Условия водной среды обитания растений

Дайте характеристику особенностей приспособлений водных растений к условиям среды. Каковы причины их возникновения?

В водной среде, как среде обитания, большое значение имеют такие факторы, как плотность воды, солевой режим, скорость течения, пере­пады давления, содержание органических веществ, свойства грунта, по­глощение света и насыщенность кислородом.

Своеобразие условий водной среды способствовало появлению у рас­тений особых черт в строении и жизнедеятельности.

1. Развивается относительно большая поверхность, особенно за­метно увеличиваются поверхности листьев, сопровождающиеся со­кращением их толщины.

2. Все органы водных растений покрыты слизью, которая защищает от вымывания солей и предохраняет растения от поедания животными.

3. Большая плотность водной среды обусловливает слабое развитие механических тканей. Имеющиеся элементы этих тканей располагают­ся не по периферии, как у сухопутных, а в центральных частях стеблей и листьев, обеспечивая их гибкость и прочность.

4. Во всех органах растений: в листьях, стеблях и корнях сильно развиты межклеточные воздухоносные полости. Нередко развивается особая воздухозапасающая ткань — аэренхима.

5. Очень слабо развиты эпидермис и кутикула, что позволяет погло­щать газы и питательные вещества всей поверхностью тела прямо из воды.

6. В эпидермисе тех частей растения, которые постоянно погружены в воду, отсутствуют устьица. У плавающих листьев устьица расположе­ны на верхней стороне листовых пластинок.

7. Листья, находящиеся в воде, имеют типичную теневую структуру, плавающие на поверхности воды — ярко выраженную световую структуру.

8. Слабо развита корневая система, у некоторых — отсутствует.

9. Широко распространено вегетативное размножение, семенное раз­множение у многих видов носит второстепенный характер.

К водным растениям, тело которых полностью погружено в воду, относятся элодея, валлиснерия, роголистник, водяной лютик, водокрас и др. Примером приспособления к жизни в водной среде являет­ся роголистник (одно из аквариумных растений). Роголистник все­гда погружен в воду целиком, он имеет хорошо выраженный олиственелый стебель, приподнимающийся в воде. Проводящая система ро­голистника развита слабо, поглощение минеральных веществ у него осуществляется всей поверхностью тела растения. Стебель густо по­крыт рассеченными сидячими листьями, расположенными мутовчато, которые никогда не поднимаются на поверхность воды. Листья, как и другие части растения, покрыты своеобразными волосками. Корень у роголистника отсутствует — один из примеров специализа­ции растений в условиях водной среды. Для удержания в донных от­ложениях у роголистника развиваются особые белесые ризоидные ветви, одетые очень тонко рассеченными листьями, они проникают в ил, одновременно выполняют роль якорей и абсорбирующих органов. Цветки роголистника мелкие, сидячие, едва заметные, однополые; опыление происходит под водой. Транспортировка пыльцы водой — явление, свидетельствующее о высокой специализации рода роголистных. Плод — орешек.

Характерные особенности роголистника свидетельствуют о при­способленности его к жизни в водной среде. Возникновение этих при­способлений шло под воздействием условий водной среды, в процессе эволюции возникало много различных признаков (явление изменчи­вости), некоторые из них передавались из поколения в поколение (на­следственная изменчивость), полезные наследственные признаки (на­личие воздухоносных полостей, ризоидные ветви, выполняющие роль якорей и абсорбирующих органов, поглощение минеральных веществ всей поверхностью тела, приспособление к опылению под водой, на­личие тонких рассеченных листьев) способствовали выживанию осо­бей в борьбе за существование и давали плодовитое потомство. Этот процесс продолжался и в последующих поколениях, среди них с боль­шей вероятностью выживали и эффективнее размножались растения, обладающие набором свойств, обеспечивающих им наибольшую при­способленность к условиям обитания в водной среде, т.е. происходил естественный отбор, его результат — растение с целым комплексом приспособлений к жизни в водной среде.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Проанализировать преимущества обитания растений в водной среде.

1. Водная среда относительно стабильна — перепады температур, давления и т.д. не так радикальны в течении определенного временного отрезка, как в наземно-воздушной среде.

2. Водная среда просторна в сравнении с почвенной средой.

3. Водная среда — плотная среда ( вода фактически образует экзоскелет для некоторых видов живых организмов)

4. Водный слой защищает организмы от УФ излучения.

1. Проанализируйте адаптационные приспособления высших споровых и семенных растений к наземным условиям существования. Особое внимание обратите на морфофизиологические особенности покрытосеменных, позволившие им занять господствующее положение

Мхи хорошо приспособились к распространению спор в наземных условиях: оно зависит от высыхания коробочки и рассеивания мелких легких спор ветром. Однако эти растения все еще находятся в зависимости от воды по следующим причинам.

1. Вода необходима им для размножения, поскольку спермии должны подплывать к архегониям. У этих растений возникли адаптации, позволяющие им высвобождать спермии только во влажной среде, потому что только в такой среде вскрываются антеридии. Эти растения частично приспособились к наземной жизни, поскольку гаметы у них образуются в защитных структурах – антеридиях и архегониях.
2. У них нет специальных опорных тканей, и поэтому рост растения вверх ограничен.
3. У моховидных нет корней, способных далеко проникать в субстрат, и они могут жить только там, где на поверхности почвы или в ее верхних слоях имеется достаточно влаги и минеральных солей. Однако у них имеются ризоиды, которыми они прикрепляются к грунту; это – одна из адаптаций к жизни на твердом субстрате.

Семенные растения – хвойные и цветковые

Одна из основных трудностей, с которой сталкиваются растения на суше, связана с уязвимостью гаметофитного поколения. Например, у папоротников гаметофит – это нежный заросток, который образует мужские гаметы (спермии), нуждающиеся в воде, чтобы достичь яйцеклетки. Однако у семенных растений гаметофит защищен и сильно редуцирован.

Семенные растения обладают тремя важными преимуществами: во-первых, разноспоровостью; во-вторых, появлением неплавающих мужских гамет и, в-третьих, образованием семян.

Проанализируйте основные этапы и направления растительного мира. Особое внимание обратите на эволюцию морфофизиологических приспособлений у представителей отделов высших растений

Характеристика этапов развития растительного мира

Появление первых одноклеточных организмов

Первые одноклеточные растительные организмы появились на планете около 3,5 млрд лет назад. Жизнь зародилась в океане. Первые организмы были примитивными одноклеточными, не имеющими сформировавщегося ядра. Питались органическими веществами растворившимися в воде, поглощая их всей поверхностью своего тела.

Появление водорослей (появление фотосинтеза)

Около 3 млрд лет у некоторых организмов сформировались пигменты и они стали способны к фотосинтезу — созданию органических веществ из неорганических с использованием солнечных лучей. Около 1,5 млрд лет назад появились более развитые одноклеточные организмы. У некоторых появилось ядро, у других — ядро и хлоропласты. Органический мир поделился на одноклеточных животных и одноклеточные растения.

Первые многоклеточные растения

Около 1 млрд лет назад в морях от древних одноклеточных водорослей произошли первые многоклеточные водоросли.

Выход растений на сушу и первые наземные многоклеточные растения

Благодаря фотосинтезу на Земле появился кислород, и у организмов появилась возможность дышать. Из кислорода — озон, который стал защищать Землю от радиации. Благодоря этому растения стали развиваться на суше. Примерно 450-400 млн лет назад на суше появились первые многоклеточные наземные растения — это мхи и псилофиты. Они произошли от разных групп водорослей. Псилофиты не имели корней, стеблей и листьев. Их тело состояло из тонких ветвящихся цилиндрических образований. Псилофиты имели примитивную покровную и проводящую ткани (древесину, луб), размножались спорами.

Появление папоротникообразных и их господство

Около 400 млн лет назад было время господства разнообразных папоротникообразных, которые произошли от псилофитов. Тогда благоприятный климат для размножения древних папоротникообразных: развитие заростков и оплодотворение яйцеклеток сперматозоидами.

Появление семенных растений

Голосеменные растения появились более 300 млн лет назад, еще до того как папоротникообразные достигли своего господства. Возможно произошли от примитивных папоротникообразных. Около 250 млн лет назад климат стал холодным и засушливым. Папоротникообразные не смогли выжить и наступило время голосеменных растений.

Покрытосеменные растения появились около 150 млн лет назад, их господство на данный момент связано с резким изменением климата и появлением более эффективного способа опыления с помощью насекомых.

Источник

Условия жизни растений в водоемах

Условия произрастания водоемных растений имеют свои характерные особенности. Поскольку по определению водоемы состоят из воды, то и растения никогда не испытывают недостатка влаги и не зависят от количества выпадающих осадков. Они постоянно снабжены водой и не испытывают такой зависимости от климата, как, например, наземные.

Типичная особенность водоема – это достаточно медленное нагревание воды по весне. Вода характеризуется высокой теплоемкостью, поэтому ее температура весной долгое время остается невысокой, что не может не отражаться на водоемных растениях. По этой причине водная флора весной просыпается гораздо позднее наземной растительности. Их развитие начинается лишь при достаточном прогревании воды.

Еще одной особенностью является своеобразие кислородного обмена в водоеме. Многие водные растения, располагающие свои побеги и листья на поверхности воды, нуждаются в газообразном кислороде. Он проникает в устьица соприкасающихся с воздухом частей растений, а затем по специальным воздухопроводящим канальчикам поступает и в подводную часть. Такие каналы образуют собой густую сеть, предназначенную для поставки кислорода до самых корней, и являются типичной особенностью строения очень многих водных обытателей.

Размножение семенами также происходит в необычных условиях. Пыльца некоторых растений разносится водой. Вода также может переносить и созревшие семена. Плоды и семена многих водных растений отличаются способностью продолжительное время не опускаться на дно, оставаясь на поверхности водоема. Они переносятся как ветрами, так и течением.

Водной средой продиктованы также, необычные условия для зимовки водоемных растений. Только для водной флоры характерен специфический вид зимования в виде специальных почек, погрузившихся на дно. Такие почки называются турионами. Они вырастают к окончанию лета, а потом, отделившись от стебля, погружаются на самое дно. Весной, когда вода прогреется, они начинают прорастать и давать жизнь новым всходам. Также многие из представителей водного растительного мира переносят зиму в виде своих корней, которые находятся на дне. И ни одно водоемное растение не оставляет на зиму свои части на поверхности воды, скованной слоем льда.

Источник