоящими монстрами, такими как плотоядные растения и паразиты в целом. Столько омелы …Гемипаразитарный. То, что они называют гемипаразитом, говорят, что они фотосинтезируют, они не утратили своей способности к зеленому, у них есть листья, и они просто касаются в основном ксилемы хозяина, которая является трубопроводом … питательными веществами для воды, они своего рода паразитирует на корневой системе. И поэтому они не полностью там, хотя некоторые из вещей, которые нам интересны, это рассмотрение этих градиентов. Интересна популяция внутри одного и того же вида, которая более паразитична, гетеротрофна, а затем автотрофна и исследует условия тех вещей, которые начинают эволюционировать.Что касается омелы, я также могу упомянуть, что у них также есть эта мутуалистическая сторона. Они являются важными ресурсами для животных, особенно для птиц, но также и для некоторых млекопитающих. И так же, как колибри, даже цветы и насекомые могут быть очень важными для ресурсов. Когда мы находимся в группе, я слышу много разговоров, которые могут иметь негативный оттенок воздействия паразитов на урожай и другие предметы. И я всегда думаю также о положительной стороне, которую паразитизм может иметь в экосистемах или раздвоении личности.С одной стороны, вы паразит, а с другой — важные мутуалисты.

Клод: Контекст — это все, верно?

Tomas: Таким образом, омела обладает этой особенностью по сравнению с другими паразитическими растениями. [перекрестные помехи 00:17:58].

Клод: Это очень интересно. Мы знаем, что некоторые растения-паразиты чрезвычайно опасны. Такое растение, как ведьминый сорняк или стрига, является одной из, если не самой важной причиной ущерба от биологического источника в Африке к югу от Сахары, что означает, что сотни миллионов людей действительно страдают от отсутствия продовольственной безопасности из-за прямого воздействия стриги на кукурузу и сорго и другие зерновые культуры.Так что они наносят большой урон. Если мы найдем подходящие случаи, они будут ужасно разрушительными и опасными для паразитов. Но, как вы и сказали, некоторые из этих паразитов, если посмотреть на их роль в природе, у некоторых из них есть очень интересные сложные роли. Некоторые из них не имеют реально обнаруживаемых повреждений хозяину. Другие могут сосредоточиться на конкурентной доминанте в растительном сообществе и тем самым открыть больше возможностей для выживания и роста более широкого разнообразия растений, сделать среду обитания более сложной.

Коул: Интересно.

Томас: Ага. Они могут увеличивать круговорот видов, что позволяет большему количеству видов сосуществовать на небольших территориях или в долгосрочной перспективе.

Коул: Я слышал, вы сказали, что существует более 4000 видов растений-паразитов. А сколько существует видов хищных растений?

Таня: Более 1000 видов.

Коул: Более 1000. Все просто думают о венерианской мухоловке.

Таня: Ага, это один вид.

Коул: Да, это сногсшибательно. О чем еще люди понятия не имеют, когда речь идет об этих растениях?

Таня: Ну, у некоторых хищных растений есть то, что мы бы назвали самым быстрым движением растений. Итак, есть некоторые водные плотоядные растения, общее название Utricularia или пузырчатка, и они могут перемещаться за миллисекунду, чтобы помочь поймать свою добычу, используя ловушку всасывающего типа.

Claude: Что ж, в мире паразитов мы видим такие вещи, как некоторые паразитические растения могут убить своего хозяина еще до того, как паразит станет видимым. Это то растение, о котором мы говорили, называется стрига или ведьма сорняк. Он наносит большой урон под землей, и он наносит ущерб, намного превышающий количество украденных питательных веществ, физиологически изменяя хозяина и убивая растение кукурузы, если это хозяин, еще до того, как вы даже увидите растение стрига. К сожалению, когда стрига появляется, цветет и выглядит красиво, люди не обязательно связывают ущерб, нанесенный их посевам, с деятельностью растения-паразита.Так что вы могли бы собрать их и сделать прекрасные цветочные связки из цветов стриги.

Коул: Вау.

Claude: И это поможет разложить семена и вызвать большую проблему.

Коул: Это было подлое, подлое растение.

Клод: Конечно.

Коул: Вау. Мы немного слышали о том, что омела уникальна еще и тем, что, возможно, в ней есть что-то отрицательное, но есть и положительные в экологическом контексте, верно?

Томаш: Да.Поэтому омела считается краеугольным камнем во многих сообществах тропических и засушливых тропических систем. Они могут быть очень важны для животных. В Патагонии есть эта омела, которая цветет и плодоносит зимой, что удивительно, и она поддерживает немигрирующий вид колибри. Представьте себе колибри в месте, где идет снег, и у вас есть омела, покрывающая снег, а затем у вас есть эти большие цветы, которые только что выходят из снежного покрова, а затем эта огромная колибри использует их. И в то же время та же самая система — это система, над которой мы работали в прошлом в [неразборчиво 00:21:52], Аргентина.Эта омела разносится исключительно этим ночным сумчатым, и оно ходит по ветвям и при этом откладывает семена, липкие семена … Итак, у омелы есть много интересных приспособлений. Семена должны оставаться на надземных частях других растений, иначе они не смогут получить [неразборчиво 00:22:17] семена сразу же прорастут.

Они прорастут в этой таблице, если вы поместите их сюда, в воздух, где угодно, они прорастут немедленно. Но им нужно найти подходящую ветвь, чтобы уйти после этого периода.Итак, эти животные действительно хорошо сажают их, когда они проходят через эти маленькие ветки. И мы провели несколько исследований по этому поводу. Омела также используется в лечебных целях. Они изучают, какие методы лечения рака у европейской омелы были разработаны. У них много странных белков, возможно, связанных с тем, что они … могут расти на других растениях, и это то, что есть у других паразитических растений или [неразборчиво 00:23:00] растений. У них странные белки. Итак, у них есть оба лечебных применения, они используют медицину.И у них тоже много фольклорных значений. Потому что [перекрестные помехи 00:23:13].

Коул: Справа. Поцелуй под омелой. Что с этим?

Tomas: Что ж, это традиции из Северной Европы, такие как галлы … эти догерманские культуры. Они ценили омелу как лекарство. Итак, омела ядовита, поэтому ее использовали для изготовления ядов. Просто удивительно видеть, как это растение растет из другого стебля, и это совершенно другое.Это загадочно.

Клод: Верно. В честь того, насколько странны эти растения, им присвоены одни из лучших названий среди всех растений. Итак, есть одна, над которой мы работаем, над которой работает эта группа, она называется [Adata Kaskuda 00:24:01], но у нее есть такие прозвища, как любовь травка, клубок виноградной лозы и клубок травы. И это растение выглядит как большая миска со спагетти, накинутая на хозяина. И это растение, конечно же, паразитическое. Другое, например, самое странное растение в мире — это растение под названием Hydnora, которое растет в пустынях Южной Африки.И это растение в основном отказалось от всех листьев, всех корней … есть настоящий большой подземный, странный корень, но у него нет фотосинтеза. И когда он вылезает из земли, он выходит из своего хозяина, он растет с такой силой, что он сломает асфальт или бетон и разрушит ваш дом, если он окажется под вашим домом.

Коул: Вау. Это мощное растение.

Клод: Ага. Мы действительно еще даже не добрались до некоторых из самых странных.Итак, есть одна, которая называется Раффлезия. А у Раффлезии самый большой цветок в мире из всех растений. И он проходит почти весь свой жизненный цикл внутри своего хоста. Он растет, как небольшая грибковая ветвь, растущая внутри своего хозяина, собирая его энергию, а затем выходит, чтобы расцвести. И пахнет. Пахнет падалью и привлекает падальщиков.

Коул: О.

Клод: Да.

Томас: [перекрестные помехи 00:25:32], верно?

Клод: [перекрестные помехи 00:25:35] и оранжевый.

Коул: Где они находятся?

Клод: Юго-Восточная Азия.

Коул: Юго-Восточная Азия?

Клод: Ага.

Коул: Как это называется?

Клод: Раффлезия.

Коул: Раффлезия. Не ел этого на ужин. Какие есть плотоядные растения?

Таня: Ага, есть очень странные названия хищных растений.Я упомянул пузырчатку, эту быстро движущуюся ловушку, но в том же порядке у нас есть и масленица, Pinguicula. У нас есть штопоры, Генлисея. А кроме этого, другими словами, у нас есть венерина мухоловка, о которой вы говорили ранее, росянки, растения-кувшины, такие как Непентес. Так что у этих классных растений есть куча странных названий. Раньше я просто думал о странных белках, о которых вы говорили, и о медицинском применении. Так, росянка, например, производит антимикробные препараты и использовалась в лечебных целях для предотвращения инфекций и прочего, и люди будут принимать их настойки.А затем слизь, которую делают масленицы для переваривания и секса, можно добавить в молоко, чтобы культивировать ее, чтобы это кафе получилось как молоко, и это использовалось в других множественных культурах. Так что да, есть какие-то странные вещи, для которых мы можем их использовать.

Коул: Интересно. Кто знал, что это тоже так разнообразно? Я понятия не имел. Думаю, люди об этом не подозревают. Так что вы сможете поиграть и узнать об этих растениях еще больше. И для наших глобальных знаний, прямо здесь, в Пенсильвании, это супер круто.Итак, мы собираемся сделать небольшой перерыв, а затем, когда мы вернемся, мы начнем говорить о том, как представители различных дисциплин смогут собраться вместе в этом новом центре, чтобы раскрыть истории об этих удивительных растениях. Хорошо, я Коул Хонс. Это симбиотический подкаст, мы вернемся через минуту. Спасибо.

Реклама: Привет, слушатели симбиотических подкастов. Меня зовут Дженна Спинелли, и я являюсь частью команды, которая создает подкаст Democracy Works от Института демократии МакКортни при Пенсильванском университете и WPSU, в котором исследуется, что значит жить в условиях демократии.Каждую неделю мы проводим интеллектуальные и наводящие на размышления беседы на самые разные темы — от иммиграции до импичмента, от теорий заговора до изменения климата. Вы можете найти ее на сайте Democracy Works.com или выполнив поиск по Democracy Works в любом приложении для подкастов. Спасибо Коулу и команде Symbiotic за то, что позволили нам разместить эту рекламу в их шоу. И мы надеемся, что вы посмотрите на «Демократия работает»

Коул: Добро пожаловать обратно в подкаст Symbiotic. Я Коул Хонс, и мы собираемся перейти ко второй части нашего разговора о новом Центре паразитарных и хищных растений Пенсильвании.Итак, во второй части я буду говорить с моими гостями здесь, вы, ребята, о междисциплинарной интегративной трансдисциплинарной природе того, что вы делаете. Я хотел бы услышать немного о том, что вы сделали на данный момент, где находятся дела и где вы, возможно, захотите это сделать.

Claude: Что ж, за последние несколько лет многие из нас работали вместе в разных комбинациях. Мы сотрудничали, чтобы создать единые истории или исследования, которые идут от эволюции к геномике, систематике и экологии, и действительно пытались объединить множество дисциплин в рамках широкого взгляда на биологию, которые часто не сходятся воедино.

Коул: Итак, вы вместе написали несколько работ и так далее, основанных на этом?

Томас: [неразборчиво, 00:29:17] замечательный студент, Маркос [неразборчиво, 00:29:20], теперь постдок в Смитсоновском институте. И да, Маркос со мной, он работает над экологической стороной этой омелы в Карибском море. Так что я эколог и, конечно, интересуюсь эволюцией. Но мы также должны определить, как происходит эволюция, и это включает в себя молекулярную работу. И именно здесь мы знаем о генах, о том, какие гены были экспрессированы или нет, что они делают и как работают в разных средах и что эти среды означают, по сути, для разных характеристик.Проблема эволюции в том, что черты имеют ценность в зависимости от того, где они находятся, и эти условия постоянно меняются. Вот что исключает детерминизм из уравнения. Поэтому нам нужно быть в контексте, чтобы понимать ценность и то, что имеет смысл, а что нет. Так что нужно действительно пройти через перекрестные дисциплины, чтобы перейти от контекста … понимания контекста и того, что имеет смысл, а что нет, к тому, как все работает на молекулярном уровне.

Коул: Итак, какие специалисты должны присутствовать в комнате или участвовать, чтобы нарисовать картину, которую мы хотим увидеть?

Claude: Ну, на самом деле, это займет целый ряд ученых, которые занимаются всем, от экологии до клеточной биологии, развития, молекулярной биологии и молекулярных взаимодействий.Работа Тани заключается в моделировании белков и попытках понять функциональные специфические белки, участвующие в плотоядном процессе. И это обычно то, что мы пытаемся сделать и с паразитами. Итак, мы поднимаем эти вопросы от экологической стадии до молекулярной биологии этих интересных организмов.

Коул: Очень круто. Ты вообще не хочешь это прокомментировать, Таня?

Таня: Ага.Я думаю, что на данном этапе у нас есть много разных дисциплин в биологии, от экологов до молекулярной стороны вещей. И я думаю, что в какой-то момент мы действительно хотим расшириться и, возможно, привлечь сюда людей из инженерии, материаловедения, чтобы они поняли, как только у вас будет эта структура растения, как она работает с внешней жизнью? Так что это определенно будет следующим шагом.

Коул: Круто. Звучит захватывающе. Когда вы работали с людьми, которые не разделяют вашу конкретную дисциплину, какие проблемы возникают перед вами, чтобы эти партнерские отношения работали? Может ли кто-нибудь поделиться личными историями по этому поводу?

Tomas: Я просто очень мало понимаю, о чем они говорят большую часть времени.

Таня: Ага. В настоящее время у меня есть совместная работа с химиком из Технологического института Стивенса [неразборчиво 00:32:19] и химическим экологом из Калифорнийского университета в Беркли. И так здорово … объединить химию и биологию в одной комнате. Вы задаетесь вопросом, не собирается ли кто-нибудь отказываться от этого. Но я думаю, что на самом деле все сводится к главной цели, а именно к тому, как заставить людей из этих очень разных дисциплин найти эту общую цель и подходить к ней разными способами.И я думаю, что мы пытаемся здесь решить этот главный вопрос, подойдя к нему с разных сторон.

Клод: Согласен. Что ж, я думаю, что эти еженедельные встречи действительно помогают нам, и это стало возможным … Теперь, когда мы в центре внимания, мы можем определить проблемы, которые мы хотели бы решать вместе, и подумать о способах их решения. обратиться к ним. И то, что мы являемся центром, финансируемым Huck, позволяет нам привлекать приглашенных ораторов, людей, которые могут проводить семинары и помогать нам действительно сосредоточиться на интегративном методе, который можно было бы использовать для решения одного из аспектов этого вопроса о том, как они развивались или как они функционируют.

Коул: Кто-нибудь может привести пример из вашей прошлой работы, где благодаря междисциплинарным или интегративным усилиям возникли некоторые новые знания, которых не было бы, если бы в вашей комнате не было этих разных людей, относится к этим растениям, о которых мы говорим?

Томаш: Ты на меня смотришь?

Коул: Не знаю. Все смотрят на тебя. Это потому, что вы работаете с животными и растениями.

Tomas: Я имею в виду, мы только начинаем смотреть на это, но мы видели … просто глядя на закономерности распространения и характеристики омелы и других вещей, которые имеют отношение к их жизненным историям … Итак, вещи Я могу видеть размер фруктов, сколько плодов они приносят, их плодовитость и тому подобное. Итак, мы видим вариации, и теперь с … например, тем, что сделал Маркус, он обнаружил некоторые гены, которые могут объяснить некоторые различия, например, некоторые гены, связанные с устойчивостью к засолению.И некоторые из этих генов, по-видимому, чаще встречаются у некоторых видов, обитающих в более засушливых условиях и ближе к побережью.

Коул: Итак, без него [перекрестные помехи 00:34:50].

Томас: Ага. Так что это работа, которую они проделали с Клодом, и вещи, на которые я всегда не обращал внимания, но теперь я могу … О, хорошо. Здесь есть некоторая функциональность на молекулярном уровне, которая может начать объяснять закономерность. Это не то, что мы действительно хотим искать, а именно то, как эти вещи сочетаются друг с другом.

Коул: Итак, что происходит на этом молекулярном уровне, оказывая влияние на большие [перекрестные помехи 00:35:20]?

Томас: Ага. Итак, вам нужно перейти от молекул к фенотипу и взаимодействиям, которые придают смысл фенотипу. Это та часть, в которой я чувствую себя. Например, то, как птицы распространяют семена в окружающей среде, невероятно неоднородно в мелком масштабе. Это одна из вещей, которую мы узнали в диссертации Маркоса, одной из его глав.Это меня очень удивило, потому что я давно работаю с птицами и наблюдаю рассредоточение, но не ожидал, что этот саженец так окончательно структурируется в космосе. Так что при обычном дереве почти никогда не попадались семена омелы.

И он сказал: «Очень обычное дерево, и затем, когда мы сажаем их, делая эксперимент, обычный садовый эксперимент, тогда мы видим, что они могут хорошо расти». Так что это фантастика. Итак, одна из вещей, которые мы сделали, — это попытаться разделить это, насколько закономерность, которую вы видите в распределении этих растений, связана с несовместимостью хозяев и с тем, как животные распространяют семена в окружающей среде.Хорошо. И для меня это было увлекательно. Так что это своего рода вариация, но есть и другие молекулярные факторы. Есть несовместимости, но вам нужно понять, как эти две вещи на самом деле объединяются, чтобы создать закономерность в природе. И большинство исследований просто остаются либо в своей экологической сфере, либо в молекулярной, на самом деле это не так много семян по всему спектру. Это вызов, и поэтому нам нужно идти. Я имею в виду, что NSF действительно продвигает [перекрестные помехи 00:37:08].

Коул: Соединяя точки.

Томас: Но легко сказать, что нам нужно … да, и я думаю, что у нас отличная команда, и мы сможем определить системы обучения, чтобы ответить на некоторые из этих вопросов.

Коул: Очень круто. И затем должны ли различные дисциплины объединиться, чтобы объяснить, почему эти растения решили, что им нужно либо быть паразитом другого организма, либо есть мясо? Типа, я думаю, все эти разные … на молекулярном или экологическом уровне, ответы разные, верно?

Таня: Ну думаю они помогают друг другу информировать.Итак, чтобы выйти в поле и увидеть растение, которое поедает насекомое, или паразитическое растение на другом растении, вы должны сделать несколько наблюдений об этих адаптациях и о том, как они влияют на межвидовые взаимодействия. И затем эта основная нить этих взаимодействий находится там, на уровне нуклеиновых кислот. Так что вам действительно нужно пройти полный круг, чтобы действительно очень хорошо понять эти вещи в очень мелких деталях, начиная с большой стороны вещей, как экологические взаимодействия, вплоть до нуклеотидной стороны вещей.

Коул: И я уверен, что здесь есть и вычислительная часть, со всеми данными, которые сейчас кажутся очень распространенной темой среди всех в биологических науках, когда это становится все более важным. Кто-нибудь хочет вмешаться в это?

Клод: Конечно. Что ж, это совершенно верно. Я думаю, что одна из объединяющих совокупностей знаний, которая растет очень, очень быстро, — это наши знания о генах и геномах этих организмов. И это один из способов, которым мы можем установить связь между всеми этими видами исследований, как эти организмы модифицировали клеточные стенки в очень необычных процессах для манипулирования клеточными стенками и их хозяевами или хищниками, они могут перемещать свои клеточные стенки очень, очень быстро. .Некоторые из тех вещей, которые мы можем узнать, мы можем получить, исследуя эти геномы. Знаете ли вы, например, что, просто взглянув на существующие данные генома, можно увидеть, что у плотоядных растений самые маленькие геномы среди всех известных растений. В то время как у растений-паразитов самые большие геномы среди известных растений. Несмотря на их общие черты, они исследуют две очень, очень разные области, которые, как вы могли подумать, были бы довольно хорошо заданной историей для растений — сколько у вас генов и насколько вы большие.Нет. Они различаются в сотни раз, и, нарушив это правило, мы, вероятно, сможем понять, что заставляет геном растения действительно работать и почему он так устроен.

Коул: Итак, какие еще примеры, ребята, вы можете придумать, которые пересекали границы с точки зрения дисциплин и принесли некоторые важные новые знания в этой области об этих паразитических и плотоядных растениях?

Claude: Что ж, я могу думать об одном открытии, которое происходило в течение нескольких десятилетий постепенно.В мире паразитических растений мы знали, что корнями растения-хозяина излучается химический сигнал, который улавливается паразитами, такими как стрига, для стимуляции прорастания семян стриги. Теперь вы спросите, с какой стати растение выделяет химическое вещество, которое паразитическое растение использует для нацеливания на него? Не имело смысла. Что ж, также выяснилось, что как только мы поняли, что это химическое вещество, стриголактон делает в растениях, оказалось, что это гормон, новейший открытый гормон растений, который регулирует рост растений, играет важную роль в ветвлении растений, а также выделяется растениями. вызвать микоризные грибы, когда они находятся в состоянии стресса.Таким образом, мы связываем рост микоризных грибов с тем, что растение должно иметь со стриголактоном, а затем с паразитами. Теперь мы понимаем, что паразиты в основном наблюдают и вынюхивают химические сигналы, чтобы сказать: теперь у меня есть хозяин для атаки. Таким образом, это действительно объединило все виды разрозненных областей, включая химическую биологию, физиологию растений, микоризные взаимодействия и многосторонние трофические взаимодействия.

Коул: Круто. Стало ли это образцом того, куда мы могли бы пойти с нашим центром, глядя на подобные примеры?

Клод: Это именно то, что мы надеемся сделать.Посмотрите очень синтетически, по крайней мере, на фундаментальные проблемы и фундаментальные вопросы, на которые паразитическое растение и плотоядные растения вместе могут решить.

Коул: Круто. Пока мы все еще обсуждаем тему различных дисциплин, возможно, вы могли бы поговорить о том, кто еще находится в этом центре, поскольку вы только начинаете. Вас трое в комнате, и я думаю, что есть еще четыре преподавателя, и вы хотите расти, верно?

Клод: Верно.Другими членами являются Чарли Андерсон, профессор биологии, который изучает клеточные стенки и интересуется возможностями инженерии клеточных стенок этих организмов и тем, чему мы можем научиться у них. Майк Акстелл изучает молекулярную биологию этих паразитов. Он сосредоточен на малых РНК и на том, как РНК, производимые паразитическим растением, могут перемещаться в хозяина и влиять на экспрессию генов в хозяине. Он может отключать защитные механизмы хозяина — очень сложные взаимодействия на молекулярном уровне, которые только начинают становиться понятными.Это было в новаторской статье, опубликованной в лаборатории Майка только в прошлом году. У нас есть Франсиско Дини Андреоте, новый преподаватель кафедры наук о растениях, специализирующийся на микробиоме растений.

Он понимает, что особенного в микробиоме паразитических растений, и как действительно начало понимания и управления микробиомом паразитических растений может быть ключом к контролю над ними. А еще у нас есть Джесси Ласки, профессор кафедры биологии. А Джесси изучает эволюционную генетику адаптации и уделяет особое внимание на популяционном уровне тому, как существуют различия в генах между популяциями растений-хозяев и популяциями паразитических растений, которые могут влиять на их взаимодействие.Один из генов, на котором он сосредоточен, — это ген под названием LGS1, который прерывает синтез стриголактона. Растения, у которых был прерван синтез стриголактона, не очень хорошо стимулируют паразитические растения, а также они менее хороши для заноса микоризных грибов. Итак, это эволюционный баланс между тем, что хорошо, и тем, что не так хорошо в сложном мире, в котором живут эти растения.

Коул: Верно. В этом центре собирается много людей с большим количеством отличных навыков, это будет захватывающе.И вы хотите даже расшириться, я слышал, вы говорили о том, что, возможно, даже инженер пытается кого-то найти … Я не хочу говорить слишком рано.

Клод: Мы очень на это надеемся. Я имею в виду, что есть необычные поверхности, созданные плотоядными растениями. У паразитов есть липкие волосы, которые они используют, чтобы сначала цепляться за своего хозяина. Это необычные липкие вязкие нити, которыми семена омелы держали растения.

Tanya: А у плотоядных растений у нас есть много действительно скользких структур, которые предотвращают прикрепление лап насекомых, если хотите, заставляют их проскользнуть внутрь.Итак, мы можем многому научиться у дизайна, вдохновленного биологией.

Коул: Да, биомимикрия — это фантастика. И опять же, есть крайности — супер липкие или супер скользкие. Все эти крайности с этими растениями очень и очень круты. Очень увлекательно. Хорошо, мы собираемся сделать перерыв во второй части, мы вернемся через минуту к третьей части. Я Коул Хонс, это «Симбиотический подкаст». Мы вернемся через мгновение.

Коммерческий: В Институте наук о жизни им. Гака Пенсильванского университета мы исследуем жизнь со всех сторон.Мы изучаем формы жизни в разных масштабах, от наночастиц до глобальных биомов, и сталкиваемся с жизненными проблемами по всему миру, от фермы до города и дикой природы. Добро пожаловать в Институт естественных наук им. Гака, совместное открытие, воплощенное в жизнь.

Коул: Добро пожаловать обратно в подкаст Symbiotic. Я Коул Хонс и мои коллеги из штата Пенсильвания, которые открывают новый Центр паразитарных и хищных растений. Итак, для этого последнего этапа разговора я просто хочу узнать, куда вы, ребята, хотите пойти дальше, когда вы собрали этот центр, и вы начали играть на всех этих разных уровнях и смотрели на них. растения новыми способами, которые никто другой даже не пробует? Что ты хочешь со всем этим делать?

Claude: Что ж, одна из действительно важных вещей, которые мы хотим сделать, — это попытаться использовать эти знания, которые мы собираем, чтобы попытаться понять, не только как они работают, но и как мы можем использовать эти знания для может быть, изменить их работу или прервать работу паразитов, или воспользоваться преимуществами новых черт, которые они развили, и посмотреть, что они могут сделать?

Таня: Ага.Так что один из хищников. Эти растения вырабатывают пищеварительные ферменты, которые расщепляют свою добычу. И многие из этих ферментов похожи на те, которые есть у всех растений, как защитные белки. И поэтому одна из вещей, которые нас действительно интересуют, — можем ли мы чему-нибудь научиться у хищных растительных ферментов, которые могут помочь культурным растениям лучше защищаться от грибков и насекомых? И это было показано несколькими другими группами, что если вы возьмете фермент плотоядных растений и поместите его в культурное растение, они смогут лучше защитить себя.

Коул: Интересно.

Claude: Еще одно, что мы могли бы сказать, это то, о чем мы еще не упомянули, а именно этот поток информации между паразитами и их хозяевами. Это что-то действительно новое, появившееся в результате нашей работы, лаборатории Майка и лаборатории других сотрудников. Между паразитами и хозяевами взад и вперед движется РНК. Есть даже ДНК, перемещающаяся взад и вперед между паразитами и хозяевами, паразиты имеют большое количество горизонтально приобретенных генов, которые они переняли от своих хозяев, и теперь они используют как часть этой битвы против своих растений-хозяев.Мы хотим использовать эту информацию, чтобы попытаться понять, как можно избавиться от паразитов. Итак, если бы мы могли использовать знание того, какие именно гены используются паразитом, мы можем спроектировать, и мы сделали … мы сконструировали растения-хозяева для производства РНК, которая отключит эти гены и будет мешать развитие паразита. Это действительно работает, и есть предыдущие публикации, которые показывают это, но они еще не применялись в этой области. Итак, одна из наших целей в конечном итоге — попытаться применить эти знания к реальным культурным растениям, которые устойчивы, и используя эту информацию о том, что эти паразиты делают уникальные вещи с информацией, которую они имеют, и культурами.Мы думаем, что сможем использовать эту информацию, чтобы повлиять на устойчивость сельскохозяйственных культур.

Коул: И, может быть, это можно применить к стриге, о которой вы упомянули прежде, как о серьезном бедствии в Африке к югу от Сахары?

Клод: Это была бы главная цель, Стрига … по сравнению со Стригой, называемые метловодом, также серьезная проблема в других частях мира, [Кассита 00:49:31] — серьезная проблема во многих частях света. Мир. С помощью такой информации можно решить все эти серьезные проблемы.

Коул: И другая большая главная цель движется … Я знаю, что вы очень молоды. Итак, я понимаю, что вы только начинаете определять, что это может быть. Но мне всегда интересно, в Пенсильванском университете здесь, с людьми, которые у нас есть, или с некоторыми вещами, всплывающими из-за людей, которые у нас есть в этом конкретном месте в это конкретное время. Томас, мы ничего не слышали от вас по этому поводу. Я усаживаю тебя в горячее кресло.

Tomas: Ну я думаю про омелу, такую ​​знаешь.И я не хочу выключать омелу. Напротив, я хочу больше. Итак, я имею в виду, что есть аспекты, которые актуальны сейчас, например, как происходит изменение климата … что оно означает, например, для этого вида паразитических растений, которые также очень мутуалистичны и важны. Что я забыл упомянуть ранее, так это то, что существуют целые группы птиц, которые специализируются на омеле, это птицы омелы, и которые неоднократно эволюционировали в разных кладах.

Итак, в Америке есть птицы омелы в разных семьях, такие как [неразборчиво 00:50:46] мухоловы и [неразборчиво 00:50:47], красивая птица, это драгоценности птиц, и люди платят деньги пойти повидать их где-нибудь в Андах или на Амазонке.Птицы омелы есть и в Австралии, и в Юго-Восточной Азии. Это животные, которых вы не видите … они не живут без омелы. А это очень специализированные векторы. Но в противном случае у вас будет омела без них, но это имеет значение, о котором я забыл упомянуть, и который актуален для орнитологов. Это большая индустрия. И отчасти, многие птицы, которых орнитологи хотят видеть в определенных регионах, — это птицы омелы. Итак, с глобальной точки зрения, я думаю, что нам также нужно больше просвещения о том, что делают эти растения и насколько они важны, и что изменение климата может означать для них и животных, которые от них зависят.

Коул: Спасибо.

Claude: Вы знаете, мы рассматриваем как паразитические, так и плотоядные растения как огромные возможности для образования. Итак, кого не заводит взгляд на хищника, который ставит ловушку вокруг насекомого, или на замедленную фотографию паразитического растения, растущего, растущего и растущего, преодолевающего своего хозяина и становящегося размером с поле? Это довольно драматический познавательный момент. В нашей группе Майк Экстелл начал инициативный класс для первокурсников, куда приглашаются первокурсники, и они проходят вводный курс биологии, который полностью представляет собой лабораторный курс.Они изучают методологию исследования, они учатся выдвигать гипотезы и выдвигать гипотезы, которые они проверяют во втором семестре класса. Майк проделывает все это с паразитическими растениями. И это был огромный успех. В результате этого студенты направляются в исследовательские лаборатории, и мы видим реальную разницу в поступающих в наши лаборатории студентах, если они прошли через эту исследовательскую инициативу для первокурсников. Мы видим способы, которыми эти организмы могут повлиять не только на высшее образование, но и на наших аспирантов, которые все будут привлечены с более чем одним консультантом, после докторантуры.Мы видим много возможностей для охвата населения. В нашем дендрарии очень мало хищных растений.

Таня: У нас есть небольшой участок хищных растений. Мы можем это расширить.

Коул: И есть плотоядные растения, которые могут быть на открытом воздухе, верно? Потому что я знаю, что, по крайней мере, на одном или нескольких наших объектах вы должны полностью одеться, прежде чем даже попадете туда, потому что они становятся довольно опасными, некоторые из этих растений.Правильный?

Клод: Это наш карантинный центр для исследований паразитических растений. Поэтому благодаря нашему декану Дину Кавана и биологическому факультету Пенсильванский университет вложил средства в серию комнат, которые запечатаны, запечатаны через два набора запирающихся магнитных дверей и обратный поток воздуха, где мы можем работать с этими опасными паразитическими растениями. И это дало возможность работать на Стриге. Это позволило проработать взаимосвязь между генетической изменчивостью растений-хозяев и растений-паразитов.Без этого мы не могли бы здесь даже прикоснуться к Стриге. Таких исследовательских центров в стране, правда, в мире всего несколько.

Коул: Почему Penn State и какой вклад Penn State собирается внести во всем мире? Какая у нас здесь возможность изменить ситуацию к лучшему с помощью этих знаний?

Claude: Я думаю, что у нас есть потрясающая возможность рассмотреть этот центральный вопрос с новых точек зрения и интегрировать наши подходы в самых разных дисциплинах.Это уже необычно. Итак, это уже очень интегративная деятельность, но это фундаментальные вопросы о том, как растения являются растениями и почему растения не являются растениями, и чему мы можем научиться и что мы можем применить? Эти исследования и тренинги действительно позволят ответить на такие важные вопросы, и я думаю, что они решат эти важные проблемы в процессе, например, помогут понять, как мы можем контролировать паразитические растения, и помочь понять, как мы можем лучше использовать эти знания.

Таня: Справа.И многие из этих плотоядных растений часто находятся в областях, которые являются хрупкими средами обитания, они служат хорошими индикаторами здоровья среды обитания, поэтому у них есть и другие стороны.

Томас: Да, с моей точки зрения. Так что это невероятная возможность. Я имею в виду это сотрудничество для решения центрального вопроса эволюционной биологии, который касается эволюции животных при расселении [неразборчиво 00:55:56]. Большинство древесных растений в мире распространено позвоночными животными. И это большой вопрос, и мы очень мало знаем о том, как на самом деле происходит эта торговая эволюция.У нас нет примеров такой эволюции в действии. И, обладая молекулярным компонентом и экологической стороной, я думаю, например, омелы, которые мы изучали, что они сильно различаются по [неразборчиво 00:56:25], по окраске даже внутри и между видами, а также по другим чертам, которые имеют отношение к расселению, потому что омелы настолько зависимы. Их жизнь идет с этим, их семена должны быть доставлены животным в определенное место в этом случае, птицы действительно хорошо справляются со своей задачей. Я думаю, что это может быть действительно хорошая система для ответа на несколько вопросов о том, как это взаимодействие формирует эволюционное излучение, которое является массивным, столь важным для жизни на суше.Вы понимаете, о чем я? Так что для меня это то, что я … здесь мой жетон.

Коул: Верно. Таким образом, похоже, что мы можем использовать весь спектр фундаментальных научных знаний и понимания эволюции более богатым и глубоким способом, вплоть до применения некоторых из этих знаний для решения социальных проблем, таких как продовольственная безопасность, и всего остального, просто приложив все усилия. кусочки вместе. Это чудесно. Колодец-

Таня: Вот и место.

Коул: Верно.Мы. Так что спасибо, ребята. Большое спасибо за то, что пришли рассказать о своем новом центре. Желаю вам удачной работы. Мы будем смотреть и проверять все, что выходит из вашего центра. И я просто желаю вам всего наилучшего. Еще раз спасибо за то, что были на шоу.

Клод: Большое спасибо.

Томаш: Спасибо, что пригласили нас.

Коул: Спасибо.

Завод | Садоводство и почвоведение Wiki

Растения — живые организмы, принадлежащие Королевству Plantae .Точные определения царства различаются, но, поскольку этот термин используется здесь, растения включают знакомые организмы, такие как цветущие растения, хвойные деревья, папоротники, мхи и зеленые водоросли, но не включают водоросли, такие как водоросли, а также грибы и бактерии. Группа также называется зеленых растений или Viridiplantae (на латыни). Они получают большую часть своей энергии от солнечного света посредством фотосинтеза с использованием хлорофилла, содержащегося в хлоропластах, который придает им зеленый цвет. Некоторые растения паразитируют и не могут производить нормальное количество хлорофилла или фотосинтезировать.

Точные цифры определить сложно, но по состоянию на 2010 г. предполагалось, что существует 300–315 тысяч видов растений, из которых подавляющее большинство, примерно 260–290 тысяч, являются семенными растениями (см. Таблицу ниже). Научное изучение растений известно как ботаника.

Растения — одна из двух групп, на которые традиционно делится все живое; другой — животные. Это разделение восходит, по крайней мере, к Аристотелю (384 г. до н.э. — 322 г. до н.э.), который различал растения, которые обычно не двигались, и животных, которые часто подвижны, чтобы ловить пищу.Намного позже, когда Линней (1707–1778) создал основу современной системы научной классификации, эти две группы стали царствами Vegetabilia (позже Metaphyta или Plantae) и Animalia (также названные Metazoa). С тех пор стало ясно, что царство растений, как первоначально определялось, включало несколько не связанных между собой групп, а грибы и несколько групп водорослей были перемещены в новые царства. Однако эти организмы по-прежнему часто считаются растениями, особенно в популярном контексте.

Вне формального научного контекста термин «растение» подразумевает связь с определенными признаками, такими как многоклеточность, наличие целлюлозы и способность осуществлять фотосинтез.

Водоросли [править | править источник]

Основная статья: Водоросли

Водоросли включают несколько различных групп организмов, которые производят энергию посредством фотосинтеза и по этой причине были включены в растительный мир прошлое. Наиболее заметными среди водорослей являются водоросли, многоклеточные водоросли, которые могут примерно напоминать наземные растения, но классифицируются как коричневые, красные и зеленые водоросли.Каждая из этих групп водорослей также включает различные микроскопические и одноклеточные организмы. Есть веские доказательства того, что некоторые из этих групп водорослей возникли независимо от отдельных нефотосинтезирующих предков, в результате чего многие группы водорослей больше не классифицируются в пределах царства растений, как это определено здесь.

Viridiplantae, зеленые растения — зеленые водоросли и наземные растения — образуют кладу, группу, состоящую из всех потомков одного общего предка. За некоторыми исключениями среди зеленых водорослей, все зеленые растения имеют много общих черт, включая клеточные стенки, содержащие целлюлозу, хлоропласты, содержащие хлорофиллы a и b , а также запасы пищи в виде крахмала.Они подвергаются закрытому митозу без центриолей и обычно имеют митохондрии с плоскими кристами. Хлоропласты зеленых растений окружены двумя мембранами, что позволяет предположить, что они произошли непосредственно от эндосимбиотических цианобактерий.

Две дополнительные группы, Rhodophyta (красные водоросли) и Glaucophyta (глаукофитные водоросли), также содержат хлоропласты, которые, по-видимому, происходят непосредственно от эндосимбиотических цианобактерий, хотя они различаются пигментами, которые используются в фотосинтезе, и поэтому различаются по цвету.Считается, что все три группы вместе взятые имеют одно общее происхождение, и поэтому вместе они классифицируются в таксоне Archaeplastida, название которого подразумевает, что хлоропласты или пластиды всех членов таксона произошли от одного древнего эндосимбиотического события. Это самое широкое современное определение растений.

Напротив, большинство других водорослей (например, гетероконты, гаптофиты, динофлагелляты и эвглениды) не только имеют разные пигменты, но также имеют хлоропласты с тремя или четырьмя окружающими мембранами.Они не являются близкими родственниками Archaeplastida, предположительно приобретая хлоропласты отдельно от проглоченных или симбиотических зеленых и красных водорослей. Таким образом, они не включены даже в самое широкое современное определение царства растений, хотя они были в прошлом.

Зеленые растения или Viridiplantae традиционно подразделяются на зеленые водоросли (включая каменистые) и наземные растения. Однако теперь известно, что наземные растения произошли из группы зеленых водорослей, так что зеленые водоросли сами по себе являются парафилетической группой, т.е.е. группа, которая исключает некоторых из потомков общего предка. В современных классификациях обычно избегают парафилетических групп, поэтому в недавних обработках Viridiplantae были разделены на две клады: Chlorophyta и Streptophyta (или Charophyta).

Chlorophyta (название, которое также использовалось для всех зеленых водорослей) являются сестринской группой группы, из которой произошли наземные растения. Существует около 4300 видов в основном морских организмов, как одноклеточных, так и многоклеточных.К последним относятся морской салат, Ulva .

Другая группа Viridiplantae — это в основном пресноводные или наземные Streptophyta (или Charophyta), которые состоят из нескольких групп зеленых водорослей, а также каменистых и наземных растений. (Названия использовались по-разному, например, Streptophyta для обозначения группы, которая исключает наземные растения и Charophyta только для каменистых или каменистых плюс наземных растений). Водоросли Streptophyte либо одноклеточные, либо образуют многоклеточные волокна, разветвленные или неразветвленные.Род Spirogyra — это нитчатая водоросль-стрептофит, знакомая многим, поскольку она часто используется в обучении, и является одним из организмов, ответственных за водорослевую «нечисть», которую так не любят владельцы прудов. Пресноводные каменные породы очень напоминают наземные растения и считаются их ближайшими родственниками. Растущие под водой, они состоят из центрального стебля с завитками веточек, что придает им внешнее сходство с хвощами, видами рода Equisetum , настоящими наземными растениями.

грибов [править | править источник]

Основная статья: Грибы

Классификация грибов не была спорной до недавнего времени в истории биологии. Первоначальная классификация Линнея поместила грибы в Plantae, поскольку они, несомненно, не были животными или минералами, и это были единственные другие альтернативы. С развитием микробиологии в XIX веке Эрнст Геккель почувствовал, что для классификации вновь открытых микроорганизмов требуется другое царство.Появление нового царства Protista в дополнение к Plantae и Animalia привело к неопределенности относительно того, действительно ли грибы лучше всего помещаются в Plantae или их следует реклассифицировать как протистов. Сам Геккель счел трудным принять решение, и только в 1969 году было найдено решение, в соответствии с которым Роберт Уиттакер предложил создать королевство Грибов. С тех пор молекулярные данные показали, что последний общий предок (прародитель) грибов, вероятно, был более похож на предка Animalia, чем на любое другое царство, включая Plantae.

Первоначальная реклассификация Уиттакера была основана на фундаментальной разнице в питании грибов и растений. В отличие от растений, которые обычно получают углерод посредством фотосинтеза и так называемые автотрофные фототрофы, грибы обычно получают углерод, разрушая и поглощая окружающие материалы, и поэтому называются гетеротрофными сапротрофами. Кроме того, субструктура многоклеточных грибов отличается от субструктуры растений, принимая форму множества хитиновых микроскопических нитей, называемых гифами, которые могут быть далее подразделены на клетки или могут образовывать синцитий, содержащий множество эукариотических ядер.Плодовые тела, наиболее известным примером которых являются грибы, являются репродуктивными структурами грибов и не похожи ни на какие структуры, производимые растениями.

В таблице ниже показаны некоторые оценки количества видов различных видов зеленых растений (Viridiplantae). Это предполагает, что существует около 300 000 видов живых Viridiplantae, из которых 85-90% — цветковые растения. (Примечание: поскольку они взяты из разных источников и из разных дат, они не обязательно сопоставимы и, как и подсчет всех видов, в некоторых случаях подвержены некоторой неопределенности.)

Присвоение названий растениям регулируется Международным кодексом ботанической номенклатуры и Международным кодексом номенклатуры культурных растений.

Evolution [править | править источник]

Дополнительная информация: История эволюции растений

Эволюция растений привела к увеличению уровня сложности, от самых ранних водорослевых матов через мохообразных, ликопод, папоротников до сложных голосеменных и покрытосеменных сегодня. Группы, появившиеся ранее, продолжают процветать, особенно в той среде, в которой они развивались.

Имеются данные, свидетельствующие о том, что водоросли образовались на суше 1200 миллионов лет назад, но наземные растения появились только в ордовикский период, около 450 миллионов лет назад.Однако новые данные, полученные в результате изучения соотношений изотопов углерода в докембрийских породах, позволили предположить, что сложные фотосинтетические растения развивались на Земле более 1000 млн лет назад. Они начали диверсифицироваться в позднем силурийском периоде, около 420 миллионов лет назад, и плоды их диверсификации замечательно детально отображены в комплексе окаменелостей раннего девона из кремня Рейни. В этом кремне до мелочей сохранились ранние растения, окаменевшие в вулканических источниках. К середине девонского периода большинство признаков, присущих растениям сегодня, присутствуют, включая корни, листья и вторичную древесину, а к позднему девонскому периоду появились семена.Таким образом, позднедевонские растения достигли такой степени сложности, которая позволила им образовывать леса из высоких деревьев. Эволюционные инновации продолжились после девонского периода. Большинство групп растений остались относительно невредимыми в результате пермо-триасового вымирания, хотя структура сообществ изменилась. Это могло заложить основу для эволюции цветковых растений в триасовом периоде (~ 200 миллионов лет назад), которые взорвались в меловом и третичном периодах. Последней крупной группой растений, которая эволюционировала, были травы, которые стали важными в середине третичного периода, примерно 40 миллионов лет назад.Травы, как и многие другие группы, развили новые механизмы метаболизма, чтобы выжить в условиях низкого CO ₂ и теплых, засушливых условий тропиков в течение последних 10 миллионов лет.

Предлагаемое филогенетическое дерево Plantae после Кенрика и Крейна выглядит следующим образом, с модификацией Pteridophyta от Smith et al. Prasinophyceae могут быть парафилетической базальной группой для всех зеленых растений.

Эмбриофиты [править | править источник]

Основная статья: Эмбриофит

Наиболее знакомыми нам растениями являются многоклеточные наземные растения, называемые эмбриофитами.К ним относятся сосудистые растения, растения с полной системой листьев, стеблей и корней. К ним также относятся некоторые из их близких родственников, часто называемые мохообразными, , из которых наиболее распространены мхи и печеночники.

Все эти растения имеют эукариотические клетки с клеточными стенками, состоящими из целлюлозы, и большинство из них получают свою энергию посредством фотосинтеза, используя свет и углекислый газ для синтеза пищи. Около трехсот видов растений не фотосинтезируют, но паразитируют на других видах фотосинтезирующих растений.Растения отличаются от зеленых водорослей, которые представляют собой образ жизни фотосинтеза, подобный тому типу, из которого, как полагают, произошли современные растения, благодаря наличию специализированных репродуктивных органов, защищенных нерепродуктивными тканями.

Мохообразные впервые появились в раннем палеозое. Они могут выжить только там, где влага доступна в течение значительных периодов времени, хотя некоторые виды устойчивы к высыханию. Большинство видов мохообразных остаются мелкими на протяжении всего жизненного цикла. Это включает в себя чередование двух поколений: гаплоидной стадии, называемой гаметофитом, и диплоидной стадии, называемой спорофитом.Спорофит недолговечен и остается зависимым от своего родительского гаметофита.

Сосудистые растения впервые появились в силурийский период, а к девонскому периоду они разнообразились и распространились во многих различных наземных средах. У них есть ряд приспособлений, которые позволили им преодолеть ограничения мохообразных. К ним относятся кутикула, устойчивая к высыханию, и сосудистые ткани, переносящие воду по всему организму. В большинстве случаев спорофит действует как отдельная особь, в то время как гаметофит остается небольшим.

Первые примитивные семенные растения, Pteridosperms (семенные папоротники) и Cordaites, обе группы ныне вымершие, появились в конце девона и разнообразились в течение всего каменноугольного периода с дальнейшей эволюцией в пермский и триасовый периоды. В них стадия гаметофита полностью снижается, и спорофит начинает жизнь внутри помещения, называемого семенем, которое развивается на родительском растении и с оплодотворением с помощью пыльцевых зерен. В то время как другие сосудистые растения, такие как папоротники, размножаются с помощью спор и поэтому для развития нуждаются во влаге, некоторые семенные растения могут выжить и размножаться в чрезвычайно засушливых условиях.

Ранние семенные растения называются голосеменными (голыми семенами), поскольку семенной зародыш не имеет защитной структуры при опылении, а пыльца попадает непосредственно на зародыш. Четыре выжившие группы остаются широко распространенными в настоящее время, особенно хвойные деревья, которые являются доминирующими деревьями в нескольких биомах. Покрытосеменные, в состав которых входят цветковые растения, были последней крупной группой растений, появившихся из голосеменных в юрский период и быстро диверсифицировавшейся в меловом периоде.Они отличаются тем, что зародыш семян (покрытосеменных) закрыт, поэтому пыльца должна вырасти трубочкой, чтобы проникнуть через защитную оболочку семян; сегодня они являются преобладающей группой флоры в большинстве биомов.

Окаменелостей [править | править источник]

Основные статьи: Палеоботаника и история эволюции растений

Окаменелости растений включают корни, древесину, листья, семена, фрукты, пыльцу, споры, фитолиты и янтарь (окаменелую смолу, вырабатываемую некоторыми растениями).Ископаемые наземные растения встречаются в наземных, озерных, речных и прибрежных морских отложениях. Пыльца, споры и водоросли (динофлагелляты и акритархи) используются для датирования отложений осадочных пород. Остатки ископаемых растений встречаются не так часто, как ископаемые животные, хотя ископаемые остатки растений встречаются в большом количестве во многих регионах мира.

Самые ранние окаменелости, которые явно можно отнести к Kingdom Plantae, — это ископаемые зеленые водоросли из кембрия. Эти окаменелости напоминают кальцифицированных многоклеточных представителей Dasycladales.Известны более ранние докембрийские окаменелости, напоминающие одноклеточные зеленые водоросли, но окончательная идентичность с этой группой водорослей неясна.

Самые старые известные окаменелости эмбриофитов датируются ордовиком, хотя такие окаменелости являются фрагментарными. К силурийскому периоду сохранились окаменелости целых растений, в том числе ликофита Baragwanathia longifolia . В девоне были обнаружены детальные окаменелости риниофитов. Ранние окаменелости этих древних растений показывают отдельные клетки в растительной ткани.Девонский период также стал свидетелем эволюции того, что многие считают первым современным деревом, Archaeopteris . Это похожее на папоротник дерево сочетало древесный ствол с листьями папоротника, но не давало семян.

Угольные месторождения являются основным источником окаменелостей палеозойских растений, и в настоящее время существует множество групп растений. Отвалы угольных шахт — лучшее место для сбора; сам уголь — это остатки окаменелых растений, хотя структурные детали окаменелостей растений редко видны в угле.В Лесу окаменелостей в парке Виктория в Глазго, Шотландия, пни деревьев лепидодендрона находятся в их первоначальных положениях роста.

Окаменелые остатки корней, стеблей и ветвей хвойных и покрытосеменных могут быть в большом количестве в озерных и прибрежных осадочных породах мезозойской и кайнозойской эпох. Часто встречаются секвойя и ее союзники, магнолия, дуб и пальмы.

Окаменелая древесина распространена в некоторых частях мира и чаще всего встречается в засушливых или пустынных районах, где она более подвержена эрозии.Окаменевшая древесина часто сильно окремнена (органический материал заменен диоксидом кремния), и пропитанная ткань часто сохраняется в мельчайших деталях. Такие образцы можно вырезать и отполировать с помощью гранильного оборудования. Ископаемые леса из окаменелого дерева были найдены на всех континентах.

Окаменелости семенных папоротников, таких как Glossopteris , широко распространены на нескольких континентах Южного полушария, факт, который поддержал ранние идеи Альфреда Вегенера относительно теории континентального дрейфа.

Структура, рост и развитие [править | править источник]

Дополнительная информация: Морфология растений

Большая часть твердого материала в растении берется из атмосферы. Посредством процесса, известного как фотосинтез, большинство растений используют энергию солнечного света для преобразования углекислого газа из атмосферы и воды в простые сахара. С другой стороны, растения-паразиты используют ресурсы своего хозяина для роста. Затем эти сахара используются в качестве строительных блоков и образуют основной структурный компонент растения.Хлорофилл, магнийсодержащий пигмент зеленого цвета, необходим для этого процесса; он обычно присутствует в листьях растений, а часто и в других частях растений.

Растения обычно полагаются на почву в первую очередь для поддержки и воды (в количественном выражении), но также получают соединения азота, фосфора и других важных элементарных питательных веществ. Эпифитные и литофитные растения часто зависят от дождевой воды или других источников питательных веществ, а хищные растения дополняют свои потребности в питательных веществах добычей насекомых, которых они захватывают.Для успешного роста большинства растений им также необходим кислород в атмосфере и вокруг корней для дыхания. Однако некоторые растения растут как погруженные в воду, используя кислород, растворенный в окружающей воде, а некоторые специализированные сосудистые растения, такие как мангры, могут расти вместе с корнями в бескислородных условиях.

Факторы, влияющие на рост [редактировать | править источник]

Генотип растения влияет на его рост. Например, некоторые сорта пшеницы растут быстро, созревая в течение 110 дней, тогда как другие в тех же условиях окружающей среды растут медленнее и созревают в течение 155 дней.

Рост также определяется факторами окружающей среды, такими как температура, доступная вода, доступный свет и доступные питательные вещества в почве. Любое изменение доступности этих внешних условий отразится на росте растений.

Биотические факторы также могут влиять на рост растений. Растения конкурируют с другими растениями за пространство, воду, свет и питательные вещества. Растения могут быть настолько переполнены, что ни одна особь не будет производить нормальный рост, вызывая этиоляцию и хлороз. Оптимальному росту растений могут препятствовать пасущиеся животные, неоптимальный состав почвы, отсутствие микоризных грибов и нападения насекомых или болезней растений, в том числе вызванные бактериями, грибами, вирусами и нематодами.

Простые растения, такие как водоросли, могут иметь короткую продолжительность жизни по отдельности, но их популяция обычно носит сезонный характер.Другие растения могут быть организованы в соответствии с их сезонным характером роста: однолетние растения живут и размножаются в течение одного вегетационного периода, двухлетние растения живут в течение двух вегетационных сезонов и обычно воспроизводятся на втором году, а многолетние растения живут в течение многих вегетационных сезонов и продолжают размножаться после того, как они зрелые. Эти обозначения часто зависят от климата и других факторов окружающей среды; однолетние растения в альпийских или умеренных регионах могут быть двухлетними или многолетними в более теплом климате. Среди сосудистых растений к многолетним растениям относятся как вечнозеленые растения, которые сохраняют свои листья в течение всего года, так и лиственные растения, которые частично теряют листья.В умеренном и северном климате они обычно теряют листья зимой; многие тропические растения теряют листья в засушливый сезон.

Скорость роста растений чрезвычайно изменчива. Некоторые виды мхов вырастают менее 0,001 миллиметра в час (мм / ч), в то время как большинство деревьев вырастают 0,025-0,250 мм / ч. Некоторые вьющиеся виды, такие как кудзу, которым не нужно производить толстую поддерживающую ткань, могут расти до 12,5 мм / ч.

Растения защищают себя от мороза и обезвоживания с помощью протеинов-антифризов, протеинов теплового шока и сахаров (часто встречается сахароза).Экспрессия белка LEA (Late Embryogenesis Abundant) индуцируется стрессом и защищает другие белки от агрегации в результате высыхания и замораживания.

Растительная клетка [править | править источник]

Основная статья: Растительная клетка

Растительные клетки обычно отличаются большой заполненной водой центральной вакуолью, хлоропластами и жесткими клеточными стенками, которые состоят из целлюлозы, гемицеллюлозы и пектина.Деление клеток также характеризуется развитием фрагмопласта для построения клеточной пластинки на поздних стадиях цитокинеза. Так же, как и у животных, растительные клетки дифференцируются и развиваются в разные типы клеток. Тотипотентные меристематические клетки могут дифференцироваться в сосудистые, запасающие, защитные (например, эпидермальный слой) или репродуктивные ткани, при этом у более примитивных растений отсутствуют некоторые типы тканей.

Основная статья: Физиология растений

Фотосинтез [редактировать | править источник]

Основные статьи: Фотосинтез и биологический пигмент

Растения фотосинтезируют, что означает, что они производят собственные молекулы пищи, используя энергию, полученную из света.Основным механизмом улавливания световой энергии у растений является пигментный хлорофилл. Все зеленые растения содержат две формы хлорофилла, хлорофилл a и хлорофилл b . Последний из этих пигментов не содержится в красных или коричневых водорослях.

Иммунная система [править | править источник]

С помощью клеток, которые ведут себя как нервы, растения получают и распределяют в своих системах информацию об интенсивности и качестве падающего света. Падающий свет, который стимулирует химическую реакцию в одном листе, вызовет цепную реакцию сигналов для всего растения через тип клетки, называемой клеткой оболочки пучка .Исследователи из Варшавского университета естественных наук в Польше обнаружили, что растения обладают особой памятью на различные условия освещения, что подготавливает их иммунную систему к сезонным патогенам. Растения используют рецепторы распознавания образов для распознавания консервативных микробных сигнатур. Это распознавание запускает иммунный ответ. Первые рецепторы консервативных микробных сигнатур растений были идентифицированы у риса (XA21, 1995) и у Arabidopsis (FLS2, 2000). Растения также несут иммунные рецепторы, распознающие очень вариабельные эффекторы патогенов.К ним относятся белки класса NBS-LRR.

Внутреннее распределение [править | править источник]

Основная статья: Сосудистая ткань

Сосудистые растения отличаются от других растений тем, что они переносят питательные вещества между различными частями через специализированные структуры, называемые ксилемой и флоэмой. У них также есть корни для поглощения воды и минералов. Ксилема перемещает воду и минералы от корня к остальным частям растения, а флоэма обеспечивает корни сахаром и другими питательными веществами, производимыми листьями.

Основная статья: Экология растений

Фотосинтез, проводимый наземными растениями и водорослями, является основным источником энергии и органического материала почти во всех экосистемах. Фотосинтез радикально изменил состав атмосферы ранней Земли, которая теперь на 21% состоит из кислорода. Животные и большинство других организмов аэробны, полагаясь на кислород; те, которые этого не делают, ограничиваются относительно редкой анаэробной средой. Растения являются основными производителями в большинстве наземных экосистем и составляют основу пищевой сети в этих экосистемах.Многие животные полагаются на растения как на укрытие, а также как кислород и пищу.

Наземные растения являются ключевыми компонентами круговорота воды и некоторых других биогеохимических циклов. Некоторые растения эволюционировали вместе с азотфиксирующими бактериями, что сделало растения важной частью азотного цикла. Корни растений играют важную роль в развитии почвы и предотвращении ее эрозии.

[править | править источник]

Растения распространены по всему миру в различных количествах. Хотя они населяют множество биомов и экорегионов, немногие из них можно найти за пределами тундр в самых северных областях континентальных шельфов. На южных крайностях растения цепко приспособились к преобладающим условиям. (См. Антарктическая флора.)

Растения часто являются доминирующим физическим и структурным компонентом местообитаний, в которых они встречаются. Многие биомы Земли названы в честь типа растительности, потому что растения являются доминирующими организмами в этих биомах, таких как луга и леса.

Экологические отношения [править | править источник]

Многие животные эволюционировали одновременно с растениями. Многие животные опыляют цветы в обмен на пищу в виде пыльцы или нектара. Многие животные распространяют семена, часто поедая фрукты и передавая семена с фекалиями. Мирмекофиты — это растения, которые эволюционировали вместе с муравьями. Растение обеспечивает муравьям дом, а иногда и пищу. В обмен муравьи защищают растение от травоядных, а иногда и от конкурирующих растений.Муравьиные отходы являются органическими удобрениями.

У большинства видов растений есть различные виды грибов, связанные с их корневой системой в виде мутуалистического симбиоза, известного как микориза. Грибы помогают растениям получать воду и минеральные питательные вещества из почвы, в то время как растение дает грибам углеводы, вырабатываемые в процессе фотосинтеза. Некоторые растения служат домом для эндофитных грибов, которые защищают растение от травоядных, вырабатывая токсины. Грибковый эндофит Neotyphodium coenophialum в овсянице высокорослой ( Festuca arundinacea ) наносит огромный экономический ущерб животноводству в США.С.

Различные формы паразитизма также довольно распространены среди растений, от полупаразитической омелы, которая просто забирает некоторые питательные вещества от своего хозяина, но все еще имеет фотосинтезирующие листья, до полностью паразитических заразихий и зубочисток, которые получают все свои питательные вещества через связи с корни других растений и поэтому не содержат хлорофилла. Некоторые растения, известные как микогетеротрофы, паразитируют на микоризных грибах и, следовательно, действуют как эпипаразиты на других растениях.

Многие растения являются эпифитами, то есть они растут на других растениях, обычно на деревьях, не паразитируя на них.Эпифиты могут косвенно нанести вред своему растению-хозяину, улавливая минеральные питательные вещества и свет, которые иначе получил бы хозяин. Вес большого количества эпифитов может сломать ветки деревьев. Гемиепифиты, подобные фигу-душителю, начинаются как эпифиты, но в конечном итоге пустили корни, одолели и убили своего хозяина. Многие орхидеи, бромелии, папоротники и мхи часто растут как эпифиты. Эпифиты бромелий накапливают воду в пазухах листьев, образуя фитотельматы, сложные водные пищевые сети.

Примерно 630 растений являются плотоядными, например венерическая мухоловка ( Dionaea muscipula ) и росянка ( видов Drosera ).Они ловят мелких животных и переваривают их, чтобы получить минеральные питательные вещества, особенно азот и фосфор.

Картофельный завод. Картофель распространился по остальному миру после контакта Европы с Америкой в ​​конце 15 — начале 16 веков и с тех пор стал важной полевой культурой.

Часть ветви тиса с 27 годичными кольцами роста, светлой заболонью и темной сердцевиной, а также сердцевиной (темное пятно в центре).Темные радиальные линии — это продольные сечения мелких ветвей, которые стали включенными в результате роста дерева.

Изучение использования растений людьми называется экономической ботаникой или этноботаникой; некоторые считают, что экономическая ботаника сосредоточена на современных культурных растениях, в то время как этноботаника сосредоточена на местных растениях, культивируемых и используемых коренными народами. Выращивание растений человеком является частью сельского хозяйства, которое является основой человеческой цивилизации. Растениеводство подразделяется на агрономию, садоводство и лесное хозяйство.

Еда [править | править источник]

Большая часть питания человека прямо или косвенно зависит от наземных растений.
Питание человека в значительной степени зависит от зерновых, особенно кукурузы (или кукурузы), пшеницы и риса. Другие основные сельскохозяйственные культуры включают картофель, маниоку и бобовые. Человеческая пища также включает овощи, специи и некоторые фрукты, орехи, травы и съедобные цветы.
Напитки, производимые на заводах, включают кофе, чай, вино, пиво и алкоголь.
Сахар получают в основном из сахарного тростника и сахарной свеклы.
Кулинарные масла и маргарин получают из кукурузы, сои, рапса, сафлора, подсолнечника, оливок и других.
Пищевые добавки включают гуммиарабик, гуаровую камедь, камедь рожкового дерева, крахмал и пектин.
Домашний скот, включая коров, свиней, овец и коз, являются травоядными; и питаются преимущественно или полностью злаковыми растениями, особенно травами.

Непродовольственные товары [редактировать | править источник]

Древесина используется для изготовления зданий, мебели, бумаги, картона, музыкальных инструментов и спортивного инвентаря.Ткань часто изготавливается из хлопка, льна или синтетических волокон, полученных из целлюлозы, таких как вискоза и ацетат. Возобновляемые виды топлива из растений включают дрова, торф и многие другие виды биотоплива. Уголь и нефть — это ископаемое топливо, получаемое из растений. Лекарства, полученные из растений, включают аспирин, таксол, морфин, хинин, резерпин, колхицин, наперстянку и винкристин. Существуют сотни травяных добавок, таких как гинкго, эхинацея, пиретрум и зверобой. Пестициды, полученные из растений, включают никотин, ротенон, стрихнин и пиретрины.Наркотики, полученные из растений, включают опиум, кокаин и марихуану. Яды растений включают рицин, болиголов и кураре. Растения являются источником многих натуральных продуктов, таких как волокна, эфирные масла, натуральные красители, пигменты, воски, дубильные вещества, латекс, камеди, смолы, алкалоиды, янтарь и пробка. Продукты, полученные из растений, включают мыло, краски, шампуни, парфюмерию, косметику, скипидар, резину, лак, смазочные материалы, линолеум, пластмассы, чернила, жевательную резинку и конопляную веревку. Растения также являются основным источником основных химикатов для промышленного синтеза огромного количества органических химикатов.Эти химические вещества используются в самых разных исследованиях и экспериментах.

Эстетическое использование [править | править источник]

Тысячи видов растений выращиваются в эстетических целях, а также для создания тени, изменения температуры, уменьшения ветра, уменьшения шума, обеспечения уединения и предотвращения эрозии почвы. Люди используют срезанные цветы, засушенные цветы и комнатные растения в помещении или в теплицах. В открытых садах используются газонные травы, тенистые деревья, декоративные деревья, кустарники, виноградные лозы, многолетние травянистые растения и клумбы.Изображения растений часто используются в искусстве, архитектуре, юморе, языке и фотографии, а также на текстиле, деньгах, марках, флагах и гербах. К видам искусства из живых растений относятся топиарий, бонсай, икебана и шпалер. Декоративные растения иногда меняли ход истории, как, например, в случае тюльпомании. Растения составляют основу индустрии туризма с доходом в несколько миллиардов долларов в год, которая включает в себя поездки в дендрарии, ботанические сады, исторические сады, национальные парки, фестивали тюльпанов, тропические леса, леса с красочными осенними листьями и Национальный фестиваль цветения сакуры.Venus Flytrap, чувствительное растение и растение-воскрешение — примеры растений, продаваемых как новинки.

Использование в научных и культурных целях [править | править источник]

Годовые кольца — важный метод датировки в археологии и служат свидетельством климата прошлого. Фундаментальные биологические исследования часто проводились с растениями, такими как растения гороха, использованные для вывода законов генетики Грегора Менделя. Космические станции или космические колонии однажды могут полагаться на растения для жизнеобеспечения. Растения используются в качестве национальных и государственных гербов, в том числе государственных деревьев и государственных цветов.Древние деревья почитаются, и многие из них известны. Многочисленные мировые рекорды принадлежат растениям. Растения часто используются в качестве памятников, подарков и для обозначения особых случаев, таких как рождение, смерть, свадьбы и праздники. Растения занимают видное место в мифологии, религии и литературе. Область этноботаники изучает использование растений культурами коренных народов, что помогает сохранять исчезающие виды, а также открывать новые лекарственные растения. Садоводство — самый популярный вид досуга в США. Работа с растениями или садоводческая терапия полезны для реабилитации людей с ограниченными возможностями.Некоторые растения содержат извлекаемые и проглатываемые психотропные химические вещества, в том числе табак, каннабис (марихуана) и опиум.

Отрицательные эффекты [править | править источник]

Сорняки — это растения, которые растут там, где они не нужны людям. Люди распространили растения за пределы своих естественных ареалов, и некоторые из этих завезенных растений становятся инвазивными, нанося ущерб существующим экосистемам, вытесняя местные виды. Инвазивные растения ежегодно вызывают потери урожая на миллиарды долларов из-за вытеснения сельскохозяйственных культур, они увеличивают стоимость производства, а использование химических средств борьбы с ними влияет на окружающую среду.

Растения могут причинить вред животным, в том числе людям. У людей, страдающих сенной лихорадкой, растения, производящие пыльцу, которую переносят ветром, вызывают аллергические реакции. Ядовиты самые разные растения. Токсальбумины — это растительные яды, смертельные для большинства млекопитающих, и они действуют как серьезный сдерживающий фактор при употреблении в пищу. Некоторые растения вызывают раздражение кожи при прикосновении, например, ядовитый плющ. Некоторые растения содержат психотропные химические вещества, которые извлекаются, употребляются в пищу или курят, включая табак, каннабис (марихуану), кокаин и опиум.Курение наносит вред здоровью или даже приводит к смерти, а некоторые наркотики также могут быть вредными или смертельными для людей. Как нелегальные, так и легальные наркотики, полученные из растений, могут оказывать негативное влияние на экономику, снижая производительность труда и затраты правоохранительных органов. Некоторые растения при попадании в организм вызывают аллергические реакции, тогда как другие растения вызывают пищевую непереносимость, что негативно сказывается на здоровье.

Ботанические и растительные базы данных

% PDF-1.3 % 344 0 объект> эндобдж xref 344 189 0000000016 00000 н. 0000005802 00000 н. 0000005948 00000 н. 0000005991 00000 н. 0000006147 00000 н. 0000008039 00000 п. 0000008081 00000 п. 0000008218 00000 н. 0000008358 00000 п. 0000008498 00000 п. 0000009003 00000 н. 0000009545 00000 н. 0000010065 00000 п. 0000010482 00000 п. 0000010530 00000 п. 0000010579 00000 п. 0000010628 00000 п. 0000010678 00000 п. 0000010727 00000 п. 0000010776 00000 п. 0000010825 00000 п. 0000010874 00000 п. 0000010922 00000 п. 0000010972 00000 п. 0000011022 00000 п. 0000011072 00000 п. 0000011122 00000 п. 0000011172 00000 п. 0000011222 00000 п. 0000011272 00000 п. 0000011322 00000 п. 0000011372 00000 п. 0000011422 00000 п. 0000011472 00000 п. 0000011520 00000 п. 0000011570 00000 п. 0000011620 00000 п. 0000011670 00000 п. 0000011719 00000 п. 0000011769 00000 п. 0000011819 00000 п. 0000011869 00000 п. 0000011919 00000 п. 0000011969 00000 п. 0000012019 00000 п. 0000012069 00000 п. 0000012582 00000 п. 0000012666 00000 п. 0000013289 00000 п. 0000013944 00000 п. 0000014040 00000 п. 0000014111 00000 п. 0000014198 00000 п. 0000014287 00000 п. 0000014786 00000 п. 0000014870 00000 п. 0000016035 00000 п. 0000017045 00000 п. 0000017429 00000 п. 0000017901 00000 п. 0000018967 00000 п. 0000019712 00000 п. 0000020567 00000 п. 0000021196 00000 п. 0000021300 00000 п. 0000021859 00000 п. 0000025842 00000 п. 0000026516 00000 п. 0000026552 00000 п. 0000031914 00000 п. 0000048860 00000 п. 0000049108 00000 п. 0000049630 00000 п. 0000049757 00000 п. 0000049870 00000 п. 0000053999 00000 п. 0000062284 00000 п. 0000067373 00000 п. 0000067427 00000 н. 0000067498 00000 п. 0000070147 00000 п. 0000079151 00000 п. 0000079208 00000 п. 0000079265 00000 п. 0000081760 00000 п. 0000081963 00000 п. 0000082427 00000 н. 0000082628 00000 п. 0000083099 00000 п. 0000083297 00000 п. 0000083706 00000 п. 0000083898 00000 п. 0000084307 00000 п. 0000086334 00000 п. 0000086387 00000 п. 0000086597 00000 п. 0000087842 00000 п. 0000088400 00000 п. 0000089789 00000 п. 0000089842 00000 н. 0000089890 00000 н. 00000 00000 п. 0000091428 00000 п. 0000091776 00000 п. 0000093353 00000 п. 0000093406 00000 п. 0000093454 00000 п. 0000093660 00000 п. 0000093713 00000 п. 0000093761 00000 п. 0000093968 00000 н. 0000095165 00000 п. 0000095692 00000 п. 0000096942 00000 п. 0000097287 00000 п. 0000098559 00000 п. 0000098905 00000 п. 0000100122 00000 н. 0000100175 00000 н. 0000100223 00000 н. 0000100425 00000 н. 0000101619 00000 н. 0000101984 00000 н. 0000104119 00000 п. 0000104172 00000 п. 0000104220 00000 н. 0000104425 00000 н. 0000104898 00000 н. 0000106518 00000 п. 0000106899 00000 н. 0000108423 00000 п. 0000108780 00000 н. 0000110359 00000 н. 0000110713 00000 п. 0000112288 00000 н. 0000112341 00000 п. 0000112389 00000 н. 0000112591 00000 н. 0000112829 00000 н. 0000114063 00000 н. 0000114170 00000 н. 0000114434 00000 н. 0000114672 00000 н. 0000116003 00000 н. 0000116356 00000 п. 0000130801 00000 п. 0000131150 00000 н. 0000144850 00000 н. 0000145286 00000 н. 0000147618 00000 н. 0000147965 00000 н. 0000150236 00000 н. 0000154036 00000 н. 0000154413 00000 н. 0000166209 00000 н. 0000166578 00000 н. 0000180361 00000 н. 0000180730 00000 н. 0000193871 00000 н. 0000286248 00000 н. 0000286305 00000 н. 0000286521 00000 н. 0000287162 00000 н. 0000288333 00000 н. 0000288720 00000 н. 0000293884 00000 н. 0000294180 00000 н. 0000298993 00000 н. 0000300641 00000 п. 0000303220 00000 н. 0000305934 00000 н. 0000310689 00000 н. 0000313778 00000 н. 0000319715 00000 н. 0000321485 00000 н. 0000392835 00000 н. 0000409449 00000 н. 0000414970 00000 н. 0000415196 00000 н. 0000415620 00000 н. 0000415880 00000 н. 0000416269 00000 н. 0000442550 00000 н. 0000465187 00000 н. 0000465772 00000 н. 0000466322 00000 н. 0000470118 00000 п. 0000005630 00000 н. 0000004160 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 532 0 obj> поток х ڬ U {LSg?>.ّ kk @ hI: 7IM

Автотрофные организмы (от греч. «Autos» — сам и «trophe» — питание) способны самостоятельно синтезировать органические питательные вещества из неорганических, гетеротрофные — поедать готовые органические вещества. К автотрофам относятся зеленые растения и некоторые бактерии, которые используют световую энергию ( фототрофов, ) во время фотосинтеза, а также бактерии, которые могут использовать энергию окисления веществ для синтеза органических соединений ( хемосинтез ).

Подавляющее большинство организмов, относящихся к царству растений, — это автотрофов (фототрофов) . Гетеротрофы включают всех животных, грибы и большинство бактерий. Среди растений есть также необязательные или облигатные гетеротрофы, получающие органическую пищу из внешней среды — сапротрофы , паразиты и насекомоядные растения . Сапротрофы (сапрофиты) питаются органическими веществами остатков разложения растений и животных, паразитов — органическими веществами живых организмов. Насекомоядные растения способны ловить и переваривать мелких беспозвоночных. Однако в жизни растения бывают периоды, когда оно питается только за счет ранее накопленных органических веществ, т.е. гетеротрофно.

К таким периодам относится прорастание семян, органов вегетативного размножения (клубней, луковиц и т. Д.). рост побегов из корневищ, развитие почек и цветков у лиственных древесных растений и т. д. Многие органы растений гетеротрофны полностью или частично (корни, бутоны, цветы, плоды, образующие семена).Наконец, все ткани и органы растения гетеротрофно питаются в темноте. Поэтому в культуре можно выращивать изолированные клетки и ткани растений без света на органо-минеральной среде.

Таким образом, гетеротрофный способ питания клеток и тканей так же распространен для растений, как и фотосинтез, поскольку он присущ любой клетке. В то же время этот способ питания растений изучен крайне недостаточно. Знакомство с физиологией гетеротрофно поедающих растений позволяет нам приблизиться к пониманию механизмов питания клеток, тканей и органов растений в целом.

Целые растения или органы могут ассимилировать как низкомолекулярные органические соединения, поступающие извне или из собственных резервных фондов, так и высокомолекулярные белки, полисахариды, а также жиры, которые сначала необходимо преобразовать в легкодоступные и усвояемые соединения.

Последнее достигается в результате пищеварения, под которым понимается процесс ферментативного расщепления высокомолекулярных органических соединений на продукты, не обладающие видовой специфичностью и пригодные для всасывания и ассимиляции.

Существует три типа пищеварения: внутриклеточное, мембранное и внеклеточное .

Внутриклеточный — самый старый тип пищеварения. У растений он встречается не только в цитоплазме, но и в вакуолях, пластидах, белковых телах и сферосомах.

Мембрана пищеварение осуществляется ферментами, локализованными в клеточных мембранах, что обеспечивает максимальное сопряжение пищеварительных и транспортных процессов.Он хорошо изучен в кишечнике ряда животных. У растений мембранное пищеварение не изучено.

Внеклеточное пищеварение происходит, когда гидролитические ферменты, образованные в специальных клетках, выделяются во внешнюю среду и действуют вне клеток. Такой тип пищеварения характерен для насекомоядных растений; это осуществляется в других случаях, в частности в эндосперме злаковых зерен.

Сапрофиты (сапротрофы)

Среди растений довольно распространен сапрофитный рацион водорослей.Например, диатомовые водоросли, обитающие на больших глубинах, куда не проникает свет, питаются поглощением органических веществ из окружающей среды. При большом количестве растворимых в водоемах органических веществ хлорококковые, эвглены и некоторые другие водоросли легко переходят на гетеротрофный способ питания.

У покрытосеменных сапрофитное питание встречается относительно редко. Такие растения не имеют или имеют мало хлорофилла и не способны к фотосинтезу, хотя встречаются и фотосинтезирующие виды.Для построения своего тела они используют гниющие остатки растений и животных.

Например, Gidiophytum formicarum представляет собой куст, стебель которого образует большой клубень, пронизанный многочисленными проходами, в которых поселяются муравьи. Этот вид использует муравьиные продукты в пищу, что было подтверждено радиоактивной меткой. Меченые личинки мух, которых муравьи занесли в полость стебля, через месяц были переварены растением, и радиоактивность была обнаружена в листьях и подземных частях растения.

Некоторые виды, не содержащие хлорофилла, используют симбиоз с грибами, чтобы обеспечить себя органической пищей; это микотрофных растений . Особенно много этих видов в семействе орхидей. На ранних стадиях развития все орхидеи вступают в симбиоз с грибами, так как запаса питательных веществ в их семенах недостаточно для роста зародыша. Гифы грибов, проникая в семена, снабжают растущие зародыши органическими веществами, а также минеральными солями из перегноя.У взрослых орхидей с микотрофным типом питания гифы грибов внедряются в зону периферических корней, но не могут проникнуть дальше. Их дальнейшему росту препятствует фунгистатическое действие клеток ткани глубоких корней, а также слоя довольно крупных клеток с крупными ядрами, похожими на фагоциты. Эти клетки способны переваривать гифы грибов и ассимилировать высвободившееся органическое вещество. Возможно, также возможен прямой обмен между растением и грибком через внешнюю мембрану гиф.

Традиционно растения, не содержащие хлора, такие как Monotropa, также называют сапрофитами. Однако в этом случае сапрофитный способ питания осуществляется не напрямую, а в симбиозе с грибами в виде микоризы . Более того, во многих случаях эти симбиотические отношения можно рассматривать как форму паразитизма, когда клетки растений переваривают гифы грибов, которые проникают в клетки корней. Таким образом, сам гриб является сапротрофом, и на нем паразитирует высшее растение.Гифы гриба могут соединять корень эпохи с корнями дерева, и тогда эпоха становится паразитом, который получает органическое вещество от другого растения.

Большинство растений используют микоризу в основном для увеличения поглощения воды и минеральных солей.

Паразиты

На примере эклиптики и орхидей рассмотрен способ питания высших растений паразитизмом. Микоризный гриб также выступает в роли паразита (явление взаимного паразитизма).Гифы грибов образуют выросты гаусторий , плотно прилегающие к клеткам корня или проникая в них. Gaustoria высасывает из растения питательные вещества (в первую очередь углеводы).

Высшие паразитические растения, использующие готовые органические вещества, обычно представляют собой узкоспециализированные однолетние или многолетние растения с уменьшенными или полностью утраченными в процессе эволюции листьями и часто корнями. Есть виды, полностью лишенные хлорофилла и не способные к фотосинтезу.

К ним относятся, например, заразиха (Orobanche) . паразитирует на корнях многих культурных растений. Его семена прорастают только под влиянием корневых выделений растения-хозяина. Как только кончик зародышевого корня проростка касается корня хозяина, он превращается в гаусторию (присоску), которая начинает выделять гидролазы, растворяющие клеточные стенки, и активно проникают в корень. В период роста и развития заразиха поглощает большое количество азотистых веществ, углеводов и минеральных элементов, особенно фосфора, а также воду из корней растений-хозяев.У растений томатов, зараженных заразихой, содержание, например, белкового азота снижается в 3 раза, сахаров — в 16 раз. Другой пример корневого паразита — это Peter Cross (Lathraea squantaria) , паразит на корнях деревьев и кустарников.

У извилистого паразитического травянистого растения Coduta (Cuseuta) нитевидных стебля с редуцированной листовой чешуей обвивают стебли растений-хозяев и прикрепляются к ним с помощью гаусторий. Хаустории ловкачей трансформируются в придаточных (подчиненных) корней.Они имеют форму диска, плотно прилегающего к коре растения-хозяина. Группа клеток из центральной части диска внедряется в корковую паренхиму растения-хозяина и достигает центрального цилиндра, откуда повилика получает воду, органическое вещество и минеральные элементы. Сеянцы проростков, совершая ротационные движения, находят растение-хозяин, реагируя на градиент влажности и выделяемые им вещества (явление хемотропизма).

Раффлезия , питающаяся соками корней тропических лоз, также является паразитическим растением.Он попадает в организм жертвы с помощью гаусторий, выделяющих целлюлазу и другие ферменты, разрушающие клеточные стенки. Раффлезия всю жизнь проводит в теле хозяина — под землей. Только его цветки появляются на поверхности почвы. Используя радиоактивную метку, было показано, что паразиты поглощают в основном сахарозу, глутаминовую и аспарагиновую кислоты и их амиды из организма хозяина.

Насекомоядные растения

В настоящее время известно более 400 видов покрытосеменных, которые ловят мелких насекомых и другие организмы, переваривают свою добычу и используют продукт ее разложения в качестве дополнительного источника питания.Большинство из них находится на болотистых почвах, бедных азотом; бывают эпифитные и водные формы.

Листья насекомоядных растений превращаются в специальные ловушки. Наряду с фотосинтезом они служат для захвата добычи. По способу ловли насекомоядные растения можно разделить на две большие группы.

С пассивным типом l o in l и производственным тазом

а) прилипать к листьям, железы которых выделяют липкую слизь, содержащую кислые полисахариды ( библис, розолист ),

б) попадают в специальные ловушки в виде кувшинов, урн, трубочек.окрашены в яркие цвета и источают сладкий ароматный секрет ( саррацения, гелиамфора, дарлингтония) .

Для активного отлова насекомых:

1) склеивание добычи липкой слизью и обволакивание ее простыней или волосками (сосочек , росянка ).

2) ловля по принципу ловушки — с захлопыванием отловленных листьев над добычей ( aldandanda, venus flytrap ),

3) улавливание пузырьков, в которые насекомые попадают с водой из-за поддерживаемого в них вакуума. (пузырчатка ).

Общим для всех типов охотничьих орудий является привлечение насекомых с помощью полисахаридной слизи или ароматного секрета (нектара), выделяемого либо самими охотничьими орудиями, либо железами возле ловушки. Быстрые движения захватывающих органов обычно вызываются изменением тургора в них и запускаются размножающимися потенциалами действия в ответ на раздражение чувствительных волосков, вызванное движениями насекомых.

Топ-4 типа гетеротрофных растений

Следующие пункты выделяют четыре основных типа гетеротрофных растений.Типы: 1. Паразиты 2. Сапрофиты 3. Симбионты 4. Насекомоядные растения.

Гетеротрофные растения:

Общие паразиты, такие как повилика (Cuscuta) и заразиха (Orobanche), никогда не являются зелеными и не могут синтезировать свою собственную пищу. В таких случаях у них развиваются гаустории или сосущие корни, которые входят в сосудистые пучки растения-хозяина и поглощают из них приготовленную пищу и воду.

Гетеротрофные растения:

Например, Monotropa, бактерии и грибы растут на разлагающемся растительном или животном материале и поглощают органический пищевой материал из своих субстратов.

Гетеротрофные растения:

Два организма, которые живут в тесной физической ассоциации и приносят взаимную пользу друг другу, называются симбионтами, а состояние известно как симбиоз.Лишайники и микориза являются примерами симбионтов.

Лишайники:

Лишайник — это растение, состоящее из двух отдельных растений, гриба и водоросли, которые настолько тесно связаны друг с другом, что выглядят как одно растение.

Микориза:

Некоторые грибы живут в тесном сотрудничестве с другими высшими растениями, где они взаимовыгодны друг для друга. Здесь грибки развиваются в корнях высших растений.

Гетеротрофные растения:

С другой стороны, насекомоядные растения способны производить углеводы из-за присутствия хлорофилла, но, поскольку они растут в болотистой почве с дефицитом азота, они не могут синтезировать достаточное количество белков. Они преодолевают этот недостаток, ловя мелких насекомых и переваривая их. Для этого их листья специально видоизменяются различными способами.

Самыми известными примерами насекомоядных растений являются растения кувшинок (Nepenthes), росянка (Drosera), ловушка для венерины (Dionaea), масленица (Pinguicula) и пузырчатка (Utricularia).

Завод по производству кувшинов:

В Индии найден только один вид — Nepenthes khasiana. Кувшинки — это травы или лазающие под кустами, которые часто поднимаются с помощью усиков.

Сам кувшин является модификацией пластинки-листа. Эти кувшины привлекают насекомых либо своей яркой окраской, либо нектаром. Под ртом внутренняя часть кувшина покрыта множеством гладких и острых волосков, направленных вниз.

Волосы в кувшине не позволяют насекомым, скользящим в воду, вылезти наружу. Попавшие в ловушку насекомые со временем погибают и разлагаются микроорганизмами. Белки превращаются в амины и абсорбируются внутренней поверхностью кувшина.

Растение росянки:

Три вида Drosera встречаются в Индии. Растение росянка — это небольшое растение. Каждый лист Drosera остается покрытым на верхней поверхности многочисленными железистыми волосками, известными как щупальца.Каждая железа выделяет вязкую жидкость, которая блестит на солнце, как капли росы, отсюда и название росянка. Попавшееся на лист насекомое застревает, и железистые волоски загибаются вниз, предотвращая побег насекомого.

Ферменты, выделяемые волосками, переваривают насекомое, и продукты абсорбируются поверхностью листьев. Фермент, называемый соляной кислотой пепсина, действует на насекомое и превращает белки его тела в растворимые и простые формы.

что такое паразиты растений назовите любые два