Сонячне світло — один із найважливіших для життя рослин екологічних показників. Він поглинається хлорофілом і використовується при побудові первинної органічної речовини. Багато кімнатні рослини світлолюбні, тобто. краще розвиваються при повному висвітленні, але розрізняються за тіневитривалістю. Зважаючи на ставлення рослин до світла, їх прийнято поділяти на три основні групи: світлолюбні, тіньовитривалі, тенеіндиферентні.

Є рослини, що досить легко пристосовуються до достатнього або надлишкового світла, але зустрічаються і такі, які добре розвиваються тільки за певних параметрів освітленості. В результаті адаптації рослини до зниженої освітленості дещо змінюється її вигляд. Листя стає темно-зеленим і трохи збільшується в розмірах (лінійне листя подовжується і стає вже), починається витягування стебла, який при цьому втрачає свою міцність. Потім зростання поступово зменшується, тому що різко знижується виробництво продуктів фотосинтезу, що йдуть на посторенні тіла рослини. При нестачі світла багато рослин перестають цвісти. При надлишку світла хлорофіл частково руйнується і колір листя стає жовто-зеленим. На сильному світлі зростання рослин сповільнюється, вони виходять більш присадкуватими з короткими міжвузлями і широким коротким листям. Поява бронзово-жовтого забарвлення листя свідчить про значний надлишок світла, який шкідливий рослинам. Якщо терміново не вжити відповідних заходів, може виникнути опік.

Ефект іонізуючого випромінювання проявляється у впливі радіації на рослинний організм різних рівнях організації живої матерії. Пряма дія полягає в радіаційно-хімічній іонізації молекул разом з поглинанням енергії випромінювання, тобто. переводить молекули у збуджений стан. Непряма дія супроводжується пошкодженнями молекул, мембран, органоїдів, клітин внаслідок впливу продуктів радіолізу води, кількість яких внаслідок опромінення різко зростає. Ефективність променевого ураження істотно залежить від вмісту кисню у середовищі. Чим нижча концентрація кисню, тим менший ефект ураження. Насправді прийнято вважати, що межа летальних доз кисню характеризує радіостійкість організмів. У міському середовищі життя рослин впливає також розташування будівель. З цього можна зробити висновок, що світло необхідне рослинам, але кожна рослина світлолюбна по-своєму.

3. Дослідницька частина

Розвиток рослин тісно пов'язане з умовами довкілля. Температури, характерні для даного району, кількість опадів, характер ґрунтів, біотичні параметри та стан атмосфери – всі ці умови взаємодіють між собою, визначають характер ландшафту та вид рослин.

Кожне із забруднень впливає рослини особливим чином, проте всі забруднення впливають деякі основні процеси. В першу чергу впливають системи, що регулюють надходження забруднюючих речовин, а також хімічні реакції, відповідальні за процеси фотосинтезу, дихання і виробництво енергії. У ході виконаної мною роботи, я зрозуміла, що рослини, які ростуть поряд з дорогами, суттєво відрізняються від рослин, що ростуть у парках. Пил, що осідає на рослинах, забиває пори, і заважає процесам дихання, а оксид вуглецю призводить до пожовтіння, або знебарвлення рослини та карликовості.

Я проводила своє дослідження на прикладі листя осики. Для того щоб побачити, скільки пилу залишається на рослині, мені знадобилася липка стрічка, яку я приклеїла на зовнішній бік листа. Листок із парку забруднений мало, а значить, усі його процеси нормально функціонують. [див. додаток, фото №1,3]. А листок, який знаходився в безпосередній близькості до дороги, дуже сильно забруднений. Він менший за свої нормальні розміри на 2 см., у нього інший колір (темніше ніж має бути), і, отже, він зазнав впливу атмосферних забруднювачів і пилу. [див. додаток, фото №2,4].

Ще один показник забруднення навколишнього середовища – відсутність лишайників на рослинах. В ході свого дослідження я з'ясувала, що лишайники ростуть на рослинах тільки в екологічно чистих місцях, наприклад, у лісі. [див. додаток, фото №5]. Важко уявити ліс без лишайників. Лишайники селяться на стовбурах, інколи ж на гілках дерев. Особливо добре лишайники ростуть у наших північних хвойних лісах. Це свідчить про чисте повітря цих районах.

Таким чином, можна зробити висновок, що в парках великих міст лишайники зовсім не ростуть, стовбури дерев та гілки абсолютно чисті, а поза містом, у лісі, лишайників досить багато. Справа в тому, що лишайники дуже чутливі до забрудненості повітря. А у промислових містах він далекий від чистоти. Фабрики та заводи викидають в атмосферу багато різних шкідливих газів, саме ці гази й гублять лишайники.

Для того, щоб стабілізувати ситуацію із забрудненнями, нам, перш за все, потрібно обмежити викид отруйних речовин. Адже рослинам, як і нам, для нормального функціонування, потрібне чисте повітря.

Висновок

На основі проведеного мною дослідження та використаних джерел, я зробила висновок, що навколишнє середовище рослин має екологічні проблеми, з якими треба боротися. І самі рослини беруть участь у цій боротьбі, вони активно очищають повітря. Але існують і кліматичні фактори, які не так згубно впливають на життя рослин, а змушують рослини адаптуватися та виростати у відповідних для них кліматичних умовах. Я з'ясувала, що навколишнє середовище та рослини взаємодіють, і без цієї взаємодії, рослини б загинули, тому що всі необхідні для своєї життєдіяльності компоненти, рослини черпають зі свого середовища проживання. Рослини можуть допомогти нам упоратися з нашими екологічними проблемами. У ході виконання даної роботи, мені стало зрозуміліше, чому в різних кліматичних умовах ростуть різні рослини і як вони взаємодіють з навколишнім середовищем, а також як рослини пристосовуються до життя безпосередньо в міському середовищі.

Словник

Генотип – генетична структура окремого організму, специфічний набір генів, що він несе.

Денатурація - характерна для білкових речовин зміна їхньої будови та природних властивостей при зміні фізичних та хімічних умов середовища: при підвищенні температури, зміні кислотності розчину та ін. Зворотний процес називається ренатурацією.

Метаболізм - це обмін речовин, хімічні перетворення, що протікають від моменту надходження поживних речовин до живого організму до моменту, коли кінцеві продукти цих перетворень виділяються у зовнішнє середовище.

Осморегуляція - це сукупність фізико-хімічних та фізіологічних процесів, що забезпечують відносну сталість осмотичного тиску (ОД) рідин внутрішнього середовища.

Протоплазма - вміст живої клітини, включаючи її ядро ​​та цитоплазму; матеріальний субстрат життя, жива речовина, з якої складаються організми.

Тілакоїди - обмежені мембраною компартменти всередині хлоропластів та ціанобактерій. У тилакоїдах відбуваються світлозалежні реакції фотосинтезу.

Устячки — щілиноподібний отвір (устьична щілина) в епідермісі надземних органів рослин і дві клітини, що його обмежують (замикають).

Фітофаги - рослиноїдні тварини, до яких належать тисячі видів комах та інших безхребетних, а також великих і дрібних хребетних.

Фітонциди - це біологічно активні речовини, що утворюються рослинами, що вбивають або пригнічують ріст і розвиток бактерій, мікроскопічних грибів, найпростіших.

Фотосинтез - утворення органічних речовин зеленими рослинами та деякими бактеріями з використанням енергії сонячного світла. У ході фотосинтезу відбувається поглинання з атмосфери діоксиду вуглецю та виділення кисню.

Використані інформаційні ресурси під час виконання навчально-дослідницької роботи

1. Ахіярова Г.Р., Веселов Д. С.: "Гормональна регуляція зростання та водного обміну при засоленні" // Тези учасників 6-ої Пущинської школи - конференції молодих учених "Біологія - наука XXI століття", 2002.

2. Великий енциклопедичний словник. - 2-ге вид., перероб. та дод. - М.: Велика Російська енциклопедія, 1998. - 1456 с.: Іл. Редакція Прохорова О.М. Гол. редактор Горкін А.П.

3. Вавілов П.П. Рослинництво, - 5-те вид. - М.: Агропроміздат, - 1986 р.

4. Вернадський В.І., Біосфера, т.1-2, Л., 1926

5. Володько І. К.: “Мікроелементи та стійкість рослин до несприятливих умов”, Мінськ, Наука та техніка, 1983р.

6. Данилов-Данільян В. І.: "Екологія, охорона природи та екологічна безпека" М.: МНЕПУ, 1997 р.

7. Дробков А. А.: "Мікроелементи та природні радіоактивні елементи в житті рослин і тварин", М., 1958.

8. Вікіпедія: інформаційний портал: [Електрон. ресурс] // Мешкання [сайт] Режим доступу: http://ua. wikipedia.org/wiki/Середовище_проживання (10.02.10)

9. Все про Землю: інформаційний портал: [Електрон. ресурс] // Водна оболонка [сайт] Режим доступу: http://www.vseozemle.ru/2008-05-04-18-31-40.html (23.03.10)

10.Sbio. info Перше біологічне співтовариство: інформаційний портал: [Електрон. ресурс] // Біотичні чинники середовища проживання і обумовлені ними типи взаємовідносин організмів [сайт] Режим доступу: http://www.sbio. info/page. php? id=159 (02.04.10)

додаток

Фото № 1. Листок осики із парку.

Фото №2. Листок, що знаходиться поряд із проїжджою частиною.

Фото №3. Пил на липкій стрічці з листя з парку.

Фото №4. Пил на липкій стрічці з листа, що знаходиться поряд із проїжджою частиною.

Фото №5. Лишайник на стовбурі дерева в лісопарку.

ДОДАТИ КОМЕНТАР[можна без реєстрації]
перед публікацією усі коментарі розглядаються модератором сайту. спам опубліковано не буде

Створення для кожної овочевої культури найбільш сприятливих умов зростання більше доступне в теплицях, та й то не завжди. У відкритому ж ґрунті такі умови можуть або чергуватись за періодами зростання (місяцями та тижнями), або поєднуватися у випадковому оптимальному збігу кількох умов середовища та прийомів догляду.

І, тим не менш, незважаючи на очевидну несприятливість по окремих роках, рослини все ж таки щорічно дають урожаї, що загалом задовольняють господарів городів.

Здатність культур давати врожаї практично у будь-яких поєднаннях кліматичних факторів та будь-яких недоліків у догляді закладена в їх біологічній пристосовності до умов вирощування.

Як приклади таких пристосувань (адаптаційних здібностей) можна вказати на швидке зростання (швидкість), дуже глибоку або широко розгалужену ближче до поверхні грунту кореневу систему, численність плодових зав'язей, взаємовигідне співтовариство коренів з мікроорганізмами та інші.

Крім зазначених, є чимало й інших механізмів пристосування рослин до зовнішніх умов, що складаються, і протистояння їм.

Про них і йтиметься.

Захист від перегріву

Тридцять років тому молдавські вчені, дослідивши 200 видів рослин (у т. ч. більшість овочевих), дійшли висновку про наявність у них у міжклітинних просторах листя своєрідних фізіологічних «холодильників».

До 20-40% вологи у вигляді пари, що утворюється всередині листа, і частина пари, що поглинається листом із зовнішнього повітря, конденсується (осідає) на клітинах внутрішніх тканин і оберігає їх від надмірного перегріву при високих зовнішніх температурах.

З різким підвищенням температури повітря і при зниженні вологозабезпеченості (недостатній або затриманий полив) рослинні охолоджувачі активізують свою діяльність, завдяки чому процес втягується вуглекислий газ, що поглинається листом, знижується температура листа і зменшується витрата води на випаровування (транспірацію).

За нетривалої дії спеки рослина успішно впорається з таким несприятливим фактором.

Перегрів листа може відбуватися при поглинанні ним надлишку теплової сонячної радіації, яка називається в спектрі сонячних променів ближньої інфрачервоної. Регулювати таке поглинання і не допускати його надлишку рослині допомагає достатній вміст у листі калію, що досягається своєчасними періодичними підживленням цим елементом.

Сплячі нирки - захист від заморозків

На випадок загибелі рослин від заморожування при сильній кореневій системі у них прокидаються сплячі нирки, які в звичайних умовах ніяк би себе не виявили.

Нові пагони, що розвиваються, часто дозволяють отримувати врожаї не гірше, ніж без такого стресу.

Сплячі нирки допомагають рослинам виправитися також при отруєнні частини листової маси (аміачному та ін.) Для захисту від токсичної дії аміаку рослина виробляє додаткову кількість органічних кислот та складних азотних сполук, які й допомагають відновленню життєдіяльності.

При будь-яких різких змінах середовища (стресових ситуаціях) у рослинах посилюються системи та механізми, що дозволяють їм раціональніше використовувати наявні біологічні ресурси.

Вони й дозволяють протриматися, як кажуть, до найкращих часів.

Трохи радіації йде на користь

Рослини виявилися пристосованими навіть до невеликих доз радіоактивних випромінювань.

Мало того, вони їх поглинають із користю для себе. Випромінювання посилюють ряд біохімічних процесів, що сприяє зростанню та розвитку рослин. І важливу роль у цьому відіграє, між іншим, аскорбінова кислота (вітамін С).

Рослини адаптуються до ритмів довкілля.

Зміна світлого часу темрявою, чергування протягом дня інтенсивності світла та його спектральних характеристик (через хмарність, запиленість повітря, висоти сонця) змусили рослини пристосувати до цих умов свою фізіологічну діяльність.

Вони змінюють активність фотосинтезу, утворення білків та вуглеводів, створюють певну добову та денну ритмічність внутрішніх процесів.

Рослини звикли до того, що зі зменшенням світла знижується температура, до чергування величини температури повітря вдень і вночі при збереженні більш стабільної температури грунту до різних ритмів поглинання та випаровування води.

При тимчасовому недоліку в рослині ряду елементів живлення діє механізм перерозподілу їх від старого листя до молодих пагонів, що ростуть і верхівок.

Те саме відбувається і при природному відмиранні листя. Таким чином, відбувається економія харчових засобів із їх вторинним використанням.

Рослини пристосувалися давати врожаї у теплицях

У теплицях, де умови освітленості часто бувають гірші, ніж у відкритому ґрунті (через затінення покриттям, відсутність окремих частин спектру), фотосинтез загалом протікає менш інтенсивно, ніж у відкритому ґрунті.

Але тепличні рослини пристосувалися його компенсувати за рахунок більш розвиненої листової поверхні та великого вмісту у листі хлорофілу.

У нормальних умовах зростання збільшення рослинної маси та формування врожаю у культур усе відбувається узгоджено і пристосовано до того, щоб отримання речовин від фотосинтезу було більше, ніж їх витрата на дихання.

Рослини також хочуть жити

Всі пристосувальні системи та реакції рослин до тих чи інших умов існування служать однієї мети - збереження постійного внутрішнього стану (біологічної саморегуляції), без чого не може обходитися жоден живий організм.

А доказом найкращої пристосованості будь-якої культури є отримання від неї врожаю на прийнятному рівні в найбільш несприятливий рік.

Е. Феофілов, заслужений агроном Росії

Інші статті розділу «Цікаві факти»:

1. Як пристосовуються рослини до несприятливих умов
2. Рослини провісники погоди та лих
3. Квіти з холодної порцеляни.

   Нев'януче диво

4. 8 рослинних афродизіаків для покращення сексуального життя
5. Магічні властивості рослин
6. Незвичайне застосування бананової шкірки
7. Цікаві факти про квіти 2
8. Орхідея - привид. Цікаві факти
9. Про кактуси. Вам не доведеться гортати енциклопедію
10. Рослини, які допомагають упоратися зі стресом

Ще: 010203

Вивчення методів та способів пристосувань різних рослин до впливу навколишнього середовища, які дозволяють їм, ширше розселяться та виживати у різних умовах навколишнього середовища.

Генетичне наслідування організмів до можливості адаптації.

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

HTML-версії роботи поки що немає.
Завантажити архів роботи можна перейшовши за посиланням, яке знаходиться нижче.

Адаптація людини до умов довкілля.

Наукові засади гігієнічного нормування факторів довкілля

Характеристика процесів адаптації людини до умов довкілля.

Вивчення основних механізмів адаптації. Вивчення загальних заходів для підвищення стійкості організму. Закони та закономірності гігієни. Опис принципів гігієнічного нормування.

презентація , додано 11.03.2014

Пристосування організмів до довкілля

Види адаптації живих організмів до довкілля.

Маскувальна, заступнича і попереджувальне забарвлення. Особливості поведінки та будови тіла тварин для пристосування до способу життя. Мімікрія та турбота про потомство. Фізіологічні адаптації.

презентація , додано 20.12.2010

Індикаторна роль рослин та тварин

Рослини-індикатори - рослини, для яких характерна різко виражена адаптація до певних умов довкілля.

Пристосування рослин до довкілля

Реакція живих організмів на майбутні зміни погодних умов. Приклади використання індикаційних властивостей рослин та тварин.

презентація , доданий 30.11.2011

Основні фактори водного середовища та їх вплив на організми

Загальна характеристика водяного середовища. Аналіз адаптації організмів до різних факторів – щільності води, сольового, температурного, світлового та газового режимів.

Особливості адаптації рослин та тварин до водного середовища, екологічні групи гідробіонтів.

курсова робота , доданий 29.12.2012

Вивчення пристосованості організмів до довкілля

Середовище проживання рослин та тварин. Плоди та насіння рослин, їх пристосованість до розмноження.

Пристосування до пересування різних істот. Пристосованість рослин до різних способів запилення. Виживання організмів у несприятливих умовах.

лабораторна робота , доданий 13.11.2011

Пристосування до низьких температур у тварин

Різноманітність способів пристосовуваності живих організмів до впливу несприятливих умов довкілля землі. Адаптація тварин до низьких температур.

Використання специфічних властивостей організму до життя у складних кліматичних умовах.

презентація , доданий 13.11.2014

Мікроорганізми як індикатори забруднення довкілля

Пріоритетні забруднювачі довкілля та його впливом геть грунтову біоту. Вплив пестицидів на мікроорганізми. Біоіндикація: поняття, методи та особливості. Визначення вологості ґрунту. Врахування мікроорганізмів на різних середовищах.

Середовище Ешбі та Гетчинсона.

курсова робота , доданий 12.11.2014

Проблеми використання генетично модифікованих організмів

Зберігання та передача генетичної інформації у живих організмів. Способи зміни геному, генна інженерія. Ризики для здоров'я людини та навколишнього середовища, пов'язані з генетично модифікованими організмами (ГМО), можливі несприятливі ефекти.

курсова робота , доданий 27.04.2011

Морфометрія листової платівки як показник забруднення навколишнього середовища (на прикладі р.

Види дерев, що використовуються в озелененні, інтродуковані рослини. Особливості деревних рослин. Особливості використання рослин як біоіндикатори. Біологічні індекси та коефіцієнти, що використовуються при індикаційних дослідженнях.

курсова робота , доданий 19.09.2013

Адаптація організмів до водного фактору

Адаптація рослин для підтримки водного балансу.

Тип розгалуження різних кореневих систем. Екологічні групи рослин по відношенню до води: (гідато-, гідро-, гігро-, мезо-, ксеро-, склерофіти та сукуленти). Регулювання водного обміну у наземних тварин.

реферат, доданий 26.12.2013

Пристосовність рослин до навколишнього середовища

Чим жорсткіше і важче умови проживання, тим геніальніша і різноманітніша пристосованість рослин до мінливості навколишнього середовища. Нерідко пристрій заходить настільки далеко, що зовнішнє середовище починає повністю визначати форму рослини. І тоді рослини, що відносяться до різних сімейств, але мешкають в одних і тих же суворих умовах, часто стають зовні настільки схожими одна на одну, що це може ввести в оману щодо істинності їхніх родинних зв'язків - hotcooltop.com.

Наприклад, у пустельних областях для багатьох видів, і, насамперед, для кактусів, найбільш раціональною виявилася форма кулі. Однак не все те, що має кулясту форму і втикане шипами-колючками, - кактуси. Настільки доцільна конструкція, що дозволяє вижити в найважчих умовах пустель і напівпустель, виникла і в інших систематичних групах рослин, що не належать до сімейства кактусових.

І навпаки, кактуси не завжди набувають форми кулі або колони, усіяних колючками. Один із найвідоміших у світі кактусознавців Курт Баккеберг у своїй книзі «Чудовий світ кактусів» розповідає про те, як можуть виглядати ці рослини, поміщені в ті чи інші умови проживання. Ось що він пише:

«Ніч на Кубі сповнена таємничих шурхів та звуків. Великі кажани, немов тіні, безшумно проносяться повз нас у повній темряві, лише світиться простір навколо старих дерев, в яких миріади світлячків виконують свій вогненний танець.

Непроглядна тропічна ніч з її задушливою задухою щільно огорнула землю. Тривалий шлях, пройдений нами верхи, відібрав у нас останні сили, і тепер ми, забравшись під москітні сітки, намагаємося хоч трохи відпочити. Кінцева мета нашої експедиції – край дивовижно красивих зелених кактусів групи ріпсалієвих. Але ось настала година сідлати коней. І хоча цю нескладну операцію ми проробляємо рано вранці, піт буквально заливає нам очі.

Незабаром наш невеликий караван знову вирушає в дорогу. Після кількох годин дороги зелений морок незайманого лісу починає поступово розсіюватися.

Нашим очам до самого горизонту відкривається повна сонця місцевість, покрита чагарником. Лише подекуди над ним височіють вершини низькорослих дерев, та іноді можна бачити одиночні потужні стовбури, увінчані величезними кронами.

Проте як дивно виглядають гілки дерев!

На них ніби подвійна вуаль: погойдуючись від подувів теплого приземного вітерця, з гілок майже до землі звисають довгі нитки-стебла одного з видів бромелієвих (Tillandsia usneoides), чимось схожі на довгі, посипані сріблом сивини казкові бороди.

Між ними висить маса тонких рослин-мотузок, що сплітаються в клубки: це - місце проживання колоній безлистих епіфітів, кактусів, споріднених з ріпсалієвим. Точно рятуючись втечею від буйної наземної рослинності, вони прагнуть забратися вище в крони дерев, ближче до сонячного світла. Яка різноманітність форм! Тут тонкі ниткоподібні стебла або громіздкі вкриті ніжним гарматою м'ясисті вирости, там - пагони, що сильно розрослися, що нагадують на вигляд ребристі ланцюжки.

Складне переплетення кучерявих рослин найхимерніших форм: спіральних, зазубрених, кручених, хвилястих - здається химерним витвором мистецтва. У період цвітіння вся ця зелена маса обвішана витонченими вінками або прикрашена різнобарв'ям дрібних цяток. Пізніше рослини одягають він барвисті намисто з яскраво-білих, вишневих, золотисто-жовтих і темно-блакитних ягід».

Кактуси, які пристосувалися жити в кронах лісових велетнів і стебла яких, подібно до ліан, звисають до самої землі, широко поширені в тропічних лісах Центральної та Південної Америки.

Деякі з них живуть навіть на Мадагаскарі та Цейлоні.

Лазуючі кактуси - чи не вражаючий приклад здатності рослин пристосовуватися до нових умов життя? Але він не єдиний із багатьох сотень інших. Звичайними мешканцями тропічних джунглів є рослини, що кучеряві і лазять, а також рослини-епіфіти, що поселяються в кронах деревних рослин.

Всі вони прагнуть якнайшвидше вибратися з вічних сутінків густого підліску незайманих тропічних лісів. Вони знаходять шлях нагору, до світла, не створюючи при цьому потужних стволів та опорних систем, що вимагають величезних витрат будівельного матеріалу. Вони спокійно дерються нагору, користуючись «послугами» інших рослин, що виступають у ролі опор — hotcooltop.com.

Для того щоб успішно впоратися з цим новим завданням, рослини винайшли різноманітні і досить досконалі в технічному відношенні органи: коріння, що чіпляються, і черешки листя з виростами на них, шипи на гілках, осі суцвіття, що чіпляються і т.д.

У розпорядженні рослин є петлі-аркани; спеціальні диски, за допомогою яких одна рослина своєю нижньою частиною прикріплюється до іншої; рухливі усикоподібні гачки, що спочатку впиваються в стовбур рослини-господаря, а потім розбухають у ньому; різного роду пристосування, що здавлюють і, нарешті, дуже витончений апарат захоплення.

Ми вже наводили опис структури листя банана, даний Г.

Хаберландт. Не менш барвисто описує він і ротанг - один з різновидів пальм, що лазять:

«Якщо зійти з пішохідної доріжки Ботанічного саду в Богорі (острів Ява) і дещо заглибитись у зарості, то вже за кілька кроків можна залишитися без головного убору. Десятки розкиданих всюди гачків чіплятимуться за наш одяг та численні подряпини на обличчі та руках будуть закликати до більшої обережності та уваги. Озирнувшись навколо і придивившись до апарату «хапання» рослин, у зоні дії якого ми опинилися, ми виявили, що черешки граціозного і дуже складного листя ротанга мають довгі, до одного-двох метрів, виключно гнучкі та еластичні відростки, усіяні численними твердими і до того ж ж напіврухливими шипами, кожен із яких є зігнутий і нахилений назад гачок-зачіпку.

Будь-який лист пальми забезпечений таким, що наводить страх гачкоподібним шипом, що не так просто розлучається з тим, що зачепилося за нього. Межа пружності «гака», що складається майже цілком із міцних луб'яних волокон, надзвичайно висока.

ВИКОРИСТОВУВАНІСТЬ РОСЛИН ДО НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

«На нього можна підвісити цілого бика», - жартома зауважив мій супутник, звернувши увагу на мої спроби хоча б приблизно визначити вагу, яку може витримати подібна «ліска». У багатьох споріднених ротангу пальм на такі знаряддя захоплення перетворилися подовжені осі суцвіть.

Вітер легко кидає гнучкі суцвіття з боку в бік доти, доки на їхньому шляху не виявиться стовбур дерева-опори. Численні гачки-зачіпки дозволяють їм швидко та надійно зачепитися за кору дерева.

Міцно закріпившись за допомогою розросленого листя на кількох деревах, що стоять поряд один з одним (нерідко додатковими засобами утримання служать шипи в нижній частині черешка листа або навіть у листовій піхві), зовсім гладкий, змієподібний стовбур ротанга, подібно до в'юну, підіймається вгору, продирає , Іноді перекидаючись на крони сусідніх дерев, для того, щоб зрештою пробитися молодим листям до світла і піднятися над кроною дерева-опори.

Далі йому дороги немає: даремно його пагони шукатимуть опору у повітрі. Старі листя поступово відмирає, і пальма позбавляється їх. Позбавлені «якорів-гачків», пагони пальми під вагою власної ваги ковзають вниз до тих пір, поки верхнє листя своїми шипами знову не зачепиться за будь-яку підпору.

У підніжжя дерев нерідко можна бачити численні пагони пальми, звиті в петлі, зовсім голі, без листя, часто завтовшки з руку дорослої людини. Складається враження, що пагони, наче змії, розповзаються на всі боки в пошуках нової опори. У Ботанічному саду Богора найбільша довжина ствола ротанга сягає 67 метрів. У непрохідних нетрях вологих тропічних лісів зустрічаються ротанги завдовжки 180 метрів, а іноді навіть і до 300 метрів!

Пристосованість онтогенезу рослин до умов середовища є результатом їхнього еволюційного розвитку (мінливості, спадковості, відбору). Протягом філогенезу кожного виду рослин у процесі еволюції виробилися певні потреби індивідуума до умов існування та пристосованість до займаної ним екологічної ніші. Вологолюбство і тіневитривалість, жаростійкість, холодостійкість та інші екологічні особливості конкретних видів рослин сформувалися в ході еволюції внаслідок тривалої дії відповідних умов. Так, теплолюбні рослини та рослини короткого дня характерні для південних широт, менш вимогливі до тепла та рослини довгого дня – для північних.

У природі одному географічному регіоні кожен вид рослин займає екологічну нішу, відповідну його біологічним особливостям: вологолюбні - ближче до водойм, тіневитривалі - під пологом лісу тощо. буд. Спадковість рослин формується під впливом певних умов довкілля. Важливе значення мають і зовнішні умови онтогенезу рослин.

Найчастіше рослини та посіви (посадки) сільськогосподарських культур, відчуваючи дію тих чи інших несприятливих чинників, виявляють стійкість до них як результат пристосування до умов існування, що склалися історично, що зазначав ще К. А. Тимірязєв.

1. Основні середовища життя.

При вивченні навколишнього середовища (середовища рослин і тварин та виробничої діяльності людини) виділяють такі її основні складові: повітряне середовище; водне середовище (гідросферу); тваринний світ (людина, домашні та дикі тварини, у тому числі риби та птиці); рослинний світ (культурні та дикі рослини в тому числі зростають у воді); ґрунт (рослинний шар); надра (верхня частина земної кори, в межах якої можливий видобуток корисних копалин); кліматичне та акустичне середовище.

Повітряне середовище може бути зовнішнім, у якому більшість людей проводять меншу частину часу (до 10-15%), внутрішньої виробничої (у ній людина проводить до 25-30% свого часу) та внутрішньої житлової, де люди перебувають більшу частину часу (до 60 -70% і більше).

Зовнішнє повітря біля землі містить за обсягом: 78,08% азоту; 20,95% кисню; 0,94% інертних газів та 0,03% вуглекислого газу. На висоті 5 км вміст кисню залишається тим самим, а азоту збільшується до 78,89%. Часто повітря біля поверхні землі має різні домішки, особливо в містах: там воно містить понад 40 інгредієнтів, далеких від природного повітряного середовища. Внутрішнє повітря у житлах, як правило, має

підвищений вміст вуглекислого газу, а внутрішнє повітря виробничих приміщень зазвичай містить домішки, характер яких визначається технологією виробництва. Серед газів виділяється водяна пара, яка потрапляє в атмосферу внаслідок випарів із Землі. Більша його частина (90%) зосереджена в нижньому п'ятикілометровому шарі атмосфери, з висотою його кількість дуже швидко зменшується. Атмосфера містить багато пилу, який потрапляє туди з поверхні Землі та частково з космосу. При сильних хвилюваннях вітри підхоплюють водяні бризки з морів та океанів. Так потрапляють у повітря з води частки солі. Внаслідок виверження вулканів, лісових пожеж, роботи промислових об'єктів тощо. повітря забруднюється продуктами неповного згоряння. Найбільше пилу та інших домішок у приземному шарі повітря. Навіть після дощу в 1 см міститься близько 30 тис. порошинок, а в суху погоду їх у суху погоду їх у кілька разів більше.

Всі ці найдрібніші домішки впливають на колір неба. Молекули газів розсіюють короткохвильову частину діапазону сонячного променя, тобто. фіолетові та сині промені. Тож вдень небо блакитного кольору. А частки домішок, які значно більші за молекули газів, розсіюють світлові промені майже всіх довжин хвиль. Тому, коли повітря запилене або в ньому містяться крапельки води, небо стає білуватим. На висотах небо темно-фіолетове і навіть чорне.

У результаті фотосинтезу, що відбувається на Землі, рослинність щорічно утворює 100 млрд. т. органічних речовин (близько половини припадає на частку морів і океанів), засвоюючи при цьому близько 200 млрд. т. вуглекислого газу і виділяючи у зовнішнє середовище близько 145 млрд.т. вільного кисню вважають, що завдяки фотосинтезу утворюється весь кисень атмосфери. Про роль у цьому кругообігу зелених насаджень говорять такі дані: 1 га зелених насаджень у середньому за 1 годину очищає повітря від 8 кг вуглекислого газу (що виділяється за цей час при диханні 200 осіб). Доросле дерево за добу виділяє 180 літрів кисню, а за п'ять місяців (з травня до вересня) воно поглинає близько 44 кг вуглекислого газу.

Кількість кисню, що виділяється, і поглинається вуглекислого газу залежить від віку зелених насаджень, видового складу, щільності посадки та інших факторів.

Не менше значення мають і морські рослини - фітопланктон (в основному водорості та бактерії), що вивільняють шляхом фотосинтезу кисень.

Водне середовище включає поверхневі та підземні води. Поверхневі води переважно зосереджено океані, змістом 1 млрд. 375 млн. кубічних кілометрів - близько 98% всієї води Землі. Поверхня океану (акваторія) становить 361 млн квадратних кілометрів. Вона приблизно в 2,4 рази більша за площу суші - території, що займає 149 млн. квадратних кілометрів. Вода в океані солона, причому більша її частина (понад 1 млрд. кубічних кілометрів) зберігає постійну солоність близько 3,5% і температуру, приблизно рівну 3,7є С. Помітні відмінності в солоності та температурі спостерігаються майже виключно в поверхневому шарі води, а також в околиць і особливо в середземних морях. Вміст розчиненого кисню у воді значно зменшується на глибині 50-60 метрів.

Підземні води бувають солоними, солонуватими (меншою солоності) та прісними; існуючі геотермальні води мають підвищену температуру (понад 30єС).

Для виробничої діяльності людства та його господарсько-побутових потреб потрібна прісна вода, кількість якої становить лише 2,7% загального обсягу води на Землі, причому дуже мала її частка (всього 0,36%) є у легкодоступних для видобутку місцях. Більшість прісної води міститься у снігах і прісноводних айсбергах, що у районах переважно Південного полярного кола.

Річний світовий річковий стік прісної води становить 37,3 тис. кубічних кілометрів. Крім того, може використовуватися частина підземних вод, що дорівнює 13 тис. кубічних кілометрів. На жаль, більша частина річкового стоку в Росії, що становить близько 5000 кубічних кілометрів, припадає на малородючі та малозаселені північні території.

Кліматичне середовище є важливим фактором, що визначає розвиток різних видів тваринного, рослинного світу та його родючість. Характерною особливістю Росії і те, що більшість її території має значно холодніший клімат, ніж у інших країнах.

Усі розглянуті складові довкілля входять до

БІОСФЕР: оболонку Землі, що включає частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери, які взаємно пов'язані складними біохімічними циклами міграції речовини та енергії, геологічну оболонку Землі, населену живими організмами. Верхня межа життя біосфери обмежена інтенсивною концентрацією ультрафіолетових променів; нижній - високою температурою земних надр (понад 100 ° С). Крайніх меж її досягають лише нижчі організми – бактерії.

Адаптація (пристосування) рослини до конкретних умов середовища забезпечується за рахунок фізіологічних механізмів (фізіологічна адаптація), а у популяції організмів (виду) – завдяки механізмам генетичної мінливості, спадковості та відбору (генетична адаптація). Чинники довкілля можуть змінюватися закономірно і випадково. Закономірно змінювані умови середовища (зміна пори року) виробляють у рослин генетичну пристосованість до цих умов.

У природних для виду природних умовах проростання або обробітку рослини в процесі свого росту і розвитку часто відчувають вплив несприятливих факторів зовнішнього середовища, до яких відносять температурні коливання, посуху, надмірне зволоження, засоленість грунту і т. д. Кожна рослина має здатність до адаптації до мінливих умовах довкілля у межах, обумовлених його генотипом. Чим вище здатність рослини змінювати метаболізм відповідно до навколишнього середовища, тим ширша норма реакції даної рослини і краще здатність до адаптації. Ця властивість вирізняє стійкі сорти сільськогосподарських культур. Як правило, несильні та короткочасні зміни факторів зовнішнього середовища не призводять до суттєвих порушень фізіологічних функцій рослин, що обумовлено їх здатністю зберігати відносно стабільний стан за умов зовнішнього середовища, тобто підтримувати гомеостаз. Однак різкі та тривалі впливи призводять до порушення багатьох функцій рослини, а часто і до її загибелі.

При дії несприятливих умов зниження фізіологічних процесів та функцій може досягати критичних рівнів, що не забезпечують реалізацію генетичної програми онтогенезу, порушуються енергетичний обмін, системи регуляції, білковий обмін та інші життєво важливі функції рослинного організму. При вплив на рослину несприятливих факторів (стресорів) у ньому виникає напружений стан, відхилення від норми – стрес. Стрес – загальна неспецифічна адаптаційна реакція організму на дію будь-яких несприятливих факторів. Виділяють три основні групи факторів, що викликають стрес у рослин: фізичні – недостатня або надмірна вологість, освітленість, температура, радіоактивне випромінювання, механічні дії; хімічні - солі, гази, ксенобіотики (гербіциди, інсектициди, фунгіциди, промислові відходи та ін.); біологічні - ураження збудниками хвороб або шкідниками, конкуренція з іншими рослинами, вплив тварин, цвітіння, дозрівання плодів.

Завдання 1. Адаптація рослин до поширення насіння

Встановіть, як йшла адаптація рослин до поширення насіння за рахунок комах, птахів, ссавців та людини. Заповніть таблицю.

Адаптація рослин до поширення насіння

Які властивості мають насіння перелічених у таблиці рослин, які сприяють поширенню насіння знайденими Вами способами? Наведіть конкретні приклади.

Взаємодія двох популяцій теоретично можна представити у вигляді парних комбінацій символів "+", "-", "0", де "+" означає вигоду для популяції, "-" - погіршення стану популяції, тобто шкоду, і "0" - відсутність значних змін під час взаємодії. Використовуючи запропоновану символіку, дайте визначення типів взаємодії, наведіть приклади взаємин і складіть таблиці в зошиті.

Біотичні взаємини

1. Використовуючи дидактичний матеріал, складіть харчову мережу екосистеми озера.

2. За яких умов озеро не змінюватиметься тривалий час?

3. Які дії людей можуть призвести до швидкого руйнування озерної екосистеми?

Індивідуальне завдання за модулем «Від екології організмів до екології екосистем» Варіант 6

Завдання 1. Адаптація живих організмів до екстремальних умов життя

Багато організмів протягом життя періодично зазнають впливу факторів, що сильно відрізняються від оптимуму. Їм доводиться переносити і сильну спеку, і морози, і літні посухи, і пересихання водойм, і нестачу їжі. Як пристосовуються вони до таких екстремальних умов, коли нормальне життя дуже утруднене? Наведіть приклади основних шляхів адаптації до перенесення несприятливих умов життя

Завдання 2. Біотичні взаємини.

Визначте за графіками, до яких наслідків можуть призвести взаємини між двома близькими видами організмів, що спільно мешкають в одній екологічній ніші? Як називається це взаємини? Відповідь поясніть.

Рис.11. Зростання чисельності двох видів інфузорій-туфельок (1 – черевичок хвостатий, 2 – черевичок золотистий):

А – при вирощуванні у чистих культурах із великою кількістю їжі (бактерій); Б – у змішаній культурі, з тією ж кількістю їжі

Завдання 3. Природні екосистеми Південного Уралу

1. Складіть харчову мережу річкової екосистеми.

2. За яких умов річка не змінюватиметься тривалий час?

3. Які дії людей можуть призвести до швидкого руйнування річкової екосистеми?

4. Охарактеризуйте трофічну структуру екосистеми за допомогою екологічних пірамід чисельності, біомас, енергії.

Дуже рідко насіння проростає на самій рослині, як це спостерігається у так званих живородящих представників мангрових лісів. Набагато частіше насіння або плоди з ув'язненим в них насінням повністю втрачають зв'язок з материнською рослиною і починають самостійне життя десь в іншому місці.

Часто насіння і плоди падають недалеко від материнської рослини і тут же проростають, даючи початок новим рослинам. Але найчастіше тварини, вітер чи вода забирають їх у нові місця, де вони, якщо умови виявляться відповідними, можуть прорости. Так відбувається розселення - необхідний етап у насіннєвому розмноженні.

Для позначення будь-яких частин рослини, які служать для розселення, є дуже зручний термін діаспора (від гроч. diaspeiro- Розсіюю, поширюю). Вживаються також такі терміни, як «пропагула», «мігрула», «діссемінула» та «гермула», а в російській літературі, крім того, запропонований В.М. Хитрове термін «зачаток розселення». У світовій літературі отримав поширений термін «діаспора», хоча він, можливо, і не найкращий. Основні діаспори, з якими ми матимемо справу в цьому розділі, - це насіння і плоди, рідше - метою супліддя або, навпаки, тільки частини плода, дуже рідко - ціла рослина.

Спочатку діаспорами квіткових рослин було окреме насіння. Але, мабуть, вже на ранніх етапах еволюції ця функція почала переходити до плодів. У сучасних квіткових рослин діаспорами є в одних випадках насіння (особливо у примітивних груп), в інших – плоди. У рослин з плодами, що розкриваються, такими, як листівка, боб або коробочка, діаспорою є насіння. Але з виникненням соковитих плодів (ягід, кістянок тощо), а також сухих плодів (горішків, сім'янок тощо), що не розкриваються, діаспорою стає сам плід. У деяких сімействах, наприклад, у сімействі лютикових, ми можемо спостерігати обидва типи діаспор.

У відносно невеликої кількості квіткових рослин діаспори поширюються без участі будь-яких зовнішніх агентів. Такі рослини називаються автохор (від грец. autos- сам і choreo- відходжу, просуюсь), а саме явно - автохорією. Але в більшості квіткових рослин діаспори поширюються за допомогою тварин, води, вітру або, нарешті, людини. Це алохори (від грец. allos- Інший).

Залежно від агента, що бере участь у поширенні насіння та плодів, аллохорія поділяється на зоохорію (від грец. zoon- тварина), антропохорію (від грецьк, anthropos- Людина), анемохорію (від грец. anomos- вітер) та гідрохорію (від грец. hydro- Вода) (Федоров, 1980).

Автохорія - поширення насіння внаслідок активності будь-яких структур самої рослини або під впливом сили тяжіння. Наприклад, стулки бобів нерідко різко скручуються при розтину плода та відкидають насіння. Опадіння діаспор під впливом сили тяжкості називають барохорією.

Балістохорія - розкидання діаспор в результаті пружних рухів стебел рослин, викликаних поривами вітру, або що виникають, коли будь-яка тварина або людина при русі зачіпає рослину. У балістохорних цвяхових діаспорами служать насіння, а у зонтичних - мерикарпії.

Анемохорія – поширення діаспор за допомогою вітру. Діаспори при цьому можуть поширюватися в товщі повітря, по поверхні грунту або води. Для анемохорних рослин адаптивно вигідне збільшення парусності діаспор. Це може досягатися шляхом зменшення їх розмірів. Так, насіння Pyroloideae(грушанкових, одне з підродин вересових - Ericaceae) і орхідні дуже дрібні, пилоподібні і можуть підхоплюватися навіть конвективними потоками повітря в лісі. Насіння грушанкових і орхідних містить недостатньо поживних речовин для нормального розвитку проростка. Наявність у цих рослин настільки дрібного насіння можливе лише тому, що їх проростки мікотрофні. Інший спосіб збільшення парусності діаспор - виникнення різноманітних волосків, чубків, крил тощо. Плоди з крилоподібними виростами, які розвинені у ряду деревних рослин, у процесі падіння з дерева обертаються, що уповільнює їх падіння і дозволяє видалятися від материнської рослини. Аеродинамічні властивості плоду кульбаби і деяких інших, складноцвітих такі, що дозволяють йому підніматися в повітрі під дією вітру завдяки тому, що чубчик волосків, що розрісся, у формі парасольки відділений від важкої містить насіння важкої частини сім'янки, так званим носиком. Тому під дією вітру плід нахиляється і виникає підйомна сила. Втім, у багатьох інших складноцвітих носиків немає, а їх забезпечені волосками плоди також успішно поширюються вітром.

Гідрохорія – перенесення діаспор за допомогою води. Діаспори гідрохорних рослин мають пристрої, що підвищують їх плавучість і захищають зародок від попадання води.

Зоохорія – поширення діаспор тваринами. Найбільш важливі групи тварин, що розповсюджують плоди та насіння - птиці, ссавці та мурахи. Мурахи зазвичай розносять однонасіннєві діаспори або окреме насіння (мирмекохорія). Для діаспор мирмекохорних рослин характерна наявність елайос - багатих поживними речовинами придатків, які можуть залучати мурах також своїм зовнішнім виглядом і запахом. Мурахи не поїдають саме насіння діаспор, що розноситься.

Поширення діаспор хребетними тваринами можна поділити на три типи. При ендозоохорії тварини поїдають цілі діаспори (зазвичай соковиті) або їх частини, причому насіння проходить через травний тракт, але не перетравлюється там і виводиться назовні. Вміст насіння захищений від перетравлення щільною оболонкою. Це може бути спермодерма (у ягодах) або внутрішній шар перикарпію (у кістянках, піренаріях). Насіння деяких рослин не здатне до проростання до тих пір, поки не пройдуть через травний тракт тварини. При синзоохорії тварини вживають у їжу безпосередньо вміст насіння, багатий на поживні речовини. Діаспори синзоохорних рослин зазвичай оточені досить міцною оболонкою (наприклад, горіхи), розгризання якої потребує зусиль та часу. Деякі тварини створюють запаси таких плодів в особливих місцях або забирають їх у гнізда, або просто воліють поїдати їх далеко від продукуючої рослини. Частина діаспор тварини втрачають або не використовують, що забезпечує розселення рослини. Епізоохорія – перенесення діаспор на поверхні тварин. Діаспори можуть мати вирости, шипи та інші структури, що дозволяють зачепитися за шерсть ссавців, пір'я птахів тощо. Непоодинокі і клейкі діаспори.

Під антропохорії розуміють поширення діаспорою людиною. Хоча більшість рослин природних фітоценозів практично не мають історично сформованих адаптацій до поширення плодів і насіння саме людиною, господарська діяльність людей сприяла розширенню ареалу багатьох видів. Багато рослин були вперше - частково навмисно, частково випадково - завезені на континенти, де раніше не зустрічалися. Деякі бур'яни за ритмом розвитку і розміром діаспор дуже близькі до рослин, поля яких вони засмічують. Це можна як адаптацію до антропохорії. В результаті вдосконалення техніки землеробства деякі з таких бур'янів стали дуже рідкісними і заслуговують на охорону.

Для деяких рослин характерна гетерокарпія – здатність до утворення на одній рослині плодів різної будови. Іноді неоднорідними виявляються не плоди, а частини, куди розпадається плід. Гетерокарпія часто супроводжується гетероспермією - різноякісністю насіння, що виробляються однією рослиною. Гетерокарпія та гетероспермія можуть проявлятися як у морфологічній, так і анатомічній будові плодів і насіння, а також у фізіологічних особливостях насіння. Ці явища мають важливе адаптивне значення. Нерідко одна частина діаспор, що виробляються рослиною, має пристосування до рознесення на далекі відстані, а інша таких пристосувань не має. Перші часто містять насіння, здатне до проростання на наступний рік, а другі - насіння, що перебувають у глибшому спокої і входять до ґрунтового банку насіння. Гетероспермія та гетерокарпія більш звичайні у однорічних рослин (Тімонін, 2009).