Как приспосабливаются к зиме растения: Выжившие. Как приспосабливаются растения зимой

Осенние хлопоты: как животные и растения готовятся к зиме — 24 сентября 2016

По прогнозу метеорологов, осень в Кузбассе ожидается тёплой. В октябре дневная температура может достигать +17 градусов.

Но какой бы тёплой и долгой ни была погода, всё живое заранее готовится к зиме. Солнечным денькам не обмануть заведённый в природе порядок. Уже с конца июля растения и животные начали обустраивать норки, делать запасы, наращивать жирок.

 

Наговор на хомяков

 

Не успели закончиться дела семейные, рождение и выхаживание детёнышей, как животные, которые остаются у нас зимовать, ещё в августе взялись за дела хозяйственные. Даже мышкам-полёвкам хочется дождаться весенней капели, переждав метели и морозы в комфортных условиях.

Сурки, суслики, барсуки, ежи, летучие мыши, медведи стали чаще и больше есть – нужен запас жира, который защитит от холода и голода. Для этого они выбирают калорийные корма: семена и луковицы различных растений. Медведи специально для этого лакомятся кедровыми орехами.  

 

Бурундуки и хомяки растаскивают по кладовым не только злаки, но и овощи. Например, свёклу, морковь. Запасы, собранные с сельхозугодий, могут достигать 10 килограммов – при том, что вес самого хомяка примерно 100 граммов. Однако профессор института биологии, экологии и природных ресурсов Николай Скалон считает такие данные преувеличенными из-за неурожаев и борьбы с грызунами.

«Был прецедент, когда хищников обвинили в резком падеже дичи, будто человеческого фактора вовсе и нет», — говорит учёный.

«Толстея», звери меняют и мех. Летнюю редкую шерстку сменяет густой мех с подпушью. У птиц происходит тоже самое: обновляется оперение, вырастает пух. У некоторых меняется, и окраска для защиты от врагов. Например, у горностая, зайца, куропатки.

Интересно, что у куропаток на зиму отрастают толстые длинные когти. Так птицам удобнее разгребать снег и добывать пищу из-под него.

Озабочены животные не только «фигурой». Ко всему прочему им надо обустроить дома, избавиться от паразитов.  

 

Сурки собирают и сушат у домиков травку, предназначенную для подстилки. Мыши из шерстинок, пёрышек, травинок, газет и ваты (последнее собирают вблизи человеческого жилья) сооружают шарообразную конструкцию.

Образцовым домостроителем можно назвать барсука. Он создаёт целые подземные дворцы. Главный принцип их постройки – безопасность и надёжность. Для этого барсуки раскапывают десятки метров подземных тоннелей, пока разыщут подходящее место. Во-первых, в норе должна быть прочная крыша, защищающая от проникновения вешних вод. Во-вторых, всегда сухим должен быть пол. Всё-таки надо жить, а не выживать.

Больше всего забот выпадает на долю бобров. Целыми семействами они беспрестанно трудятся, заготавливая припасы и усовершенствуя хатки. Зимние варианты бобровых домов отличаются от летних основательностью. По бокам основной плотины животные возводят крылья, надстраивают центральную часть, прокапывают вентиляционный ход.

В подводные кладовые бобры стаскивают преимущественно осины. При всей точности расчёта «лесоповала» бобрам порой приходится тяжело. Не всегда выбранное дерево падает в нужном направлении и повисает на соседнем. Тогда приходится всё начинать сначала.

К слову, рыбы тоже готовятся к зиме и впадают в спячку. Так, осетры и сазаны покрываются антибактериальной слизью, которую сами же вырабатывают, и зарываются в ил. А вот налимы, наоборот, впадают в спячку летом, зимой же ведут активный образ жизни.

 

Жди листопада, когда берёза желтеет

 

Не менее любопытна подготовка к зиме растениями. Уже в конце июля сигналом к этому процессу служит сокращение светового дня. К этому времени рост прекращается, у основания листа начинает формироваться отделительный слой, который впоследствии превращается в пробку.

С середины августа листья крепятся на своеобразных пучках. Все полезные вещества постепенно «стекаются» в ствол. При сильном ветре связующие «ниточки» рвутся, и листья опадают. На стволах чечевички плотно закрываются пробковым слоем, чтобы не происходило испарение влаги.

Первыми желтеть начинают берёзы, а уж потом их примеру следуют другие деревья. Это значит – приближается покой.

Только тенелюбивым елям и пихте не приходится сбрасывать хвою, поскольку иголочки покрыты кутикулой и специфическим веществом наподобие воска. Именно они препятствуют испарению воды. Обладают деревья и рядом других механизмов защиты от холода.

Для выживания в зимний период кустарники и растения входят в несколько стадий: глубокого и вынужденного покоя. Если в декабре отломить веточку и поставить её дома в воду, то на ней не появятся почки с листьями – дерево глубоко спит.

По наблюдениям ботаников, если ритм покоя сбивается, зимой растения становятся очень уязвимыми. 

«Как-то в Исландии местные специалисты загорелись идеей выращивать свои яблони. Где взять подвой? Конечно, в холодной Сибири. Наши же деревья морозостойкие. Привезли они веточки из России, но всё вымерзло. Произошло так как раз из-за сбоя периодов покоя», – рассказывает доцент института биологии, экологии и природных ресурсов КемГУ Любовь Ковригина.

А у нас другая ситуация сложилась. Подвижники Мичурина скрестили южные сорта яблок с сибирской ягодной яблоней, и получились ранетки. Витаминов в них много, устойчивы к морозам, но… вкусовые качества не очень. Продолжили селекцию, плоды стали больше и вкуснее, но морозостойкость значительно упала – клетки растения больше, воды, соответственно, тоже. Вот поэтому и растут в наших яблоневых садах ранетки и полукультурки, а крупноплодные сорта стелются по земле и прячутся под снегом. 

Однолетникам проще всего. Они переносят зиму в форме семян, которые укрыты толстым слоем опавшей листвы и снегом.

Кроме того, семена – самая устойчивая фаза в жизни растения. «В них содержится мало воды, они защищены кожурой. Вспомните, сенсационные заявления учёных о прорастании древних семян. Однако доказанная всхожесть культурных растений составляет 15, максимум 20 лет», – объясняет Любовь Ковригина.

Совсем недавно в Кузбассе из-за нехарактерного для сентября тепла наблюдалось аномальное явление – вторичное цветение некоторых кустарников. Обман природы провоцирует растения к размножению. Для этого им приходится тратить много питательных веществ, и в итоге они уходят «зимовать» ослабленными. 

Но, судя по народным приметам, есть надежда, что все животные и растения переживут зиму без потерь. 

Как растения готовятся к зиме? // Смотрим

Как растения готовятся к зиме? // Смотрим





  • Профиль

26 сентября 2021, 11:30

Растения, также как и мы, готовятся к зиме. Затыкают окна ватой, готовят закрутки… Шутка! О том, зачем растения сбрасывают листья и выполняют прочие действия, связанные с зимней спячкой, нам рассказал Максим Политкин, натуралист-путешественник

  • радио

  • культура

  • образование

  • родители/дети

  • растения

  • Популярные радиопрограммы

  • Смотрим всё

Авто-геолокация

Как растения переживают зиму: адаптация и повреждение

Если вы читаете книгу из Висконсина, вы, вероятно, чувствовали холод в воздухе этой осенью и видели, как цвета листьев деревьев превращаются из моря зелени в блестящий портрет. красных, золотых и коричневых цветов.

В то время как осень — прекрасное время для нас, чтобы выйти на улицу и насладиться видами, звуками и запахами сезона, растениям и животным часто бывает гораздо труднее, у которых нет возможности броситься в помещение за кружкой теплого какао. Зима, безусловно, уже на подходе, и отсюда будет только холодать. Пришло время поговорить о том, как растения справляются с трудностями зимы, приспосабливаясь к ней.

Адаптация растений к зиме

Зима представляет собой серьезную проблему для живых существ, но есть небольшая справочная информация, которая поможет нам понять, почему. Дело в том, что в большинстве живых существ, растений и животных содержится много воды. Это плохо сочетается с глубоким холодом висконсинской зимы, так как вода при низкой температуре замерзает.

Это представляет проблему для живых клеток, которые являются мягкими и тонкими по сравнению с острыми краями и шипами, представленными кристаллами льда. Замораживание клеток может вызвать отмирание тканей, а у растений проявляется в виде отмирания с темными цветами и морщинистыми листьями.

ПК: Circe Denyer на Needpix.net

Мороз и холод знакомы большинству людей, но многие не задумываются о том, как растения справляются с холодом. Это может быть другим способом мышления для нас, так как мы можем переместиться в теплое помещение, когда наступит зима, или можем просто укутаться дополнительными слоями одежды. У растений нет такого преимущества; они подвергаются воздействию элементов изо дня в день. К счастью, поскольку нам не нужно пересаживать весь ландшафт каждую весну, мы знаем, что у растений должны быть некоторые полезные приспособления, чтобы пережить сезон.

Замораживание жидкости в клетках

Деревья, в частности, обладают некоторыми удивительными внутренними приспособлениями для борьбы с низкими температурами. Когда начинается зима, гормоны в растении сигнализируют о том, что произойдут определенные изменения. Чтобы избежать проблемы замерзания жидкостей внутри их клеток, некоторые деревья могут перемещать жидкости внутри своих клеток. Это позволяет жидкости безопасно замерзнуть во «внеклеточных» областях или пространствах, находящихся вне клеток. Это помогает предотвратить повреждение дерева и широко используется такими растениями, как вечнозеленые растения.

Создание антифриза

Возможно, лучше, чем безопасно замерзнуть, это полностью предотвратить замерзание. Как деревья могут добиться этого? Создав собственный антифриз!

Концентрируя количество сахаров, солей и других соединений в своих жидкостях, они снижают точку, при которой эти жидкости замерзают, а это означает, что для повреждения растения должно быть намного холоднее. Возможность сделать свой собственный антифриз чрезвычайно полезна и позволяет деревьям выжить в условиях и климате, в которых неприспособленные растения были бы уничтожены морозом и льдом.

Переход в состояние покоя

Третье внутреннее изменение, происходящее в растениях, — это состояние покоя. Это когда растения, благодаря гормонам, сигнализирующим им о начале изменения, замедляют или почти прекращают свой рост. Переход в состояние покоя помогает растениям сохранять энергию и ресурсы в холодное время года.

В состоянии покоя многие растения теряют свои зеленые части на поверхности и «отступают» под землю. Такие растения, как луковичные и другие многолетники, могут пережить холод под землей и снегом, где температура часто намного выше. Когда становится достаточно тепло, когда наступает весна, они могут выйти из состояния покоя, чтобы снова возобновить рост. Интересно, что некоторые лампочки на самом деле требуется период холода, прежде чем они смогут начать расти!

Сбрасывание листьев

Внутренние изменения — не единственный способ борьбы растений с холодом. Одним из самых известных внешних изменений является прозвище сезона: осень.

Хотя листья отлично улавливают солнечный свет во время роста, они могут быть опасным источником потери влаги для растений зимой. Вода естественным образом выходит из деревьев и растений через листья, и этот процесс обычно помогает потоку жидкости двигаться вверх по растению.

Сбрасывая листья, растения уменьшают площадь своей поверхности, которая подвергается воздействию холодного, высыхающего воздуха, а также экономят воду в самом растении. Это важный процесс, поскольку питательные вещества, которые были в листьях, расщепляются и возвращаются обратно в почву.

Напротив, деревья, как и вечнозеленые растения, цепляются за свои листья (или иголки, как мы их часто знаем). Почему они это делают? У их листьев очень маленькая площадь поверхности из-за их формы и более толстого внешнего покрытия, чем у деревьев, которые сбрасывают листья. Размер и форма листьев обеспечивают гораздо меньшую потерю воды, и это одна из причин того, что эти сосны и ели обычно известны тем, что живут в более холодных условиях.

Зимний урон

Лед, снег и холод

Хотя некоторые растения хорошо приспособлены к холоду, непогода может нанести ущерб даже самым выносливым деревьям, кустарникам и многолетникам. В течение зимнего сезона растения уязвимы к целому ряду различных повреждений. Простое замораживание для тех растений, которые не устойчивы к холоду, обычно означает гибель растения. Часто у недревесных растений зеленая ткань не выдерживает мороза, и даже некоторые древесные части растений также могут быть уязвимы.

Помимо холода, зимой в Висконсине обычным явлением являются снег и лед. Хотя мы часто думаем о них с точки зрения температуры, и снег, и лед чрезвычайно тяжелы.

Если вы когда-нибудь носили кувшины с водой, то наверняка знаете об этом не понаслышке. Весь этот вес может легко накапливаться на оставшихся листьях, стеблях и ветвях. Поскольку деревья могут вырастать довольно большими, растение может нести партию веса, и когда они не могут выдержать вес, они ломаются.

Тот же эффект можно увидеть в старых деревянных амбарах и зданиях в нашем штате; снежные бури и гололедица могут привести к тому, что их последние ноги подведут. Сломанные ветки могут нанести серьезный ущерб не только растению, но и имуществу, и окружающему ландшафту. Эти примеры дают еще больше причин, почему сокращение площади является разумной идеей для растений, чтобы пережить зиму.

ПК: Энни Спратт на Unsplash

Ветер

Еще один тип повреждений, которые могут выдержать растения, связан с гораздо менее заметной угрозой: ветром. Даже в состоянии покоя растениям по-прежнему требуется вода для жизни, а ветры заставляют их терять воду в воздухе. Поскольку зима такая холодная, любая доступная вода, которая могла быть поблизости, скорее всего, замерзнет. Если она не прогреется и не оттает, эта вода будет захвачена в форме, которую растение не сможет использовать.

Ландшафт может быстро превратиться в холодную пустыню, даже со снегом и льдом на земле. Ветер усугубляет ситуацию, высасывая то, за что могут держаться оставшиеся водные деревья. Если растение не может поглощать воду корнями, оно может потерять больше воды, чем ему нужно, и засохнуть. Это особенно актуально во время сильных ветров, и этот эффект может особенно сильно ударить по вечнозеленым деревьям и кустарникам, поскольку у них все еще есть листья, с которых может теряться вода, даже если они адаптированы к климату.

Солнце и жара

Как ни странно, солнце и жара могут повредить деревья. Это может немного сбивать с толку, поскольку мы можем ожидать, что тепло поможет им, если они борются с холодом. Солнечный свет, попавший на кору, может вызвать ее нагрев, а это означает, что растение будет перемещать больше своих жидкостей в этот участок, считая его теплым и уменьшая покой. Когда солнце садится или температура быстро падает, эта область может замерзнуть, прежде чем растение снова погрузится в спячку, что может привести к замерзанию частей дерева. С наступлением весны эти части отмирают и трескаются. Это часто называют солнечным ожогом, и он может быть смертельным для молодого дерева, пытающегося расти. В следующий раз, когда вы отправитесь на прогулку весной, поищите признаки того, что это происходит — обычно на тех сторонах дерева, на которые ярко светило солнце. Вы заметите большой раскол или обвал вдоль самой большой части ствола.

Наконец, объединенные силы тепла и холода могут работать вместе, чтобы нарушить жизнь растений. Многие в районе Грин-Бей знакомы с неровностями и трещинами, которые появляются на дорогах каждую весну. Земля нагревается и остывает в течение дневного и ночного цикла, вызывая расширение и сжатие, что вызывает эти расколы и разрывы. Это вредно не только для асфальта, но и для корней. Растения могут быть опрокинуты, если их корневая система, служащая якорем для растения, потеряет свою хватку. Это дополнительно опасно для растения, потому что многие корневые системы приспособлены к выживанию в более теплой земле, а не наверху при ветре и низких температурах.

Следите за новостями на следующей неделе, когда мы поговорим о том, как предотвратить подобные повреждения наших растений!

Источники

  • Bioweb.uwlax.edu – Адаптации
  • Canr.msu.edu — Деревья переживают зиму
  • Extension.unh.edu – Бездействие
  • Flexbooks.ch22.org – Сезонные изменения растений
  • Fyi.extension.wisc.edu — Адаптация к зиме
  • Nsidc. org

КАК РАСТЕНИЯ ГОТОВЯТСЯ К ЗИМЕ

 

Все лето, с долгими солнечными часами и хорошим запасом жидкой воды, растения заняты производством и хранением пищи, а также ростом. Но как насчет зимнего времени? Дни намного короче, и воду трудно достать. Растения нашли много разных способов пережить суровые дни
зимы.

Некоторые растения, в том числе многие садовые цветы, называются однолетними, что означает, что они завершают свой жизненный цикл за один вегетационный период. Они умирают с наступлением зимы, но их семена остаются, готовые снова прорасти весной. «Многолетники» живут больше двух
годы. К этой категории относятся деревья и кустарники, а также травянистые растения с мягкими мясистыми стеблями. Когда наступает зима, древесные части деревьев и кустарников могут пережить холода. Надземные части травянистых растений (листья, стебли) отмирают, а подземные
(корни, луковицы) останутся живы. Зимой растения отдыхают и живут за счет запасов пищи до весны.

По мере роста растения сбрасывают старые листья и вырастают новые. Это важно, потому что листья со временем повреждаются насекомыми, болезнями и погодными условиями. Линька и замена продолжаются все время. Кроме того, лиственные деревья, такие как клены, дубы и вязы, сбрасывают все
их листья осенью для подготовки к зиме. «Вечнозеленые растения» сохраняют большую часть своих листьев в течение зимы. У них особые листья, устойчивые к холоду и потере влаги. У некоторых, например у сосны и ели, длинная тонкая хвоя. Другие, как падуб, имеют широкие листья с
твердые восковые поверхности. В очень холодные и засушливые дни эти листья иногда скручиваются, чтобы уменьшить открытую поверхность. Вечнозеленые растения могут продолжать фотосинтез зимой, пока они получают достаточно воды, но реакции протекают медленнее при более низких температурах.

Летом листья производят больше глюкозы, чем нужно растению для энергии и роста. Избыток превращается в крахмал и хранится до тех пор, пока он не понадобится. Когда световой день осенью становится короче, растения начинают прекращать производство пищи.

Многие изменения происходят в листьях лиственных деревьев, прежде чем они окончательно падают с ветки. Лист фактически готовился к осени с тех пор, как начал расти весной. В основании каждого листа находится особый слой клеток, называемый «абсцизионным» или
разделительный слой. Все лето маленькие трубочки, проходящие через этот слой, несут воду в лист, а пищу обратно в дерево. Осенью клетки отпадающего слоя начинают набухать и образовывать пробковидный материал, уменьшая и окончательно перекрывая поток между листом и деревом.
Глюкоза и продукты жизнедеятельности задерживаются в листе. Без пресной воды для ее обновления хлорофилл начинает исчезать.

Другие цвета, которые были там все это время, становятся видимыми. Оранжевые цвета происходят от каротина (‘kar-uh-teen), а желтые — от ксантофилла (‘zan-thuh-fil). Это обычные пигменты, которые также содержатся в цветах и ​​таких продуктах, как морковь, бананы и яичные желтки. Мы не
известна их точная роль в листьях, но ученые считают, что они могут каким-то образом участвовать в фотосинтезе.

Ярко-красный и фиолетовый цвета получаются из антоциановых пигментов (an-thuh-‘si-uh-nuhn). Они также распространены у растений; например, свекла, красные яблоки и фиолетовый виноград, а также цветы, такие как фиалки и гиацинты. В листьях эти пигменты образуются осенью из
захваченная глюкоза. Коричневый цвет получается из-за танина, горького продукта жизнедеятельности. Каждую осень различные комбинации этих пигментов дают нам широкий спектр цветов.

По мере того, как нижние клетки в разделительном слое образуют уплотнение между листом и деревом, клетки в верхней части разделительного слоя начинают разрушаться. Они образуют линию разрыва, и в конце концов лист сдувается или просто падает с дерева.

Остался еще один важный вопрос. Что вызывает самый эффектный показ? Самые яркие цвета видны, когда конец лета сухой, а осень имеет яркие солнечные дни и прохладные (низкие 40 градусов по Фаренгейту) ночи.