Используя информационные ресурсы, подготовьте сообщение о приспособлениях к воде у растений разных экологических групп Пожалуйстаааа…

Гидатофиты – это водные растения, целиком или почти целиком погруженные в воду. Среди них – цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты, водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них редуцированы устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды. Листовые пластинки у гидатофитов, как правило, тонкие, без дифференцировки мезофилла, часто рассеченные, что способствует более полному использованию ослабленного в воде солнечного света и усвоению СО2. Нередко выражена разнолистность – гетерофиллия; у многих видов есть плавающие листья, имеющие световую структуру. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима Корневая система цветковых гидатофитов сильно редуцирована, иногда отсутствует совсем или утратила свои основные функции (у рясок). Поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела. Цветоносные побеги, как правило, выносят цветки над водой (реже опыление совершается в воде), а после опыления побеги снова могут погружаться, и созревание плодов происходит под водой (валлиснерия, элодея, рдесты и др.).

Гидрофиты – это растения наземно‑водные, частично погруженные в воду, растущие по берегам водоемов, на мелководьях, на болотах. Встречаются в районах с самыми разными климатическими условиями. К ним можно отнести тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, вахту трехлистную, калужницу болотную и другие виды. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. В аридных районах при сильной инсоляции их листья имеют световую структуру. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды.

Гигрофиты – наземные растения, живущие в условиях повышенной влажности воздуха и часто на влажных почвах. Среди них различают теневые и световые. Теневые гигрофиты – это растения нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (недотрога, цирцея альпийская, бодяк огородный, многие тропические травы и т. п.). Из‑за высокой влажности воздуха у них может быть затруднена транспирация, поэтому для улучшения водного обмена на листьях развиваются гидатоды, или водяные устьица, выделяющие капельно‑жидкую воду. Листья часто тонкие, с теневой структурой, со слабо развитой кутикулой, содержат много свободной и малосвязанной воды. Обводненность тканей достигает 80 % и более. При наступлении даже непродолжительной и несильной засухи в тканях создается отрицательный водный баланс, растения завядают и могут погибнуть.

К световым гигрофитам относятся виды открытых местообитаний, растущие на постоянно влажных почвах и во влажном воздухе (папирус, рис, сердечники, подмаренник болотный, росянка и др.). Переходные группы – мезогигрофиты и гигромезофиты.

Мезофиты могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, произрастающие при среднем увлажнении, умеренно теплом режиме и достаточно хорошей обеспеченности минеральным питанием. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубравного широкотравья, растения заливных и не слишком сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, многие сорные и большинство культурных растений. Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень обширна и неоднородна. По способности регулировать свой водный обмен одни приближаются к гигрофитам (мезогигрофиты), другие – к засухоустойчивым формам (мезоксеро

Отношение растений к влаге, воде и поливу: ксерофиты, мезофиты, склерофиты

  • Главная
  • org/Breadcrumb» itemref=»breadcrumb-2″>Статьи
  • Отношение растений к влаге

Без воды представить жизнь на Земле невозможно. Влага необходима для существования всего живого, включая растительный мир. В зависимости от степени потребности во влажности, растения классифицируют по нескольким видам. Чем они отличаются и в какой среде обитания произрастают?

Характерные отличия

Растения, приспособленные к жизни в определённых условиях по отношению к водным ресурсам, называются Гигрофитами, Мезофитами и Ксерофитами. Гигрофиты живут и развиваются в воде и прибрежных участках, Мезофиты адаптированы к почве и климату со средней степенью увлажнённости, а Ксерофиты произрастают в засушливых местах.

Также их отличают по другим признакам: покрытию наземных органов, корням, форме и размерах листьев.

Растения Мезофиты

Наиболее распространённый тип наземных растений, включающий:

  • плодовые деревья;
  • цветущие и плодоносящие кустарники;
  • злаковые, бобовые, овощные культуры.

Ареал распространения этих растений — умеренные широты, где много солнечного света и проветриваемых участков: горы, лесостепи, леса, заливные и лиманные луга. Мезофиты занимают промежуточное положение между ксерофитами и гигрофитами по отношению потребности к воде. Они требуют хорошего, но не чрезмерного увлажнения. Листва тонкая, широкая с незначительным опушением. Растения, произрастающие на достаточно влажном грунте, образуют поверхностную корневую систему. В сухих почвах корни проникают вглубь земли.

Мезофитами являются:

  • Вечнозелёные растения влажных лесов в тропиках. Это кустарники и деревья, обеспеченные влагой и теплом круглый год.
  • Зимнезелёные деревянистые растения. Место обитания — континентальные части тропиков и субтропиков.
  • Летнезелёные деревянистые растения, которые развиваются в умеренных климатических зонах и в холодное время сбрасывают листья.
  • Летнезелёные травянистые растения лугов.
  • Эфемеры и эфемероиды. Приспособлены к засушливым зонам пустынь и степей.

В периоде вегетации данные растения требуют постоянного водообеспечения. При засухе и высоких температурах начинают стремительно терять влагу и погибать. Если засушливый период непродолжительный, мезофиты легко приспосабливаются, но при частом повторении жары происходит обезвоживание клеток тканей и увядание.

Растения Ксерофиты

Живут в условиях с недостаточной увлажнённостью почв и горячим сухим воздухом. Приспособлены к выживанию в экстремальных зонах. Некоторых экземпляров этой группы можно встретить в засушливых пустынях Африки и даже на ледниках Арктики.

Анатомические особенности этих растений позволяют сохранять воду для выживания и при необходимости предотвращать её утрату. Получают питательные вещества из глубин почвы через сильную корневую систему. Восковые устьица открываются исключительно в ночное время. Листья толстые, уплотнённые, с восковым или волосистым налётом, уменьшающим испарение. Часто листва ксерофитов видоизменена в колючки, защищающие растения от перегрева.

По способу перенесения засухи ксерофиты подразделяют на такие виды:

  • Суккуленты сохраняют воду в сочных стеблях или плотных мясистых листьях. Встречаются в районах, где дождливый сезон сменяется продолжительным засушливым периодом. К ним относятся кактусы, толстянка, алоэ, сочная солянка.
  • Склерофиты не накапливают влагу в стеблях и тканях листа, так как они сухие, истончённые, порой одревесневшие от природы. К данной группе ксерофитов относят ковыль, овсяницу бороздчатую, тонконог стройный.
  • Эвксерофиты уменьшают потерю воды и удерживают её благодаря строению устьиц и эволюционным изменениям на уровне клеток. Их яркие представители: саксаул, триостренница, полынь, песчаная акация.
  • Гемиксерофиты отличаются способностью доставать влагу с внушительной глубины. Их ветвящиеся корни уходят глубоко в почву. Благодаря усиленной транспирации (движению воды через растение) листья интенсивно охлаждаются, и даже в жаркое время в них происходит фотосинтез. Это хорошо заметно по степной люцерне, дикому колоцинту, шалфею.
  • Псевдоксерофиты — период вегетации совпадает с сезоном дождей. Живут очень мало и не застают период засухи. Неблагоприятные условия переживают на стадии луковиц, семян, корневищ.

Пойкилоксерофиты засушливое время переживают в анабиозе, когда метаболизм протекает в замедленном темпе. Это папоротники, некоторые лишайники, часть покрытосеменных растений.

Растения Гигрофиты

Приспособлены к жизни в воде. Чтобы выжить, должны либо погружаться в воду, либо плавать на её поверхности. В зависимости от зоны обитания подразделяются на группы:

  • Глубоководные (кувшинки, водокрас лягушачий, эйхорния толстоножковая, водная капуста). Представители этой флоры бывают либо с плавающими листьями, либо с зеленью, полностью погружённой в воду.
  • Прибрежные (аир, белозор, вех, изолепис, ирис, кукушкин цвет). Растут в прибрежной зоне или на суше, иногда погружаясь в воду практически целиком.
  • Оксигенаторы (болотник, уруть, турча, роголистник, элодея). Преимущественно подводные виды растений, поглощающие из воды углекислый газ и минеральные вещества, и выделяющие кислород.

Так как водным обитателям не нужно удерживать и поглощать влагу, как это происходит у других растений, у них отсутствуют приспособления, ограничивающие её расходование. Для гигрофитов характерно наличие тонких больших листьев с плохо развитой надкожницей и крупными устьицами. Часто листья на поверхности покрыты волосками из живых клеток эпидермиса, что увеличивает их площадь. Корневая система слаборазвитая. Удлинённые стебли имеют неразвитые механические ткани и слабое одревеснение сосудистых стенок. Подобное строение приводит к быстрому увяданию даже при непродолжительном отсутствии воды.

Ксерофиты, Мезофиты, Гигрофиты — это растения, развивающиеся в условиях с разным климатом, доступом к воде и составом почв. Они сформировали определённые приспособления, чтобы выжить и размножаться в своей среде обитания. Ксерофиты выживают в экстремально сухих местах, Мезофиты предпочитают области с умеренной влажностью, а Гигрофиты не могут существовать без воды.

23 февраля 2020

Автор:

25.1C: Адаптация растений к жизни на суше

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    13648
    • Безграничный
    • Безграничный

    Растения адаптировались к обезвоживающей наземной среде за счет развития новых физических структур и репродуктивных механизмов.

    Цели обучения
    • Обсудить, как нехватка воды в наземной среде привела к значительной адаптации растений

    Ключевые моменты

    • В то время как некоторые растения по-прежнему зависят от влажной и влажной среды, многие адаптировались к более засушливому климату, развивая толерантность или устойчивость к засушливым условиям.
    • Чередование поколений описывает жизненный цикл, в котором организм имеет как гаплоидную (1n), так и диплоидную (2n) многоклеточные стадии, хотя у разных видов гаплоидная или диплоидная стадия может быть доминирующей.
    • Жизнь на суше представляет собой серьезные проблемы для растений, включая возможность высыхания, мутагенное солнечное излучение и отсутствие плавучести в воде.

    Ключевые термины

    • устойчивость к высыханию : способность организма выдерживать или выдерживать крайнюю сухость или засухоподобные условия
    • чередование поколений
      : жизненный цикл растений с многоклеточным спорофитом, который является диплоидным, который чередуется с многоклеточным гаметофитом, который является гаплоидным

    Адаптация растений к жизни на суше

    Поскольку организмы приспособились к жизни на суше, им пришлось столкнуться с рядом проблем в земной среде. Внутренняя часть клетки состоит в основном из воды: в этой среде растворяются и диффундируют небольшие молекулы, и происходит большинство химических реакций метаболизма. Иссушение, или высыхание, представляет собой постоянную опасность для организмов, подвергающихся воздействию воздуха. Даже когда части растения находятся близко к источнику воды, надземные части склонны к высыханию. Вода также обеспечивает плавучесть организмам. На суше растениям необходимо развивать структурную поддержку в среде, которая не дает такой подъемной силы, как вода. Организм также подвергается бомбардировке мутагенным излучением, поскольку воздух не фильтрует ультрафиолетовые лучи солнечного света. Кроме того, мужские гаметы должны достичь женских гамет, используя новые стратегии, потому что плавание больше невозможно. Таким образом, и гаметы, и зиготы должны быть защищены от высыхания. Успешные наземные заводы разработали стратегии для решения всех этих проблем. Не все приспособления появились сразу; некоторые виды никогда не уходили очень далеко от водной среды, хотя другие продолжали покорять самые засушливые места на Земле.

    Несмотря на эти проблемы выживания, жизнь на суше предлагает несколько преимуществ. Во-первых, много солнечного света. Вода действует как фильтр, изменяя спектральное качество света, поглощаемого фотосинтетическим пигментом хлорофиллом. Во-вторых, углекислый газ легче доступен в воздухе, чем в воде, поскольку он быстрее диффундирует в воздухе. В-третьих, наземные растения возникли раньше наземных животных; поэтому, пока суша не была также заселена животными, никакие хищники не угрожали жизни растений. Эта ситуация изменилась, когда животные вышли из воды и питались обильными источниками питательных веществ укоренившейся флоры. В свою очередь, растения разработали стратегии отпугивания хищников: от шипов и шипов до ядовитых химикатов.

    Ранние наземные растения, как и ранние наземные животные, не жили далеко от обильного источника воды и разработали стратегии выживания для борьбы с засухой. Одна из этих стратегий называется толерантностью к высыханию. Многие мхи могут высохнуть и превратиться в коричневый и ломкий мат, но как только дождь или наводнение сделает воду доступной, мхи впитают ее и вернут свой здоровый зеленый вид. Другая стратегия состоит в том, чтобы колонизировать среду, где засухи случаются редко. Папоротники, которые считаются ранней линией растений, процветают во влажных и прохладных местах, таких как подлесок умеренных лесов. Позже растения переместились из влажной или водной среды и выработали устойчивость к высыханию, а не толерантность. Эти растения, как и кактусы, сводят к минимуму потерю воды до такой степени, что могут выжить в чрезвычайно сухой среде.

    Наиболее успешным адаптационным решением была разработка новых структур, которые давали растениям преимущество при колонизации новой и сухой среды. У всех наземных растений обнаруживаются четыре основных приспособления: чередование поколений, спорангий, в котором образуются споры, гаметангий, образующий гаплоидные клетки, и апикальная меристема в корнях и побегах. Эволюция восковой кутикулы и клеточной стенки с лигнином также способствовала успеху наземных растений. Эти приспособления заметно отсутствуют у близкородственных зеленых водорослей, что дает повод для споров об их отнесении к царству растений.

    Чередование поколений

    Чередование поколений описывает жизненный цикл, в котором организм имеет как гаплоидные, так и диплоидные многоклеточные стадии (n представляет число копий хромосом). Гаплонтический относится к жизненному циклу, в котором доминирует гаплоидная стадия (1n), тогда как диплоидный относится к жизненному циклу, в котором диплоидная (2n) является доминирующей жизненной стадией. Люди диплотичны. У большинства растений наблюдается чередование поколений, которое описывается как гаплодиплодонтическое. За гаплоидной многоклеточной формой, известной как гаметофит, следует в последовательности развития многоклеточный диплоидный организм: спорофит. Гаметофит дает начало гаметам (половым клеткам) путем митоза. Это может быть наиболее очевидной фазой жизненного цикла растения, как у мхов. Действительно, у низших растений стадия спорофита едва заметна (собирательный термин для растительных групп мхов, печеночников и лишайников). В качестве альтернативы стадия гаметофита может происходить в микроскопической структуре, такой как пыльцевое зерно, у высших растений (общий собирательный термин для сосудистых растений).

    Высокие деревья представляют собой диплотическую фазу жизненного цикла таких растений, как секвойи и сосны.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Чередование поколений растений: у растений наблюдается чередование поколений между 1n гаметофитом и 2n спорофитом.

    Защита зародыша является основным требованием для наземных растений. Уязвимый эмбрион должен быть защищен от высыхания и других опасностей окружающей среды. Как у бессемянных, так и у семенных растений женский гаметофит обеспечивает защиту и питательные вещества для зародыша, когда он развивается в новое поколение спорофита. Эта отличительная черта наземных растений дала группе альтернативное название эмбриофиты.

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Автор
        Безграничный
        Количество столбцов печати
        Два
        Печать CSS
        Плотный
        Лицензия
        CC BY-SA
        Версия лицензии
        4,0
        Показать оглавление
        нет
      2. Теги
          На этой странице нет тегов.

      Адаптация растений к жизни на суше

      Последнее обновление: четверг, 02 марта 2023 г. | Доисторическая Земля

      Растения возникли в питательной среде воды. Жизнь на суше требовала, чтобы растения разработали способ уменьшить потерю воды и иссушающие эффекты высыхания. Эта защита представляла собой восковое внешнее покрытие, называемое кутикулой. Кутикула представляет собой тонкое непроницаемое покрытие, которое растет на внешней поверхности открытых частей растения. В дополнение к замедлению потери воды кутикула может иногда защищать растение от вредного воздействия ультрафиолетового солнечного излучения — опасность, которая была более острой для первых наземных организмов, чем для современных, потому что в раннепалеозойскую эру атмосфера Земли была еще создание своего защитного озонового щита.

      Типичные голосеменные шишки

      Сосна

      Голосеменные растения представляют собой семенные растения с защищенной шишкой или другим телом для их семенных зародышей, такие как хвойные (вечнозеленые деревья), семенные папоротники и саговники.

      Вертикальный срез цветка Тычинка

      Покрытосеменные, цветковые растения, используют цветы для привлечения опылителей, а некоторые заключают свои семена в плоды, чтобы облегчить их распространение.

      Растениям нужно дышать; это тоже было проблемой для первых жителей земли. Теперь, когда они больше не были погружены в воду, растениям на суше нужно было разработать новую физиологическую технику: способ захватывать молекулы углекислого газа из воздуха. Для этой цели растения развили сеть крошечных пор на своей внешней поверхности. Эти поры, называемые устьицами, обеспечивают газообмен между растением и наружным воздухом, что делает возможным фотосинтез.

      Растения, живущие в воде, удерживаются или подвешиваются за счет плавучести морской среды. На суше более крупные растения должны отрываться от земли, чтобы не рухнуть под собственным весом. Это достигается за счет скелетообразной структуры стеблей, ветвей и стволов, которая придает прочность и форму наземным растениям.

      Ранние наземные растения развили такие структуры и, как следствие, расширили свою обитаемую среду в вертикальном направлении. Это резко — и буквально — увеличило диапазон наземных растений над плоской поверхностью земли, сделав возможными более высокие растения, включая деревья.

      Сосудистая система наземных растений была еще одним ключевым эволюционным нововведением, позволившим таким растениям процветать. Эти системы улучшили способность растений проводить воду и питательные минералы к различным частям их структур. Корни эволюционировали как специализированное средство для поглощения воды. Эти все более эффективные методы обеспечения пищей и энергией привели к росту и разнообразию всех видов растений.

      Последней задачей для растений, живущих на суше, было найти средства для эффективного размножения. В морской среде растения передавали сперматозоид к яйцеклетке через воду. Растения в наземной среде обитания выработали множество различных решений проблемы достижения союза сперматозоида и яйцеклетки.