Содержание
Приспособленность организмов к влиянию факторов среды 9 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей
Приспособленность организмов к влиянию факторов среды
БИОЛОГИЯ
9 КЛАСС
Тема: основы экологии
Урок 56.Приспособленность организмов к влиянию факторов среды
Анисимов Алексей Станиславович,
учитель биологии и химии,
Москва, 2012
На Земле уже почти не осталось мест, где бы не ступала нога человека. Но нередко случалось так, что «первооткрывателей» горных вершин или дальних островов и континентов приветствовало местное население, живущее там уже много тысяч лет. За это время человеческие популяции приспособились к неблагоприятным условиям среды. Например, светлая кожа европеоидов помогает им бороться с рахитом, широкий и плоский нос у негроидов способствует большей теплоотдаче, низкорослые пигмеи ловко пробираются сквозь джунгли, узкий разрез век и «глазная складка» монголоидов помогают им лучше переносить песчаные бури и мороз.
Приспособленности и адаптации – это любые свойства организмов, повышающие их шансы на выживание во внешней среде.
Длинная шея у жирафа, позволяющая добывать ему пищу там, где это не могут сделать другие животные, – это адаптация. Другой пример адаптации – толстый слой подкожного жира у моржа, позволяющий ему выживать в суровых арктических условиях.
Рис. 1.
Адаптации создаются и поддерживаются в ходе эволюции видов. Происходит это благодаря естественному отбору и такому качеству организмов, как изменчивость. Все существующие виды прошли через естественный отбор и обладают необходимыми адаптациями к условиям своего обитания.
В природе действуют физико-химические законы, которые определяют основные направления развития тех или иных приспособлений организмов. Как это происходит, можно рассмотреть на примере планктона (http://www.bbc.co.uk/nature/19728988). Планктон (с греч. – «блуждающий») – небольшие организмы, растения и животные, взвешенные в толще воды.
Чтобы находиться в подвешенном состоянии, что для планктона естественно, нужно, чтобы силы, удерживающие организм на плаву, соответствовали его весу. Против силы тяжести, которая заставляет планктон опускаться на дно, действуют отталкивающие силы Архимеда, а также силы сцепления частиц воды с поверхностью тела. То есть любые способы облегчения веса и увеличение поверхности тела будут благоприятствовать планктонному образу жизни. У одних видов это достигается благодаря мелким размерам, у других – путем образования разнообразных выростов (щетинок, складок), у третьих – насыщением клеток капельками жира или наличием газовых полостей, уменьшающих удельный вес.
Если представители разных видов внешне похожи, это еще не говорит об их родстве. Прежде всего, это свидетельствует о том, что эти организмы ведут схожий образ жизни.
В одинаковой среде обитания образуются сходные приспособительные формы. Например, деревья, кустарники, лианы, разнообразные травы – это формы, возникшие у разных видов растений при сходном использовании среды.
Адаптации бывают различные. Первая группа приспособлений – морфологические. По внешнему облику разных видов животных можно определить не только среду, в которой они развиваются и растут, но также их образ жизни. Например, все позвоночные, которые ведут подземный образ жизни, имеют компактное тело с короткой шеей и хвостом, слаборазвитые глаза и ушные раковины, короткий жесткий мех. Они роют землю либо мощными передними конечностями, сильными когтями, либо выступающими, как долото, рубцами (кроты, слепыши). Роющее насекомое – медведка – также внешне напоминает маленького крота. Растения лианы имеют стебли с различными приспособлениями, такими как крючья, усики или присоски, позволяющие им, цепляясь за стебли других растений, выносить свои листья к свету.
Рис. 2.
Жизненная форма – своеобразие внешнего строения, которое отражает приспособления вида к определенному образу жизни. Жизненные формы вырабатываются в ходе эволюционного строения вида, а у отдельных особей проявление обусловлено генотипом и нормой реакций.
Разные виды могут иметь сходную форму, если ведут сходный образ жизни. В экологии виды классифицируются не по родству, а по способам и формам адаптаций к окружающей среде или к отдельным факторам этой среды. Жизненные формы отображают классификацию по свойствам приспособления организма ко всем биотическим и абиотическим факторам внешней среды.
Экологические адаптации выражаются не только во внешних признаках вида, но и в изменениях физиологических процессов, в характере поведения, в жизненных циклах, а также во внутриклеточных биохимических превращениях.
По отношению к какому-то одному господствующему фактору внешней среды: свету, температуре, типу пищи, воде, выделяются экологические группы.
Экологические группы:
- По отношению к свету: светолюбивые, теневыносливые, тенелюбивые
- По отношению к температуре: теплолюбивые, жаростойкие, холодостойкие
- По отношению к воде: влаголюбивые, засухоустойчивые
Физиологические адаптации.
По изменчивости температуры тела выделяют следующие группы животных: пойкилотермные и гомойотермные.
Рис. 3.
У пойкилотермных организмов внутренняя температура тела следует за изменением температуры среды. Скорость обмена веществ то возрастает, то понижается – таких видов большинство на Земле.
Рис. 4.
Гомойотермны только две группы: млекопитающие и птицы.
Рис. 5.
Они способны поддерживать постоянную температуру тела при любых условиях среды. Обмен веществ всегда идет с высокой скоростью, даже если наружные температуры постоянно меняются. Например, медведи в Арктике или пингвины в Антарктиде выдерживают пятидесятиградусные морозы, что составляет разницу 80-90 °С по сравнению с их собственной температурой.
Рис. 6.
Виды с непостоянной температурой тела способны при понижении температур переходить в неактивное физиологическое состояние. Замедление обмена веществ в клетках сильно увеличивает устойчивость организмов к неблагоприятным условиям погоды.
Переход животных в состояние оцепенения и переход растений в состояние покоя позволяет им переносить зимние холода с наименьшими потерями, не тратя много энергии.
Форма тела, физиологические свойства, образ жизни, поведение организмов, их распространение и ритмы жизни являются чертами приспособленности видов к определенной среде обитания. Таким образом, многообразие приспособительных свойств у организмов, выработанных под влиянием факторов среды, обеспечивает им возможность существования в разных условиях биосферы.
Схожесть форм тел
В отличие от представителей планктона, активно плавающие в воде виды приобрели форму тела, которую называют торпедовидной.
Рис. 7.
По законам гидродинамики, быстро передвигающееся в воде тело может успешно преодолеть сопротивление только при определенных пропорциях: длина тела должна в 5 раз превышать наибольший диаметр. Именно такое соотношение свойственно дельфинам, акулам, кальмарам и даже древним ихтиозаврам.
Рис.
8.
Жизненные формы на разных стадиях развития
Существуют виды, особи которых на разных стадиях индивидуального развития могут находиться в разной жизненной форме. В частности, это явление наблюдается у животных, развитие которых происходит с метаморфозом, то есть в индивидуальном развитии которых присутствует стадия личинки: головастик и лягушка, личинка и взрослая особь угря, гусеница и бабочка. У растений жизненные формы могут быть разные, в зависимости от условий произрастания. Например, береза пушистая, рябина обыкновенная в лесах умеренного климата развивают форму одноствольного дерева. А вырастая в лесах тундровых сообществ, они приобретают многоствольную, кустарниковую форму.
Рис. 9.
Рис. 10.
Рис. 11.
Рис. 12. Берёза пушистая
Рис. 13. Рябина обыкновенная
Рис. 14. Берёза кустарниковая
Рис. 15. Рябина кустарниковая
Вопросы:
1. С какими особенностями образа жизни связаны большие жировые отложения у моржей и других морских млекопитающих?
2.
Почему в одинаковой среде обитания образуются сходные приспособительные формы?
3. Для обитателей какой климатической зоны жизненно важно уметь замедлять физиологическую активность?
4. Почему у многих организмов в жизненном цикле существует личиночная стадия?
Ссылки на литературу
1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. – М.: Дрофа, 2009.
2. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.
3. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений / Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. – 2-е изд. перераб. – М.: Вентана-Граф, 2005.
Адаптация человека к среде обитания
Адаптация человека к новой для него среде – сложный социально-биологический процесс, в основе которого лежит изменение систем и функций организма, а также привычного поведения.
Под адаптацией человека понимаются приспособительные реакции его организма на изменяющиеся факторы среды. Адаптация проявляется на разных уровнях организации живой материи: от молекулярного до биоценотического. Адаптация развивается под воздействием трёх факторов: наследственность, изменчивость, естественный/искусственный отбор. Существует три основных пути приспособления организмов к среде обитания: активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий.
Активный путь – усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организма, несмотря на отклонение фактора среды от оптимума. Например, поддержание постоянной температуры тела у теплокровных (птиц, млекопитающих, человека), оптимальной для протекания биохимических процессов в клетках.
Пассивный путь – подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. Например, перехлд при неблагоприятных условиях среды в состояние анабиоза (скрытой жизни), когда обмен веществ в организме практически полностью останавливается (зимний покой растений, сохранение семян и спор в почве, оцепенение насекомых, спячка позвоночных животных и т.
д.).
Избегание неблагоприятных условий – выработка организмом таких жизненных циклов и поведения, которые позволяют избежать неблагоприятных воздействий. Например, сезонные миграции животных.
Обычно приспособление вида к среде проходит тем или иным сочетанием всех трёх возможных путей адаптации.
Адаптации можно разделить на три основных ипа: морфологические, физиологические, этологические.
Морфологические адаптации – изменения в строении организма(например, видоизменение листа в колючку у кактусов для снижения потерь воды, яркая окраска цветов для привлечения опылителей и др.). Морфологические адаптации у животных приводят к образованию определённых жизненных форм.
Физиологические адаптации – изменения в физиологии организма (например, способность верблюда обеспечивать организм влагой путём окисления запасов жира, наличие целлюлозоразрушающих ферментов у целлюлозоразрушающих бактерий и др.).
Этологические (поведенческие) адаптации – изменения в поведении (например, сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период, брачные игры у птиц и млекопитающих в период размножения и др.
). Этологические адаптации характерны для животных.
Живые организмы хорошо адаптированы к периодическим факторам. Непериодические факторы могут вызвать болезни и даже смерть живого организма. Человек использует это, применяя пестициды, антибиотики и другие непериодические факторы. Однако длительность их воздействия также может вызвать к ним адаптацию.
Среда обитания оказывает огромное воздействие на человека. В связи с этим все большую актуальность приобретает проблема адаптации человека к своей среде. В социальной экологии этой проблеме придается первостепенное значение. В то же время адаптация – это лишь начальный этап, на котором преобладают реактивные формы поведения человека. Человек не останавливается на этом этапе. Он проявляет физическую, интеллектуальную, нравственную, духовную активность, преобразует (в худшую или худшую сторону) свою среду.
Адаптация человека подразделяется на генотипическую и фенотипическую. Генотипическая адаптация: человек вне своего сознания может приспособиться к изменившимся условиям среды (перепадам температуры, вкусу пищи и т.
д.), то есть, если механизмы адаптации заложены уже в генах. Под фенотипической адаптацией понимается включение сознания, своих личностных качеств человека, чтобы приспособится организму к новой среде, сохранить в новых условиях равновесие.
К основным видам адаптации относят физиологическую, адаптацию к деятельности, адаптацию к социуму. Остановимся на физиологической адаптации. Под физиологической адаптацией человека понимается процесс поддержания функционального состояния организма в целом, обеспечивая его сохранение, развитие, работоспособность, максимальную продолжительность жизни. Большое значение в физиологической адаптации придается акклимации и акклиматизации. Понятно, что жизнь человека на Крайнем Севере отличается от его жизни на экваторе, так как это разные климатические зоны. Причем южанин, прожив определенное время на севере, адаптируется к нему и может жить там постоянно и, наоборот. Акклимация – это начальный, срочный этап акклиматизации при изменении климато-географических условий.
В некоторых случаях синонимом физиологической адаптации является акклиматизация, то есть приспособление растений, животных и человека к новым для них климатическим условиям. Физиологическая акклиматизация наступает когда у человека с помощью приспособительных реакций повышается работоспособность, улучшается самочувствие, которое может резко ухудшиться в период акклимации. При смене новых условий старыми организм может возвратиться к прежнему состоянию. Подобные изменения и называются акклиматизацией. Те же изменения, которые в процессе приспособления к новой среде перешли в генотип и передаются по наследству, называются адаптивными.
Адаптация организма к условиям проживания (городу, селу, другой местности). Среда обитания человека не ограничивается лишь климатическими условиями. Человек может жить в городе и в селе. Очень многие предпочитают мегаполис с его шумом, загрязненностью, бешенным ритмом жизни. Объективно жить в селе, где чистый воздух, спокойный размеренный ритм, более благоприятно для людей.
К этой же сфере адаптации относиться переезд, например, в другую страну. Одни быстро адаптируются, преодолевают языковый барьер, находят себе работу, другие – с большим трудом, третьи, внешне адаптировавшись, испытывают чувство, которое называется ностальгией.
Можно особо выделить адаптацию к деятельности. Различные виды деятельности человека предъявляют различные требования к личности (одни требуют усидчивости, исполнительности, пунктуальности, другие – быстроты реакции, умения самостоятельно принимать решения и т. п.). Однако с теми и другими видами деятельности человек может справиться достаточно успешно. Есть деятельность, которая противопоказана человеку, но он ее может выполнять, так как срабатывают механизмы адаптации, который называется выработкой индивидуального стиля деятельности.
Особо следует остановиться на адаптации к социуму, другим людям, коллективу. Человек может приспособиться к группе, усвоив ее нормы, правила поведения, ценности и т. д. В качестве механизмов адаптации здесь выступают внушаемость, толерантность, конформность как формы подчинительного поведения, а с другой – умение найти свое место, обрести лицо, проявить решительность.
Можно говорить об адаптации к духовным ценностям, к вещам, к состояниям, например, к стрессовым, и ко многому другому. В 1936 году канадский физиолог Ганс Селье опубликовал сообщение «Синдром, вызванный разными повреждающими элементами», в котором описал явление стресса – общей неспецифической реакции организма, направленной на мобилизацию его защитных сил при действии раздражающих факторов. В развитии стресса были выделены 3 стадии: 1. стадия тревоги, 2. стадия сопротивления, 3. стадия истощения. Г. Селье была сформулирована теория «Общего адаптационного синдрома» (ОАС) и адаптивных болезней, как следствия адаптационной реакции, согласно которой ОАС проявляется всякий раз, когда человек чувствует опасность для себя. Видимыми причинами стресса могут быть травмы, послеоперационные состояния и т. д., изменения абиотических и биотических факторов среды. В последние десятилетия значительно возросло число антропогенных факторов среды, обладающих высоким стрессогенным эффектом (химическое загрязнение, радиация, воздействие компьютеров при систематической работе с ними и т.
д.). К стрессорным факторам среды следует отнести и негативные изменения в современном обществе: повышение плотности населения, изменение соотношения городского и сельского населения, рост безработицы, преступность.
Физические и поведенческие адаптации растений и животных
Обновлено 22 ноября 2019 г.
Автор Noelle Carver
Большинству живых существ для выживания и роста требуются пища, вода, солнечный свет, кислород и необходимые минералы. Среда с более холодными, влажными, сухими или почти негостеприимными условиями бросает вызов растениям и животным. Чтобы преодолеть эти барьеры выживания, растения и животные адаптируют методы выживания — от отращивания густого меха до изменения состава всего тела.
В этом посте мы рассмотрим некоторые определения адаптации и несколько примеров адаптации как животных, так и растений, чтобы ясно проиллюстрировать эту идею.
Тундра Пример: Сосна Остроконечная
••• Сосна Остроконечная (Pinus longaeva), старейшее дерево в мире.
Изображение Ларса Лахманна с сайта Fotolia.com
Сосна Остроконечная — один из древнейших живых организмов в мире. Корявые, красновато-коричневые деревья, растущие высоко в горных тундрах, благодаря приспособлениям могут вырасти до 4000 лет. У дерева развилась адаптация, позволяющая ему сохранять влагу, медленно расти и начинать рост каждый сезон, как только влажность и температурные условия становятся адекватными.
Сосны Bristlecone продолжают расти, в то время как части коры отмирают. Когда часть коры отмирает, дерево производит смолу — смолу, подобную соку, — в древесных частях, которая сохраняет древесину и удерживает больше влаги. могучий 4789 лет.
Примеры адаптаций растений тропических лесов
••• Изображение бамбука, сделанное AzamSa’ad с сайта Fotolia.com
Растительность тропических лесов растет толстыми слоями. Некоторые слои получают солнечный свет, но нижние слои почти не получают солнечного света.
Одним из лучших примеров адаптации растений в тропических лесах является эволюция Bambusa tulda. Бамбуса тулда, или бесхребетный индийский бамбуковый калькуттский тростник, физически приспосабливается к окружающей среде, быстро вырастая, чтобы поглощать как можно больше дождя и солнечного света. Bambusa tulda находит дом в биоме тропических лесов Юго-Восточной Азии, где ежегодно выпадает более 100 дюймов осадков.
Выживание животных: миграция и спячка
••• Миграция антилоп гну в Масаи-Мара. Изображение Стива с сайта Fotolia.com
На этих примерах мы приступим к поведенческим адаптациям. Определение поведенческой адаптации — это адаптация или изменение поведения организма, которое позволяет ему выжить, а не изменение структуры/физического строения.
В общем, у животных сильный инстинкт выживания. Инстинкт — это поведенческая адаптация, с которой рождается животное. Например, с рождения котенок инстинктивно знает, что нужно пить молоко своей матери (посмотрите, как это согласуется с определением поведенческой адаптации, которое мы рассмотрели ранее).
Инстинкт выживания заставляет некоторых животных мигрировать, перемещаться вместе на большие расстояния, чтобы найти среду обитания, которая лучше отвечает их потребностям в теплое или холодное время года. Например, антилопы гну в африканском Серенгети постоянно мигрируют на большие расстояния в поисках пищи и безопасности.
Пустыни и адаптации цветов
••• изображение кактуса Филиппа ЛЕРИДОНА с сайта Fotolia.com
Недостаток воды создает проблему выживания для всех живых организмов, таких как растения и животные. Животные более восприимчивы к экстремальным температурам, чем растения, что усложняет жизнь в пустыне. Пустынные животные, такие как рептилии, некоторые птицы и млекопитающие, развили поведенческие и физиологические механизмы для решения проблем с теплом и водой.
Чтобы избежать невыносимой жары, например, Phainopepla — маленькая блестящая черная птичка десерта — размножается более прохладной весной и покидает пустыню в более прохладные районы на возвышенностях или вдоль побережья.
Другие пустынные птицы более активны на рассвете и в течение нескольких часов после захода солнца, когда солнце менее интенсивное.
Мелкие пустынные млекопитающие, такие как луговые собачки, зарываются в почву или песок, спасаясь от высоких температур на поверхности пустыни. Некоторые грызуны закрывают дыры в своих туннелях, чтобы защитить их от душного пустынного воздуха.
Цветы в пустыне также эволюционировали. Некоторые цветочные приспособления включают сбрасывание листьев/лепестков при нехватке воды, чтобы избежать потери водяного пара через поры. Другие приспособления цветка включают быстрый репродуктивный цикл, чтобы использовать преимущества быстрых штормов / дождей, а также изменение формы после оплодотворения, чтобы подтолкнуть опылителей к неоплодотворенным цветам.
Тропические леса: адаптация растений
••• подлесок тропического леса. Изображение Элмо Палмера с сайта Fotolia.com
Получая от 80 до 100 дюймов дождя в год, тропические лесные растения приспособились к избытку воды, выработав «кончики капель» и длинные желобчатые листья, чтобы стекать воду на лесную подстилку.
Другие заводы разработали маслянистые водонепроницаемые покрытия для выпуска воды.
Дождевые леса растут толстыми слоями. Навес — полоса листьев и цветов, затеняющая тропический лес — сохраняет прохладу в лесу, но также блокирует большую часть солнечного света. Чтобы поглощать как можно больше солнечного света, растения в подлеске — ближайшем к лесной подстилке растительном ярусе — развили большие широкие листья. Любой солнечный свет, который они получают, проникает в их растительные клетки.
У других деревьев тропических лесов есть стебли листьев, которые поворачиваются с движением солнца, чтобы впитать восхитительный солнечный свет. Эпифиты, такие как орхидеи и бромелиевые, растут на верхушках деревьев, чтобы улавливать как можно больше солнечного света от своих более высоких соседей.
Миграция
••• изображение медведя Томаша Плавского с сайта Fotolia.com
Вместо того чтобы мигрировать, некоторые животные приспособили поведенческий инстинкт ко сну или зимней спячке в меняющейся среде.
Медведи, например, переживают зиму, погружаясь в глубокий сон. Медведь живет за счет жира, накопленного весной и летом от поедания форели и другой рыбы. Это согласуется с определением поведенческой адаптации, которое мы рассмотрели ранее.
Поскольку животное не расходует много энергии на сон в течение стольких месяцев, мало солнечного света, пищи и тепла не угрожают животному, а вместо этого защищают его от суровых условий окружающей среды.
Адаптация растений к засушливой среде
Экологические стрессы низкой
и непредсказуемые осадки, низкая относительная влажность с иссушающими ветрами,
и высокие летние температуры характеризуют климат пустынь и в сочетании с
низкая доступность питательных веществ приводит к серьезным ограничениям роста растений. Несмотря
таких стрессов сообщества пустынных кустарников часто содержат удивительно большие
количество растительной биомассы и обладают замечательным разнообразием роста растений
формы.
Жизненная форма растения
однолетние, многолетние, травянистые, древесные или суккулентные, а также характеристики или
его корни, стебли и листья считаются приспособлениями к особым
условия в пустыне.
Разнообразие форм жизни может быть значительным (пустыня Сонора) или очень низким (пустыня Атакама).
Формы жизни могут быть классифицированы
на 4 основные категории, которые представляют собой стратегии адаптации, согласно
Солбриг и Орианс, 19 лет77.
1.
Засухоустойчивые растения однолетние растения, которые прорастают и растут только при наличии
достаточное количество влаги для завершения их жизненного цикла. Только их семена сохраняются во время засухи.
Однолетники.
2.
Засухоустойчивые растения несуккулентные многолетники, ограничивающие их рост
активности до периодов, когда влага доступна. Как правило, они засухо-лиственные
кустарники, которые впадают в спячку или отмирают в засушливые периоды.
3.
Засуха — продолжительная
растения вечнозеленых кустарника. Обширный
корневые системы в сочетании с различными морфологическими и физиологическими адаптациями
их надземных частей позволяют этим выносливым ксерофитам поддерживать рост даже в
периоды сильного водного стресса.
Куст креозота ( Larrea tridentata )
4.
Засухоустойчивые растения — суккуленты
многолетники. Вода, хранящаяся в их набухших листьях и стеблях, обычно используется
очень экономно. Кактусы
Основная адаптация обоих
засухоустойчивых и засухоустойчивых растений – это способность точно прогнозировать
сезон дождей и ограничить их основной рост и репродуктивную деятельность
к влажному времени года.
1.
Доля
однолетних видов в пустынных флорах обратно пропорционально количеству и
достоверность осадков в регионе.
2.
Жизненные циклы
эти маленькие растения с неглубокими корнями начинают расти, когда есть вода.
а.
Пошел отметил, что
ни один саженец какого-либо вида не пророс в пустыне Сонора после 10 мм
осадки; обширное прорастание произошло только после 25 мм осадков.
б.
Это было
связано с удалением ингибиторов из семенных оболочек.
3.
Зима и лето
однолетники различают по оптимальным для семян температурам
прорастание.
Это колеблется от 15-18°С для зимних однолетников и 25-30°С для
летние однолетники. Это относится к температурным условиям, преобладающим во время
атмосферные осадки.
4.
Продолжение
выживание однолетних растений требует, чтобы адекватные запасы семян поддерживались за счет
засушливые периоды, пока условия снова не станут подходящими для прорастания.
5.
Немногие семена гниют в
среде пустыни, но многие теряются из-за хищников, особенно
грызуны. Кенгуровые крысы ( Dipodomys
merriami ) потребляют до 95% семян Erodium cicutarium,
ежегодник пустыни Мохаве.
а.
Самое высокое семя
плотности связаны с ветровыми тенями, где глаза защищены от
дальнейшее движение ветром; самые низкие значения были обнаружены на открытых участках и сухих
моет.
6.
Семена большинства
пустынные однолетники находятся в состоянии покоя, контролируемом температурой или влажностью, что может
препятствуют прорастанию, но жизнеспособность семян изначально высокая. Семена могут остаться
жизнеспособность до 10 лет в искусственных условиях.
7.
механизмы, которые
предотвращение одновременного прорастания семян может увеличить шансы на выживание
однолетних видов. Гетобластия семян, при которой требования к прорастанию различаются
для семян, произведенных одним и тем же растением, описан для некоторых однолетних растений в
Сахаро-Аравийские пустыни.
8.
Так как они
не ограничены водой, они растут только тогда, когда воды относительно много
они могут использовать благоприятные световые и температурные условия пустыни.
Они не требуют никакой морфологической адаптации, которая свойственна другим стратегам.
требовать.
9.
Годовая цель
быстро расти (крупные листья, максимальный фотосинтез, интенсивная транспирация),
цветут, завязывают семена, рассеивают семена и сохраняются в засушливый период в виде семян.
1.
Засухо-лиственные
растения; они сбрасывают листья, а иногда и стебли в периоды
засуха.
2.
Производство листьев
с середины фев. до апреля, а листовой полог сохраняется до засушливых условий
стать экстремальным летом.
3.
Листья могут быть
полиморфный.
а.
Листья развиты
ранней весной при наличии воды и умеренных температурах большие
и зеленый. Высокая скорость фотосинтеза.
б.
С началом
засушливый период, последующие образующиеся листья мельче и часто с опушением.
покрытие. Более низкая скорость фотосинтеза, но более низкая тепловая нагрузка и транспирация
тарифы.
в.
Примеры : Brittlebush (Encelia farinosa) бурсаж белый ( Ambrosia dumosa ).
4.
Стеблевой фотосинтез
а.
Стебли теряют меньше
воды, чем листья (снижение транспирации).
б.
В период
низкий водный стресс, листья более продуктивны, чем стебли, но в периоды
при водном стрессе превосходство листьев теряется.
в.
Пример
сырая трава ( Hymenoclea salsola ).
д.
Количество
растения в основном беслистные (без листьев), опирающиеся на стебель
фотосинтез: мормонский чай ( Ephedra spp. .),
колючая менодора ( Menodora spinescens ),
скипидар кустовой ( Thamnosma montana ).
1.
Настоящие ксерофиты,
поддержание кроны и положительный чистый прирост углерода (фотосинтез) на протяжении всего
год.
2.
Пример: креозот
куст ( Larrea tridentata )
а.
Сложные листья
(2 листочка) обычно живут 8-14 месяцев, но навес фотосинтетически
Активные листья присутствуют в течение всего года.
б.
Листья
креозота ориентированы более или менее вертикально, параллельно солнцу.
в.
железистый
трихомы выделяют смолу, покрывающую поверхность листа. Пределы смолы
фотосинтеза, но и резко снижает транспирацию.
3.
Фреатофиты: Эти
растения обычно имеют обширную корневую систему, которая либо распространяется по
поверхностные почвы или проникают на несколько метров ниже поверхности Пример мескитового дерева ( Prosopis ).
а.
Ветвление обычно
происходит в капиллярной кайме над уровнем грунтовых вод у растений с глубокими корнями.
(фреатофиты), способные использовать постоянные грунтовые воды; пока недолго
дождевые корни развиваются на древесных поверхностных корнях в ответ на увлажнение почвы.
1.
Суккулентность – это
Наиболее очевидная характеристика засухоустойчивых растений.
2.
Суккуленты пустыни
обычно имеют неглубокие корни, что позволяет им быстро реагировать на свет
идет дождь.
3.
Стебли часто
обильно обработан воском для уменьшения потери кутикулярной воды.
4.
Листья часто
превращается в шипы, и это увеличивает отношение объема к поверхности. В бочке
кактусу соотношение составляет 2,5 по сравнению с 0,92 для сочного листа агавы,
и 0,01 для многих несуккулентных листьев. Максимальное соотношение достигается за счет
сферическая форма многих кактусов.
5.
Шипы тоже помогают
для снижения тепловой нагрузки и рассеивания тепла. Температура тканей ниже шипов
кактус чолла ( Opuntia bigelovii )
можно уменьшить на 11 C.
6.
Суккулент пустыни
редко погибают от высоких температур, а несколько видов кактусов и агав
может выдерживать температуры свыше 60°C (140°F) в течение коротких периодов времени. Однако их
рассада особенно чувствительна к высокотемпературным повреждениям, и
укоренение часто предотвращается на открытых участках, где температура почвы может повышаться
до 80°С (176°F).
7.
Саженцы
сагуаро и другим кактусам требуется тень растения-кормилицы, такого как пало-верде, чтобы
выживать.
8.
У САМ-растений устьица суккулентов открываются в прохладе
ночь. Транспирационные потери воды составляют
снижается, ограничивая поглощение CO2 в темное время суток. Продукты ассимиляции
хранится ночью, прежде чем превратиться в фотосинтез при дневном свете
период.
9.
Потеря воды в пустыне очень ограничена.
суккуленты, но скорость фотосинтеза и, следовательно, скорость роста низкие
также. Годовые темпы роста бочкового кактуса ( Ферокактус
acanthodes ) менее 2 см.
Прочее
приспособления
- Микрофиллия типичные листья теплых пустынных растений мелкие
и узкая, конструкция, которая позволяет температуре листа быть близкой к температуре окружающей среды
температура даже при закрытых устьицах, поэтому листья могут избежать летального исхода
летние температуры во время летней засухи.
- Широкие листья характерны для растений в
мезических средах или, если в пустыне, в микроклиматических мезических
средах, например, в прибрежной зоне, на берегу или на вершине
неглубокий уровень грунтовых вод, как у калифорнийской пальмы ( Washingtonia filifera ). - Солнечная
углы Более крутые углы листа
(параллельно солнечному излучению) снижает поглощение солнечного излучения в 90 264 полудня 90 265 года в летние месяцы, когда температура воздуха и
потеря воды может быть очень серьезной. - Солнечная
отслеживание - Лист
отражательная способность / поглощающая способность листьев - Поглощающая способность листьев в мезических сообществах
обычно 85%. - Поглощающая способность листьев в ареале пустынных сообществ
от 60-85%, но всего 29% у ломкого кустарника ( Ecelia farinosa ).
