Adaptări ale plantelor superioare la condițiile de mediu. Rezumat: Adaptarea plantelor la mediu. cu ajutorul apei
Adaptabilitatea ontogenezei plantelor la condițiile de mediu este rezultatul dezvoltării lor evolutive (variabilitate, ereditate, selecție). Pe parcursul filogenezei fiecărei specii de plante, în procesul de evoluție, s-au dezvoltat anumite nevoi ale individului pentru condițiile de existență și adaptabilitate la nișa ecologică pe care o ocupă. Toleranța la umiditate și umbră, rezistența la căldură, rezistența la frig și alte caracteristici ecologice ale speciilor de plante specifice s-au format în cursul evoluției ca urmare a expunerii pe termen lung la condiții adecvate. Deci, plante și plante iubitoare de căldură zi scurta tipic pentru latitudinile sudice, mai puțin solicitant pentru căldură și plante de o zi lungă - pentru cele nordice.
În natură, într-o regiune geografică, fiecare specie de plante ocupă o nișă ecologică corespunzătoare caracteristicilor sale biologice: iubitoare de umiditate - mai aproape de corpurile de apă, tolerantă la umbră - sub coronamentul pădurii etc. Ereditatea plantelor se formează sub influență. a anumitor conditii de mediu. Condițiile externe ale ontogenezei plantelor sunt de asemenea importante.
În cele mai multe cazuri, plantele și culturile (plantările) culturilor agricole, care se confruntă cu acțiunea anumitor factori adversi, manifestă rezistență la acestea ca urmare a adaptării la condițiile de existență care s-au dezvoltat istoric, ceea ce a fost remarcat de K. A. Timiryazev.
1. Medii de viață de bază.
La studierea mediului (habitatul plantelor și animalelor și activităților de producție umană), se disting următoarele componente principale: mediul aerian; mediul acvatic (hidrosfera); fauna (animale umane, domestice și sălbatice, inclusiv pești și păsări); flora (plante cultivate și sălbatice, inclusiv cele care cresc în apă); sol (stratul de vegetație); subsol (partea superioară a scoarței terestre, în care este posibilă exploatarea); mediu climatic si acustic.
Mediul aerian poate fi extern, în care majoritatea oamenilor își petrec o parte mai mică din timp (până la 10-15%), producție internă (o persoană își petrece până la 25-30% din timp în el) și rezidențial intern, unde oamenii stau de cele mai multe ori (până la 60 -70% sau mai mult).
Aerul exterior de la suprafața pământului conține în volum: 78,08% azot; 20,95% oxigen; 0,94% gaze inerte și 0,03% dioxid de carbon. La o altitudine de 5 km, conținutul de oxigen rămâne același, în timp ce azotul crește la 78,89%. Adesea, aerul de lângă suprafața pământului are diverse impurități, în special în orașe: acolo conține mai mult de 40 de ingrediente străine de mediul aerian natural. Aerul din interior în locuințe, de regulă, are
conținut crescut de dioxid de carbon, iar aerul interior al spațiilor industriale conține de obicei impurități, a căror natură este determinată de tehnologia de producție. Dintre gaze se eliberează vapori de apă, care intră în atmosferă ca urmare a evaporării de pe Pământ. Cea mai mare parte (90%) este concentrată în cel mai jos strat de cinci kilometri al atmosferei, cu înălțimea, cantitatea sa scade foarte repede. Atmosfera conține mult praf care ajunge acolo de la suprafața Pământului și parțial din spațiu. În timpul valurilor puternice, vânturile captează stropi de apă din mări și oceane. Acesta este modul în care particulele de sare intră în atmosferă din apă. Ca urmare a erupțiilor vulcanice, incendiilor de pădure, muncii instalații industriale etc. aerul este poluat de produse de ardere incompletă. Cel mai mult praful și alte impurități se află în stratul de aer de la sol. Chiar și după ploaie, 1 cm conține aproximativ 30 de mii de particule de praf, iar pe vreme uscată sunt de câteva ori mai multe pe vreme uscată.
Toate aceste impurități minuscule afectează culoarea cerului. Moleculele de gaze împrăștie partea cu lungime de undă scurtă a spectrului razei solare, adică. violet şi raze albastre. Prin urmare, după-amiaza cerul culoarea albastra. Și particulele de impurități, care sunt mult mai mari decât moleculele de gaz, împrăștie raze de lumină de aproape toate lungimile de undă. Prin urmare, atunci când aerul este praf sau conține picături de apă, cerul devine albicios. La altitudini mari, cerul este violet închis și chiar negru.
Ca urmare a fotosintezei care are loc pe Pământ, vegetația formează anual 100 de miliarde de tone de substanțe organice (aproximativ jumătate sunt reprezentate de mări și oceane), asimilând aproximativ 200 de miliarde de tone de dioxid de carbon și eliberând aproximativ 145 de miliarde de tone în mediu. . oxigen liber, se crede că din cauza fotosintezei se formează tot oxigenul din atmosferă. Rolul spațiilor verzi în acest ciclu este indicat de următoarele date: 1 hectar de spații verzi, în medie, purifică aerul de la 8 kg de dioxid de carbon pe oră (200 de persoane emise în acest timp la respirație). Un copac adult eliberează 180 de litri de oxigen pe zi, iar în cinci luni (din mai până în septembrie) absoarbe aproximativ 44 kg de dioxid de carbon.
Cantitatea de oxigen eliberată și dioxidul de carbon absorbit depinde de vârsta spațiilor verzi, de compoziția speciilor, de densitatea de plantare și de alți factori.
La fel de importante sunt plantele marine - fitoplanctonul (în principal alge și bacterii), care eliberează oxigen prin fotosinteză.
Mediul acvatic include apele de suprafață și subterane. Apele de suprafață sunt concentrate în principal în ocean, cu un conținut de 1 miliard 375 de milioane de kilometri cubi - aproximativ 98% din toată apa de pe Pământ. Suprafața oceanului (zona apei) este de 361 de milioane de kilometri pătrați. Este de aproximativ 2,4 ori mai multă zonă teren - un teritoriu care ocupă 149 de milioane de kilometri pătrați. Apa oceanului este sărată, iar cea mai mare parte a acesteia (mai mult de 1 miliard de kilometri cubi) păstrează o salinitate constantă de aproximativ 3,5% și o temperatură de aproximativ 3,7 ° C. Diferențe notabile de salinitate și temperatură se observă aproape exclusiv la suprafață. strat de apă, precum și în mările marginale și mai ales în mările Mediterane. Conținutul de oxigen dizolvat în apă scade semnificativ la o adâncime de 50-60 de metri.
Apele subterane pot fi saline, salmastre (salinitate mai scazuta) si proaspete; apele geotermale existente au o temperatură ridicată (mai mult de 30ºC).
Pentru activitățile de producție ale omenirii și nevoile ei gospodărești, este necesară apă dulce, a cărei cantitate reprezintă doar 2,7% din volumul total de apă de pe Pământ, iar o foarte mică parte din aceasta (doar 0,36%) este disponibilă în locurile care sunt ușor accesibile pentru extracție. Cea mai mare parte a apei proaspete se găsește în zăpadă și în aisbergurile de apă dulce care se găsesc în zonele în principal din Cercul Antarctic.
Scurgerea anuală globală a râului de apă dulce este de 37,3 mii de kilometri cubi. În plus, parte panza freatica, egal cu 13 mii de kilometri cubi. Din păcate, cea mai mare parte a debitului râului din Rusia, în valoare de aproximativ 5.000 de kilometri cubi, se încadrează pe teritoriile nordice marginale și slab populate.
Mediul climatic este un factor important care determină dezvoltarea diferite feluri animal, florăși fertilitatea ei. O trăsătură caracteristică a Rusiei este că cea mai mare parte a teritoriului său are o climă mult mai rece decât în alte țări.
Toate componentele considerate ale mediului sunt incluse în
BIOSFERĂ: învelișul Pământului, inclusiv o parte a atmosferei, hidrosfera și partea superioară a litosferei, care sunt interconectate prin cicluri biochimice complexe de migrare a materiei și energiei, învelișul geologic al Pământului, locuit de organisme vii. Limita superioară a vieții biosferei este limitată de concentrația intensă a razelor ultraviolete; mai scăzută - temperatură ridicată a interiorului pământului (peste 100`C). Limitele sale extreme sunt atinse doar de organismele inferioare - bacterii.
Adaptarea (adaptarea) unei plante la condițiile specifice de mediu este asigurată de mecanisme fiziologice (adaptarea fiziologică), iar într-o populație de organisme (specii) - datorită mecanismelor de variabilitate genetică, ereditate și selecție (adaptare genetică). Factorii de mediu se pot schimba regulat și aleatoriu. Condițiile de mediu în schimbare regulată (schimbarea anotimpurilor) dezvoltă adaptarea genetică a plantelor la aceste condiții.
În condițiile naturale de creștere sau cultivare a unei specii, în cursul creșterii și dezvoltării lor, acestea sunt adesea afectate de factori de mediu negativi, care includ fluctuații de temperatură, secetă, umiditate excesivă, salinitatea solului etc. Fiecare plantă are capacitatea să se adapteze la condiţiile în schimbare.condiţiile de mediu în limitele determinate de genotipul său. Cu cât este mai mare capacitatea plantei de a schimba metabolismul în conformitate cu mediul înconjurător, cu atât este mai mare viteza de reacție această plantăși abilitate mai bună la adaptare. Această proprietate distinge soiurile rezistente de culturi agricole. De regulă, modificările ușoare și pe termen scurt ale factorilor de mediu nu duc la perturbări semnificative ale funcțiilor fiziologice ale plantelor, ceea ce se datorează capacității lor de a menține o stare relativ stabilă în condiții de mediu în schimbare, adică de a menține homeostazia. Cu toate acestea, impacturile ascuțite și prelungite duc la întreruperea multor funcții ale plantei și adesea la moartea acesteia.
Sub influența condițiilor nefavorabile, scăderea proceselor și funcțiilor fiziologice poate atinge cote critice care nu asigură implementarea programului genetic de ontogeneză, metabolismul energetic, sistemele de reglare, metabolismul proteic și alte funcții vitale ale organismului vegetal sunt perturbate. Când o plantă este expusă la factori nefavorabili (stresori), în ea apare o stare de stres, o abatere de la normă - stres. Stresul este o reacție generală nespecifică de adaptare a organismului la acțiunea oricăror factori adversi. Există trei grupe principale de factori care provoacă stres în plante: fizic - umiditate insuficientă sau excesivă, lumină, temperatură, radiații radioactive, stres mecanic; chimice - săruri, gaze, xenobiotice (erbicide, insecticide, fungicide, deșeuri industriale etc.); biologic - daune cauzate de agenți patogeni sau dăunători, concurență cu alte plante, influența animalelor, înflorirea, coacerea fructelor.
La plantele superioare, apa este absorbită din sol de către sistemul radicular, transportată împreună cu substanțele dizolvate către organele și celulele individuale și excretată de către transpiratie. În metabolismul apei la plantele superioare aproximativ 5% din apă este folosită în timpul fotosintezei, restul merge pentru a compensa evaporarea și a menține presiunea osmotică.
Apa care vine din sol către plante se evaporă aproape complet prin suprafața frunzelor. Acest fenomen se numește transpirație. transpiratie - un fenomen unic în ecosistemele terestre, care joacă un rol important în energia ecosistemelor. Creșterea plantelor este foarte dependentă de transpirație. Dacă umiditatea aerului este prea mare, ca, de exemplu, într-o pădure tropicală unde umiditatea relativă se apropie de 100%, atunci copacii uimesc. În aceste păduri, cea mai mare parte a vegetației este reprezentată de epifite, aparent din lipsa „împingerii transpiraționale”.
Raportul dintre creșterea plantelor (producția netă) și cantitatea de apă transpirată se numește eficiență de transpirație. Se exprimă în grame de substanță uscată la 1000 g de apă transpirată. Pentru majoritatea tipurilor de culturi agricole și specii de plante sălbatice, eficiența transpirației este egală sau mai mică de 2. La plantele rezistente la secetă (sorg, mei) este 4. În vegetația deșertică, nu este mult mai mare, deoarece adaptarea lor este nu se exprimă într-o scădere a transpirației, ci în capacitatea de a opri creșterea în absența apei. În sezonul secetos, aceste plante își aruncă frunzele sau, ca și cactusii, își închid stomatele în timpul zilei.
Plantele cu climă uscată se adaptează la schimbările morfologice, la reducerea organelor vegetative, în special a frunzelor.
Adaptări animale
|
Animalele pierd umiditatea prin evaporare, precum și prin excreția produselor finite ai metabolismului. Pierderea de apă la animale este compensată prin consumul acesteia cu alimente și băuturi. (n de exemplu majoritatea amfibienilor, unele insecte și acarieni). Majoritatea animalelor din deșert nu beau niciodată; își satisfac nevoile cu apă din hrană. Alții îl absorb prin tegumentul corpului în stare lichidă sau de vapori.. |
|
În condiții nefavorabile, animalele își reglează adesea comportamentul în așa fel încât să evite lipsa de umiditate: se deplasează în locuri ferite de uscare și duc un stil de viață nocturn. Multe animale nu părăsesc habitatele îmbibate cu apă. Alte animale primesc apă în procesul de oxidare a grăsimilor. De exemplu, o cămilă și insecte - orez și gărgăriță de hambar și altele. |
Clasificarea organismelor în raport cu umiditatea mediului
Hidratofitele sunt plante acvatice.
Hidrofitele sunt plante terestre-acvatice.
Higrofitele sunt plante terestre care trăiesc în condiții de umiditate ridicată.
Mezofitele sunt plante care cresc în umiditate moderată.
Xerofitele sunt plante care cresc cu umiditate insuficientă. Ele, la rândul lor, sunt împărțite în:
Suculentele sunt plante suculente (cactusi).
Sclerofitele sunt plante cu frunze înguste și mici și pliate în tubuli.
Precipitare, strâns legate de umiditatea aerului, sunt rezultatul condensării și cristalizării vaporilor de apă în straturile înalte ale atmosferei. În stratul de suprafață de aer se formează rouă și ceață, iar la temperaturi scăzute se observă cristalizarea umidității - cade îngheț.
Una dintre principalele funcții fiziologice ale oricărui organism este menținerea unui nivel adecvat de apă în organism. În procesul de evoluție, organismele au dezvoltat diverse adaptări pentru obținerea și utilizarea economică a apei, precum și pentru a trăi o perioadă secetoasă. Unele animale din deșert obțin apă din alimente, altele prin oxidarea grăsimilor depozitate în timp util (de exemplu, o cămilă, capabilă să obțină 107 g de apă metabolică din 100 g de grăsime prin oxidare biologică); în același timp, au o permeabilitate minimă la apă a tegumentului exterior al corpului, un stil de viață predominant nocturn etc. Cu ariditate periodică, este caracteristică o cădere în stare de repaus cu o rată metabolică minimă. Plantele terestre obțin apă în principal din sol. Precipitațiile scăzute, drenajul rapid, evaporarea intensă sau o combinație a acestor factori duc la uscare, iar excesul de umiditate duce la îndesarea și îndesarea solurilor.
Bilanțul de umiditate depinde de diferența dintre cantitatea de precipitații și cantitatea de apă evaporată de pe suprafețele plantelor și solului, precum și de transpirație.
4. Influența concentrației elementelor biogene, a salinității, a pH-ului, a compoziției gazelor a mediului, a curenților și a vântului, a gravitației, a câmpurilor electromagnetice asupra organismelor.
Elemente biogene elemente chimice care sunt incluse constant în compoziția organismelor și au o anumită semnificație biologică. În primul rând, este oxigen (constituind 70% din masa organismelor), carbon (18%), hidrogen (10%), calciu, azot, potasiu, fosfor, magneziu, sulf, clor, sodiu și fier. Aceste elemente fac parte din toate organismele vii, alcătuiesc volumul lor și joacă un rol important în procesele vieții.
Multe elemente sunt de mare importanță doar pentru anumite grupuri de ființe vii (de exemplu, borul este necesar pentru plante, vanadiul pentru ascidie etc.). Conținutul anumitor elemente din organisme depinde nu numai de caracteristicile speciilor lor, ci și de compoziția mediului, hrana (în special, pentru plante - de concentrația și solubilitatea anumitor săruri din sol), caracteristicile ecologice ale organismului și altele. factori. Elementele care sunt continute constant în organismele mamifere, în funcție de cunoștințele și semnificația lor, pot fi împărțite în 3 grupe: elemente care fac parte din compuși biologic activi (enzime, hormoni, vitamine, pigmenți), sunt indispensabile; elemente al căror rol fiziologic și biochimic este puțin înțeles sau necunoscut.
Salinitate
Schimbul de apă este strâns legat de schimbul de sare. Este de o importanță deosebită pentru organismele acvatice ( hidrobionti).
Toate organismele acvatice se caracterizează prin prezența corpului permeabil la apă acoperă, prin urmare, diferența de concentrație a sărurilor și sărurilor dizolvate în apă, care determină presiunea osmotică în celulele corpului, curent. creează o osmotică Este îndreptată spre o presiune mai mare .
Hidrobioții care trăiesc în ecosistemele marine și de apă dulce prezintă diferențe semnificative în adaptările la concentrația de săruri dizolvate în mediul acvatic.
La majoritatea organismelor marine, concentrația de sare intracelulară este apropiată de cea din apa de mare.
Orice modificare a concentrației externe duce la o modificare pasivă a curentului osmotic.
Presiunea osmotică intracelulară se modifică în funcție de modificarea concentrației sărurilor din mediul acvatic. Astfel de organisme sunt numite poikiloosmotic.
Ele includ pe toate plante inferioare(inclusiv alge albastre-verzi - cianobacterii), majoritatea nevertebratelor marine.
Intervalul de toleranță la modificările concentrației de sare în aceste organisme este mic; sunt comune, de regulă, în ecosistemele marine cu salinitate relativ constantă.
Un alt grup de organisme acvatice include așa-numitele homoiosmotic.
Sunt capabili să regleze activ presiunea osmotică și să o mențină la un anumit nivel, indiferent de modificările concentrației de săruri din apă, de aceea sunt denumite și osmoregulatori.
Acestea includ raci mai mari, moluște, insecte acvatice. Presiunea osmotică din interiorul celulelor lor nu depinde de natura chimică a sărurilor dizolvate în citoplasmă. Se datorează cantității totale de particule dizolvate (ioni). În osmoreglatoarele, reglarea ionică activă asigură constanta relativă a mediului intern, precum și capacitatea de a extrage selectiv ioni individuali din apă și de a-i acumula în celulele corpului tău.
Sarcinile de osmoreglare în apa dulce sunt opuse celor din apa de mare.
La organismelor de apă dulce, concentrația de sare intracelulară este întotdeauna mai mare decât în mediu inconjurator.
Curentul osmotic este întotdeauna direcționat în interiorul celulelor, iar aceste tipuri sunt homoiosmotic.
Un mecanism important pentru menținerea homeostaziei lor apă-sare este transferul activ al ionilor împotriva gradientului de concentrație.
La unele animale acvatice, acest proces este efectuat de suprafața corpului, dar locul principal pentru un astfel de transport activ este special. formațiuni – branhii.
În unele cazuri, formațiunile tegumentare împiedică pătrunderea apei prin piele, de exemplu, solzi, cochilii, mucus; atunci eliminarea activă a apei din organism are loc cu ajutorul organelor de excreție specializate.
Metabolismul apă-sare la pește este un proces mai complex care necesită o analiză separată. Aici observăm doar că se întâmplă conform următoarei scheme:
Apa intră în organism pe cale osmotică prin branhii și membrana mucoasă a tractului gastrointestinal, iar excesul de apă este excretat prin rinichi. Funcția de filtrare-reabsorbție a rinichilor poate varia în funcție de raportul dintre presiunile osmotice ale mediului acvatic și fluidele corporale. Datorită transportului activ al ionilor și capacității de osmoreglare, multe organisme de apă dulce, inclusiv pești , adaptat la viata in apa salmastra si chiar de mare.
Organisme terestre au, într-o măsură sau alta, formațiuni structurale și funcționale specializate care asigură metabolismul apă-sare. Sunt cunoscute numeroase variante corpuri de fixare la compoziția de sare a mediului și modificările acesteia la locuitorii pământului. Aceste adaptări devin decisive atunci când apa este factorul limitator al vieții. De exemplu amfibieni, trăiesc în biotopuri terestre umede datorită particularităților metabolismului apă-sare, care sunt similare cu schimbul la animalele de apă dulce. Aparent, acest tip de adaptare s-a păstrat în cursul evoluției în timpul tranziției de la habitatul acvatic la cel terestru.
Pentru planteÎn zonele aride (aride), un conținut ridicat de sare în sol este de mare importanță în condiții xerofitice.
Toleranța la sare a diferitelor specii de plante variază semnificativ. Ei trăiesc pe soluri sărate halofite- plante care tolerează concentrații mari de săruri.
Acestea acumulează până la 10% din săruri în țesuturi, ceea ce duce la creșterea presiunii osmotice și contribuie la o absorbție mai eficientă a umidității din solurile saline.
Unele plante îndepărtează excesul de săruri prin formațiuni speciale de pe suprafața frunzei, altele au capacitatea de a lega sărurile cu substanțe organice.
pH de reacție mediu
Distribuția și numărul de organisme depind semnificativ de reacția solului sau a mediului acvatic.
Poluarea aerului de la arderea combustibililor fosili (cel mai frecvent dioxid de sulf) are ca rezultat depunerea de particule acidogenice uscate și precipitații, care sunt în esență acid sulfuros slab. Cauza unei astfel de „ploi acide” provoacă acidificarea diferitelor obiecte din mediu. Acum problema „ploii acide” a devenit globală.
Efectul acidificării se reduce la următoarele:
O scădere a pH-ului sub 3, precum și o creștere peste 9, duce la deteriorarea protoplasmei rădăcinii majorității plantelor vasculare.
Modificarea pH-ului solului cauzează deteriorarea condițiilor nutriționale : disponibilitatea elementelor biogene pentru plante scade.
O scădere a pH-ului la 4,0 - 4,5 în sol sau în sedimentele de fund din ecosistemele acvatice determină descompunerea rocilor argiloase (aluminosilicați), în urma căreia mediul devine toxic datorită pătrunderii ionilor de aluminiu (Al) în apă.
Fierul și manganul, necesare creșterii și dezvoltării normale a plantelor, devin toxice la pH scăzut datorită trecerii la forma ionică.
Limitele rezistenței la acidificarea solului variază de la plantă la plantă, dar doar câteva plante pot crește și se pot reproduce la un pH sub 4,5.
La valori ridicate ale pH-ului, adică cu alcalinizare, se creează și condiții nefavorabile pentru viața plantelor. În solurile alcaline, fierul, manganul și fosfații sunt prezenți sub formă de compuși slab solubili și sunt slab disponibili pentru plante.
Acidificarea ecosistemelor acvatice are un impact negativ puternic asupra biotei. Aciditatea crescută acționează negativ în trei direcții:
încălcări ale osmoreglării, activitate enzimatică (au pH optim), schimb de gaze;
efecte toxice ale ionilor metalici;
tulburări ale lanțurilor trofice, modificări ale dietei și disponibilității alimentelor.
În ecosistemele de apă dulce, calciul joacă un rol decisiv în reacția mediului, care, alături de dioxidul de carbon, determină starea sistemului carbonatic al corpurilor de apă.
Prezența ionilor de calciu este, de asemenea, importantă pentru comportamentul altor componente, cum ar fi fierul.
Intrarea calciului în apă este asociată cu carbonul anorganic al rocilor carbonatice, din care este extras.
Compoziția gazelor a habitatului
Pentru multe tipuri de organisme, atât bacterii, cât și animale și plante superioare, concentrația de oxigen și dioxid de carbon, care sunt de 21% și, respectiv, 0,03% în volum în aerul atmosferic, sunt factori limitatori.
În același timp, în ecosistemele terestre, compoziția mediului aerian intern - aerul atmosferic - este relativ constantă. .
În ecosistemele acvatice, cantitatea și compoziția gazelor dizolvate în apă variază foarte mult.
OXIGEN
În corpurile de apă - lacuri și rezervoare bogate în materie organică - oxigenul devine un factor de limitare a proceselor de oxidare, și astfel devine de o importanță capitală.
Apa conține mult mai puțin oxigen decât aerul atmosferic, iar variațiile conținutului său sunt asociate cu fluctuații semnificative de temperatură și săruri dizolvate.
Solubilitatea oxigenului în apă crește odată cu scăderea temperaturii și scade odată cu creșterea salinității. .
Cantitatea totală de oxigen din apă provine din două surse:
din aerul atmosferic (prin difuzie)
din plante (ca produs al fotosintezei).
Procesul fizic de difuzie din aer este lent și depinde de mișcarea vântului și a apei.
Furnizarea de oxigen în timpul fotosintezei este determinată de intensitatea procesului de difuzie, care depinde în primul rând de iluminarea și temperatura apei.
Din aceste motive, cantitatea de oxigen dizolvată în apă variază foarte mult în timpul zilei, în diferite anotimpuri și, de asemenea, diferă în diferite condiții fiziografice și climatice.
DIOXID DE CARBON
Dioxidul de carbon din ecosistemele acvatice nu are așa ceva de mare importanta ca oxigenul.
Solubilitatea sa în apă este ridicată.
Se formează ca urmare a respirației organismelor vii, a descompunerii rămășițelor moarte de animale și plante.
Acidul carbonic format în apă reacţionează cu calcarele, formând carbonaţi şi bicarbonaţi.
Sistemul carbonatic al oceanelor servește ca principal rezervor de dioxid de carbon în biosferă și ca tampon care menține concentrația ionilor de hidrogen la un nivel apropiat de neutru.
În general, pentru toate ființele vii, oxigenul și dioxidul de carbon sunt, fără îndoială, factorii limitatori ai existenței. Intervalele de valori ale acestor factori care s-au dezvoltat în cursul evoluției sunt destul de înguste.
Concentrațiile de oxigen necesare respirației sunt destul de constante și au fost fixate în cursul evoluției.
Homeostazia este asigurată de constanța parametrilor mediului intern al organismelor; conținutul de oxigen și dioxid de carbon din diverse țesuturi și organe este menținut la un nivel relativ constant.
Sistemul carbonatic al fluidelor corporale servește ca un bun tampon pentru homeostazie.
curgere, vânt
curenti de apa:
Global (marin) și local.
Global:
Participa la distribuția organismelor.
Determinați condițiile climatice ale multor regiuni ale planetei (curentul golfului)
Local:
Acestea afectează compoziția gazoasă a mediului (apa) (concentrația de oxigen crește).
Debitul crescut în corpurile de apă creează o creștere a productivității comunității. Apa plată creează condiții stresante, în timp ce apa curgătoare creează o sursă suplimentară de energie care crește productivitatea.
Contribuie la apariția unui complex de adaptări morfologice care se opun curgerii (?).
Curenți de aer (vânt):
Vântul este un factor limitator care limitează răspândirea multor animale (insecte).
Joacă un rol important în migrația insectelor. Curenții ascendenți de aer culeg insecte mici timp de 1-2 km, apoi vântul le poartă pe distanțe mari.
Cu cât vântul este mai puternic, cu atât direcția de migrare coincide mai mult cu direcția vântului (molii de șoim, afidele și muștele de flori în Svalbard).
Vântul afectează distribuția insectelor peste biotop (luminișuri, margini, în spatele tufișurilor, în spatele copacilor, vântul este mai slab).
Determină posibilitatea de zbor și activitatea majorității animalelor zburătoare (insecte, păsări). Activitatea de atac a Dipterelor care suge sânge.
Afectează distribuția substanțelor folosite de animale ca stimulente ai comportamentului sexual (în special feromonii la insecte). Mirosul unei femele etc.
Limitează creșterea plantelor (plante pitice din tundra sau pajiști alpine). Dar temperatura are și un efect.
Determină trăsăturile comportamentului migrator și trofic al păsărilor (zbor în zbor, migrarea păsărilor mici).
Gravitatie
Gravitația afectează formarea și fiziologia animalelor mari (biomecanica). Unul dintre factorii determinanți pentru existența vieții pe pământ.
Gravitația poate servi ca un factor de semnal la insecte, ca un indicator către direcția în spațiu deschis. ( geotropism negativ). Luptă în sus pe tulpină (împotriva gradientului gravitației - aceasta este dorința de lumină, căldură, libertate (în special pentru zbor). Experimente cu lăcuste flămânde în cuști în care hrana este la fund (s-au scufundat pentru hrană doar după câteva ore) .
Geotropism pozitiv observat la animalele din sol (experimentele lui Gilyarov cu insecte în sol uscat și umed în cuști. Deși solul era uscat, oricum s-au târât în jos și au murit acolo).
Geotropismul se poate schimba sezonier în funcție de habitat și de condițiile de iernare (insectele subcrustale acum în jos, apoi în sus).
CÂMPURI ELECTROMAGNETICE ALE PĂMÂNTULUI
1. Mulți gândaci de pământ folosesc câmpul magnetic al pământului pentru a naviga și a naviga pe timp de noapte.
2. Mulți se orientează și se mișcă în unghi sau paralel cu liniile geomagnetice, folosindu-le în orientare (albine, gândaci de făină, insecte de May.
3. În condiții normale, reperele vizuale și alte repere, iar în absența acestora, sunt activate mecanismele de orientare magnetică.
5. Conceptul de factori limitatori. „Legea lui J. Liebig”. Legea toleranței. Dependența metabolismului general și a intensității acestuia de greutatea corporală. Regula lui Allen, Bergman, Gloger. Clasificarea resurselor. nișă ecologică. Proprietăți de nișă.
În oceane, de exemplu, dezvoltarea vieții este limitată în principal de lipsa azotului și a fosforului. Prin urmare, orice ridicare la suprafața apelor de fund îmbogățite cu aceste elemente minerale are un efect benefic asupra dezvoltării vieții. Acest lucru este deosebit de pronunțat în regiunile tropicale și subtropicale.
Legea minimului a lui J. Liebig
Un organism viu în condiții naturale este expus simultan influenței nu a unuia, ci a multor factori de mediu. Mai mult, orice factor este cerut de organism în anumite cantități/doze. Liebig a stabilit că dezvoltarea unei plante sau starea acesteia nu depinde de acele elemente chimice care sunt prezente în sol în cantități suficiente, ci de cele care nu sunt suficiente. În cazul în care un
dintre oricare, cel puțin unul dintre nutrienții din sol este mai mic decât este necesar pentru aceste plante, atunci se va dezvolta anormal, lent, sau va avea abateri patologice.
Legea minimului a lui J. LIBICH este un concept conform căruia existența și rezistența unui organism este determinată de cea mai slabă verigă din lanțul nevoilor sale ecologice.
Potrivit legii minimului, posibilitățile vitale ale organismelor sunt limitate de acei factori de mediu, a căror cantitate și calitate sunt apropiate de minimul cerut de organism sau ecosistem.
Legea toleranței a lui Shelford- legea conform căreia existența unei specii este determinată de factori limitativi care nu sunt doar la minim, ci și la maxim.
Legea toleranței extinde legea minimului a lui Liebig.
Cuvântare
„Factorul limitativ pentru prosperitatea unui organism poate fi atât un minim, cât și un maxim al influenței mediului, intervalul dintre care determină gradul de rezistență (toleranță) a organismului la acest factor.”
Orice factor în exces sau deficiență limitează creșterea și dezvoltarea organismelor și populațiilor.
Legea toleranței a fost completată în 1975 de Y. Odum.
Organismele pot avea o gamă largă de toleranță pentru un factor și o gamă îngustă pentru altul.
Organismele cu o gamă largă de toleranță pentru toți factorii de mediu sunt de obicei cele mai comune.
Dacă condițiile pentru un factor de mediu nu sunt optime pentru specie, atunci intervalul de toleranță se poate restrânge în raport cu alți factori de mediu (de exemplu, dacă conținutul de azot din sol este scăzut, atunci este necesară mai multă apă pentru cereale)
Intervalele de toleranță la factorii individuali și combinațiile acestora sunt diferite.
Perioada de reproducere este critică pentru toate organismele, prin urmare, în această perioadă crește numărul factorilor limitatori.
Dependența metabolismului general și a intensității acestuia de greutatea corporală
Regula lui Allen - în ecologie - legea conform căreia părțile proeminente ale corpului animalelor cu sânge cald într-un climat rece sunt mai scurte decât într-unul cald, astfel încât degajă mai puțină căldură mediului. În parte, regula lui Allen este valabilă și pentru lăstarii plantelor superioare.
regula lui Bergman- în ecologie - legea conform căreia la animalele cu sânge cald supuse variabilității geografice, dimensiunea corporală a indivizilor este statistic mai mare la populațiile care trăiesc în părțile mai reci ale intervalului speciilor.
Regula lui Gloger - în ecologie - legea conform căreia rasele geografice de animale din regiunile calde și umede sunt mai pigmentate decât în regiunile reci și uscate. Regula lui Gloger este de mare importanță în taxonomia animalelor.
Resurse - componente exprimate cantitativ ale activităţii sale de viaţă. Tot ce consumă organismul. Resursele pot fi de natură organică și anorganică (vii și nevii). Disponibil și indisponibil. Vizuina, gol, femela - toate acestea sunt de asemenea resurse. În același timp, stocul disponibil din tot ceea ce este folosit de organism și ceea ce îl înconjoară este în continuă schimbare din punct de vedere cantitativ și calitativ. Toate acestea vor fi o resursă.
Resurse- substantele din care sunt compuse corpurile, energia folosita in procese, locurile in care se desfasoara etapele lor de viata. Există resurse alimente, există energie, spațiale.
Clasificarea resurselor (după Tilman-Tilman, 1982):
1. Resurse esenţiale
Nici unul nu îl poate înlocui pe celălalt. Rata de creștere care poate fi atinsă cu furnizarea de resursă 1 este sever limitată de cantitatea de resursă 2. Oligofagi.
(-1, +1, 0 – rata de creștere a biomasei)
2. Resurse interschimbabile. Oricare dintre ele poate fi complet înlocuit cu altul. Polifage. În orice ritm de creștere, cantitatea oricărei resurse este întotdeauna necesară. Când unul scade, este nevoie de mai mult din celălalt și invers.
3. Complementare (complementare) Odată cu consumul în comun a acestor resurse de către organism, ele sunt necesare mai puțin decât la consumul separat (pentru a obține același ritm de creștere).
4. Antagonist. În cazul consumului comun, rata de creștere este mai mică decât în cazul consumului separat de resurse. Plantele otrăvitoare sunt hrana ierbivorelor.
5. Inhibitor. Acestea sunt resurse de neînlocuit, dar la concentrații mari sunt antagoniste
Fenologia plantelor urbane
· În orașe, fenomenele fenologice din punct de vedere al timpului și vitezei diferă semnificativ de cursul lor obișnuit pentru o anumită zonă. Este bine cunoscut faptul că fenomenele de primăvară din oraș vin mai devreme și merg mai repede. Timpul de livrare este oraș mare câteva zile.
În comunitățile naturale de plante, ierburile se dezvoltă și înfloresc clar secvență fenologică. În oraș însă, din cauza diversității „microcondițiilor”, o astfel de secvență fenologică clară nu există. De exemplu, comunicațiile de supraîncălzire, în cazul în care solul se încălzește și nu există un strat de zăpadă, este posibil ca plantele să nu meargă în odihnă de iarnă. Ei observă adesea dezvoltarea organelor generatoare toamna și chiar iarna (în păpădia officinalis - Taraxacum officinale, miel alb - Album Lamium si violet- L. purpureum, bluegrass anual - Poa annua). Fenomene asemănătoare se observă la peretele încălzit al casei, unde păpădia înflorește deja și iarbă albastruie se prinde, iar pe gazonul umbrit vecin abia a început germinarea ierburilor iernite. Uneori, un astfel de efect de încălzire afectează chiar și dezvoltarea ramurilor individuale ale unui copac sau tufiș situat lângă un perete sau atârnând peste asfalt. Și, ca urmare, pe o parte a tufișului, primăvara vine cu 2-4 zile mai devreme decât pe cealaltă.
· Copacii de pe latura iluminată a străzii înmuguresc mai devreme și mai devreme decât pe cel umbrit, deoarece temperatura aerului aici este cu 3-5oC mai mare. S-a observat că la Moscova, pe străzile din direcția latitudinală, teiul care crește pe partea însorită este îmbrăcat cu frunze cu 6-8 zile mai devreme decât pe partea umbrită. Îngălbenirea și căderea frunzelor, dimpotrivă, apar mult mai devreme decât de obicei, inclusiv din cauza acumulării de substanțe toxice în frunze.
Deoarece mugurii apicali mor adesea în copaci, există o astfel de încălcare a dezvoltării sezoniere precum trezirea mugurilor latenți, din care se dezvoltă lăstari suplimentari ("grași"). Cu toate acestea, acești lăstari sunt de scurtă durată: nu au timp să devină lemnos și să înghețe iarna.
· Puteți găsi o caracteristică interesantă care este tipică pentru copacii care trăiesc în orașe. Cei dintre ei care cresc în imediata vecinătate a felinarelor nu se grăbesc să-și piardă frunzele. În unele cazuri, pe străzile de la capătul porului căderii frunzelor se poate observa chiar un anumit ritm în alternanța arborilor, deja complet goi și încă înfrunziți, cel puțin parțial; se potrivește destul de clar cu locația luminilor stradale. Aparent, acest lucru se datorează luminii artificiale de seară, care afectează fotoperiodismul la plante.
Caracteristicile anatomice și morfologice ale plantelor urbane
O concentrație mare de substanțe toxice și condițiile microclimatice dure duc la modificări structurale ale plantelor, exprimate în apariția și întărirea caracteristicilor xeromorfe.
Deci, dacă în coroana unui arbore de pădure trăsăturile xeromorfe au doar frunzele superioare bine iluminate - „luminoase” și cea mai mare parte a frunzișului este în umbrire profundă, atunci în copacii urbani predomină doar frunzele „ușoare” în coroană, deoarece astfel de umbrirea de la vecini, ca in padure, practic absenta. Iar frunzele „umbră” din coroana arborelui orașului sunt mai xeromorfe decât frunzele „luminoase” din pădure.
Copacii din oraș au, de obicei, coroane mai rare, lăstari mai scurti, zonă mai mică frunzișul de suprafață și fiecare frunză individual. După cum arată exemplul teiului, deja în boboc, rudimentele frunzelor din oraș sunt mai mici decât cele ale copacilor de la țară. Acest decalaj în mărime crește apoi în procesul de „creștere deschisă”, când frunza iese de sub protecția solzilor mugurilor. Deoarece creșterea anuală a lăstarilor în copacii urbani este redusă din cauza inhibării fotosintezei, în coroană se formează lăstari mai scurti (în același tei - cu 10-12%, la alte specii - până la 30-50%). Poluarea atmosferică poate provoca și alte tulburări de creștere și ramificare, de exemplu, uneori se formează muguri dubli în tei. Cu o abundență de astfel de perturbări, copacii dezvoltă forme urâte de creștere, care sunt numite „habitus de poluare”.
Ierburile de gazon se dovedesc a fi subdimensionate chiar și fără a tunde. Astfel, ierburile mari („ierburi înalte” ale pajiștilor naturale) de pe gazonul de anvelope și plante chimice nu cresc peste 10–20 cm.
Observațiile asupra structurii anatomice a frunzei plantelor urbane au arătat că dimensiunea limboului frunzei și grosimea acesteia scad, grosimea țesuturilor tegumentare crește, grosimea cuticulei scade, numărul de stomi pe unitatea de suprafață a frunzei și numărul a venelor cresc.
Absorbția și acumularea de substanțe toxice de către frunză duce adesea la perturbarea aparatului stomatal și fotosintetic: celulele stomatice și celulele peristomatele sunt deformate, structura internă a cloroplastelor este perturbată, conținutul de clorofilă din frunzele plantelor. paliere stradale De 1,5-4 ori mai puțin decât la plante în condiții naturale. În plus, se observă subdezvoltarea și deformarea polenului în antere. Se arată că natura modificărilor pigmentului în frunzele copacilor urbani depinde de rezistența la gaz a speciei. Speciile instabile reacționează prin reducerea conținutului de pigment, în timp ce speciile rezistente la gaz își păstrează sau măresc cantitatea.
Aspect plante urbane, i.e. habitus-ul lor se formează adesea sub influență tăiereași tunsori. Acest lucru nu numai că perturbă procesele de creștere, dar modifică și raportul natural dintre părțile supraterane și subterane. Tunderea și tunderea reduc drastic suprafața totală de fotosinteză a frunzelor, în timp ce partea nefotosintetică (trunchi, ramuri, rădăcini) continuă să cheltuiască produse de fotosinteză pe respirație. Încălcarea raportului dintre sinteza substanțelor organice și consumul lor pentru respirație slăbește creșterea acestora.
În ierburile de gazon care sunt tăiate în mod constant, procesele de creștere și ramificare sunt, de asemenea, perturbate. Târnirea se intensifică, apar mulți lăstari suplimentari, în urma cărora ierburile cresc sub formă de tuf groasă, cu o densitate de lăstari mult mai mare decât în arboretele de iarbă de luncă. Iar îndepărtarea regulată a suprafeței fotosintetice înseamnă imposibilitatea creării și depozitării în cantitățile necesare de nutrienți de rezervă în organele subterane. Nu e de mirare că gazonul, spre deosebire de pajiștile naturale, necesită sprijin constant și reînnoire din partea unei persoane.
Reacția plantelor la forfecarea și tăierea constantă se manifestă prin creșterea rapidă a lăstarilor noi după tăiere, creșterea fotosintezei în butașii de frunze rămase, dependența acestor plante de asistența umană (de exemplu, fertilizarea), etc.
De asemenea, se observă modificări în structura organelor subterane. Astfel, sistemul radicular al plantelor urbane este asimetric: rădăcinile mai lungi și superficiale, bine ramificate se extind spre gazon, în timp ce pe partea opusă, rădăcinile merg în principal adânc și se ramifică doar până la marginea asfaltului. La arborii și arbuștii urbani, dezvoltarea rădăcinilor mici este în general suprimată, ceea ce duce la scăderea suprafeței absorbante. În plus, există o adâncire a masei principale de rădăcini de copac de aspirare pe partea umbrită a străzii până la o adâncime de 30-60 cm, iar pe partea însorită mai caldă - chiar mai adânc, până la 40-80 cm, ceea ce este asociat cu regimul termic al solurilor.
Caracteristicile proceselor fiziologice ale plantelor urbane
Fotosinteză. La toate plantele urbane se observă o scădere a intensității fotosintezei. Astfel, la teii de 20-25 de ani din oraș, fotosinteza este aproximativ de două ori mai slabă decât la aceiași copaci dintr-un parc suburban. Scăderea fotosintezei persistă o perioadă lungă de timp (până la șase luni), chiar și atunci când plantele sunt transplantate din zone gazate în cele negazate. În același timp, la plantele de gazon, cu cosit constant, are loc o creștere a fotosintezei în părțile rămase ale frunzelor tăiate.
Suflare la plantele urbane are adesea o intensitate crescută, în special respirația nocturnă în copacii din apropierea clădirilor și pereților din piatră, încălzită ziua și degajând căldură noaptea.
transpiratie. Regimul hidric al plantelor urbane este cel mai puțin studiat aspect al vieții lor. Cu toate acestea, plantele urbane au prezentat o transpirație crescută a plantelor și deficit de apă. Deci, dacă frunzele de tei din pădure conțin de obicei 70–80% apă, atunci pe străzile orașului în vara fierbinte s-a înregistrat o scădere a conținutului de apă al frunzelor la 50–52%. Regimul apei este complicat și de încălcarea integrității celulelor stomatice: din cauza poluării atmosferice, acestea își pierd adesea capacitatea de a regla lățimea golurilor stomatice.
nutriție minerală plantele urbane sunt dificile în primul rând din cauza lipsei de minerale din sol. Dar, în același timp, acidificarea frecventă a solurilor duce la o creștere a mobilității multora elemente chimice. În plus, metalele grele absorbite de plante, precum zincul, molibdenul, manganul, cuprul, sunt oligoelemente și sunt implicate în procesele metabolice ale plantelor. Multe metale grele, chiar și atunci când sunt absorbite (de exemplu, plumbul), nu se mișcă în plante, ci sunt concentrate în sistemul radicular.
Orașul, ca ecosistem, include o serie de habitate tehnogene speciale, care sunt fundamental diferite de condițiile de creștere ale tipurilor de vegetație zonală. Prin urmare, în el se formează comunități specifice de plante cu o compoziție specifică de specii. Din resturile de vegetație „aborigenă” și elemente ale florei „sălbatice” din jur, în combinație cu buruiana introdusă și speciile cultivate, în fiecare oraș se formează o acoperire de vegetație deosebită, parcă fără intervenția omului.
Formarea florei urbane este influențată de două procese direcționate opus:
1. dispariția unui număr de specii caracteristice habitatelor naturale ale regiunii;
2. îmbogăţirea compoziţiei floristice a oraşelor.
Extincția speciilor asociat cu sensibilitate ridicată și poluare a mediului, precum și sensibilitate ridicată la stresul recreațional. La studierea florei lichenice din împrejurimile Sankt-Petersburgului, s-a remarcat că din 63 de specii găsite în 1991 și din 74 de specii listate în 1918, doar 26 de specii s-au dovedit a fi comune.
În îmbogățirea florei orașelor adventive (speciile introduse) joacă un rol important. La începutul secolului al XIX-lea, la Moscova erau 50 de specii adventive, iar la începutul secolului al XXI-lea au fost identificate 370! Speciile străine reprezintă, în medie, aproximativ 30% din flora orașului; ponderea lor este maximă la gropile de gunoi și căi ferate. Studiile efectuate la Vladivostok, Riga, Sankt Petersburg, Kiev, Varșovia, Zurich, Helsinki, Praga au arătat că cele mai răspândite sunt fugitive culturale și plante ornamentale, care înlocuiesc speciile native (de exemplu, hogweed lui Sosnowsky - Heracleum sosnowskyi, lupin cu mai multe frunze - Lupinus polyphyllus, galinsog cu flori mici - Galinsoga parviflora si etc.). Prin urmare, există o opinie că nu există o epuizare cantitativă a florei în orașe.
Flora orașului este considerată ca un întreg, dar apariția speciilor nu este aceeași în diferite părți ale mediului urban. Tipuri diferite se stabilesc în diferite habitate ale orașului, astfel încât zone ale orașului precum centrul, zonele rezidențiale și industriale, zonele verzi, terenurile pustii și cimitirele se caracterizează prin propriul set de specii. Există și habitate specifice precum acoperișuri, ziduri de case, castele vechi, terasamente de granit, monumente, cetăți, metrou, transport etc.
Pentru multe orașe din lume, au fost întocmite liste cu flora extraterestră a habitatelor antropice individuale: „floră feroviară”, „floră portuară”, „flora străzilor, marginilor drumurilor, haldelor” etc.
Motivul bogăției de specii a orașului constă în puternica eterogenitate a orașului ca habitat și în diferitele modele de utilizare a terenurilor, care creează numeroase nișe ecologice.
Asemănarea condițiilor din orașe duce la o oarecare similitudine a compoziției floristice a orașelor din diferite zone climatice. Astfel, 15% din speciile de plante sunt comune tuturor orașelor europene. Și dacă luăm în considerare doar centrele orașelor, atunci acest procent este și mai mare.
În raport cu condițiile mediului urban, se disting cinci grupe de specii de plante:
· Urbanofobi extremi specii evitând habitatele urbane.
· Urbanofobi moderati– specii distribuite în habitate naturale sau antropice cu uşoare perturbări (în parcuri, grădini etc.).
· Plante urbane neutre- specii care sunt comune în toate zonele orașului și au o gamă largă de umiditate, umbrire și bogăție de sol.
· Urbanofili moderati- specii întâlnite în intravilanul orașului, dar care nu dispar din împrejurimi.
· Urbanofili extremi- se gaseste doar in intravilanul orasului.
Introducere
1. Habitate și factori de mediu
1.1 Mediul aerian
1.2 Mediul acvatic
1.3 Factori de mediu
2. Adaptare
2.1 Adaptarea plantelor la poluarea atmosferică
2.2 Adaptarea plantelor la salinitatea solului
2.2.1 Plante și metale grele
2.3 Adaptarea plantelor la factorii biotici
2.4 Adaptarea plantelor la factorii abiotici
2.4.1 Efectul temperaturii
2.4.2 Efectul luminii asupra plantelor
3. Partea de cercetare
Concluzie
Folosit resurse informaționale atunci când desfășoară activități educaționale și de cercetare
10.Sbio. info Prima comunitate bio: portal de informare: [Electronic. resursă] // Factorii biotici ai mediului și tipurile de interacțiuni ale organismelor cauzate de aceștia [site web] Mod de acces: www.sbio. info/pagina. php? id=159 (04/02/10)
Aplicație
Fotografie nr. 1. Frunza de Aspen din parc.
Fotografia #2. O foaie situată lângă drum.
Fotografia #3. Praf pe bandă lipicioasă de pe o frunză din parc.
Fotografia #4. Praf pe bandă adezivă de pe o cearșaf de lângă carosabil.
Fotografia #5. Lichen pe un trunchi de copac într-un parc forestier.
Lumina soarelui este unul dintre cei mai importanți indicatori de mediu pentru viața plantelor. Este absorbit de clorofilă și utilizat în construcția materiei organice primare. Aproape tot plante de apartament fotofilă, adică prosperă cel mai bine în plină lumină, dar variază în toleranța la umbră. Luând în considerare relația plantelor cu lumină, acestea sunt de obicei împărțite în trei grupuri principale: fotofile, tolerante la umbră, indiferente la umbră.
Există plante care se adaptează destul de ușor la lumină suficientă sau în exces, dar există și cele care se dezvoltă bine doar sub parametrii de lumină strict definiți. Ca urmare a adaptării plantei la lumină slabă, aspectul acesteia se schimbă oarecum. Frunzele devin verde închis și cresc ușor în dimensiune (frunzele liniare se lungesc și devin mai înguste), tulpina începe să se întindă, care în același timp își pierde rezistența. Apoi, creșterea scade treptat, deoarece producția de produse de fotosinteză, care merg la corpurile de construcție ale plantei, scade brusc. Cu lipsa luminii, multe plante nu mai infloresc. Cu un exces de lumină, clorofila este parțial distrusă, iar culoarea frunzelor devine galben-verde. În lumină puternică, creșterea plantelor încetinește, se dovedesc a fi mai ghemuite, cu internoduri scurte și frunze largi și scurte. Aspectul unei culori galben-bronz al frunzei indică un exces semnificativ de lumină, care este dăunător plantelor. Dacă nu se iau măsuri prompte, pot apărea arsuri.
Efectul radiațiilor ionizante se manifestă prin efectul radiațiilor asupra unui organism vegetal la diferite niveluri de organizare a materiei vii. Acţiunea directă constă în ionizarea radiaţie-chimică a moleculelor împreună cu absorbţia energiei radiaţiilor, adică. pune moleculele într-o stare excitată. Expunerea indirectă este însoțită de deteriorarea moleculelor, membranelor, organelelor, celulelor ca urmare a expunerii la produse de radioliză a apei, numărul cărora crește brusc ca urmare a iradierii. Eficacitatea daunelor cauzate de radiații depinde în mod semnificativ de conținutul de oxigen din mediu. Cu cât concentrația de oxigen este mai mică, cu atât efectul de deteriorare este mai mic. În practică, este general acceptat că limita dozelor letale de oxigen caracterizează radiorezistența organismelor. Într-un mediu urban, viața plantelor este afectată și de amplasarea clădirilor. De aici putem concluziona că plantele au nevoie de lumină, dar fiecare plantă este fotofilă în felul ei.
3. Partea de cercetare
Dezvoltarea plantelor este strâns legată de condițiile de mediu. Temperaturile caracteristice unei zone date, cantitatea de precipitații, natura solurilor, parametrii biotici și starea atmosferei - toate aceste condiții interacționează între ele, determină natura peisajului și tipul de plante.
Fiecare contaminant afectează plantele într-un mod diferit, dar toți contaminanții afectează unele procese de bază. În primul rând sunt afectate sistemele care reglează aportul de poluanți, precum și reacțiile chimice responsabile de procesele de fotosinteză, respirație și producere de energie. În timpul muncii mele, mi-am dat seama că plantele care cresc lângă drumuri sunt semnificativ diferite de plantele care cresc în parcuri. Praful care se depune pe plante înfundă porii și interferează cu procesele de respirație, iar monoxidul de carbon duce la îngălbenirea sau decolorarea plantei și piticizarea.
Mi-am efectuat cercetările pe exemplul frunzelor de aspen. Pentru a vedea cât praf rămâne pe plantă, am avut nevoie de bandă adezivă pe care am lipit-o. in afara foaie. Frunza din parc este puțin poluată, ceea ce înseamnă că toate procesele sale funcționează normal. [cm. cerere, foto nr. 1,3]. Și frunza, care era în imediata apropiere a drumului, este foarte murdară. Este mai mic decât dimensiunea normală cu 2 cm, are o culoare diferită (mai închisă decât ar trebui să fie) și, prin urmare, a fost expus la poluanții atmosferici și la praf. [cm. cerere, foto nr. 2,4].
Un alt indicator al poluării mediului este absența lichenilor pe plante. În cursul cercetărilor mele, am aflat că lichenii cresc pe plante doar în locuri ecologice curate, de exemplu: în pădure. [cm. cerere, foto nr. 5]. Este greu de imaginat o pădure fără licheni. Lichenii se așează pe trunchiuri și, uneori, pe ramurile copacilor. Lichenii cresc mai ales bine în pădurile noastre de conifere din nord. Acest lucru demonstrează aer curatîn aceste zone.
Astfel, putem concluziona că lichenii nu cresc deloc în parcurile marilor orașe, trunchiurile și crengile copacilor sunt complet curate, iar în afara orașului, în pădure, sunt destul de mulți licheni. Cert este că lichenii sunt foarte sensibili la poluarea aerului. Și în orașele industriale este departe de a fi curat. Fabricile și fabricile emit multe gaze dăunătoare diferite în atmosferă, aceste gaze sunt cele care distrug lichenii.
Pentru a stabiliza situația cu poluarea, trebuie în primul rând să limităm eliberarea de substanțe toxice. La urma urmei, plante, ca noi, pentru functionare normala nevoie de aer curat.
Concluzie
Pe baza cercetărilor pe care le-am făcut și a surselor pe care le-am folosit, am ajuns la concluzia că mediul plantelor are probleme de mediu care trebuie abordate. Și plantele înseși iau parte la această luptă, purifică în mod activ aerul. Există însă și factori climatici care nu au un efect atât de dăunător asupra vieții plantelor, ci obligă plantele să se adapteze și să crească în condiții climatice potrivite pentru ele. Am aflat că mediul și plantele interacționează, iar fără această interacțiune, plantele ar muri, deoarece toate componentele necesare vieții lor, plantele le extrag din habitatul lor. Plantele ne pot ajuta să facem față problemelor noastre de mediu. În cursul acestei lucrări, mi-a devenit mai clar de ce diferite plante cresc în condiții climatice diferite și cum interacționează cu mediul înconjurător, precum și modul în care plantele se adaptează la viața direct în mediul urban.
Dicţionar
Genotip - structura genetică a unui organism individual, setul specific de gene pe care îl poartă.
Denaturarea este o modificare caracteristică a substanțelor proteice în structura și proprietățile lor naturale atunci când condițiile fizice și chimice ale mediului se modifică: cu creșterea temperaturii, modificarea acidității soluției etc. Procesul invers se numește renaturare.
Metabolismul este un metabolism, transformări chimice care au loc din momentul în care nutrienții intră într-un organism viu până în momentul în care produsele finale ale acestor transformări sunt eliberate în mediul extern.
Osmoreglarea este un ansamblu de procese fizico-chimice și fiziologice care asigură constanta relativă a presiunii osmotice (DO) a lichidelor din mediul intern.
Protoplasmă - conținutul unei celule vii, inclusiv nucleul și citoplasma acesteia; substratul material al vieții, substanța vie din care sunt compuse organismele.
Tilacoizii sunt compartimente legate de membrană în cadrul cloroplastelor și cianobacteriilor. Reacțiile dependente de lumină ale fotosintezei au loc în tilacoizi.
Stomata - o deschidere sub formă de fante (fisura stomatică) în epiderma organelor supraterane ale plantelor și două celule care o limitează (închidere).
Fitofagii sunt animale erbivore, care includ mii de specii de insecte și alte nevertebrate, precum și vertebrate mari și mici.
Fitoncidele sunt formate biologic de plante substanțe active, uciderea sau inhibarea creșterii și dezvoltării bacteriilor, ciupercilor microscopice, protozoarelor.
Fotosinteza este formarea de substanțe organice de către plantele verzi și unele bacterii folosind energia luminii solare. În timpul fotosintezei, dioxidul de carbon este absorbit din atmosferă și oxigenul este eliberat.
Resursele de informare utilizate la efectuarea lucrărilor educaționale și de cercetare
1. Akhiyarova G.R., Veselov D.S.: „Reglarea hormonală a creșterii și metabolismul apei sub salinitate” // Rezumate ale participanților la școala a 6-a Pushchino - conferința tinerilor oameni de știință „Biologie - știința secolului XXI”, 2002.
2. Marele dicționar enciclopedic. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - M .: Marea Enciclopedie Rusă, 1998. - 1456 p.: ill. Editat de Prokhorov A.M. Ch. editor Gorkin A.P.
3. Vavilov P.P. Producția vegetală, ed. a 5-a. - M .: Agropromizdat, - 1986
4. Vernadsky V.I., Biosphere, vol. 1-2, L., 1926
5. Volodko I.K.: „Oligoelemente și rezistența plantelor la condiții adverse”, Minsk, Știință și tehnologie, 1983.
6. Danilov-Danilyan V.I.: „Ecologie, conservarea naturii și siguranța mediului” M.: MNEPU, 1997
7. Drobkov A. A.: „Microelemente și elemente radioactive naturale în viața plantelor și animalelor”, M., 1958.
8. Wikipedia: portal de informare: [Electron. resursă] // Habitat [site web] Mod de acces: http://ru. wikipedia.org/wiki/Habitat (10.02.10)
9. Totul despre Pământ: portal de informare: [Electron. resursă] // Shell de apă [site] Mod de acces: http://www.vseozemle.ru/2008-05-04-18-31-40.html (23.03.10)
10.Sbio. info Prima comunitate bio: portal de informare: [Electronic. resursă] // Factorii biotici ai mediului și tipurile de relații ale organismelor cauzate de aceștia [site web] Mod de acces: http://www.sbio. info/pagina. php? id=159 (04/02/10)
Aplicație
Fotografie nr. 1. Frunza de Aspen din parc.
Fotografia #2. O foaie situată lângă drum.
Fotografia #3. Praf pe bandă lipicioasă de pe o frunză din parc.
Fotografia #4. Praf pe bandă adezivă de pe o cearșaf de lângă carosabil.
Fotografia #5. Lichen pe un trunchi de copac într-un parc forestier.
ADAUGA UN COMENTARIU[posibil fără înregistrare]
înainte de publicare, toate comentariile sunt luate în considerare de către moderatorul site-ului - spam-ul nu va fi publicat
Creație pentru toată lumea cultură de legume Cele mai favorabile condiții de creștere sunt mai disponibile în sere, dar chiar și atunci nu întotdeauna. În teren deschis, astfel de condiții pot fie alterna în perioade de creștere (luni și săptămâni), fie combinate într-o coincidență optimă aleatorie a mai multor condiții de mediu și metode de îngrijire.
Și, cu toate acestea, în ciuda defavorabilității evidente în anii individuali, plantele produc în continuare recolte anuale care satisfac, în general, proprietarii de grădini.
Capacitatea culturilor de a produce culturi în aproape orice combinație de factori climatici și orice lipsă de îngrijire constă în adaptabilitatea lor biologică la condițiile de creștere.
Ca exemple de astfel de adaptări (abilități de adaptare), se poate indica o creștere rapidă (maturitate timpurie), un sistem radicular foarte profund sau ramificat mai aproape de suprafața solului, un număr mare de ovare de fructe, o comunitate reciproc avantajoasă de rădăcini cu microorganisme. , si altii.
Pe lângă acestea, există multe alte mecanisme de adaptare a plantelor la condițiile externe predominante și de opoziție față de acestea.
Vor fi discutate.
protectie la supraincalzire
În urmă cu treizeci de ani, oamenii de știință moldoveni, după ce au studiat 200 de specii de plante (inclusiv majoritatea legumelor), au ajuns la concluzia că au „frigidere” fiziologice deosebite în spațiile intercelulare ale frunzelor.
Până la 20-40% din umiditate sub formă de abur generat în interiorul frunzei și o parte din aburul absorbit de frunză din aerul exterior, se condensează (se depune) pe celulele țesuturilor interne și le protejează de supraîncălzirea excesivă la temperaturi ridicate. temperaturi exterioare.
Cu o creștere bruscă a temperaturii aerului și cu o scădere a aportului de umiditate (udare insuficientă sau întârziată), răcitoarele de legume își intensifică activitatea, din cauza căreia dioxidul de carbon absorbit de frunză este implicat în proces, temperatura frunzelor scade și consumul de apă pentru evaporare (transpirația) scade.
Cu o scurtă expunere la căldură, planta va face față cu succes unui astfel de factor nefavorabil.
Supraîncălzirea foii poate apărea atunci când absoarbe excesul de radiație solară termică, care se numește aproape infraroșu în spectrul luminii solare. Conținutul suficient de potasiu în frunze ajută la reglarea unei astfel de absorbții și la prevenirea excesului acesteia, care se realizează prin hrănirea periodică în timp util a acestui element.
Muguri adormiți - protecție împotriva înghețului
În cazul morții plantelor prin îngheț cu un sistem puternic de rădăcină, în ele se trezesc muguri latenți, care în condiții normale nu s-ar fi arătat în niciun fel.
Dezvoltarea de lăstari noi vă permite adesea să obțineți recolte care nu sunt mai slabe decât fără un astfel de stres.
Mugurii latenți ajută, de asemenea, plantele să își revină atunci când o parte din masa de frunze este otrăvită (amoniac etc.) Pentru a proteja împotriva efectelor toxice ale amoniacului, planta produce o cantitate suplimentară de acizi organici și compuși complecși de azot, care ajută la restabilirea activității vitale.
Odată cu orice schimbări bruște în mediu (situații stresante), sistemele și mecanismele sunt întărite în plante care le permit să utilizeze mai rațional resursele biologice disponibile.
Vă permit să rezistați, după cum se spune, până la vremuri mai bune.
Puțină radiație este bună
Plantele s-au dovedit a fi adaptate chiar și la doze mici de radiații radioactive.
Mai mult, le absorb în propriul beneficiu. Radiațiile îmbunătățesc o serie de procese biochimice, care contribuie la creșterea și dezvoltarea plantelor. Și un rol important în aceasta îl joacă, de altfel, acidul ascorbic (vitamina C).
Plantele se adaptează la ritmurile mediului
Schimbarea timpului luminii prin întuneric, alternanța în timpul zilei a intensității luminii și a caracteristicilor ei spectrale (datorită înnorarii, prafului aerului și înălțimii soarelui) au forțat plantele să își adapteze activitatea fiziologică la aceste condiții.
Ele modifică activitatea fotosintezei, formarea proteinelor și carbohidraților, creează un anumit ritm zilnic și zilnic al proceselor interne.
Plantele sunt „obișnuite” cu faptul că odată cu scăderea luminii temperatura scade, la alternarea temperaturii aerului ziua și noaptea, menținând în același timp o temperatură mai stabilă a solului, la diferite ritmuri de absorbție și evaporare a apei.
Cu o lipsă temporară a unui număr de nutrienți în plantă, funcționează mecanismul redistribuirii acestora de la frunzele bătrâne la cele tinere, în creștere și vârfurile lăstarilor.
La fel se întâmplă și cu moartea naturală a frunzelor. Astfel, se realizează o economie de resurse alimentare cu utilizarea lor secundară.
Plante adaptate pentru a produce culturi în sere
În sere, unde condițiile de lumină sunt adesea mai proaste decât în teren deschis(datorită umbririi de către acoperire, absenței părților individuale ale spectrului), fotosinteza în ansamblu se desfășoară mai puțin intens decât în teren deschis.
Dar plante de seră adaptat pentru a o compensa datorită suprafeței frunzelor mai dezvoltate și a unui conținut ridicat de clorofilă în frunze.
În condiții normale de creștere, pentru a crește masa plantelor și a forma recolte, totul se întâmplă în mod concertat și este adaptat pentru a se asigura că recepția de substanțe din fotosinteză este mai mare decât consumul lor pentru respirație.
Și plantele vor să trăiască
Toate sistemele și reacțiile adaptive ale plantelor la anumite condiții de existență servesc unui singur scop - menținerea unei stări interne constante (autoreglarea biologică), fără de care niciun organism viu nu se poate descurca.
Iar dovada celei mai bune adaptabilitati a oricarei culturi este randamentul acesteia la un nivel acceptabil in anul cel mai nefavorabil.
E. Feofilov, agronom onorat al Rusiei
Alte articole din secțiunea „Fapte interesante”:
- Cum se adaptează plantele la condițiile nefavorabile?
- Plantele prezic vremea și dezastrele
- Flori de porțelan rece.
Miracol care se stinge
- 8 afrodisiace din plante pentru a-ți îmbunătăți viața sexuală
- Proprietățile magice ale plantelor
- Utilizări neobișnuite ale cojii de banană
- Fapte interesante despre flori 2
- Orhideea este o fantomă. Fapte interesante
- Despre cactusi. Nu trebuie să răsfoiți o enciclopedie
- Plante care ajută la combaterea stresului
Inca: 010203
Studiul metodelor și metodelor de adaptare a diferitelor plante la influențele mediului, care le permit să se răspândească mai pe scară largă și să supraviețuiască în diferite condiții de mediu. Moștenirea genetică a organismelor la posibilitatea de adaptare.
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
Nu există încă o versiune HTML a lucrării.
Puteți descărca arhiva lucrării făcând clic pe link-ul de mai jos.
Adaptarea omului la condițiile de mediu.
Baze științifice ale reglării igienice a factorilor de mediu
Caracterizarea proceselor de adaptare umană la condițiile de mediu.
Studiul principalelor mecanisme de adaptare. Studiul măsurilor generale de creștere a rezistenței organismului. Legile și modelele de igienă. Descrieri ale principiilor de reglementare igienica.
prezentare, adaugat 03.11.2014
Adaptarea organismelor la mediu
Tipuri de adaptare a organismelor vii la mediu.
Camuflaj, colorare protectoare și de avertizare. Caracteristici ale comportamentului și structurii corpului animalelor pentru a se adapta la modul de viață. Mimetism și îngrijire pentru urmași. Adaptări fiziologice.
prezentare, adaugat 20.12.2010
Rolul indicator al plantelor și animalelor
Plantele indicator sunt plante care se caracterizează printr-o adaptare pronunțată la anumite condiții de mediu.
Adaptarea plantelor la mediu
Reacțiile organismelor vii la schimbările viitoare ale condițiilor meteorologice. Exemple de utilizare a proprietăților indicator ale plantelor și animalelor.
prezentare, adaugat 30.11.2011
Principalii factori ai mediului acvatic și influența lor asupra organismelor
Caracteristicile generale ale mediului acvatic. Analiza adaptării organismelor la diverși factori - densitatea apei, sare, temperatură, regimuri de lumină și gaze.
Caracteristici de adaptare a plantelor și animalelor la mediul acvatic, grupuri ecologice de hidrobionți.
lucrare de termen, adăugată 29.12.2012
Studiul adaptabilității organismelor la mediu
Habitat pentru plante și animale. Fructe și semințe de plante, capacitatea lor de reproducere.
Adaptarea la mișcarea diferitelor creaturi. Adaptarea plantelor la diferite metode de polenizare. Supraviețuirea organismelor în condiții nefavorabile.
munca de laborator, adaugat 13.11.2011
Adaptarea la temperaturi scăzute la animale
Varietatea modurilor în care organismele vii se adaptează la efectele condițiilor nefavorabile de mediu de pe pământ. Adaptarea animalelor la temperaturi scăzute.
Utilizarea proprietăților specifice ale organismului pentru a trăi în condiții climatice dificile.
prezentare, adaugat 13.11.2014
Microorganismele ca indicatori ai poluării mediului
Poluanții prioritari de mediu și impactul lor asupra biotei solului. Efectul pesticidelor asupra microorganismelor. Bioindicație: concept, metode și caracteristici. Determinarea umidității solului. Contabilizarea microorganismelor în diverse medii.
Ashby și Hutchinson miercuri.
lucrare de termen, adăugată 11.12.2014
Probleme de utilizare a organismelor modificate genetic
Stocarea și transmiterea informațiilor genetice în organismele vii. Modalități de a schimba genomul, inginerie genetică. Riscuri pentru sănătatea umană și pentru mediu asociate geneticii organisme modificate(OMG), posibile efecte adverse.
lucrare de termen, adăugată 27.04.2011
Morfometria lamei frunzelor ca indicator al poluării mediului (pe exemplul orașului
Tipuri de arbori folosiți în amenajare, plante introduse. Caracteristicile plantelor lemnoase. Caracteristicile utilizării plantelor ca bioindicatori. Indici și coeficienți biologici utilizați în studiile de indicatori.
lucrare de termen, adăugată 19.09.2013
Adaptarea organismelor la factorul apă
Adaptarea plantelor pentru menținerea echilibrului apei.
Tipul de ramificare a diferitelor sisteme radiculare. Grupuri ecologice de plante în raport cu apa: (hidato-, hidro-, higro-, mezo-, xero-, sclerofite și suculente). Reglarea metabolismului apei la animalele terestre.
rezumat, adăugat 26.12.2013
Adaptabilitatea plantelor la mediu
Cu cât sunt mai dure și mai dificile condițiile de viață, cu atât mai ingenioasă și mai diversă este adaptabilitatea plantelor la vicisitudinile mediului. Adesea adaptarea merge atât de departe încât mediul extern începe să determine complet forma plantei. Și apoi plantele aparținând unor familii diferite, dar care trăiesc în aceleași condiții dure, devin adesea atât de asemănătoare între ele ca aspect, încât poate induce în eroare cu privire la adevărul legăturilor lor de familie - hotcooltop.com.
De exemplu, în zonele deșertice pentru multe specii și, mai ales, pentru cactusi, forma mingii s-a dovedit a fi cea mai rațională. Cu toate acestea, nu tot ceea ce are o formă sferică și este împânzit cu spini înțepător sunt cactusi. Un astfel de design adecvat, care face posibilă supraviețuirea în cele mai dificile condiții de deșert și semi-deșerturi, a apărut și în alte grupuri sistematice de plante care nu aparțin familiei cactusului.
În schimb, cactușii nu iau întotdeauna forma unei bile sau unei coloane punctate cu spini. Unul dintre cei mai faimoși experți în cactusi din lume, Kurt Backeberg, în cartea sa The Wonderful World of Cacti, vorbește despre cum pot arăta aceste plante, plasate în anumite condiții de habitat. Iată ce scrie el:
„Noaptea din Cuba este plină de foșnet și sunete misterioase. Liliecii mari, ca niște umbre, trec tăcut pe lângă noi în întuneric deplin, doar spațiul din jurul copacilor bătrâni și muribund strălucește, în care miriade de licurici își îndeplinesc dansul de foc.
Noaptea tropicală de nepătruns, cu înfundarea ei apăsătoare, a învăluit strâns pământul. Călătoria lungă pe care o făcusem călare ne răpise ultimele puteri, iar acum noi, cățărându-ne pe sub plasă contra țânțarilor Să încercăm să ne odihnim. Scopul final al expediției noastre este țara cactusilor verzi uimitor de frumoși din grupul Ripsaliaceae. Dar acum a sosit momentul să șau caii. Și deși facem această operație simplă dimineața devreme, transpirația ne inundă literalmente ochii.
În curând, mica noastră rulotă pornește din nou. După câteva ore de drum, întunericul verzui al pădurii virgine începe să se risipească treptat.
Ochii ni se deschid spre orizontul plin de soare, complet acoperit cu arbuști. Numai în unele locuri vârfurile copacilor pipernici se ridică deasupra lui și, uneori, puteți vedea trunchiuri unice puternice încoronate cu coroane uriașe.
Totuși, cât de ciudat arată ramurile copacilor!
Au, parcă, un voal dublu: legănându-se de suflarea unei brize calde de suprafață, tulpini lungi de fir ale uneia dintre speciile de bromeliacee (Tillandsia usneoides) atârnă de ramuri aproape până la pământ, oarecum asemănătoare cu lung fabulos. barbi presărate cu păr gri argintiu.
Între ele atârnă o masă de plante subțiri de frânghie împletite în bile: acesta este habitatul coloniilor de epifite fără frunze, cactusi înrudiți cu ripsaliaceae. Ca și cum ar fugi de vegetația terestră luxuriantă, au tendința de a urca mai sus în coroanele copacilor, mai aproape de lumina soarelui. Ce varietate de forme! Aici sunt tulpini subțiri asemănătoare firului sau excrescențe cărnoase voluminoase acoperite cu puf delicat, există lăstari puternic copleșiți, care seamănă cu lanțuri nervurate.
țesătură complicată plante cățărătoare cele mai bizare forme: spirală, zimțată, răsucită, ondulată - pare o opera de artă bizară. În perioada de înflorire, toată această masă verde este atârnată cu coroane elegante sau decorată cu o varietate de culori ale celor mai mici pete. Mai târziu, plantele și-au pus coliere colorate din fructe de pădure alb strălucitor, cireș, galben auriu și albastru închis.
Cactușii, care s-au adaptat să trăiască în coroanele uriașilor pădurilor și ale căror tulpini, ca vița de vie, atârnă până la pământ, sunt răspândiți în pădurile tropicale din America Centrală și de Sud.
Unii dintre ei chiar trăiesc în Madagascar și Ceylon.
Cățărarea cactusului nu este un exemplu izbitor al capacității plantelor de a se adapta la noile condiții de viață? Dar nu este singurul dintre multe sute de alții. Locuitorii obișnuiți ai junglei tropicale sunt plantele cățărătoare și cățărătoare, precum și plantele epifite care se instalează în coroanele plantelor lemnoase.
Toți se străduiesc să iasă cât mai curând posibil din amurgul etern al tufăturii dense a pădurilor tropicale virgine. Ei își găsesc drumul spre lumină fără a crea trunchiuri puternice și sisteme de sprijin care necesită costuri uriașe ale materialelor de construcție. Ei urcă calm, folosind „serviciile” altor plante care acționează ca suport - hotcooltop.com.
Pentru a face față cu succes la asta provocare nouă, plantele au inventat organe diverse și destul de avansate din punct de vedere tehnic: rădăcini lipite și pețiole de frunze cu excrescențe pe ele, spini pe ramuri, topoare agățate ale inflorescențelor etc.
Plantele au la dispoziție bucle de lazo; discuri speciale cu ajutorul cărora o plantă este atașată de alta cu partea inferioară; cârlige ciriforme mobile, mai întâi săpând în trunchiul plantei gazdă și apoi umflându-se în ea; diverse tipuri de dispozitive de strângere și, în sfârșit, un aparat de prindere foarte sofisticat.
Am oferit deja o descriere a structurii frunzelor de banane dată de G.
Haberlandt. Nu mai puțin colorat el descrie ratanul - una dintre varietățile de palmieri cățărători:
„Dacă cobori de pe poteca Grădinii Botanice din Bogor (insula Java) și mergi mai adânc în desișuri, atunci după câțiva pași poți rămâne fără pălărie. Zeci de cârlige împrăștiate peste tot se vor agăța de hainele noastre și numeroase zgârieturi pe față și pe mâini vor cere mai multă prudență și atenție. Privind în jur și privind îndeaproape la aparatul de „prindere” al plantelor, în zona de acțiune a căruia ne-am aflat, am constatat că pețiolele frunzelor grațioase și foarte complexe de ratan au lungi, până la unul sau doi metri, excepțional de flexibile și procese elastice, punctate cu numeroase vârfuri dure și, în plus, aceleași semi-mobile, fiecare dintre acestea fiind un cârlig-cârlig îndoit și înclinat înapoi.
Orice frunză de palmier este echipată cu un spin atât de înfricoșător în formă de cârlig, care nu este atât de ușor de despărțit de ceea ce este agățat de ea. Limita elastică a „cârligului”, constând aproape în întregime din fibre de liben puternice, este extrem de mare.
ADAPTABILITATEA PLANTELOR LA MEDIU
„Poți să agăți un taur întreg de el”, a remarcat în glumă tovarășul meu, atrăgând atenția asupra încercărilor mele de a determina cel puțin aproximativ greutatea pe care o astfel de „linie” este capabilă să o reziste. La mulți palmieri înrudiți cu ratanul, axele alungite ale inflorescențelor au devenit astfel de instrumente pentru capturare.
Vântul aruncă cu ușurință inflorescențe flexibile dintr-o parte în alta până când un trunchi de copac de sprijin le sta în cale. Numeroase cârlige-cârlige le permit să se prindă rapid și în siguranță de coaja unui copac.
Fixat ferm cu ajutorul frunzelor supra-crescute pe mai mulți copaci care stau unul lângă altul (deseori vârfurile în partea inferioară a pețiolului frunzei sau chiar în teaca frunzei servesc ca mijloace suplimentare de reținere), trunchiul complet neted, asemănător unui șarpe, al ratanul, ca un loach, urcă în sus, împingând prin numeroase ramuri, răspândindu-se uneori pe coroanele copacilor vecini, pentru ca, în final, să străpungă cu frunze tinere spre lumină și să se ridice deasupra coroanei arborelui de susținere.
Nu mai există cale pentru el: în zadar lăstarii îi vor căuta sprijin în aer. Frunzele îmbătrânite mor treptat, iar palma scapă de ele. Lipsiți de „ancore-cârlige”, lăstarii de palmier alunecă în jos sub greutatea propriei lor greutate până când frunzele de sus cu spinii prind din nou pe orice suport.
La poalele copacilor, se pot vedea adesea numeroși lăstari de palmier, răsuciți în bucle, complet goi, fără frunze, adesea groși ca brațul unui adult. Se pare că lăstarii, ca șerpii, se târăsc în jur în căutarea unui nou suport. În Grădina Botanică Bogor, cel mai lung trunchi de ratan ajunge la 67 de metri. Rattans lungi de 180 de metri, iar uneori chiar și până la 300 de metri lungime, se găsesc în sălbăticiile impenetrabile ale pădurilor tropicale!
