Практика УНК 1 курс / Практика. Ботаника. Водоем
Цель работы: изучить видовой состав, биоморфологические особенности водных и прибрежных растений и характер распределения их в водоеме, особенности среды обитания.
1.Изучить группы водных и прибрежных растений.
2.Описать 10 видов растений, типичных для данного водоема
3.Представить гербарий во флористической тетради описанных видов растений.
Растения, постоянно живущие в воде, называют водными растениями. Флора высших растений России включает более 200 видов.
Приспособление водных растений к среде обитания выражается в следующем:
- Водные растения отличаются большим развитием поверхности тела по отношению к массе (рассеченные на узкие мелкие доли листья, тонкие разветвленные стебли и т.д.)
- Для корней, стеблей и листьев водных растений характерны различные видоизменения (например, корни — якоря, плавающие стебли, ловчие пузырьки – листья).
- Внутреннее строение органов высших водных растений характеризуется наличием воздухоносной ткани — аэренхимы, недоразвитием проводящих и механических (опорных) тканей.
- Подавляющее большинство видов водных растений — травянистые многолетники.
- У водных растений преобладает вегетативное размножение (частями тела или специализированными зимующими почками — турионами).
РАСТЕНИЯ, ПЛАВАЮЩИЕ НА ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ
Летом поверхность пруда, озер и других стоячих вод бывает покрыта ярко-зеленой пленкой. Объясняется это явление массовым развитием маленьких плавающих на поверхности воды, очень оригинальных водных цветковых растений из семейства рясковых. Рясковые – сильно редуцированные растения. Вегетативное тело представлено маленькой зеленой листовидной пластинкой, плавающей на поверхности воды или погруженной в воду. Представители этой группы — ряска малая, ряска трехдольная многокоренник.
ПОГРУЖЕННЫЕ В ВОДУ РАСТЕНИЯ
Строение этой группы растений особенно характерно для водной среды. Корни и побеги этих растений полностью погружены в воду, но цветение происходит над водой. Одни из них свободно плавают в воде (пузырчатка обыкновенная, ряска трехдольная), другие укореняются в грунте водоема (многие рдесты, элодея). К этой группе относятся и водоросли (спирогира, кладофора, хара и др.). Наибольшее распространение в наших водоемах имеет элодея канадская, или водяная чума. Побеги ее достигают 3 м, погружены в воду. Соприкасаясь с грунтом, они укореняются при помощи придаточных корней. Элодея двудомное растение, но у нас встречаются преимущественно пестичные (женские) экземпляры. Размножение этого растения происходит интенсивно боковыми побегами. Каждый боковой побег, отделившись от растения, может дать начало новым зарослям элодеи (отсюда название водяная чума). Погруженные в воду растения имеют санитарное значение для водоемов – очищают их от углекислоты и обогащают кислородом. Задания №2 и №3 Для выполнения этих заданий мы с группой и преподавателем отправились на Каменный карьер, расположенный в лесу Челябинска, неподалеку от ЮУрГУ. Кто-то из нас вылавливал из водоёма растения сочком, а другие собирали растения вдоль берега. В конечном итоге у меня получилась вот такая коллекция водных и прибрежных растений:
Источник
Строение водорослей
Водоросли относятся к низшим растениям, наиболее примитивным: у них отсутствует разделение организма на стебель, корень и листья. Спешу заметить, что термин «низшие растения» — отжившее понятие, использовавшееся в ботанике до второй половины XX века.
Современная биология не считает дифференциацию тканей определяющим различием, сейчас существенным считают фундаментальные различия в строение клеток, обмене веществ. Тем не менее, во многих устаревших пособиях этот термин используется, и я обязан предупредить вас о нем.
Наука о водорослях называется альгология (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λόγος — учение).
Среди водорослей есть одноклеточные и многоклеточные, некоторые водоросли достигают в длину 100-200 метров. Способ питания водорослей автотрофный: они синтезируют органические вещества в процессе фотосинтеза. Солнечный свет, проходя через толщу воды, рассеивается, что делает фотосинтез с увеличением глубины все труднее и труднее. Поэтому кроме хлорофилла они часто имеют и другие пигменты.
Клетки водорослей характеризуются наличием клеточной стенки (из целлюлозы и гликопротеинов — от греч. glykys сладкий (углеводы) + греч. prōtos — первый, важнейший (белок)) Органоиды располагаются в цитоплазме (син. — внеядерной протоплазме), где также располагается(-ются) один или несколько хроматофоров. Размножение происходит бесполым, вегетативным или половым путем.
Тело водорослей представлено слоевищем (син. — талломом) — недифференцированным скоплением клеток. С помощью ризоидов (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид) водоросли прикрепляются к субстрату (камням, коралловым полипам), функцию всасывания ризоиды не выполняют. У водорослей отсутствуют настоящие ткани, механических тканей нет, так как таллом водоросли поддерживается (парит) в толще воды. Нет проводящих тканей: каждая клетка имеет доступ к воде напрямую, так что в клетку из окружающей воды поступает кислород, а в воду удаляется углекислый газ.
Хроматофор (от греч. chroma — цвет и phoros — несущий) — органелла в клетке водоросли, аналогичная хлоропласту и осуществляющая фотосинтез. Отличается от хлоропласта упрощенным строением, меньшим размером и иным составом хлорофилла. Внешне отличаются между собой по форме, хроматофор может быть: чашевидный, спиралевидный, в виде незамкнутых колец, цилиндрические, лентовидные, дисковидные. В хроматофорах находятся пигменты, которые придают окраску растению.
Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция — поддержание постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине пресного водоема (не моря — в море концентрация солей выше) находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.
Также у многих подвижных водорослей в клетках присутствует светочувствительный глазок (стигма), что обуславливает их чувствительность к свету — фототаксис. Подвижные водоросли стремятся занять как можно более освещенное место, чтобы активно шел процесс фотосинтеза.
Жизненный цикл водорослей
Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).
Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием жгутика), яйцеклетки.
При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n), которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.
Типы половых процессов
- Изогамия — копулирующие элементы (гаметы) не отличаются друг от друга, подвижны
- Анизогамия — от греч. anisos неравный и gamos брак (гетерогамия) — при таком типе копулирующие элементы различаются по размерам, форме, величине, поведению
- Оогамия — от др. греч. ᾠόν яйцо и γάμος брак — копулирующие элементы резко отличаются друг от друга: крупная женская гамета без жгутиков обычно с мужской мелкой подвижной гаметой. Допустимо считать оогамию в некотором смысле подтипом анизогамии.
Особо стоит выделить тип полового процесса — конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в другую — образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.
Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) — неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.
Значение водорослей
В Мировом океане водоросли составляют основную часть биомассы. Именно они являются главными продуцентами (производителями) органического вещества, преобразуя в ходе фотосинтеза энергию солнечного света в энергию химических связей. Значение водорослей для человека трудно переоценить: содержащиеся в них вещества необходимы для нормального роста и развития животных и человека (к примеру, морская капуста (ламинария) отличается большим содержанием йода.)
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник