Реакция растений на факторы среды

 Почем у некоторы е р астени я увядаю т в л етн и е знойны е дни? • Почем у п о д солнечни к п о во р ач и вает своё со ц вети е вслед за солнцем ? • Почем у р астен и я проявляю т о п р ед ел ён н ы е ответны е реакции на в о зд ей стви е окруж аю щ ей среды ? светолюбивые раст е5 I ния теневыносливые растения ; влаголюбивые растения ооФ засухоустойчивые растения 1 Р а с т е н и я , к а к и все ж и в ы е о р га н и з м ы , п о с т о я н н о н а х о д я тс я под в л и я н и е м ф а к т о р о в среды - свет а , т е м п ер а т ур ы , влаж ност и, ки слорода, н а секом ы х-оп ы ли т ел ей , т р а во я д н ы х ж и вот н ы х (см . р у б р и к у « З а п о м н и !» ). П р и и х в л и я н и и р а с т е н и я в ы р а б а т ы ­ в а ю т а д е к в а тн ы е о т в е т н ы е р е а к ц и и . Реакция растений на свет. С в е т д л я р а с т е н и й я в л я е т с я о п р е д е ­ л я ю щ и м а б и о ти ч е с к и м ф а к т о р о м , т а к к а к в его о т с у т с т в и е о н и не м о гу т о б р а зо в ы в а ть о р га н и ч е с к и е п и т а т е л ь н ы е в е щ е с т в а в п р о ­ ц е ссе ф о т о с и н т е з а . П о р е а к ц и и р а с т е н и й н а с в е т р а з л и ч а ю т светолюбивые и теневыносливые растения. С в е т о л ю б и в ы е р а с т е н и я (с т е п н ы е и л у го в ы е т р а в ы ) р а с т у т в о т к р ы т ы х , с в е т л ы х м е с т а х , о б р а з у я р е д к и й н е в ы с о к и й р а с т и ­ т е л ь н ы й п о к р о в , ч т о б ы не з а т е н я т ь д р у г д р у га . У н и х к о р о т к и й с т е б е л ь , л и с т ь я м о г у т р а с п о л а га т ь с я п о о к р у ж н о с т и ( р о з е т к а ­ м и ), д л я п о гл о щ е н и я с в е т а в о д и н а к о в о й с т е п е н и (р и с. 1). П о ­ б е ги к о р о т к и е , р а с п о л о ж е н н ы е р е д к о , ч т о б ы н е с о з д а в а т ь т е н и д р у г д р у гу . П р и н е д о с т а т к е с в е т а р а с т е н и я т е р я ю т з е л ё н у ю о к р а ­ с к у , с т а н о в я т с я б е л о в а т ы м и , п о б е ги у т о н ч а ю т с я и у д л и н я ю т с я и л и и з г и б а ю т с я , д л я т о го ч т о б ы д о с т и г н у т ь с в е т а . Е с л и с о д е р ­ ж а т ь и х в т е м н о т е , о н и т е р я ю т п о л н о с т ь ю з е л ё н ы й п и г м е н т - х л о р о ф и л л - и п о ги б а ю т. Рис. 1. Коровяк - светолю бивое растение, листья которого со ­ браны в розетку Зн аеш ь ли ты, что...? [VII Рис. 2. Хохлатки в Кодрах Молдовы - растения с коротким вегетативным периодом Существуют светолюбивые растения (подсолнечник, мак), проявляющие ф о т о т р о п и зм для обеспечения себя светом. Другим, наоборот, хватает света, полученного в лесу. Рассмотри р и су н о к 2. Почему изображённые растения образуют густой, ярко окрашенный ковёр в лесу именно ранней весной, а не летом? Хохлатка растёт, зацветает и плодоносит в начале весны, когда листья деревьев ещё небольшие и не препятствуют прохождению света. Если бы их жизненный цикл не был таким коротким, растения погибли бы из-за нехватки света. У теневыносливых растений листья крупные, содержат много хлорофилла (поэтому имеют тёмно-зелёный цвет), чтобы эффективнее поглощать слабый свет, проникающий к ним. А чтобы не затенять друг друга, листья расположены м о за и ч н о (рис. 3). Иногда ответные реакции растений на недостаток света, проявляющиеся как приспособления, очень оригинальны, например, у призрачной орхидеи (рис. 5). Реакция растений на температуру. При благоприятной температуре растения эффективно фотосинтезируют, нормально растут и развиваются, размножаются и широко распространяются в различных средах обитания - от равнин до гор. Находясь в различных температурных условиях, они по-разному, но эффективно реагируют. Так, листва деревьев лиственных лесов в холодный сезон года опадает, и таким образом прерывается ток жидкостей через тело, не давая растению замёрзнуть. Листья хвойных (вечнозелёных) растений не опадают, но выдерживают морозы благодаря тому, что являются мелкими, толстыми и покрыты воском. Самое раннее травянистое растение наших краёв - подснежник белый (рис. 4). До цветения в его клетках растёт количество сахаров и других веществ, не позволяющих внутриклеточной жидкости замёрзнуть. Поэтому он может цвести под снегом. В зонах высоких температур - в пустынях - у одних растений листья опадают, а другие вообще их лишены (саксаул). Рис. 3. Мозаичное расположение кленовых листьев - приспособление для эффективного поглощения света Рис. 4. Подснежник белый - растение, цветущее при низких температурах 1 Самые необычные ответные реакции на тень проявляются у призрачной орхидеи (рис. 5, а). Её стебель почти прозрачный, листья - в виде мелких чешуек. Так как орхидея растёт в тенистых лесах, её цвет розовый, а не зелёный, потому что не содержит хлорофилла и не фотосинтезирует. В корнях растения живут грибы (рис. 5, б), помогающие ему расщеплять и всасывать из опавших сухих листьев необходимые питательные вещества. Рис. 5. Призрачная орхидея (а) - растение, отлично приспособленное к жизни без света; грибы в корнях орхидеи (б) [ Системы координации и интеграции организмов В ж а р у у с и л и в а е т с я т р а н с п и р а ц и я р а с т е н и й , то е с т ь в ы д е л я е тся ч а с т ь во д ы , и т а к и м о б р а зо м р а с т е н и е о х л а ж д а е тся . Е с л и т е м ­ п е р а т у р а в ы ш е то й , к к о т о р о й р а с т е н и я у с т о й ч и в ы , о н и в я н у т и I ю|иба к>1. Прочитай рубрику «Узнай больше» и познакомься с некоторыми реакциями растений на температуру. Реакция растений на влажность. Б о л ь ш а я ч а с т ь тел а р а с т е н и й с о ­ с т о и т и з во д ы , и н и о д и н и з ж и з н е н н о в а ж н ы х п р о ц е с со в (ф о т о ­ с и н т е з , р а з в и т и е , ц в е те н и е , п л о д о н о ш е н и е и т.д .) не п р о и с х о д и т без её у ч а с т и я . В о с н о в н о м р а с т е н и я п о гл о щ а ю т в о д у и з п о ч в ы и по с т е п е н и и х п р и с п о с о б л е н и я к в л а ж н о с т и д е л я тс я н а влаголюбивые и засухоустойчивые. В л а го л ю б и в ы е р а с т е н и я (т р о п и ч е с к и е , в о д н ы е , б о л о тн ы е ) не и м е ю т п р и с п о с о б л е н и й д л я с о х р а н е н и я (н а к о п л е н и я ) воды . О н и п о гл о щ а ю т в о д у в н е о гр а н и ч е н н о м к о л и ч е с тв е в се й п о в е р х н о ­ сть ю тел а и л и то л ь к о л и с т ь я м и , и л и то л ь к о к о р н я м и , но та к ж е б ы с тр о в п р о ц е с се т р а н с п и р а ц и и в ы д е л я ю т её. И х д л и н н ы е , п л а ­ в аю щ и е с т е б л и не и м е ю т о п о р н ы х с и с т е м , к о р н и р а з в и т ы слаб о. П р и м а л е й ш е м н е д о с т а т к е в о д ы э т и р а с т е н и я в я н у т , з а д е р ж и в а ­ е тс я и х р о с т и р а з в и т и е , а р е зк о е и зм е н е н и е в л а ж н о с т и м о ж ет п р и в е с т и к и х ги б е л и . С а м ы м и з а с у х о у с т о й ч и в ы м и р а с т е н и я м и я в л я ю т с я р а с т е н и я п у с т ы н и . О д н и и з н и х с о х р а н я ю т н е о б х о д и м о е к о л и ч е с тв о в о ­ ды , з а п а с а я её в м я с и с т ы х с т е б л я х и л и с т ь я х (а га в а ), д р у ги е и м е ­ ю т д л и н н ы е к о р н и , д о с т и га ю щ и е п о д з е м н ы х вод (в е р б л ю ж ь я к о ­ л ю ч к а ). К о р н и н е к о т о р ы х р а с т е н и й н а х о д я т с я н а п о в е р х н о с т и п о ч в ы и п о гл о щ а ю т р о с у и д о ж д ев ую воду. В е л ь ви ч и я , п р о и з р а с ­ та ю щ а я в п у с т ы н е Н а м и б и и , п р и с п о с о б и л а с ь к п о гл о щ е н и ю в о ­ ды д аж е и з т у м а н а . В о д а п о гл о щ а е тс я м н о го ч и с л е н н ы м и у с т ь и ­ ц а м и (с п е ц и а л ь н ы м и о т в е р с т и я м и , х а р а к т е р н ы м и д л я л и с ть е в в с е х р а с т е н и й ), р а с п о л о ж е н н ы м и н а д в у х е д и н с т в е н н ы х л и с т ь я х , и н а к а п л и в а е т с я в и х т к а н и , п о гл о щ а ю щ е й в л а гу к а к гу б к а . Р а с ­ т е н и я р о д а СШш (Ладанник), ж и в у ­ щ и е в з а с у ш л и в ы х з о н а х ю га Е в р о ­ п ы , в ы д е л я ю т п а р ы м а с л я н и с т ы х в е ­ щ е с тв , к о то р ы е о б в о л а к и в а ю т со в с е х с т о р о н л и с т ь я , п р е д о тв р а щ а я и с п а р е ­ н и е в л а ги . Р о с т м н о ги х р а с т е н и й п у с т ы н и п р е ­ к р а щ а е тс я о д н о в р е м е н н о с и с с я к а н и ­ ем р е зе р в о в воды . И х сем ен а п р о р а с ­ т а ю т л и ш ь то гд а , к о гд а в ы п а д а е т д о ­ с т а т о ч н о е к о л и ч е с тв о д о ж д ей . П р и э то м р а с т е н и я о б р а зу ю т л и с т ь я , ц в е т ­ к и и п л о д ы до в ы с ы х а н и я зе м л и . К о г ­ да н а ч и н а ю т с я д о ж д и , э т и р а с т е н и я п р о р а с т а ю т б ы с т р о , п р е в р а щ а я п у ­ с т ы н ю в «м оре ц в е то в » (ри с. 6). У знай больш е! "> Растения нормально развиваются при благоприятных температурах, называемых оптимальными. Но в различные фазы жизни растения температуры могут быть разными. "> Прорастание семян клевера, люцерны и конопли происходит при температуре 1-2 оС, а п ро раста н ие самих растений - при 2-3 оС; прорастание семян ржи, пшеницы, ячменя, овса - при 1-2 оС и 4-5 оС соответственно, а у семян гречихи - при 3-4 оС и 6-7 оС. "> Существуют растения, которым для хорошего развития необходимы периодические колебания температуры: например, помидоры растут лучше, когда дневная температура составляет 26 оС, а ночная - 17­ 18 оС. Рис. 6. Реакция растений пустыни на повышение влажности после сезона дождей глава [VII рове свои а ия О П е р е н е с и т а б л и ц у в т е т р а д ь и з а п о л н и . Абиотические факторы Ответные реакции растений Название растений Свет Температура Влажность О а) П р о ч и т а й т е к с т , р а с с м о т р и р и с у н к и и о т в е т ь н а в о ­ п р о с ы . К а к т у с ы л у ч ш е в се го п р и с п о с о б л е н ы к з а с у х е . И х л и с т ь я п р е ­ в р а т и л и с ь в к о л ю ч к и , ч т о б ы у м е н ь ш и т ь и с п а р е н и е в о д ы и з т е ­ ла. С т е б л и , н а о б о р о т, у т о л щ ё н н ы е , с о ч н ы е , с л у ж а т д л я н а к о п л е ­ н и я б о л ь ш и х з а п а с о в во д ы . С т е б л и г и г а н т с к и х к а к т у с о в (в ы с о ­ т о й 15 м ), р а с т у щ и х в Ю ж н о й А м е р и к е , м о гу т со д е р ж а ть около т о н н ы воды . С н а р у ж и с т е б л и о б р а зу ю т т о л с т у ю к у т и к у л у , п о ­ к р ы т у ю в о ск о м , п р е д о тв р а щ а ю щ у ю и с п а р е н и е в л а ги . С и л ь н о р а з в е т в л ё н н ы е к о р н и р а сп о л о ж е н ы б л и зк о к п о в е р х н о с т и , ч т о ­ бы э ф ф е к т и в н о в с а с ы в а ть д о ж д ев ую воду, п о п о л н я я р е зе р в ы в о д ы д аж е п р и с а м ы х н е б о л ь ш и х д о ж д я х. • К аки е о р га н ы к а к ту са в и д о и зм е н и л и сь ? • Что бы п р о и зо ш л о , е сл и бы с т е б е л ь к а к ту са не бы л то л сты м и м я си сты м ? • П о ч ем у к а к ту с на рисунке 7, б и м е е т н ео б ы ч н ую ф о р м у? б) П е р е ч и с л и п р и с п о с о б л е н и я к а к т у с а к з а с у х е . З а п и ­ ш и и х в т е т р а д ь и п о к а ж и и х з н а ч е н и е . П е р е н е с и т а б л и ц у в т е т р а д ь . С о е д и н и п р и п о м о щ и с т р е л о к н а з в а н и е р а с т е н и я и з п е р в о й к о л о н к и с е г о х а ­ р а к т е р н ы м и ч е р т а м и в о в т о р о й . Рис. 7. Кактусы (а, б) - живые хранилища воды Помидоры Род Ши5 (Ладанник) Подснежник белый Подсолнечник Молодило Клён Призрачная орхидея нуждаются в периодических колебаниях температуры. светолюбивое растение нашей флоры. приспособлена к жизни без света. растение, проявляющее фототропизм. у него листья расположены мозаично, чтобы не затенять друг друга. растение, цветущее под снегом. листья выделяют пары маслянистых веществ, препятствующие испарению влаги.