7 Приспособления растений к различной влажности почвы и воздушной среды. Приспособление растений к почвенной среде обитания примеры
Проанализируйте и приведите примеры адаптации организмов к почвенной среде. Почва как среда обитания.
Почва представляет собой сложную систему, состоящую из твердых частиц, окруженных воздухом и водой. В зависимости от типа — глинистая, песчаная, глинисто-песчаная и др. — почва в большей или меньшей степени пронизана полостями, заполненными смесью газов и водными растворами. В почве, по сравнению с приземным слоем воздуха, сглажены температурные колебания, а на глубине 1 м не ощутимы и сезонные изменения температуры. Почва как среда жизни чрезвычайно благоприятна для обитания многочисленных организмов. Ей свойственны более или менее рыхлая структура, определенная водопроницаемость и аэрируемость. В почве концентрируются запасы органических и минеральных веществ, поставляемых растительностью и трупами животных. Количество организмов в почве огромно, однако в связи со сглаженностью экологических условий все они отличаются «выравненностью группового состава». Кроме того, для них характерна повторяемость в различных климатических зонах. Многие животные почвенной среды, чаще всего это беспозвоночные (медведки, личинки майского жука), имеют мощный грызущий ротовой аппарат, так как питаются корнями растений. Тело их сегментировано, чтобы обеспечить продвижение в почвенной среде (вспомните, как передвигается дождевой червь). У членистоногих, как, например, у медведки, покров тела хитиновый, голова имеет мощную хитиновую капсулу, передние конечности часто копательного типа. Почвенные насекомые обладают способностью к вертикальной миграции: с понижением температуры почвы они уходят на значительную глубину — ниже границы замерзания. Немногочисленные почвенные млекопитающие имеют слабое зрение, но зато у них сильно развиты обоняние и осязание.
Адаптации организмов к жизни в почве. Мелкие почвенные членистоногие (клещи, насекомые, многоножки) используют для передвижения по стенкам почвенных полостей коготки на лапках. Многие из них имеют несмачиваемые покровы тела, снабженные волосками, чешуйками, которые позволяют переживать периоды затопления почвы в пузырьках воздуха.
Более крупные почвенные животные, такие как личинки майского жука, дождевые черви, при передвижении испытывают сильное сопротивление со стороны почвы. Для раздвигания почвенных частиц у них выработалось приспособление в виде гидроскелета (дождевые черви) либо способность к изгибанию тела (круглые черви).
Некоторые средние по размерам (медведки) и крупные почвенные животные (кроты, слепыши) выработали эффективный способ передвижения в почве — рытье. Внешнее строение землероев разных таксономических групп характеризуется сходными признаками: компактным телом, копательными конечностями, слаборазвитыми органами зрения и др., что отражает их приспособленность к подземному образу жизни
students-library.com
7 Приспособления растений к различной влажности почвы и воздушной среды
Приспособления растений к различной влажности почвы и воздушной среды
По приспособленности к обитанию в тех или иных условиях влажности наземные растения принято подразделять на гигро-, мезо- и ксерофиты.
ГИГРОФИТЫ. Это растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы. При довольно большом разнообразии местообитаний, особенностей водного режима и анатомо-морфологических черт всех гигрофитов объединяет отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды, и неспособность выносить даже незначительную ее потерю. Ярко выраженные гигрофиты – травянистые растения и эпифиты влажных тропических лесов, не выносящие сколько–нибудь заметного понижения влажности воздуха. Даже в разгар сезона дождей мелкие эпифитные папоротники на стволах деревьев теряют тургор и засыхают, если на них в течение 2-3 часов падают солнечные лучи. Черты гигрофитов имеют травянистые растения темнохвойных лесов, например, кислица. К гигрофитам можно отнести и виды, растущие на открытых и хорошо освещенных местообитаниях, но в условиях избытка почвенной влаги – близ водоемов, в дельтах рек, в местах выхода грунтовых вод. В наших широтах примером могут служить прибрежные виды, например, калужница.
КСЕРОФИТЫ. Это растения сухих местообитаний, способные переносить значительный недостаток влаги – почвенную и атмосферную засуху. Они распространены, обильны и разнообразны в областях с жарким и сухим климатом. К этой группе принадлежат виды пустынь, сухих степей, саванн, колючих редколесий, сухих субтропиков. В более гумидных районах ксерофиты участвуют в растительном покрове лишь в наиболее прогреваемых и наименее увлажненных местообитаниях (например, на склонах южной экспозиции).
Неблагоприятный водный режим растений в сухих местообитаниях обусловлен, во-первых, ограниченным поступлением воды при ее недостатке в почве и, во-вторых, увеличением расхода влаги на транспирацию при большой сухости воздуха и высоких температурах. Следовательно, для преодоления недостатка влаги возможны разные пути: увеличение ее поглощения и сокращение расхода, кроме того, способность переносить большие потери воды. Все это используется ксерофитами при адаптации к сухости, но у разных растений в неодинаковой степени, в связи с чем некоторые авторы различают два основных способа преодоления ксерофитами засухи: возможность противостоять иссушению тканей, или активное регулирование водного баланса, и способность выносить сильное иссушение.
В зависимости от структурных черт и способов регулирования водного режима различают несколько разновидностей ксерофитов (по Генкелю П.А.): эуксерофиты, гемиксерофиты, пойкилоксерофиты. Гемиксерофиты – ксерофиты, которые не переносят длительного обезвоживания. Их корневая система достигает грунтовых вод. Примерами гемиксерофитов могут послужить некоторые виды шалфея и верблюжья колючка. Эуксерофиты - ксерофиты, которые жароустойчивы и способны переносить обезвоживание. Их примеры – многие полыни и некоторые коровяки). Пойкилоксерофиты – ксерофиты, которые при обезвоживании впадают в анабиоз (некоторые мхи).
К группе ксерофитов относят и суккуленты – растения с сочными листьями или стеблями. Различают листовые суккуленты (агавы, алоэ) и стеблевые, у которых листья редуцированы, а наземные части представлены мясистыми стеблями(кактусы, некоторые молочаи).
Ксерофиты с наиболее ярко выраженными ксероморфными чертами строения листьев (жесткие, покрытые толстой, препятствующей испарению кутикулой) имеют своеобразный внешний облик, за что получили название склерофитов. Облик типичного склерофита легко представить на примере чертополоха.
По многим особенностям структуры и физиологии близки к ксерофитам растения, которые по тем или иным причинам испытывают недостаток влаги, сопряженный с действием низких температур. Иногда такие виды в качестве особого подразделения включают в группу ксерофитов, иногда выделяют в самостоятельные экологические типы – психрофиты и криофиты. Психрофиты – растения влажных и холодных почв в холодных местообитаниях высокогорий и северных широт. Несмотря на достаточное увлажнение почвы, они часто испытывают недостаток влаги (или из-за физиологической сухости, вызванной низкими температурами, или в связи с преобладанием в почве недоступной влаги, как, например, на торфянистых почвах). Криофиты в экологическом отношении очень близки к психрофитам и связаны с ними переходными формами. Это растения сухих и холодных местообитаний – сухих участков тундр, скал, осыпей. Обычно они рассматриваются и характеризуются вместе с психрофитами, поскольку у них много сходных морфологических и физиологических черт. Но среди криофитов есть и весьма своеобразные формы – это растения-подушки высокогорных холодных пустынь.
МЕЗОФИТЫ. Эта группа включает растения, произрастающие в средних условиях увлажнения. Сюда относятся растения лугов, травяного покрова лесов, лиственные древесные и кустарниковые породы из областей умеренно влажного климата, а также большинство культурных растений.
Мезофиты – группа весьма разнообразная не только по видовому составу, но и по различным экологическим оттенкам, обусловленным разным сочетанием факторов в природных местообитаниях. Они связаны переходами с другими экологическими типами растений по отношению к воде, так что четкую границу между ними провести очень трудно.
ГИДРОФИТЫ. Это водные растения. По образу жизни и строению среди них можно выделить погруженные растения и растения с плавающими листьями.
studizba.com
Приспособление организмов к разным средам обитания (водной, наземно-воздушной, почвенной).
Цель: сформировать понятия приспособлений организмов к среде обитания, закрепить изменения, выявить черты приспособленности к среде их обитания.
Вопросы входного контроля: 1. Почему у видов животных, заботящихся о потомстве, число потомков уменьшается? Приведите примеры. 2. В чем заключается относительный характер приспособительных признаков у организмов? Приведите примеры, характерные для растений и животных. 3. В чем сущность явления мимикрии? Общие сведения: Примеры приспособленности организмов: 1. Покровительственная окраска – окраска у организмов, обитающих на открытых пространствах. Например: белый медведь, тигр, зебра, змеи. 2. Маскировка – форма тела и окраска сливаются с окружающими предметами. Например: морская игла, морской конек, гусеницы некоторых бабочек, палочник. 3. Мимикрия – подражание менее защищенного вида более защищенному. Например, муха-журчалка – осе; некоторые змеи. Необходимо, однако, чтобы численность вида-подражателя была значительно меньше численности модели. В противном случае мимикрия не приносит пользы: у хищника не вырабатывается стойкого условного рефлекса на форму или окраску, которой следует избегать. 4. Предупреждающая окраска – яркая окраска и защита от поедания (жало, яд и др). например, жук-коровка, жерлянка, тропические квакши. 5. Приспособление к экстремальным условиям. Например, верблюжья колючка имеет длинный корень, уходящий под землю на десятки метров и видоизмененные листья – колючки. 6. Коэволюция - приспособления одних видов к другим. Например, насекомоопыляемые цветы. Процесс эволюции и адаптации каждого вида не происходит в биологическом вакууме, независимо от других форм. Напротив, часто одни виды оказывают заметное влияние на эволюцию других. В результате этого возникают разнообразные взаимозависимости между видами. Некоторые растения не могут выжить в тех районах, где отсутствуют насекомые, опыляющие их. Оборудование: карточки с изображениями специализированных форм растений и животных. Порядок выполнения работы: 1. Рассмотрите выданный вам объект и выявите наиболее очевидные приспособления, отметьте те факторы среды, которым они соответствуют. 2. Установите, в чем проявляется относительный характер приспособлений. Сведения о приспособлениях занесите в таблицу.| Приспособления | Факторы среды, которым соответствуют приспособления | Относительный характер приспособлений |
