A növények adaptálása a városi viszonyokhoz. Milyen tényezők járultak hozzá a zárvatermő növények elterjedéséhez a Földön? Milyen adaptációk járultak hozzá a családi növények széleskörű elterjedéséhez

Most, hogy megismertük a növények négy fő csoportjának, nevezetesen a mohaféléknek, a páfrányoknak, a gymnospermeknek és a zárvatermőknek (virágzás) megkülönböztető jellemzőit, könnyebben elképzelhetjük a növények evolúciós előrehaladását az élethez való alkalmazkodás folyamatában. szárazföldön.

Problémák

Talán a legnehezebb probléma, amelyet valahogy le kellett küzdeni ahhoz, hogy a vízi életmódról a szárazföldi életmódra váltsunk, a probléma volt. kiszáradás... Minden olyan növény, amelyet ilyen vagy olyan módon nem védenek, például nem borítják viaszos kutikula, nagyon hamar kiszárad, és kétségtelenül elpusztul. Még ha ezt a nehézséget is leküzdjük, maradnak más megoldatlan problémák. És mindenekelőtt az a kérdés, hogyan lehet sikeresen végrehajtani a szexuális reprodukciót. Az első növényekben a hím ivarsejtek részt vettek a szaporodásban, amelyek csak vízben úszva tudtak nőstény ivarsejteket megközelíteni.

Általában úgy gondolják, hogy az első növények, amelyek birtokba vették a földet, a zöld algákból származtak, amelyek evolúciós szempontból legfejlettebb képviselőiben megjelentek a szaporítószervek, nevezetesen az archegonia (nőstény) és az antheridia (hím); ezekben a szervekben az ivarsejtek elrejtve, következésképpen védettek voltak. Ez a körülmény és számos más jól körülhatárolható eszköz, amely segít elkerülni a kiszáradást, lehetővé tette, hogy a zöldalga néhány képviselője birtokba vegye a földet.

A növények egyik legfontosabb evolúciós tendenciája a víztől való fokozatosan növekvő függetlenségük.

Az alábbiakban felsoroljuk a vízi létről a szárazföldre való átmenettel kapcsolatos fő nehézségeket.

Kiszáradás. A levegő szárító közeg, és a víz számos okból nélkülözhetetlen az élethez (3.1.2. szakasz). Következésképpen szükség van a víz befogadására és tárolására szolgáló berendezésekre.
Reprodukció. A kényes ivarsejteket védeni kell, a mobil hím ivarsejtek (sperma) csak vízben találkozhatnak a női ivarsejtekkel.
Támogatás. A vízzel ellentétben a levegő nem támogatja a növényeket.
Táplálás. A növényeknek fényre és szén-dioxidra (CO 2) van szükségük a fotoszintézishez, ezért a növény legalább egy részének a talaj fölé kell emelkednie. Ásványi sók és víz azonban a talajban vagy annak felszínén vannak, és ezen anyagok hatékony felhasználása érdekében a növény egy részének a földben kell lennie, és sötétben kell növekednie.
Gázcsere. A fotoszintézishez és a légzéshez szükséges, hogy a szén-dioxid és az oxigén cseréje ne a környező oldattal, hanem a légkörrel történjen.
Környezeti tényezők. A víz, különösen, ha annyi van belőle, mint mondjuk egy tóban vagy az óceánban, biztosítja a környezeti feltételek magas állandóságát. A szárazföldi élőhelyet sokkal inkább az olyan fontos tényezők változékonysága jellemzi, mint a hőmérséklet, a fényintenzitás, az ionkoncentráció és a pH.

Májfű és moha

A mohák jól alkalmazkodnak a spórák szárazföldi viszonyok között történő elterjedéséhez: ez függ a tok kiszáradásától és a kis, könnyű spórák szél általi szétszóródásától. Ezek a növények azonban továbbra is függnek a víztől a következő okok miatt.

Vízre van szükségük a szaporodáshoz, mivel a spermiumoknak fel kell úszniuk az archegóniába. Ezek a növények olyan adaptációkat fejlesztettek ki, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy csak nedves környezetben engedjék ki a spermát, mivel csak ilyen környezetben nyílnak meg az antheridiumok. Ezek a növények részben alkalmazkodtak a szárazföldi élethez, mivel ivarsejtjeik védőszerkezetekben - antheridia és archegonia - képződnek.
Nincsenek speciális tartószöveteik, ezért a növény felfelé irányuló növekedése korlátozott.
A bryophytáknak nincsenek gyökerei, amelyek messzire behatolnak az aljzatba, és csak ott élhetnek meg, ahol a talaj felszínén vagy annak felső rétegeiben elegendő nedvesség és ásványi só található. Vannak azonban rizoidjai, amelyekkel a talajhoz tapadnak; ez az egyik adaptáció a kemény aljzaton való élethez.

2.4. A májfüvet és a mohát gyakran nevezik a növényvilág kétéltűeinek (kétéltűeknek). Röviden indokolja, miért.

Páfrányok

2.5. A páfrányok jobban alkalmazkodnak a szárazföldi élethez, mint a májfű és a moha. Hogyan jelenik meg?

2.6. Melyek a szárazföldi élethez rosszul alkalmazkodó mohák, páfrányok és májmohák fontos jelei?

Magnövények - tűlevelűek és virágos növények

Az egyik fő nehézség, amellyel a szárazföldi növények szembesülnek, a gametofiták generációjának sebezhetőségével kapcsolatos. Például a páfrányokban a gametofiton egy finom kinövés, amely hím ivarsejteket (spermiumokat) képez, amelyeknek vízre van szükségük a tojás eléréséhez. A magnövényekben azonban a gametofita védett és nagymértékben csökkent.

A vetőmagnövényeknek három fontos előnyük van: először is heterogének; másodsorban a nem lebegő hím ivarsejtek megjelenése, harmadszor pedig a magvak képződése.

KÜLÖNBSÉG ÉS NEM LEBESZŐ FÉRFI JÁTÉKOK.

Rizs. 2.34. A növények életciklusának általános sémája, amely tükrözi a generációk váltakozását. Figyeljük meg a haploid (n) és diploid (2n) stádiumok jelenlétét. A gametofita mindig haploid, és mindig mitotikus osztódással képez ivarsejteket. A sporofita mindig diploid, és mindig a meiotikus osztódás eredményeként képez spórákat.

A növények evolúciójában nagyon fontos szerepet játszott néhány páfrány és közeli rokonaik megjelenése, amelyek kétféle spórát képeztek. Ezt a jelenséget az ún sokféleségés a növények heterogének. Minden vetőmag növények heterogének. Nagy vitákat alakítanak ki ún megaspórák, az egyik típusú sporangiumokban (megasporangiák) és a kis spórákban, amelyeket mikrospóráknak neveznek, egy másik típusú sporangiumokban (mikrosporangiumok). Csírázva a spórák gametofitákká alakulnak (2.34. ábra). A megaspórák nőstény gametofitákká, a mikrospórákból hímekké fejlődnek. A magnövényekben a megaspórák és mikrospórák által képzett gametofiták nagyon kicsik, és soha nem szabadulnak fel a spórákból. Így a gametofiták védve vannak a kiszáradástól, ami fontos evolúciós vívmány. A hím gametofiton spermájának azonban továbbra is a női gametofitonhoz kell utaznia, amit nagyban elősegít a mikrospórák szétszóródása. Mivel nagyon kicsik, nagy mennyiségben alakulhatnak ki, és a szél távol hordja őket a szülő sporofitától. Véletlenül a megaspóra közvetlen közelében lehetnek, amely magnövényekben nem válik el a szülősporofitától (2.45. ábra). Ez így történik beporzás olyan növényekben, amelyek pollenszemcséi mikrospórák. A hím ivarsejtek pollenszemekben képződnek.

Rizs. 2.45. A diverzitás és a beporzás főbb elemeinek sematikus ábrázolása.

A vetőmagoknak van egy másik evolúciós előnye is. A hím ivarsejteknek már nem kell felúszniuk a női ivarsejtekhez, mivel a magnövények pollencsöveket fejlesztettek ki. Pollenszemcsékből fejlődnek, és a nőstény ivarsejtek irányába nőnek. Ezen a csövön keresztül a hím ivarsejtek elérik a női ivarsejteket és megtermékenyítik azt. Lebegő spermiumok már nem képződnek, csak a hím sejtmagok vesznek részt a megtermékenyítésben.

Következésképpen a növények kifejlesztették a víztől független trágyázási mechanizmust. Ez volt az egyik oka annak, hogy a magnövények annyira felülmúlták a többi növényt a meliorációban. Kezdetben a beporzás csak a szél segítségével ment végbe - ez egy meglehetősen véletlenszerű folyamat, amelyet nagy pollenveszteség kísért. Azonban már az evolúció korai szakaszában, mintegy 300 millió évvel ezelőtt, a karbon-korszakban megjelentek a repülő rovarok, és velük együtt a hatékonyabb beporzás lehetősége is. A virágos növények nagymértékben alkalmazzák a rovarbeporzást, míg a tűlevelűeknél továbbra is a szélporzás uralkodik.

MAGOK. A korai heterosporózus növényekben megaspórák szabadultak fel a szülősporofitonból, mint a mikrospórák. A magnövényekben a megaspórák nem válnak el az anyanövénytől, a megasporangiumokban maradnak, ill. petesejtek(2.45. ábra). A petesejt a női ivarsejtet tartalmazza. A női ivarsejt megtermékenyítése után a petesejteket már hívják mag... Így a mag megtermékenyített petesejt. A petesejt és a mag jelenléte bizonyos előnyökkel jár a magnövények számára.

A női gametofitont a petesejt védi. Teljesen a szülő sporofitától függ, és a szabadon élő gametofitonnal ellentétben érzéketlen a kiszáradásra.
A megtermékenyítés után a magban tápanyag -utánpótlás képződik, amelyet a gametofita a sporofita szülőnövénytől kap, ettől még mindig nem választják el. Ezt az állományt a magcsírázás után a fejlődő zigóta (a következő sporofita generáció) használja fel.
A magokat úgy tervezték, hogy túléljék a kedvezőtlen körülményeket, és nyugalmi állapotban maradjanak, amíg a feltételek kedvezőek lesznek a csírázáshoz.
A magvak különféle adaptációkat fejleszthetnek ki, hogy megkönnyítsék elterjedésüket.

A mag összetett szerkezet, amelyben három nemzedék sejtjeit gyűjtik össze - a szülői sporofitát, a női gametofitát és a következő sporofita nemzedék embrióját. A szülői sporofiton mindent megad a magnak, ami az élethez szükséges, és csak a mag teljes beérése után, i.e. tápanyagkészletet halmoz fel a sporofita embrió számára, elválik a szülő sporofitától.

2.7. A szél által hordozott pollenszemcsék (mikrospórák) túlélésének és fejlődésének esélyei sokkal alacsonyabbak, mint a Dryopteris spóráké. Miért?

2.8. Magyarázza el, miért nagyok a megaspórák és miért kicsik a mikrospórák.

2.7.7. A magnövények szárazföldi élethez való alkalmazkodásának összefoglalása

A magnövények fő előnyei az összes többihez képest a következők.

A gametofita -generáció erősen csökken, és teljesen függ a szárazföldi élethez jól alkalmazkodó sporofitától, amelyen belül a gametofita mindig védett. Más növényekben a gametofiton nagyon könnyen kiszárad.
A trágyázás a víztől függetlenül történik. A hím ivarsejtek mozdulatlanok, és a szél vagy a rovarok a pollenszemek belsejében hordozzák. A hím ivarsejtek végső átvitele a női ivarsejtekbe a pollencsövön keresztül történik.
A megtermékenyített petesejtek (magok) egy ideig a szülősporofiton maradnak, amelytől védelmet és táplálékot kapnak, mielőtt szétszóródnának.
Sok vetőmagban másodlagos növekedés figyelhető meg nagy mennyiségű fa lerakódásával, amely támogató funkciót lát el. Az ilyen növények fákká és cserjékké nőnek, amelyek hatékonyan versenyezhetnek a fényért és egyéb erőforrásokért.

A legfontosabb evolúciós trendek egy részét az ábra foglalja össze. 2.33. A magnövények más jellemzőkkel is rendelkeznek, amelyek nemcsak ebbe a csoportba tartoznak, hanem a szárazföldi élethez való alkalmazkodás szerepét is ellátják.

Rizs. 2.33. A növényrendszertan és néhány alapvető trend a növények fejlődésében.

A valódi gyökerek kivonják a nedvességet a talajból.
A növényeket a felhám védi a kiszáradástól vízálló kutikulával (vagy másodlagos növekedés után kialakult parafával).
A növény szárazföldi részeinek epidermiszébe, különösen a levelekbe sok apró rés hatol be, ún. sztóma amelyen keresztül gázcsere történik az üzem és a légkör között.
A növények speciálisan alkalmazkodnak a forró, száraz körülmények közötti élethez (19. és 20. fejezet).

Nagyon ritkán magok csíráznak magán a növényen, amint azt a mangrove-erdők úgynevezett viviparous képviselőinél megfigyelték. Sokkal gyakrabban előfordul, hogy a magvak vagy gyümölcsök, amelyekben magvak vannak zárva, teljesen elveszítik kapcsolatukat az anyanövényekkel, és valahol máshol kezdik meg önálló életüket.

A magvak és gyümölcsök gyakran az anyanövény közelébe esnek, és itt csíráznak ki, új növényeket hozva létre. De leggyakrabban az állatok, a szél vagy a víz új helyekre viszi őket, ahol megfelelő körülmények között csírázhatnak. Így zajlik letelepedés - a magszaporodás szükséges szakasza.

Az üzem bármely részének megjelölésére, amely áttelepítésre szolgál, van egy nagyon kényelmes diaszpóra kifejezés (a groch. diaspeiro- szétszórni, elosztani). Olyan kifejezéseket is használnak, mint a "propagula", "migrula", "disseminula" és "hermula", és az orosz irodalomban V.N. Khitrovo kifejezés "a település kezdete". A világirodalomban a „diaszpóra” kifejezés elterjedt, bár lehet, hogy nem a legjobb. A fő diaszpórák, amelyekkel ebben a részben foglalkozunk, a magvak és a gyümölcsök, ritkábban - a meddőség célja, vagy éppen ellenkezőleg, csak a gyümölcs egy része, nagyon ritkán egy egész növény.

Eredetileg a virágzó növények diaszpórái egyedi magvak voltak. De valószínűleg már az evolúció korai szakaszában ez a funkció a gyümölcsökhöz kezdett átadni. A modern virágos növényekben a diaszpórák bizonyos esetekben magok (különösen primitív csoportokban), másokban gyümölcsök. Az olyan növényekben, amelyeknek kitörő termése van, például szórólap, bab vagy kapszula, a mag a diaszpóra. De a lédús gyümölcsök (bogyók, csonthéjasok stb.), valamint a nem nyíló száraz gyümölcsök (diófélék, magvak stb.) megjelenésével maga a gyümölcs diaszpórává válik. Néhány családban, például a boglárkacsaládban, mindkét típusú diaszpórát megfigyelhetjük.

Viszonylag nagyon kis számú virágzó növényben a diaszpórák külső szerek bevonása nélkül terjednek. Az ilyen növényeket autochore-nak nevezik (görögül. autók- magát és koreó- Távolodok, haladok előre), de nyilvánvalóan - autokória. De a virágos növények túlnyomó többségében a diaszpórák állatokon, vízen, szélen vagy végül emberen keresztül terjednek. Ezek allohorok (a görögből. allos- egy másik).

A magvak és gyümölcsök terjesztésében részt vevő ágenstől függően az allochory zoochoria (görög szóból) zoochoria-ra oszlik. zoon- állat), antropokória (görögből, antroposz- ember), anemochoria (görögből. anomos- szél) és hydrochoria (görögül. víz- víz) (Fedorov, 1980).

Autochória - a magvak terjedése a növény bármely szerkezetének tevékenysége következtében vagy a gravitáció hatására. Például a hüvelyek gyakran élesen felkunkorodnak, amikor a gyümölcsöt kinyitják, és kidobják a magokat. A diaszpórák gravitáció hatására bekövetkezett bukását barochoria-nak nevezik.

A ballistochoria a diaszpórák szétszóródása a növényi szárak rugalmas mozgása következtében, amelyet széllökések okoznak, vagy akkor keletkezik, amikor egy állat vagy egy személy mozgás közben megérinti a növényt. A ballistochorus szegfűben a magvak diaszpóraként, az ernyősökben pedig a merikarpuszként szolgálnak.

Anemochoria - a diaszpórák terjedése a szél segítségével. Ugyanakkor a diaszpórák szétterjedhetnek a légoszlopban, a talaj vagy a víz felszínén. Az anemochorális növények esetében adaptív módon előnyös a diaszpórák szélsebességének növelése. Ezt méretük csökkentésével lehet elérni. Tehát a magok Pyroloideae(grushankovye, a hanga egyik alcsaládja - Ericaceae) és az orchideák nagyon kicsik, porosak, és még az erdő konvekciós légáramai is felvehetik őket. A télizöld és az orchidea növények magjai nem tartalmaznak elegendő tápanyagot a palánta normális fejlődéséhez. Az ilyen kis magvak jelenléte ezekben a növényekben csak azért lehetséges, mert palántáik mikotrófok. A diaszpórák szélviharának fokozásának másik módja a különféle szőrszálak, címerek, szárnyak stb. A számos fás szárú növényben kialakult pterigoid kinövésű gyümölcsök a fáról való leesés során forognak, ami lelassítja a lehullást, és lehetővé teszi számukra, hogy eltávolodjanak az anyanövénytől. A pitypang és néhány más asteraceae termésének aerodinamikai tulajdonságai olyanok, hogy lehetővé teszik, hogy a szél hatására felemelkedjen a levegőben, mivel az esernyő alakú túlnőtt szőrcsomó elválik az achene nehéz, magot hordozó, nehéz része, az ún. Ezért a szél hatására a magzat megdől, és emelőerő lép fel. Sok más Compositae-nak azonban nincs orra, és szőrös terméseit is sikeresen terjeszti a szél.

A hidrochória a diaszpórák víz útján történő átvitele. A hidrokróm növények diaszpórái rendelkeznek olyan eszközökkel, amelyek növelik felhajtóképességüket és megvédik az embriót a víz behatolásától.

A Zoochoria a diaszpórák állatok általi eloszlása. A gyümölcsöt és magvakat terjesztő legfontosabb állatcsoportok a madarak, az emlősök és a hangyák. A hangyák általában egymagvú diaszpórákat vagy egymagot (myrmecochoria) hordoznak. A mirmekokóros növények diaszpóráit az elioszómák jelenléte jellemzi – tápanyagban gazdag függelékek, amelyek megjelenésükkel és illatukkal is vonzhatják a hangyákat. A hangyák maguk nem eszik meg az elterjedt diaszpórák magvait.

A diaszpórák gerincesek szerinti megoszlása három típusra osztható. Az endozoochoria esetén az állatok egész diaszpórákat (általában lédúsakat) vagy azok egy részét megeszik, és a magvak átjutnak az emésztőrendszeren, de ott nem emésztik meg, és kiürülnek. A mag tartalmát sűrű héj védi az emésztéstől. Lehet spermoderma (bogyókban) vagy a maghéj belső rétege (csuhéban, pirenaria). Egyes növények magjai addig nem képesek csírázni, amíg át nem haladnak az állat emésztőrendszerén. A synzoochoriával az állatok közvetlenül megeszik a mag tápanyagokban gazdag tartalmát. A synzoochore növények diaszpóráit általában kellően erős héj veszi körül (például diófélék), amelynek rágcsálása erőfeszítést és időt igényel. Egyes állatok az ilyen gyümölcsöket speciális helyeken tárolják, vagy fészkekbe viszik, vagy egyszerűen csak szívesebben fogyasztják el a termelő növénytől. Az állatok elveszítik a diaszpóra egy részét, vagy nem használják fel, ami biztosítja a növény eloszlását. Az epizoochoria a diaszpórák átvitele az állatok felszínére. A diaszpóráknak lehetnek kinövései, tövisei és egyéb szerkezetei, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy belekapaszkodjanak az emlősök gyapjába, a madarak tollaiba stb. A ragadós diaszpórák nem ritkák.

Az antropokorium alatt a diaszpórák ember általi terjedését értjük. Bár a természetes fitocenózisok legtöbb növénye gyakorlatilag nem rendelkezik történelmileg kialakult alkalmazkodással a gyümölcsök és magvak ember általi elosztásához, az emberi gazdasági tevékenység számos faj körének bővüléséhez járult hozzá. Sok növényt először - részben szándékosan, részben véletlenül - olyan kontinensekre telepítettek be, ahol korábban nem találták. Egyes gyomnövények fejlődési ritmusukat és diaszpóraméretüket tekintve nagyon közel állnak azokhoz a kultúrnövényekhez, amelyek tábláit fertőzik. Ez az antropokhoriához való alkalmazkodásnak tekinthető. A gazdálkodási technikák fejlesztésének eredményeként ezeknek a gyomoknak egy része nagyon megritkult és védelmet érdemel.

Néhány növényt a heterokarp jellemez - az a képesség, hogy egy növényen különböző szerkezetű gyümölcsöket képezhet. Néha nem a gyümölcsök heterogének, hanem azok a részek, amelyekre a gyümölcs feltörik. A heterokarpot gyakran heterospermia kíséri – egy növény által termelt különféle magvak. A heterokarp és a heterospermia megnyilvánulhat a gyümölcsök és magvak morfológiai és anatómiai szerkezetében, valamint a magvak élettani jellemzőiben. Ezek a jelenségek fontos adaptív jelentéssel bírnak. Gyakran előfordul, hogy a növény által termelt diaszpórák egyik részének vannak olyan adaptációi, amelyek nagy távolságra is elvihetők, míg a másiknak nincsenek ilyen adaptációi. Az előbbiek gyakran a következő évben csírázóképes magvakat tartalmaznak, az utóbbiak pedig mélyebb nyugalmi állapotban lévő magvakat, amelyek a talajmagbankba kerülnek. A heterospermia és a heterocarp gyakoribb az egynyári növényeknél (Timonin, 2009).

A napfény a növények életének egyik legfontosabb környezeti mutatója. A klorofill felszívja, és az elsődleges szerves anyagok felépítésében használják. Szinte minden szobanövény fényigényes, pl. jobban fejlődnek teljes megvilágítás mellett, de különböznek az árnyéktűrésben. Figyelembe véve a növények fényhez való viszonyát, három fő csoportra szokás osztani őket: fénykedvelő, árnyéktűrő, árnyékközömbös.

Vannak növények, amelyek elég könnyen alkalmazkodnak az elegendő vagy túlzott fényhez, de vannak olyanok is, amelyek csak szigorúan meghatározott megvilágítási paraméterek mellett fejlődnek jól. A növény alacsony megvilágításhoz való alkalmazkodása következtében megjelenése némileg megváltozik. A levelek sötétzöld színűvé válnak, és kissé megnövekednek (a lineáris levelek megnyúlnak és keskenyednek), a szár nyúlni kezd, ami ugyanakkor elveszíti erejét. Ezután a növekedés fokozatosan csökken, mivel a növény testének hátsó részébe kerülő fotoszintetikus termékek termelése meredeken csökken. A fény hiányában sok növény virágzása leáll. Fényfelesleggel a klorofill részben elpusztul, és a levelek színe sárgászöld színűvé válik. Erős fényben a növények növekedése lelassul, zömökebbnek bizonyulnak, rövid internódiumokkal és széles, rövid levelekkel. A levelek bronzsárga színének megjelenése jelentős fénytöbbletre utal, ami káros a növényekre. Égési sérülések keletkezhetnek, ha nem teszik meg sürgősen a megfelelő intézkedéseket.

Az ionizáló sugárzás hatása a sugárzásnak a növényi szervezetre gyakorolt hatásában nyilvánul meg az élő anyag különböző szerveződési szintjein. A közvetlen hatás a molekulák sugárzási-kémiai ionizálásában és a sugárzási energia elnyelésében áll, azaz. gerjesztett állapotba alakítja a molekulákat. A közvetett expozíció a molekulák, membránok, organellák, sejtek károsodásával jár együtt a víz radiolízisével való érintkezés következtében, amelynek mennyisége a besugárzás hatására élesen megnő. A sugárkárosodás hatékonysága jelentősen függ a környezet oxigéntartalmától. Minél alacsonyabb az oxigénkoncentráció, annál kisebb a károsító hatás. A gyakorlatban általánosan elfogadott, hogy a halálos oxigéndózisok határa jellemzi az élőlények rádiórezisztenciáját. Városi környezetben a növények életét az épületek elhelyezkedése is befolyásolja. Ebből arra következtethetünk, hogy a fény szükséges a növényekhez, de mindegyik növény a maga módján fénykedvelő.

3. Kutatási rész

A növényfejlesztés szorosan összefügg a környezeti feltételekkel. Az adott területre jellemző hőmérsékletek, a csapadék mennyisége, a talaj jellege, a biotikus paraméterek és a légkör állapota - mindezek a körülmények kölcsönhatásba lépnek egymással, meghatározzák a táj jellegét és a növények típusát.

A szennyező anyagok mindegyike más-más módon hat a növényekre, de mindegyik szennyező hatással van néhány alapvető folyamatra. Elsősorban a szennyező anyagok felvételét szabályozó rendszerek, valamint a fotoszintézis, a légzés és az energiatermelés folyamataiért felelős kémiai reakciók érintettek. Munkám során rájöttem, hogy az utak közelében termő növények jelentősen eltérnek a parkokban termő növényektől. A növényeken megtelepedő por eltömíti a pórusokat és megzavarja a légzést, a szén-monoxid pedig a növény sárgulásához vagy elszíneződéséhez és eltörpüléséhez vezet.

Kutatásomat nyárfalevél példáján végeztem. Hogy lássam, mennyi por marad a növényen, szükségem volt egy ragasztószalagra, amit a levél külsejére ragasztottam. A park levele nem túl szennyezett, ami azt jelenti, hogy minden folyamata normálisan működik. [cm. melléklet, fotó №1,3]. A levél pedig, ami az út közvetlen közelében volt, nagyon erősen szennyezett. 2 cm -rel kisebb, mint a normál mérete, más színű (a kelleténél sötétebb), ezért légköri szennyeződéseknek és pornak volt kitéve. [cm. melléklet, fénykép №2,4].

A környezetszennyezés másik mutatója a zuzmók hiánya a növényeken. Kutatásom során rájöttem, hogy a zuzmók csak ökológiailag tiszta helyeken nőnek a növényeken, például: az erdőben. [cm. melléklet, 5. fotó]. Nehéz elképzelni egy erdőt zuzmók nélkül. A zuzmók a törzseken és néha a faágakon telepednek meg. A zuzmók különösen jól fejlődnek északi tűlevelű erdeinkben. Ez a tiszta levegőt jelzi ezeken a területeken.

Így arra a következtetésre juthatunk, hogy a nagyvárosok parkjaiban a zuzmók egyáltalán nem nőnek, a fatörzsek és ágak teljesen tiszták, a városon kívül, az erdőben pedig nagyon sok a zuzmó. A helyzet az, hogy a zuzmók nagyon érzékenyek a légszennyezésre. Az ipari városokban pedig távolról sem tiszta. A gyárak és gyárak sokféle káros gázt bocsátanak ki a légkörbe, és ezek a gázok pusztítják el a zuzmókat.

A szennyezési helyzet stabilizálása érdekében mindenekelőtt korlátoznunk kell a mérgező anyagok kibocsátását. Hiszen a növényeknek, hozzánk hasonlóan, tiszta levegőre van szükségük a normális működéshez.

Következtetés

Kutatásaim és az általam felhasznált források alapján arra a következtetésre jutottam, hogy a növényi környezetnek vannak olyan környezeti problémái, amelyekkel foglalkozni kell. És maguk a növények is részt vesznek ebben a küzdelemben, aktívan tisztítják a levegőt. De vannak olyan éghajlati tényezők, amelyek nem gyakorolnak ilyen káros hatást a növények életére, de alkalmazkodni és a számukra megfelelő éghajlati viszonyok között kényszerítik a növényeket. Megállapítottam, hogy a környezet és a növények kölcsönhatásba lépnek egymással, és e kölcsönhatás nélkül a növények elpusztulnának, hiszen az életükhöz szükséges összes összetevőt a növények az élőhelyükről merítik. A növények segíthetnek megbirkózni környezeti kihívásainkkal. E munka során világosabbá vált számomra, hogy miért nőnek különböző növények különböző éghajlati viszonyok között, és hogyan hatnak egymásra a környezettel, valamint hogyan alkalmazkodnak a növények az élethez közvetlenül a városi környezetben.

Szótár

A genotípus egy egyedi szervezet genetikai szerkezete, egy meghatározott génkészlet, amelyet hordoz.

A denaturáció a fehérjeanyagokra jellemző szerkezetük és természetes tulajdonságaik megváltozása, amikor a környezet fizikai és kémiai feltételei megváltoznak: a hőmérséklet emelkedésével az oldat savassága megváltozik stb. A fordított folyamatot renaturációnak nevezzük.

Az anyagcsere anyagcsere, kémiai átalakulások, amelyek attól a pillanattól kezdve mennek végbe, hogy a tápanyagok bekerülnek az élő szervezetbe, egészen addig a pillanatig, amikor ezen átalakulások végtermékei kikerülnek a külső környezetbe.

Az ozmoreguláció olyan fizikai-kémiai és élettani folyamatok kombinációja, amelyek biztosítják a folyadékok ozmotikus nyomásának (OD) relatív állandóságát a belső környezetben.

Protoplazma - egy élő sejt tartalma, beleértve a sejtmagot és a citoplazmát; az élet anyagi szubsztrátja, amelynek élő anyaga az élőlények alkotják.

A tilakoidok a kloroplasztiszok és a cianobaktériumok membránnal határolt részei. A tilakoidokban a fotoszintézis fényfüggő reakciói játszódnak le.

A sztómák egy résszerű nyílás (sztómarés) a növényi szervek hámrétegében a talaj felett, és két sejt, amelyek korlátozzák (védő).

A fitofágok növényevő állatok, amelyek több ezer rovar- és egyéb gerinctelen fajt, valamint nagy és kis gerinceseket tartalmaznak.

A fitoncidek olyan biológiailag aktív anyagok, amelyeket a növények képeznek, és amelyek elpusztítják a baktériumokat, mikroszkopikus gombákat és protozoákat, vagy elnyomják azok növekedését és fejlődését.

A fotoszintézis szerves anyag képzése zöld növények és egyes baktériumok által a napfény energiájának felhasználásával. A fotoszintézis során a szén-dioxid felszívódik a légkörből és oxigén szabadul fel.

Az oktatáskutató munka végzése során felhasznált információs források

1. Akhiyarova G.R., Veselov D.S.: "A növekedés és a vízcsere hormonális szabályozása a szikesedés során" // A 6. Pushchino iskola résztvevőinek absztraktjai - fiatal tudósok konferenciája "Biológia - a XXI. század tudománya", 2002.

2. Nagy enciklopédikus szótár. - 2. kiadás, Rev. és add hozzá. - M .: Nagy Orosz Enciklopédia, 1998 .-- 1456 p .: ill. Szerkesztette: A. M. Prokhorov Ch. szerkesztő Gorkin A.P.

3. Vavilov P.P. Növénytermesztés, - 5. évf. - M.: Agropromizdat, - 1986

4. Vernadsky V.I., Bioszféra, t.1-2, L., 1926

5. Volodko I. K .: „Nyomelemek és a növények ellenállása a kedvezőtlen körülményekkel szemben”, Minszk, Tudomány és technológia, 1983.

6. Danilov-Danilyan V.I .: "Ökológia, természetvédelem és ökológiai biztonság" M .: MNEPU, 1997

7. Drobkov A. A.: "Nyomelemek és természetes radioaktív elemek a növények és állatok életében", M., 1958.

8. Wikipédia: információs portál: [Elektron. erőforrás] // Élőhely [helyszín] Hozzáférési mód: http: // ru. wikipedia.org/wiki/Habitat_environment (10.02.10)

9. Minden a Földről: információs portál: [Electron. erőforrás] // Vízhéj [webhely] Hozzáférési mód: http://www.vseozemle.ru/2008-05-04-18-31-40.html (23.03.10)

10. Sio. info Első bio közösség: információs portál: [Electron. erőforrás] // A környezet biotikus tényezői és az élőlények általuk okozott kölcsönhatások típusai [oldal] Hozzáférési mód: http: //www.sbio. info / oldal. php? id = 159 (10.02.04)

Alkalmazás

Fotó # 1. Egy nyárfa levél a parkból.

2. fotó. Egy levél az úttest mellett.

3. fotó. Por a parkból származó lapon lévő ragasztószalagon.

4. fotó. Por a ragasztószalagra az úttest melletti lapról.

5. fotó. Zuzmó egy fatörzsön egy erdei parkban.

HOZZÁSZÓLNI[regisztráció nélkül]
közzététel előtt az oldal moderátora minden megjegyzést figyelembe vesz - spam nem kerül közzétételre

Az egyes zöldségkultúrák számára a legkedvezőbb növekedési feltételek megteremtése inkább üvegházakban érhető el, de akkor sem mindig. Nyílt terepen az ilyen feltételek vagy váltakozhatnak a növekedési periódusokban (hónapok és hetek), vagy kombinálhatók több környezeti körülmény és gondozási technika véletlenszerű optimális egybeesésében.

És ennek ellenére az egyes évek nyilvánvaló kedvezőtlensége ellenére a növények továbbra is évente adnak hozamot, általában kielégítve a kertek tulajdonosait.

A növények azon képessége, hogy az éghajlati tényezők és a gondozás bármely hiányossága esetén szinte bármilyen kombinációban hozamot hoznak, a növekedési feltételekhez való biológiai alkalmazkodóképességük velejárója.

Az ilyen alkalmazkodásra (adaptív képességekre) példaként említhető a gyors növekedés (korai érettség), a talajfelszínhez közelebb eső nagyon mély vagy szélesen elágazó gyökérrendszer, nagyszámú gyümölcs petefészek, kölcsönösen előnyös gyökérközösség a mikroorganizmusokkal. , és mások.

Ezeken kívül a növényeknek a kialakuló külső feltételekhez való alkalmazkodásának és az ezekkel szembeni ellenállásnak számos más mechanizmusa is létezik.

Beszélni fogunk róluk.

túlmelegedés elleni védelem

Harminc évvel ezelőtt a moldovai tudósok 200 növényfajt (beleértve a legtöbb növényi növényt is) tanulmányozva arra a következtetésre jutottak, hogy sajátos fiziológiai "hűtőszekrényeik" vannak a levelek sejtközötti tereiben.

A nedvesség legfeljebb 20-40%-a gőz formájában a levél belsejében képződik, és a külső levegőből a levél által felvett gőz egy része a belső szövetek sejtjein kondenzálódik (leülepedik), és megvédi azokat a túlzott túlmelegedéstől a külső levegőben. hőmérsékletek.

A levegő hőmérsékletének éles emelkedésével és a nedvességellátás csökkenésével (elégtelen vagy késleltetett öntözés) a zöldséghűtők aktiválják tevékenységüket, aminek következtében a levél által felvett szén-dioxid részt vesz a folyamatban, csökken a levél hőmérséklete és a vízfogyasztás. a párolgás (transzspiráció) esetében csökken.

Rövid hőhatás esetén a növény sikeresen megbirkózik egy ilyen kedvezőtlen tényezővel.

A levél túlmelegedése akkor fordulhat elő, ha elnyeli a felesleges hősugárzást, amelyet a napfény spektrumában közeli infravörösnek neveznek. A levelek elegendő káliumtartalma segít szabályozni az ilyen felszívódást és megakadályozni annak feleslegét a növényben, amit az elemmel történő időben történő rendszeres etetéssel érnek el.

Alvóbimbók - fagyvédelem

Ha az erős gyökérrendszerrel rendelkező növények fagytól elpusztulnak, alvó rügyek ébrednek fel bennük, amelyek normál körülmények között nem nyilvánultak volna meg.

Az új hajtások fejlődése gyakran annyi hozamot ad, mint ilyen stressz nélkül.

Az alvó rügyek a levéltömeg egy részének (ammónia stb.) mérgezése esetén is segítik a növények kiegyenesedését Az ammónia mérgező hatása elleni védekezés érdekében a növény további mennyiségű szerves savat és komplex nitrogénvegyületeket termel, amelyek hozzájárulnak az életaktivitás helyreállításához. .

A környezet hirtelen változásai (stresszes helyzetek) esetén a növények rendszerei és mechanizmusai megerősödnek, lehetővé téve számukra a rendelkezésre álló biológiai erőforrások hatékonyabb felhasználását.

Lehetővé teszik, hogy kitartson, mint mondják, jobb időkig.

Egy kis sugárzás jót tesz

Kiderült, hogy a növények még kis dózisú radioaktív sugárzáshoz is alkalmazkodtak.

Sőt, a maguk javára szívják fel őket. A sugárzás számos biokémiai folyamatot fokoz, ami hozzájárul a növények növekedéséhez és fejlődéséhez. És ebben fontos szerepet játszik egyébként az aszkorbinsav (C-vitamin).

A növények alkalmazkodnak a környezet ritmusához

A nappali világosságról a sötétségre váltás, a fény intenzitásának és spektrális jellemzőinek napközbeni váltakozása (a felhőzet, a levegő porossága, a nap magassága miatt) arra kényszerítette a növényeket, hogy élettani aktivitásukat ezekhez a körülményekhez igazítsák.

Megváltoztatják a fotoszintézis tevékenységét, a fehérjék és szénhidrátok képződését, és megteremtik a belső folyamatok egy bizonyos napi és napi ritmusát.

A növények "hozzászoktak" ahhoz, hogy a fény csökkenésével a hőmérséklet csökken, a levegő hőmérséklete nappal és éjszaka váltakozik, miközben stabilabb talajhőmérsékletet tartanak fenn a vízfelvétel és párolgás különböző ritmusaihoz.

Számos tápanyag átmeneti hiányával a növényben működik a régi levelekről a fiatal, növekvő és a hajtáscsúcsok felé történő újraelosztásának mechanizmusa.

Ugyanez történik a levelek természetes halálával. Így megtakarítás érhető el az élelmiszerek másodlagos felhasználásával.

A növények alkalmazkodtak az üvegházakban történő termesztéshez

Az üvegházakban, ahol a fényviszonyok gyakran rosszabbak, mint a nyílt terepen (a bevonat árnyékolása, a spektrum egyes részeinek hiánya miatt), a fotoszintézis általában kevésbé intenzív, mint a nyílt terepen.

Az üvegházhatású növények azonban alkalmazkodtak ahhoz, hogy ezt kompenzálják a fejlettebb levélfelület és a levelek magas klorofilltartalma miatt.

Normál növekedési körülmények között a növények tömegének növelése és a terméshozam kialakítása érdekében minden összehangoltan történik, és úgy van kialakítva, hogy a fotoszintézisből származó anyagokat nagyobb mértékben vegyék fel, mint amennyit a légzéshez felhasználnak.

A növények is élni akarnak

A növények minden alkalmazkodó rendszere és reakciója a létezés bizonyos feltételeire egy célt szolgál - egy állandó belső állapot fenntartását (biológiai önszabályozás), amely nélkül egyetlen élő szervezet sem képes.

És minden termés legjobb alkalmazkodóképességének bizonyítéka az abból származó hozam elfogadható szinten a legkedvezőtlenebb évben.

E. Feofilov, Oroszország tiszteletbeli agronómusa

További cikkek az "Érdekes tények" részben:

Hogyan alkalmazkodnak a növények a kedvezőtlen körülményekhez
A növények előrejelzik az időjárást és a katasztrófákat
Hideg porcelán virágok.
Elmúlhatatlan csoda
8 gyógynövényes afrodiziákum a szexuális élet javítására
A növények varázslatos tulajdonságai
A banánhéj szokatlan felhasználása
Érdekes tények a virágokról 2
Az orchidea egy szellem. Érdekes tények
A kaktuszokról. Nem kell lapozgatni az enciklopédiát
Növények, amelyek segítenek a stressz kezelésében

Még: 010203

A különböző növények környezeti hatásokhoz való alkalmazkodásának módszereinek és módszereinek tanulmányozása, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy szélesebb körben elterjedjenek és fennmaradjanak a különböző környezeti feltételek között.
Az élőlények alkalmazkodóképességének genetikai öröklődése.

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

A munkának még nincs HTML változata.
Az alábbi linkre kattintva letöltheti a mű archívumát.

Az ember alkalmazkodása a környezeti feltételekhez.

A környezeti tényezők higiénés szabályozásának tudományos alapjai

Az ember környezeti feltételekhez való alkalmazkodási folyamatainak jellemzői.

Az alkalmazkodás fő mechanizmusainak tanulmányozása. A szervezet ellenállásának növelésére irányuló általános intézkedések tanulmányozása. A higiénia törvényei és mintái. A higiénés szabályozás elveinek ismertetése.

bemutató hozzáadva 2014.03.11

Az élőlények alkalmazkodása a környezethez

Az élő szervezetek környezethez való alkalmazkodásának típusai.

Álcázó, védő és figyelmeztető színezés. Az állatok viselkedésének és felépítésének jellemzői az életmódhoz való alkalmazkodáshoz. Mimika és utódgondozás. Fiziológiai adaptációk.

bemutató hozzáadva 2010.12.20

A növények és állatok indikatív szerepe

Az indikátornövények olyan növények, amelyeket bizonyos környezeti feltételekhez való határozott alkalmazkodás jellemez.

A növények alkalmazkodása a környezethez

Az élő szervezetek reakciói az időjárási viszonyok jövőbeni változásaira. Példák a növények és állatok indikatív tulajdonságainak használatára.

előadás hozzáadva 2011.11.30

A vízi környezet főbb tényezői és hatásuk az élőlényekre

A vízi környezet általános jellemzői. Az élőlények különféle tényezőkhöz való alkalmazkodásának elemzése - vízsűrűség, só, hőmérséklet, fény- és gázviszonyok.

A növények és állatok vízi környezethez való alkalmazkodásának jellemzői, a vízi élőlények ökológiai csoportjai.

szakdolgozat hozzáadva 2012.12.29

Az élőlények környezethez való alkalmazkodóképességének tanulmányozása

Növények és állatok élőhelye. A növények gyümölcsei és magjai, alkalmazkodóképességük a szaporodáshoz.

Alkalmazkodás a különböző lények mozgásához. A növények alkalmazkodóképessége a különböző beporzási módokhoz. A szervezetek túlélése kedvezőtlen körülmények között.

laboratóriumi munka, hozzáadva 2011.11.13

Alkalmazkodás az alacsony hőmérsékletekhez állatoknál

Az élő szervezetek alkalmazkodóképességének sokfélesége a földön jelentkező kedvezőtlen környezeti feltételek hatásaihoz. Az állatok alkalmazkodása az alacsony hőmérsékletekhez.

Egy szervezet sajátos tulajdonságainak felhasználása nehéz éghajlati viszonyok között való élethez.

előadás hozzáadva 2014.11.13

Mikroorganizmusok, mint a környezetszennyezés indikátorai

Kiemelt környezetszennyező anyagok és hatásuk a talaj élővilágára. A peszticidek hatása a mikroorganizmusokra. Bioindikáció: koncepció, módszerek és jellemzők. A talaj nedvességtartalmának meghatározása. A mikroorganizmusok számbavétele különböző közegekben.

Ashby és Hutchinson szerda.

kurzus 2014.12.04

A géntechnológiával módosított szervezetek használatának problémái

A genetikai információk tárolása és továbbítása élő szervezetekben. Módszerek a genom módosítására, géntechnológia. A géntechnológiával módosított szervezetekkel (GMO-kkal) kapcsolatos kockázatok az emberi egészségre és a környezetre, lehetséges káros hatások.

szakdolgozat, hozzáadva 2011.04.27

A levéllemez morfometriája a környezetszennyezés mutatójaként (például St.

A tereprendezésben használt fafajták, betelepített növények. A fás szárú növények jellemzői. A növények bioindikátorként való felhasználásának sajátosságai. Az indikátorvizsgálatokban használt biológiai mutatók és együtthatók.

szakdolgozat, hozzáadva 2013.09.19

Az élőlények alkalmazkodása a víztényezőhöz

A növények alkalmazkodása a vízháztartás fenntartásához.

A különböző gyökérrendszerek elágazásának típusa. Növények ökológiai csoportjai a vízzel kapcsolatban: (hidato-, hidro-, higro-, mezo-, xero-, szklerofiták és pozsgások). Szárazföldi állatok vízcseréjének szabályozása.

absztrakt, hozzáadva: 2013.12.26

A növények alkalmazkodóképessége a környezethez

Minél zordabbak és keményebbek az életkörülmények, annál zseniálisabb és változatosabb a növények alkalmazkodóképessége a környezet viszontagságaihoz. Az alkalmazkodás gyakran olyan messzire megy, hogy a külső környezet kezdi teljesen meghatározni a növény alakját. Aztán a különböző családokhoz tartozó, de ugyanolyan zord körülmények között élő növények gyakran olyannyira hasonlítanak egymásra, hogy félrevezető lehet kapcsolatuk igazságát illetően - hotcooltop.com.

Például a sivatagi területeken sok faj, és mindenekelőtt a kaktuszok esetében a labda alakja a legracionálisabbnak bizonyult. Azonban nem minden kaktusz, ami gömb alakú és tövises. Egy ilyen célszerű kialakítás, amely lehetővé teszi a túlélést a sivatagok és félsivatagok legnehezebb körülményei között, más taxonómiai csoportokban is felmerült, amelyek nem tartoznak a kaktuszcsaládba.

Ezzel szemben a kaktuszok nem mindig gömbölyűek vagy tövisekkel tarkított oszlopok. A világ egyik leghíresebb kaktuszkutatója, Kurt Backeberg "A kaktuszok csodálatos világa" című könyvében arról beszél, hogyan néznek ki ezek a növények bizonyos élőhelyeken. Íme, amit ír:

„A kubai éjszaka tele van titokzatos susogással és hangokkal. A nagy denevérek, mint az árnyak, némán söpörnek el mellettünk a teljes sötétségben, csak az öreg, haldokló fák körül világít a tér, amelyben szentjánosbogarak tömkelege űzi tüzes táncát.

Egy áthatolhatatlan trópusi éjszaka nyomasztó fülledtségével szorosan beburkolta a földet. A lóháton megtett hosszú út elvette az utolsó erőnket is, most pedig a szúnyoghálók alá bemászva próbálunk legalább egy kicsit pihenni. Expedíciónk végső célja a Ripsalia csoport elképesztően szép zöld kaktuszainak földje. De most eljött az óra, hogy felnyergeljük a lovakat. És bár ezt az egyszerű műveletet kora reggel végezzük, a verejték szó szerint elönti a szemünket.

Hamarosan kis karavánunk ismét útnak indul. Több órás utazás után a szűzerdő zöldes sötétsége fokozatosan szertefoszlik.

Szemünknek, egészen a horizontig egy napsütéses terep tárul fel, teljesen bokrokkal borítva. Csak itt-ott emelkedik ki fölötte az alacsony növésű fák teteje, s olykor egyetlen erőteljes törzset látni, hatalmas koronával.

Azonban milyen furcsán néznek ki a faágak!

Olyanok, mint egy kettős fátyol: a meleg földi szellő szellőitől himbálózva az egyik broméliafaj (Tillandsia usneoides) hosszú szárai lógnak le az ágakról szinte a földig, némileg hasonlítanak az ezüstszürke hajjal meghintett hosszú tündérszakállra.

Közöttük vékony, összegabalyodott növények-kötelek tömege lóg: ez a ripszaliával rokon levéltelen epifita, kaktuszok telepeinek élőhelye. Mintha a buja szárazföldi növényzet elől menekülnének, igyekeznek magasabbra kapaszkodni a fák koronájába, közelebb a napfényhez. Milyen sokféle forma! Itt vékony szálszerű szárak vagy terjedelmes, húsos kinövések találhatók, amelyeket finom pihe borít, vannak erősen benőtt hajtások, amelyek megjelenésükben bordás láncokra emlékeztetnek.

A legfurcsább formájú kúszónövények összetett összefonódása: spirális, fogazott, csavart, hullámos - bizarr műalkotásnak tűnik. A virágzási időszakban mindezt a zöld tömeget kecses koszorúkkal akasztják fel, vagy tarka apró foltokkal díszítik. Később a növények élénk fehér, cseresznye, aranysárga és sötétkék bogyókból színes nyakláncokat húznak fel."

Közép- és Dél-Amerika trópusi erdeiben elterjedtek azok a kaktuszok, amelyek alkalmazkodtak az erdei óriások koronáihoz, és amelyek szárai, mint a liánok, a földig lógnak.

Néhányuk még Madagaszkáron és Ceylonban is él.

A hegymászó kaktuszok nem ékes példái a növények új életkörülményekhez való alkalmazkodási képességének? De nem ő az egyetlen a sok száz közül. A kúszó- és mászónövények a trópusi dzsungel gyakori lakói, valamint a fás szárú növények koronáját betelepítő epifita növények.

Mindannyian arra törekednek, hogy mielőbb kiszabaduljanak a szűz trópusi erdők sűrű aljnövényzetének örök alkonyából. Úgy találják meg az utat felfelé, a fény felé, hogy nem hoznak létre erőteljes törzseket és tartórendszereket, amelyek hatalmas építőanyag-költséget igényelnek. Csendben másznak fel, más, támaszként működő növények „szolgáltatásait” igénybe véve – hotcooltop.com.

Annak érdekében, hogy sikeresen megbirkózzanak ezzel az új feladattal, a növények különféle és technikailag meglehetősen fejlett szerveket találtak ki: a gyökerek és a levélszárnyak tapadását, amelyeken kinövések vannak, tövisek az ágakon, kapaszkodó virágzattengelyek stb.

A növények rendelkezésére állnak lasszóhurkok; speciális korongok, amelyek segítségével az egyik növényt az alsó részével a másikhoz rögzítik; mobilantenna horgok, először a gazdanövény törzsébe ásva, majd megduzzadva benne; mindenféle szorítóeszköz és végül egy nagyon kifinomult megfogókészülék.

A banánlevelek szerkezetéről már leírtuk G.

Haberlandt. Színesen írja le a rattant is – a mászópálmák egyik fajtáját:

„Ha a bogori (Java-sziget) Botanikus Kert gyalogútjáról letérve kicsit beljebb megy a bozótba, akkor néhány lépés után fejdísz nélkül maradhat. A mindenhol szétszórt tucatnyi kampó tapad majd a ruháinkra, és az arcunkon és a kezünkön lévő számos karcolás fokozott óvatosságot és figyelmet igényel. Körülnézve és alaposabban szemügyre véve a növény "megfogó" berendezését, amelynek zónájában találtuk magunkat, azt tapasztaltuk, hogy a kecses és nagyon összetett rattan levelek levélnyélje hosszú, akár egy vagy két méter hosszú, kivételesen rugalmas és rugalmas folyamatok, amelyeket számos kemény és ezen kívül ugyanazok a félig mozgatható tüskék tarkítanak, amelyek mindegyike egy-egy horog-horog hajlított és dőlt hátra.

A pálmafa bármely levele fel van szerelve egy ilyen félelmetes horog alakú tövissel, amelyet nem olyan könnyű megválni attól, ami rajta van. A szinte teljes egészében erős háncsszálakból álló „horog” rugalmassági határa rendkívül magas.

A NÖVÉNYEK KÖRNYEZETBEN ALKALMAZHATÓSÁGA

„Egész bikát lehet rá akasztani” – jegyezte meg tréfásan a társam, felhívva a figyelmet arra, hogy megpróbáltam legalább nagyjából meghatározni, mekkora súlyt tud elviselni egy ilyen „zsinór”. Sok rattanhoz kapcsolódó pálmában a megnyúlt virágzati fejszék ilyen befogóeszközökké váltak.

A szél könnyen hajlítja a rugalmas virágzatot egyik oldalról a másikra, amíg egy tartófa törzse az útjukba nem kerül. Számos horog-kampó lehetővé teszi, hogy gyorsan és megbízhatóan akasszanak fel a fa kérgére.

Több egymás mellett álló fán túlnőtt levelek segítségével szilárdan lehorgonyozva (gyakran a tartás további eszközei a levélnyél alsó részén vagy akár a levélhüvelyben lévő tövisek), teljesen sima, kígyószerű rattan törzs, mint a csótány, felkapaszkodik, számos ágon átgázolva, néha átterjed a szomszédos fák koronájára, hogy a végén fiatal levelekkel áttörjön a fény felé, és a tartófa koronája fölé emelkedjen.

Nincs tovább neki: hiába keresnek hajtásai támaszt a levegőben. Az öregedő levelek fokozatosan elhalnak, és a pálmafa megszabadul tőlük. A „horgos horgonyoktól” megfosztva a pálmafa hajtásai saját súlyuk alatt lecsúsznak, amíg a legfelső levelek töviseikkel ismét ráakadnak valamilyen támasztékra.

A fák tövében gyakran láthat számos, hurkába csavart pálmafa hajtást, teljesen mezítelenül, levelek nélkül, gyakran olyan vastagon, mint egy felnőtt keze. Úgy tűnik, hogy a hajtások, mint a kígyók, kúsznak, új támaszt keresve. A bogori botanikus kertben a leghosszabb rattan törzs eléri a 67 métert. A trópusi esőerdők zord vadonában a rattanok 180 méteresek, sőt néha akár 300 méteresek is!

A növények ontogenezisének a környezeti feltételekhez való alkalmazkodása evolúciós fejlődésük (variabilitás, öröklődés, szelekció) eredménye. Az egyes növényfajok filogenezise során, az evolúció folyamatában az egyed bizonyos szükségletei kialakultak a létfeltételekhez és az általa elfoglalt ökológiai réshez való alkalmazkodáshoz. Az egyes növényfajok nedvesség- és árnyéktűrése, hőállósága, hidegállósága és egyéb ökológiai jellemzői az evolúció során a megfelelő körülmények hosszan tartó hatásának eredményeként alakultak ki. Tehát a déli szélességi körökre jellemzőek a melegkedvelő és a rövidnapos növények, az északira a kevésbé hőigényes és a hosszú napos növények.

A természetben egy földrajzi régióban minden növényfaj a biológiai jellemzőinek megfelelő ökológiai rést foglal el: nedvességkedvelő - víztestekhez közelebb, árnyéktűrő - az erdő lombkorona alatt stb. A növényi öröklődés bizonyos tényezők hatására alakul ki. környezeti feltételek. A növényi ontogenezis külső feltételei is fontosak.

A legtöbb esetben a mezőgazdasági növények növényei és növényei (ültetése), amelyek bizonyos kedvezőtlen tényezők hatását tapasztalják, ellenállást mutatnak velük szemben a történelmileg kialakult létfeltételekhez való alkalmazkodás eredményeként, amelyet K. A. Timiryazev megjegyez.

1. Alapvető lakókörnyezetek.

A környezet (növények és állatok élőhelye és az emberi termelő tevékenység) vizsgálatakor a következő főbb összetevőket különböztetjük meg: levegő környezet; vízi környezet (hidroszféra); vadon élő állatok (emberek, házi- és vadon élő állatok, beleértve a halakat és madarakat); növényvilág (művelt és vadon termő növények, beleértve a vízben termőket is), talaj (vegetációs réteg), belek (a földkéreg felső része, amelyen belül a bányászat lehetséges); éghajlati és akusztikai környezet.

A levegő környezet lehet külső, amelyben a legtöbben kevesebb időt töltenek (akár 10-15%-ot), belső termelés (az ember idejének 25-30%-át tölti benne) és belső lakások, ahol az emberek tartózkodnak. legtöbbször (legfeljebb 60-70% vagy több).

A föld felszínén lévő külső levegő térfogata: 78,08% nitrogént; 20,95% oxigén; 0,94% inert gáz és 0,03% szén -dioxid. 5 km-es magasságban az oxigéntartalom változatlan marad, a nitrogéntartalom viszont 78,89%-ra emelkedik. A földfelszín közelében lévő levegőben gyakran vannak különféle szennyeződések, különösen a városokban: ott több mint 40 olyan összetevőt tartalmaz, amelyek idegenek a természetes levegő környezetétől. A lakások beltéri levegője általában van

megnövekedett szén-dioxid-tartalom, az ipari helyiségek belső levegője pedig általában szennyeződéseket tartalmaz, amelyek jellegét a gyártástechnológia határozza meg. A gázok közül vízgőz szabadul fel, amely a Földről történő párolgás következtében kerül a légkörbe. Nagy része (90%) a légkör legalsó öt kilométeres rétegében koncentrálódik, mennyisége a magassággal nagyon gyorsan csökken. A légkör sok port tartalmaz, amelyek a Föld felszínéről és részben az űrből kerülnek oda. Erős hullámok esetén a szelek vízpermeteket vesznek fel a tengerekből és az óceánokból. A sórészecskék így kerülnek a légkörbe a vízből. Vulkánkitörések, erdőtüzek, ipari létesítmények stb. a levegőt a tökéletlen égés termékei szennyezik. A legtöbb por és egyéb szennyeződések a felszíni levegőben találhatók. 1 cm eső után is körülbelül 30 ezer porszemcsét tartalmaz, száraz időben pedig többszöröse.

Mindezek az apró szennyeződések befolyásolják az égbolt színét. A gázmolekulák szétszórják a napsugár spektrumának rövid hullámhosszú részét, azaz. lila és kék sugarak. Ezért napközben kék az ég. És a szennyeződések részecskéi, amelyek sokkal nagyobbak, mint a gázmolekulák, szinte minden hullámhosszú fénysugarakat szórnak. Ezért, ha a levegő poros vagy vízcseppeket tartalmaz, az égbolt fehéressé válik. Nagy magasságban az ég sötétlila, sőt fekete.

A Földön zajló fotoszintézis eredményeként a növényzet évente 100 milliárd tonna szerves anyagot képez (körülbelül a felét a tengerek és óceánok teszik ki), mintegy 200 milliárd tonna szén-dioxidot asszimilálva és mintegy 145 milliárd tonnát a környezetbe juttatva. szabad oxigén, úgy gondolják, hogy a fotoszintézis következtében a légkörben lévő összes oxigén képződik. A zöldfelületi körforgásban betöltött szerepéről a következő adatok tanúskodnak: 1 hektár zöldfelület átlagosan 1 óra alatt 8 kg szén-dioxidtól tisztítja meg a levegőt (200 ember szabadul fel ezalatt légzéskor). Egy kifejlett fa 180 liter oxigént bocsát ki naponta, és öt hónap alatt (májustól szeptemberig) körülbelül 44 kg szén-dioxidot nyel el.

A felszabaduló oxigén és a felvett szén-dioxid mennyisége a zöldfelületek korától, fajösszetételétől, ültetési sűrűségétől és egyéb tényezőktől függ.

Nem kevésbé fontosak a tengeri növények - a fitoplankton (főleg algák és baktériumok), amelyek fotoszintézis révén oxigént szabadítanak fel.

A vízi környezet a felszíni és a felszín alatti vizeket foglalja magában. A felszíni vizek főként az óceánban koncentrálódnak, 1 milliárd 375 millió köbkilométert tartalmaznak, ami a Föld összes vízének körülbelül 98%-a. Az óceán felszíne (vízterülete) 361 millió négyzetkilométer. Ez körülbelül 2,4-szerese a szárazföldi területnek - a terület 149 millió négyzetkilométert fed le. Az óceán vize sós, és nagy része (több mint 1 milliárd köbkilométer) állandó, körülbelül 3,5%-os sótartalmat és körülbelül 3,7 °C hőmérsékletet tart fenn. Szinte kizárólag a felszínen figyelhető meg a sótartalom és a hőmérséklet jelentős eltérése. vízrétegben, valamint a peremvidékeken és különösen a Földközi-tengeren. A víz oldott oxigén tartalma 50-60 méteres mélységben jelentősen csökken.

A talajvíz sós, sós (kevesebb sótartalmú) és friss; a meglévő geotermikus vizek hőmérséklete megemelkedett (30°C felett).

Az emberiség termelési tevékenységéhez és háztartási szükségleteihez édesvízre van szükség, amelynek mennyisége a Föld teljes vízmennyiségének mindössze 2,7%-a, és ennek nagyon kis része (mindössze 0,36%) áll rendelkezésre könnyen hozzáférhető helyen. kitermelési helyek. Az édesvíz nagy része a hóban és az édesvízi jéghegyekben található, amelyek főként az Antarktiszi körön találhatók.

Az éves globális édesvíz -áramlás 37,3 ezer köbkilométer. Ezenkívül a talajvíz 13 ezer köbkilométernek megfelelő része is felhasználható. Sajnos Oroszországban az 5000 köbkilométeres folyóvíz nagy része a marginális és gyéren lakott északi területekre esik.

Az éghajlati környezet fontos tényező, amely meghatározza az állat- és növényvilág különböző fajainak fejlődését és termékenységét. Oroszország jellegzetessége, hogy területének nagy részén sokkal hidegebb éghajlat uralkodik, mint más országokban.

A környezet összes figyelembe vett összetevője benne van

BIOSFÉRA: a Föld héja, beleértve a légkör egy részét, a hidroszféra és a litoszféra felső része, amelyeket az anyag és az energia összetett biokémiai vándorlási ciklusai kapcsolnak össze, a Föld élő szervezetek által lakott geológiai héja. A bioszféra élettartamának felső határát az ultraibolya sugárzás intenzív koncentrációja korlátozza; az alsó - a föld belsejének magas hőmérséklete miatt (100°C felett). Csak a legalacsonyabb élőlények – a baktériumok – érik el szélső határait.

A növény adaptációja (adaptációja) az adott környezeti feltételekhez fiziológiai mechanizmusokon keresztül történik (fiziológiai adaptáció), élőlények (fajok) populációjában pedig a genetikai variabilitás, az öröklődés és a szelekció (genetikai adaptáció) mechanizmusain keresztül. A környezeti tényezők természetesen és véletlenszerűen változhatnak. A természetben változó környezeti viszonyok (az évszakok változása) fejlesztik a növények genetikai alkalmazkodóképességét ezekhez a feltételekhez.

A faj számára természetes növekedési vagy termesztési körülmények között a növények növekedésük és fejlődésük folyamatában gyakran tapasztalják a kedvezőtlen környezeti tényezők hatását, mint például a hőmérséklet-ingadozások, a szárazság, a túlzott nedvesség, a talaj sótartalma stb. a változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodás képessége a genotípusa által meghatározott határokon belül. Minél nagyobb a növény anyagcsere-változtatási képessége a környezettel összhangban, annál szélesebb az adott növény reakciósebessége és annál jobb az alkalmazkodóképessége. Ez a tulajdonság a rezisztens növényfajtákra jellemző. A környezeti tényezők enyhe és rövid távú változása általában nem vezet jelentős zavarokhoz a növények élettani funkcióiban, ami abból adódik, hogy változó környezeti feltételek mellett képesek viszonylag stabil állapotot fenntartani, azaz fenntartani a homeosztázist. A hirtelen és hosszú távú hatások azonban a növény számos funkciójának megzavarásához, és gyakran halálához vezetnek.

Kedvezőtlen körülmények hatására az élettani folyamatok és funkciók csökkenése elérheti azt a kritikus szintet, amely nem biztosítja az ontogenezis genetikai programjának megvalósítását, az energia-anyagcsere, a szabályozórendszerek, a fehérjeanyagcsere és a növényi szervezet egyéb létfontosságú funkciói megzavaródnak. Ha egy növényt kedvezőtlen tényezőknek (stressznek) tesznek ki, stresszes állapot lép fel benne, a normától való eltérés - stressz. A stressz a szervezet általános, nem specifikus adaptív reakciója bármilyen kedvezőtlen tényező hatására. A növényekben stresszt okozó tényezőknek három fő csoportja van: fizikai - elégtelen vagy túlzott nedvesség, megvilágítás, hőmérséklet, radioaktív sugárzás, mechanikai hatások; vegyi anyagok - sók, gázok, xenobiotikumok (herbicidek, rovarirtó szerek, gombaölők, ipari hulladékok stb.); biológiai - kórokozók vagy kártevők által okozott kár, verseny más növényekkel, állatok hatása, virágzás, gyümölcsök érése.

1. Alapvető lakókörnyezetek.

A felszabaduló oxigén és a felvett szén-dioxid mennyisége a zöldfelületek korától, fajösszetételétől, ültetési sűrűségétől és egyéb tényezőktől függ.

Nem kevésbé fontosak a tengeri növények - a fitoplankton (főleg algák és baktériumok), amelyek fotoszintézis révén oxigént szabadítanak fel.

A talajvíz sós, sós (kevesebb sótartalmú) és friss; a meglévő geotermikus vizek hőmérséklete megemelkedett (30°C felett).

A környezet összes figyelembe vett összetevője benne van

A stressz súlyossága a növény számára kedvezőtlen helyzet kialakulásának ütemétől és a stressztényező mértékétől függ. A kedvezőtlen körülmények lassú fejlődésével a növény jobban alkalmazkodik hozzájuk, mint rövid, de erőteljes fellépéshez. Az első esetben a rezisztencia specifikus mechanizmusai általában nagyobb mértékben, a másodikban nem specifikusak nyilvánulnak meg.

Kedvezőtlen természeti körülmények között a növények ellenálló képességét és termőképességét számos jel, tulajdonság és védő-adaptív reakció határozza meg. A különféle növényfajok három fő módon biztosítanak ellenálló képességet és túlélést kedvezőtlen körülmények között: olyan mechanizmusok segítségével, amelyek lehetővé teszik számukra a káros hatások elkerülését (nyugalmi állapot, efemera stb.); speciális szerkezeti eszközök segítségével; élettani tulajdonságok miatt, amelyek lehetővé teszik számukra a környezet káros hatásainak leküzdését.

Egynyári mezőgazdasági növények a mérsékelt égövi övezetekben, viszonylag kedvező körülmények között fejezik be ontogénjüket, stabil magvak formájában telelnek (nyugalmi állapot). Sok évelő növény föld alatti tárolószervek (hagymák vagy rizómák) formájában telel, amelyeket talaj- és hóréteg véd a fagytól. A mérsékelt égövi gyümölcsfák és cserjék a téli hidegtől védekezve lehullatják leveleiket.

A növények kedvezőtlen környezeti tényezői elleni védelmet a szerkezeti adaptációk, az anatómiai szerkezet jellemzői (kutikula, kéreg, mechanikus szövetek stb.), A speciális védelmi szervek (égő szőrszálak, tövisek), motoros és élettani reakciók, védőanyagok előállítása biztosítja (gyanták, fitoncidek, toxinok, védőfehérjék).

A szerkezeti adaptációk közé tartozik a kis levelek, sőt a levelek hiánya, a levelek felületén lévő viaszos kutikula, sűrű leereszkedésük és sztómák bemerülése, zamatos levelek és szárak, amelyek megtartják a víztartalékokat, merevedő vagy lelógó levelek stb. különféle fiziológiai mechanizmusokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy alkalmazkodjanak a kedvezőtlen környezeti feltételekhez. Ez a zamatos növényi fotoszintézis saját típusa, amely minimálisra csökkenti a vízveszteséget, és rendkívül fontos a növények túléléséhez a sivatagban stb.

2. Alkalmazkodás a növényekben

A növények hidegállósága

A növények alacsony hőmérséklettel szembeni ellenállását hideg- és fagyállóságra osztják. A hidegállóság alatt a növények azon képességét értjük, hogy elviselik a valamivel 0°C feletti pozitív hőmérsékletet. A hidegállóság a mérsékelt övi növényekre jellemző (árpa, zab, len, bükköny stb.). A trópusi és szubtrópusi növények károsodnak és elpusztulnak 0 ° C és 10 ° C közötti hőmérsékleten (kávé, pamut, uborka stb.). A mezőgazdasági növények többsége számára az alacsony pozitív hőmérséklet nem káros. Ez annak köszönhető, hogy lehűléskor a növények enzimatikus apparátusa nem romlik meg, a gombás betegségekkel szembeni ellenállás nem csökken, és a növényekben egyáltalán nincs észrevehető károsodás.

A különböző növények hidegállósági foka nem azonos. A déli szélességi körök számos növényét károsítja a hideg. 3 ° C-os hőmérsékleten az uborka, a gyapotnövény, a bab, a kukorica, a padlizsán károsodik. A fajták hidegállósága eltérő. A növények hidegállóságának jellemzésére a hőmérsékleti minimum fogalmát használják, amelynél a növény növekedése leáll. A mezőgazdasági növények nagy csoportja esetén értéke 4 ° C. Sok növénynek azonban magasabb a minimális hőmérsékleti értéke, és ennek megfelelően kevésbé ellenálló a hideg hatásával szemben.

A növények alkalmazkodása az alacsony pozitív hőmérsékletekhez.

Az alacsony hőmérséklettel szembeni ellenállás genetikailag meghatározott tulajdonság. A növények hidegállóságát a növények azon képessége határozza meg, hogy képesek fenntartani a citoplazma normális szerkezetét, megváltoztatni az anyagcserét a lehűlési időszakban, és az ezt követő hőmérséklet -emelkedés kellően magas szinten.

A növények fagyállósága

Fagyállóság - a növények azon képessége, hogy tolerálják a 0 ° C alatti hőmérsékletet, az alacsony negatív hőmérsékletet. A fagyálló növények képesek megakadályozni vagy csökkenteni az alacsony negatív hőmérséklet hatását. A -20 ° C alatti hőmérsékletű téli fagyok Oroszország területének nagy részén gyakoriak. Az egynyári, kétéves és évelő növények fagynak vannak kitéve. A növények az ontogenezis különböző időszakaiban elviselik a téli körülményeket. Az egynyári növényekben a magvak (tavaszi növények) és a kiterjesztett növények (téli növények) telelnek át, a kétéves és évelő növényeknél - gumók, gyökerek, hagymák, rizómák és kifejlett növények. A téli kultúrák, évelő lágyszárúak és fás szárú gyümölcsök áttelelő képessége a meglehetősen magas fagyállóságnak köszönhető. Ezeknek a növényeknek a szövetei megfagyhatnak, de a növények nem pusztulnak el.

A növényi sejtek és szövetek lefagyasztása és az egyidejűleg lezajló folyamatok.

A növények negatív hőmérsékleti elviselési képességét az adott növényfaj örökletes alapja határozza meg, azonban ugyanazon növény fagyállósága a fagyok kialakulását megelőző körülményektől függ, amelyek befolyásolják a jégképződés jellegét. Jég képződhet mind a sejt protoplasztjában, mind az intercelluláris térben. Nem minden jégképződés okozza a növényi sejtek pusztulását.

A hőmérséklet 0,5-1 ° C / óra sebességgel történő fokozatos csökkenése jégkristályok képződéséhez vezet elsősorban az intercelluláris terekben, és kezdetben nem okoz sejtpusztulást. Ennek a folyamatnak a következményei azonban károsak lehetnek a sejtre nézve. A jég képződése a sejt protoplasztjában általában a hőmérséklet gyors csökkenésével történik. Megtörténik a protoplazmatikus fehérjék koagulációja, a citoszolban képződő jégkristályok károsítják a sejtszerkezeteket, a sejtek elpusztulnak. A felolvasztás után a fagy által elpusztult növények elvesztik turgorukat, húsos szöveteikből kifolyik a víz.

A fagyálló növények olyan adaptációkkal rendelkeznek, amelyek csökkentik a sejtek kiszáradását. Az ilyen növények hőmérsékletének csökkenésével a cukrok és más szöveteket védő anyagok (krioprotektorok) tartalmának növekedése figyelhető meg, ezek elsősorban hidrofil fehérjék, mono- és oligoszacharidok; a sejtek hidratáltságának csökkenése; a poláris lipidek mennyiségének növekedése és zsírsavmaradékaik telítettségének csökkenése; a védőfehérjék mennyiségének növekedése.

A növények fagyállóságának mértékét nagymértékben befolyásolják a sejtekben képződő cukrok, növekedésszabályozók és egyéb anyagok. A telelő növényekben cukrok halmozódnak fel a citoplazmában, és a keményítőtartalom csökken. A cukrok hatása a növények fagyállóságának növelésére sokrétű. A cukrok felhalmozódása nagy mennyiségű intracelluláris vizet véd meg a fagyástól, és jelentősen csökkenti a képződött jég mennyiségét.

A fagyállóság tulajdonsága a növény ontogenezisének folyamatában alakul ki bizonyos környezeti feltételek hatására, a növény genotípusának megfelelően, a növekedési sebesség éles csökkenésével, a növény nyugalmi állapotba való átmenetével jár.

A téli, kétéves és évelő növények fejlődési életciklusát a fény- és hőmérsékleti időszakok szezonális ritmusa szabályozza. A tavaszi egynyári növényektől eltérően a növekedés leállásától kezdve, majd az ősz folyamán az alacsony hőmérséklet kezdetekor kezdenek felkészülni a kedvezőtlen téli körülmények elviselésére.

A növények télállósága

Télállóság, mint ellenállás a kedvezőtlen telelőtényezők együttesével szemben.

A fagynak a sejtekre gyakorolt közvetlen hatása nem az egyetlen veszély, amely télen az évelő lágyszárú és fás szárú növényeket, valamint a téli növényeket fenyegeti. A fagy közvetlen hatása mellett a növények számos kedvezőtlen tényezőnek is ki vannak téve. A hőmérséklet télen jelentősen ingadozhat. A fagyokat gyakran rövid és hosszú olvadások váltják fel. Télen gyakoriak a hóviharok, az ország délibb vidékein a hótalan télen száraz szél. Mindez kimeríti a növényeket, amelyek az áttelelés után erősen legyengülve jönnek ki, majd elpusztulhatnak.

A lágyszárú évelő és egynyári növényeket különösen sok káros hatás érinti. Oroszország területén kedvezőtlen években a téli növények elpusztulása eléri a 30-60% -ot. Nemcsak a téli kenyerek pusztulnak el, hanem az évelő füvek, gyümölcsök és bogyók évelő ültetvényei is. Az alacsony hőmérsékleten kívül a téli növények télen és kora tavasszal számos egyéb kedvezőtlen tényező miatt károsodnak és elpusztulnak: csillapítás, beázás, jégkéreg, kidudorodás, a téli aszály okozta károk.

Csillapodás, beázás, elhalás a jégkéreg alatt, kidudorodás, a téli aszály okozta károk.

Csillapítás kikapcsolva. A felsorolt nehézségek között az első helyet a növények csillapítása foglalja el. A növények csillapodása miatti pusztulását főleg meleg teleken, nagy hótakaróval figyelik meg, ami 2-3 hónapig tart, különösen akkor, ha a hó nedves és felengedett talajra esik. Tanulmányok kimutatták, hogy a téli növények nedvesedés miatti pusztulásának oka a növények kimerülése. Hó alatt, körülbelül 0 ° C hőmérsékleten, erősen párás környezetben, szinte teljes sötétségben, vagyis olyan körülmények között, amelyek között a légzési folyamat meglehetősen intenzív, és a fotoszintézis kizárt, a növények fokozatosan fogyasztják a cukrokat és a felhalmozódott egyéb tápanyagtartalékokat. a keményedés első fázisán áthaladó időszakban, és meghal a kimerültségtől (a szövetek cukortartalma 20-ról 2-4%-ra csökken), valamint a tavaszi fagyok miatt. Az ilyen növényeket tavasszal könnyen károsítja a hópenész, ami szintén a halálukhoz vezet.

Vizes lesz. A beázás elsősorban tavasszal, alacsony helyeken, hóolvadás idején, ritkábban hosszú olvadáskor következik be, amikor a talajfelszínen felgyülemlik az olvadékvíz, amely nem szívódik fel a fagyott talajba és eláraszthatja a növényeket. Ebben az esetben a növény halálának oka az éles oxigénhiány (anaerob körülmények - hipoxia). Azokban a növényekben, amelyek egy vízréteg alatt vannak, a normál légzés leáll a víz és a talaj oxigénhiánya miatt. Az oxigénhiány fokozza a növények anaerob légzését, melynek következtében mérgező anyagok képződhetnek, és a növények elpusztulnak a kimerültség és a szervezet közvetlen mérgezése következtében.

Halál a jégkéreg alatt. Jégkéreg képződik a mezőkön azokon a területeken, ahol a gyakori olvadások súlyos fagyoknak adják át a helyüket. Ebben az esetben az áztatás hatása súlyosbodhat. Ebben az esetben függő vagy őrölt (érintkező) jégkéreg keletkezik. A függő kéregek kevésbé veszélyesek, mivel a talaj tetején képződnek, és gyakorlatilag nem érintkeznek a növényekkel; hengerrel könnyen tönkretehetők.

A jéggel érintkező folyamatos kéreg kialakulásával a növények teljesen belefagynak a jégbe, ami elpusztul, mivel az áztatástól már legyengült növények nagyon erős mechanikai nyomásnak vannak kitéve.

Domború. A növények kidudorodásból eredő károsodását és pusztulását a gyökérrendszer szakadása határozza meg. A növények kidudorodása akkor figyelhető meg, ha ősszel fagyok lépnek fel hótakaró hiányában, vagy ha kevés a víz a talaj felszíni rétegében (őszi aszály idején), valamint olvadáskor, ha a hóvíznek van ideje felszívódni. a talaj. Ezekben az esetekben a víz befagyása nem a talaj felszínétől, hanem egy bizonyos mélységben (ahol nedvesség van) kezdődik. A mélyben képződött jégréteg a víz folyamatos áramlása miatt a talajkapillárisokon fokozatosan megvastagodik és a növényekkel együtt felemeli (kidudorodik) a talaj felső rétegeit, ami a behatolt növények gyökereinek töréséhez vezet. jelentős mélységig.

A téli aszály okozta károk. A stabil hótakaró védi az őszi kalászosokat a téli kiszáradástól. A hótalan vagy enyhén havas tél körülményei között azonban, mint a gyümölcsfák és cserjék, Oroszország számos régiójában gyakran veszélyeztetik őket az állandó és erős szél miatti túlzott kiszáradás, különösen a tél végén, amikor jelentős felmelegedés következik be. nap. Az a tény, hogy a növények vízháztartása télen rendkívül kedvezőtlen, mivel a fagyott talajból a víz áramlása gyakorlatilag leáll.

A víz elpárolgása, a téli aszály káros hatásának csökkentése érdekében a gyümölcsfák vastag parafaréteget képeznek az ágakon, télre leveleket hullatva.

Vernalizáció

A naphosszúság szezonális változásaira adott fotoperiodikus válaszok számos faj virágzási gyakoriságára hatással vannak mind a mérsékelt, mind a trópusi régiókban. Meg kell azonban jegyezni, hogy a mérsékelt övi szélességi körök fotoperiodikus reakciót mutató fajai között viszonylag kevés a tavaszi virágzó, bár folyamatosan találkozunk azzal, hogy jelentős számú "tavasszal virágzik", és ezek közül sok a tavaszi virágzás. formák, például a Ficariaverna, a kankalin (Primulavutgaris), az ibolya (a Viola nemzetség fajai) stb., kifejezett szezonális viselkedést mutatnak, és a bőséges tavaszi virágzás után az év hátralévő részében vegetatívak maradnak. Feltételezhető, hogy a tavaszi virágzás a téli rövid napokra adott reakció, de sok faj esetében ez nem így van.

Természetesen nem a nappalok hossza az egyetlen külső tényező, amely egész évben változik. Nyilvánvaló, hogy a hőmérsékletet is markáns évszakos változások jellemzik, különösen a mérsékelt övi régiókban, bár ebben a tényezőben napi és éves szinten is jelentős ingadozások vannak. Tudjuk, hogy a hőmérséklet szezonális változásai, valamint a nappalok hosszának változása számos növényfaj virágzását jelentős mértékben befolyásolja.

A virágzásba való átmenethez hűtést igénylő növényfajták.

Megállapítást nyert, hogy sok fajnak, köztük a téli egynyári növényeknek, valamint a két- és évelő lágyszárúknak hűtésre van szüksége a virágzáshoz való átálláshoz.

A téli egynyári és kétnyári növényekről ismert, hogy monokarpikus növények, amelyek vernalizációt igényelnek - vegetatívak maradnak az első tenyészidőszakban, és a következő tavasszal vagy nyár elején virágoznak, válaszul a téli lehűlési időszakra. Kísérletileg igazolták, hogy a virágzást előidéző kétéves növények hűtésére van szükség, mint például a cékla (Betavulgaris), a zeller (Apiutngraveolens), a káposzta és a Brassis nemzetség más termesztett fajtái, a harangvirág (Campanulamedium), a holdfélék (Lunariabiennis) , gyűszűvirág (Digitalis) és egyéb. Ha a digitálisz növényeket, amelyek normál körülmények között kétévesként viselkednek, azaz a csírázást követő második évben virágoznak, üvegházban tartjuk, több évig vegetatívak maradhatnak. Az enyhe telekkel rendelkező területeken a káposzta tavasszal „nyílképződés” (azaz virágzás) nélkül több évig nőhet a szabadban, ami általában hideg telekkel rendelkező területeken fordul elő. Az ilyen fajok szükségszerűen vernalizációt igényelnek, azonban számos más fajnál a virágzás felgyorsul, ha hidegnek vannak kitéve, de előfordulhat vernalizáció nélkül is; ilyen opcionálisan hideget igénylő fajok közé tartozik a saláta (Lactucasaiiva), a spenót (Spinaciaoleracea) és a későn virágzó borsó (Pistimsa-tivum).

A kétnyári növényekhez hasonlóan sok évelő is megkívánja a hideget, és nem virágzik az éves téli hűtés nélkül. A közönséges évelő növények közül a hideg hatás a kankalin (Primulavulgaris), az ibolya (Violaspp.), A Lacfiol (Cheiranthuscheirii és C. allionii), a levkoy (Mathiolaincarna), a krizantém egyes fajtái (Chrisant-hemummorifolium), a nemzetség Aster, török szegfű , pelyva (Loliumperenne). Az évelő fajok minden télen újraelosztást igényelnek.

Valószínű, hogy más tavaszi virágzású évelőknek is szükségük lehet hűtésre. A tavasszal virágzó hagymás növények, mint a nárcisz, jácint, áfonya (Endymionnonscriptus), krókuszok stb., nem igényelnek hűtést a virágzáshoz, mivel a virág primordiumát az előző nyáron helyezték a hagymába, de növekedésük nagymértékben függ. hőmérsékleti viszonyokra... Például egy tulipán esetében a virágzás kezdetét a viszonylag magas hőmérséklet (20 ° C) kedvez, de a szár megnyúlásához és a levelek növekedéséhez az optimális hőmérséklet kezdetben 8-9 ° C, a hőmérséklet szekvenciális növekedésével. későbbi szakaszokban 13, 17 és 23 °C-ra. Hasonló reakciók a hőmérsékletre jellemzőek a jácintokra és a nárciszokra.

Sok fajnál a virágzás nem a lehűlési időszakban következik be, és csak akkor kezdődik, amikor a növényt a hűtést követően magasabb hőmérsékletnek tették ki.

Így, bár alacsony hőmérsékleten a legtöbb növényben az anyagcsere jelentősen lelassul, kétségtelen, hogy a vernalizáció magában foglalja az aktív élettani folyamatokat, amelyek természete még teljesen ismeretlen.

A növények hőállósága

Hőállóság (hőtűrés) - a növények azon képessége, hogy tolerálják a magas hőmérsékletet, túlmelegedést. Ez egy genetikailag meghatározott tulajdonság. A növényfajok különböznek a magas hőmérsékletekkel szembeni toleranciájukban.

A hőállóság szerint három növénycsoportot különböztetünk meg.

Hőálló - termofil kék-zöld algák és a forró ásványforrások baktériumai, amelyek képesek ellenállni a 75-100 ° C-os hőmérséklet-emelkedésnek. A termofil mikroorganizmusok hőállóságát az anyagcsere magas szintje, a sejtek megnövekedett RNS-tartalma, valamint a citoplazmatikus fehérje hőkoagulációval szembeni ellenállása határozza meg.

Hőtűrő-sivatagok és száraz élőhelyek növényei (pozsgás növények, néhány kaktusz, a Tolstyankovy család képviselői), amelyek 50-65єС-ig képesek ellenállni a napfénynek. A pozsgás növények hőállóságát nagymértékben meghatározza a citoplazma megnövekedett viszkozitása és a sejtek kötött víztartalma, a csökkent anyagcsere.

Nem hőálló - mezofita és vízi növények. A nyílt helyek mezofitái ellenállnak a 40-47 ° C-os hőmérsékletnek, az árnyékolt helyek körülbelül 40-42 ° C-nak, a vízi növények 38-42 ° C-os hőmérsékletnek is ellenállnak. A leginkább hőtűrő mezőgazdasági növények a déli szélességi körökben találhatók (cirok, rizs, gyapot, ricinusolaj stb.).

Sok mezofita elviseli a magas levegő hőmérsékletet, és elkerüli a túlmelegedést az intenzív párologtatás miatt, ami csökkenti a levelek hőmérsékletét. A hőállóbb mezofitokat a citoplazma fokozott viszkozitása és a hőálló fehérje-enzimek fokozott szintézise különbözteti meg.

A növények olyan morfológiai és élettani alkalmazkodási rendszert fejlesztettek ki, amely megvédi őket a hőkárosodástól: világos felületi szín, amely tükrözi a besugárzást; összecsukható és gördülő levelek; serdülés vagy pikkelyek, amelyek megvédik a mélyen fekvő szöveteket a túlmelegedéstől; vékony parafa rétegek, amelyek védik a floemet és a kambiumot; a kutikuláris réteg nagy vastagsága; magas szénhidráttartalom és alacsony víztartalom a citoplazmában stb.

A növények nagyon gyorsan reagálnak a hőterhelésre az induktív alkalmazkodással. Néhány óra alatt fel tudnak készülni a magas hőmérsékletre. Tehát forró napokon a növények délutáni magas hőmérsékletekkel szembeni ellenállása magasabb, mint reggel. Általában ez a stabilitás átmeneti, nem rögzül, és elég gyorsan eltűnik, ha lehűl. A hőhatás visszafordíthatósága több órától 20 napig terjedhet. A generatív szervek kialakulása során az egynyári és kétéves növények hőállósága csökken.

A növények szárazságállósága

Az aszályok gyakori jelenséggé váltak Oroszország és a FÁK országok számos régiójában. A szárazság egy elhúzódó, csapadékmentes időszak, amely a levegő relatív páratartalmának csökkenésével, a talajnedvesség csökkenésével és a hőmérséklet emelkedésével jár, amikor a növények normál vízigénye nem teljesül. Oroszország területén instabil nedvességű régiók vannak, amelyek éves csapadékmennyisége 250-500 mm, és száraz területek, amelyek csapadékmennyisége évente 250 mm-nél kisebb, és párolgási sebessége meghaladja az 1000 mm-t.

Szárazságállóság - a növények azon képessége, hogy elviselik a hosszú száraz időszakokat, jelentős vízhiányt, a sejtek, szövetek és szervek kiszáradását. Ezenkívül a termés károsodása az aszály időtartamától és intenzitásától függ. Tegyen különbséget a talaj és a légköri szárazság között.

A talajszárazságot a hosszú csapadékhiány, a magas levegőhőmérséklet és a napsugárzás, a talajfelszínről történő fokozott párolgás és párologtatás, valamint az erős szél okozza. Mindez a talaj gyökérrétegének kiszáradásához, alacsony páratartalom mellett a növények számára elérhető vízellátás csökkenéséhez vezet. A légköri szárazságot magas hőmérséklet és alacsony relatív páratartalom (10-20%) jellemzi. A súlyos légköri szárazságot a száraz és forró levegő tömegeinek mozgása - száraz szél okozza. A pára súlyos következményekkel jár, ha a száraz szél talajrészecskék megjelenésével jár a levegőben (porvihar).

A légköri szárazság, amely élesen megnöveli a víz elpárolgását a talaj felszínéről és a párologtatást, hozzájárul a talajból a föld feletti szervekbe történő víz beáramlási sebességének koordinációjának megsértéséhez és a növény általi elvesztéséhez, aminek következtében a növény elsorvad. A gyökérzet jó fejlődésével azonban a légköri szárazság nem okoz nagy kárt a növényekben, ha a hőmérséklet nem haladja meg a növények által elviselhető határértéket. Az eső hiányában elhúzódó légköri szárazság talajszárazsághoz vezet, ami veszélyesebb a növényekre.

A szárazságállóság a növények genetikailag meghatározott alkalmazkodóképességének köszönhető az élőhely viszonyaihoz, valamint a vízhiányhoz való alkalmazkodásnak. A szárazságállóság a növények azon képességében fejeződik ki, hogy képesek elviselni a jelentős kiszáradást a szövetek magas vízpotenciáljának kialakulása és a sejtszerkezetek funkcionális megőrzése miatt, valamint a szár, a levelek és a generatív szervek adaptív morfológiai jellemzői miatt. növelik kitartásukat, toleranciájukat a hosszan tartó szárazság hatásaival szemben.

Növénytípusok a vízjárással kapcsolatban

A száraz területeken lévő növényeket xerofitáknak nevezik (a görög heros szóból - száraz). Az egyedfejlődés folyamatában képesek alkalmazkodni a légköri és talajszárazsághoz. A xerofiták jellegzetessége a párolgási felületük kis mérete, valamint a föld feletti rész kis mérete a föld alattihoz képest. A xerofiták általában fűfélék vagy alulméretezett cserjék. Több típusra vannak osztva. Íme a xerofiták P.A.Genkel szerinti osztályozása.

A pozsgás növények nagyon jól ellenállnak a túlmelegedésnek és ellenállnak a kiszáradásnak, aszályban nem tapasztalnak vízhiányt, mert nagy mennyiségben tartalmazzák azt, és lassan költik el. Gyökérrendszerük a talaj felső rétegeiben minden irányban elágazó, aminek köszönhetően a növények esős időszakban gyorsan felszívják a vizet. Ezek kaktuszok, aloe, sedum, megfiatalított.

Az euxerofiták hőálló növények, amelyek jól tűrik a szárazságot. Ebbe a csoportba tartoznak az olyan sztyeppei növények, mint a szürke veronika, a bozontos őszirózsa, a kék üröm, a görögdinnye colocynth, a teve tövis stb. Alacsony a párologtatásuk, magas az ozmózisnyomásuk, a citoplazma nagyon rugalmas és viszkózus, a gyökérrendszer nagyon elágazó, és a fő gyökérrendszer a masszát a felső talajrétegbe (50-60 cm) helyezzük. Ezek a xerofiták leveleket és akár egész ágakat is képesek hullatni.

A hemixerofiták vagy félxerofiták olyan növények, amelyek nem képesek elviselni a kiszáradást és a túlmelegedést. A protoplaszt viszkozitása és rugalmassága jelentéktelen, jellemző rájuk a magas transzspiráció, az altalajvizet elérő mély gyökérrendszer, amely biztosítja a növény folyamatos vízellátását. Ebbe a csoportba tartozik a zsálya, egy közönséges vágó stb.

A Stipaxerofshpy a tollfű, a tyrsa és más keskeny levelű sztyeppfüvek. Ellenállnak a túlmelegedésnek, jól hasznosítják a rövid távú esőből származó nedvességet. Csak rövid távú vízhiányt viselnek el a talajban.

A poikiloxerofiták olyan növények, amelyek nem szabályozzák vízrendszerüket. Főleg zuzmókról van szó, amelyek légszáraz állapotba száradhatnak, és eső után ismét élettevékenységüket mutatják.

Higrofiták (a görög hihros szóból - nedves). Az ebbe a csoportba tartozó növényeknek nincs adaptációja a vízfogyasztás korlátozására. A higrofitákat viszonylag nagy sejtméret, vékony falú membrán, enyhén lignifikált edényfalak, fás és háncsrostok, vékony kutikula és enyhén megvastagodott epidermisz külső falak, nagy sztómák és felületegységenként kis szám jellemzi. nagy levéllemez, gyengén fejlett mechanikai szövetek, ritka erhálózat a levélben, nagy kutikuláris transzpiráció, hosszú szár, nem kellően fejlett gyökérrendszer. Szerkezetükben a higrofiták közel állnak az árnyéktűrő növényekhez, de sajátos higromorf szerkezetük van. A talaj enyhe vízhiánya a higrofiták gyors hervadását okozza. A sejtnedv ozmotikus nyomása alacsony bennük. Ezek közé tartozik a mannik, a vad rozmaring, az áfonya, a gagyi.

A termesztési feltételeket és szerkezeti jellemzőket tekintve a részben vagy teljesen vízbe merült, vagy a felszínén lebegő levelű növények, amelyeket hidrofitáknak nevezünk, nagyon közel állnak a higrofitákhoz.

Mezofiták (a görög mesos szóból - középső, köztes). Az ökológiai csoportba tartozó növények megfelelő nedvességtartalom mellett nőnek. A mezofiták sejtnedvének ozmotikus nyomása 1-1,5 ezer kPa. Könnyen elhervadtak. A mezofiták közé tartozik a réti füvek és hüvelyesek többsége - kúszó gőzök, réti rókafarkkóró, réti timothy, kék lucerna stb. Szántóföldi növényekből kemény és lágy búza, kukorica, zab, borsó, szójabab, cukorrépa, kender, szinte minden gyümölcs ( kivéve a mandulát, szőlőt), sok zöldséget (sárgarépa, paradicsom stb.).

Átvivő szervek - a leveleket jelentős plaszticitás jellemzi; szerkezetükben meglehetősen nagy különbségek figyelhetők meg a termesztési körülményektől függően. Még ugyanazon növény különböző vízellátású és megvilágítású levelei is eltérő szerkezetűek. Bizonyos mintákat állapítottak meg a levelek szerkezetében, a növényen való elhelyezkedésüktől függően.

VR Zalenskiy felfedezte a levelek anatómiai szerkezetének változását rétegekben. Megállapította, hogy a felső réteg leveleiben rendszeres változások figyelhetők meg a fokozott xeromorfizmus irányában, vagyis olyan struktúrák kialakulása, amelyek növelik e levelek szárazságtűrését. A szár felső részén elhelyezkedő levelek mindig különböznek az alsóktól, nevezetesen: minél magasabban helyezkedik el a levél a száron, minél kisebbek a sejtjei, annál nagyobb a sztómák száma és kisebb mérete, annál nagyobb. az egységnyi felületen lévő szőrszálak száma, minél sűrűbb az erek kötegeinek hálózata, annál erősebben fejlett palánk szövet. Mindezek a jelek jellemzik a xerophiliát, vagyis olyan struktúrák kialakulását, amelyek hozzájárulnak az aszályállóság növekedéséhez.

A fiziológiai jellemzők egy bizonyos anatómiai felépítéshez is társulnak, nevezetesen: a felső levelek nagyobb asszimilációs képességgel és intenzívebb párologtatással tűnnek ki. A felső levelekben is magasabb a nedvkoncentráció, amivel kapcsolatban a felső levelek vizet vonhatnak el az alsóktól, az alsó levelek pedig kiszáradhatnak, elhalhatnak. A növények szárazságtűrő képességét növelő szervek és szövetek szerkezetét xeromorfizmusnak nevezzük. A felső réteg leveleinek szerkezetének megkülönböztető jellemzőit az a tény magyarázza, hogy kissé nehéz vízellátás körülményei között fejlődnek.

Az anatómiai és élettani alkalmazkodások komplex rendszere jött létre a növény vízfelvétele és fogyasztása közötti egyensúly egyenletére. Ilyen alkalmazkodások figyelhetők meg a xerofitákban, higrofitákban, mezofitákban.

A kutatási eredmények azt mutatták, hogy a szárazságtűrő növényformák alkalmazkodó tulajdonságai létfeltételeik hatására alakulnak ki.

KÖVETKEZTETÉS

Az élő természet csodálatos harmóniáját, tökéletességét maga a természet teremti meg: a túlélésért folytatott küzdelem. A növények és állatok alkalmazkodási formái végtelenül változatosak. Megalakulása óta az egész állat- és növényvilág javult az életkörülményekhez való célszerű alkalmazkodás útján: vízhez, levegőhöz, napfényhez, gravitációhoz stb.

IRODALOM

1. Volodko I.K. "" Nyomelemek és növények ellenállása a kedvezőtlen körülményekkel szemben", Minszk, Tudomány és technológia, 1983.

2. Goryshina T.K. "" A növények ökológiája "", uch. Kézikönyv egyetemeknek, Moszkva, V. iskola, 1979.

3. Prokofjev A.A. "" A növények szárazságállóságának problémái "", Moszkva, Nauka, 1978.

4. Sergeeva K.A. "" A fás szárú növények télállóságának élettani és biokémiai alapjai "", Moszkva, Nauka, 1971

5. Kultiasov I.M. Növényökológia. - M .: A Moszkvai Egyetem Kiadója, 1982

Hasonló cikkek

Megbeszélés:

Hagyományok, rituálék, jelek: Nagyon sok érdekes népi jel kapcsolódik a Szentháromság ünnepéhez, ...
Üzleti terv hot dog gyártására és értékesítésére: kezdje minimális befektetéssel Felszerelés és hozzávalók hot dog: Ma végigmegyünk a vendéglátáson, és közvetlenül az üzleti ötletről mesélünk...
A Christine név eredete és jellege: A Christina név formái A Christina név rövid alakja. Krisztinka, Kristya,...
Szerencsét vonzunk - varázstalizmánokat készítünk saját kezünkkel Sok szerencsét amulett varázslat: Tartalom A gazdagság vonzásához amulettek vannak a szerencséért és ...