Приспособление растений к условиям жизни: Какие приспособления к жизни в условиях высокогорья есть у растений

Содержание

Как растения выживают в пустыне: механизмы и приспособления

Пустыни — это районы мира с экстремальными климатическими характеристиками. Существуют довольно враждебные условия для развития жизни в хороших условиях. Следовательно, многие растения и животные должны генерировать новые адаптации, чтобы выжить в этих условиях. Сегодня мы поговорим о как растения выживают в пустыне. Существуют невероятные приспособления, которые позволили растениям выжить в этих обширных пустынях.

В этой статье мы расскажем вам, как растения выживают в пустыне и какие адаптации им необходимы для этого.

Индекс

1 Климат пустыни
2 Как растения выживают в пустыне
- 2.1 Большая экономия воды
- 2.2 Тепловая защита
- 2.3 Как растения выживают в пустыне: размножение
- 2.4 Устойчивость к засухе

Климат пустыни

В пустынном климате царит эвапотранспирация. Это потеря влаги, которая локализуется на поверхности из-за прямого испарения, вызванного солнечной радиацией и повышенными температурами. К этому было добавлено небольшое потоотделение от воды растений. Явление эвапотранспирации приводит к тому, что количество осадков остается на уровне очень низкая стоимость в течение года. Значения, которые остаются на уровне 250 мм в год. Это довольно скудные данные, характеризующие отсутствие растительности и влажности в окружающей среде. Одно из самых известных мест на планете в качестве примера сценария климата пустыни — пустыня Сахара.

Климат пустыни обычно характеризуется близостью к тропикам. Широта, на которой находится большинство пустынь, составляет около 15 и 35 градусов. В такую погоду испарения больше, чем осадки. Скорость испарения выше, чем у осадков. Это то, что делает почвы не допускающими развития растений.

В районах Ближнего Востока выпадает в среднем 20 сантиметров осадков в год. Однако количество испарений превышает 200 сантиметров. Это означает, что скорость испарения до 10 раз превышает скорость осаждения. Из-за этого влажность очень низкая.

Как растения выживают в пустыне

Когда мы узнаем, каковы характеристики климата пустыни, мы увидим, какие серии адаптаций растениям пришлось произвести, чтобы выжить в этом климате. Посмотрим, какие они:

Большая экономия воды

Растения, которые учатся выживать в пустыне, лучше экономят воду. Мы знаем, что растения теряют воду в процессе эвапотранспирации. Этот процесс представляет собой перемещение воды через растение в атмосферу. Растения с большей поверхностью — это те, которые быстрее потеют и теряют большее количество воды. Им нужно как можно больше воды, чтобы выжить. Многие из засушливых растений имеют миниатюрные листья или шипы, которые уменьшают площадь их поверхности, чтобы минимизировать потерю воды в процессе эвапотранспирации.

Шипы не только уменьшают потери воды, но и помогают удерживать животных от поедания растения. Есть много животных, которые только Они едят растения в пустыне, чтобы обеспечить себе воду. Одна группа растений, у которых есть такая стратегия сохранения воды, — это склеролаена.

Тепловая защита

Еще одна стратегия, позволяющая узнать, как растения выживают в пустыне, — это защита от жары. Мы знаем, что в пустынях очень высокие температуры днем и очень низкие ночью. Растения с зелеными листьями могут поглощать тепло. Значит, в пустыне они не все интересны. В пустыне поглощение тепла — последнее, чего хочет растение. Следовательно, еще одна из адаптаций этих растений — листья серого, синего цвета или смеси серого, синего и зеленого цветов. Такое сочетание цветов помогает снизить поглощение тепла. Например, куст голубовато-серого или голубовато-серого цвета может снизить поглощение тепла своими листьями благодаря своему голубовато-серому цвету.

Как растения выживают в пустыне: размножение

Размножение — еще один аспект, который следует учитывать, когда в помещении слишком много тепла. Люди часто спасаются от жары, оставаясь дома. Это также происходит с рядом однолетних видов растений. И есть несколько однолетних растений, которые завершают их короткий жизненный цикл в сезон дождей. Его цикл состоит в том, чтобы расти, давать семена и умирать. Семена остаются в состоянии покоя и могут выжить в засушливых условиях.

Когда внешние условия благоприятны, семена заканчиваются, и растения могут воспользоваться этими благоприятными условиями влажности. Обычно в это время, когда у них более высокая влажность, когда в пустыне можно увидеть больше растений.

Устойчивость к засухе

Еще одна адаптация, которую растения производят в пустыне, — это устойчивость к засухе. В летние месяцы или в течение продолжительных засушливых периодов засухоустойчивые растения обычно кажутся мертвыми. Это растения, которые сводят свою активность к минимуму. Самым нормальным является то, что они выглядят как простые растения с отсутствием листьев и мертвой листвой. Однако они находятся в спящем состоянии в ожидании дождя.

Наконец, еще один способ узнать, как растения выживают в пустыне, — это скорость фотосинтеза. Фотосинтез — это не более чем преобразование углекислого газа, воды и энергии солнца в сахар и кислород. Растения поглощают углекислый газ через устьица. В жаркую погоду устьица раздуваются, и вода испаряет нас. Это помогает уменьшить потерю воды. Напротив, в холодном климате устьица всегда открыты. Путь C4 помогает пустынным растениям поглощать углекислый газ без потери воды. Это другая структура внутри ваших клеток, которая позволяет связывать углекислый газ при очень низких концентрациях воды и высоких температурах.

Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о том, как растения выживают в пустыне.

Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Вы можете быть заинтересованы

Приспособленность растений к условиям жизни в лесном биогеоценозе.

Лабораторная работа. | Презентация к уроку по биологии (10 класс) на тему:

Слайд 1

Приспособленность растений и животных к условиям жизни в лесном биогеоценозе Презентация к лабораторной работе №1, 10 класс у чителя биологии МБОЦ СОШ №63 города Тулы Фединой Аллы Ивановны

Слайд 2

Термины по теме

Слайд 3

Биогеоценоз- Однородный участок земной поверхности с определённым составом живых( биоценоз) и абиотических (приземный слой атмосферы, солнечная энергия, почва, влага и прочие условия окружающей среды) компонентов, объединённых круговоротом веществ и потоком энергии в единый природный комплекс.

Слайд 4

Ярус- Часть слоя в биоценозе и агроценозе , к которой приурочены ассимилирующие или запасающие органы растений .

Слайд 5

Ярусность — Пространственно- структурное расчленение толщи биогеоценоза(экосистемы) на ярусы, слои, пологи и т.д.Различают ярусы в пространстве(надземные и подземные) и во времени(разновременное участие видов в жизнедеятельности сообщества).

Слайд 6

Задание 1. Рассмотрите шишки и семена ели(или сосны). Укажите признаки, свойственные голосеменным растениям. Какова роль крылатки у семени? Определите, в какой ярус входят эти растения? Укажите, какое условие среды обитания является необходимым для размножения и распространения этого растения. Сделайте вывод о приспособленности ели( или сосны) к условиям существования в лесном биогеоценозе .

Слайд 7

Задание 2. Рассмотрите гербарий с побегом цветущей черёмухи. Определите тип соцветия у растения. Отметьте окраску цветков. Охарактеризуйте значение цветков и соцветия для лесного растения. Определите, в какой ярус лесного биогеоценоза входит этот вид растения. Укажите, какое условие среды обитания является необходимым для размножения и распространения этого растения. Сделайте вывод о приспособленности черёмухи к условиям существования в лесном биогеоценозе .

Слайд 8

Задание 3. Рассмотрите гербарий травянистых растений лесного биогеоценоза- кислицу и майник. Сравните общий облик данных растений и укажите их общие черты. По внешнему облику растений обоих видов ( по их надземным и подземным органам) смоделируйте условия, в которых обитают эти виды. Назовите ярус лесного биоценоза, куда входят оба эти растения. Сделайте вывод о приспособленности кислицы и майника к размножению и распространению в условиях существования лесного биоценоза.

Слайд 9

В качестве примера выполнения отчёта о работе представлена презентация ученика 10 класса.

Слайд 10

Лабораторная работа №1 Приспособленность растений и животных к условиям жизни в лесном биогеоценозе Цель работы: Сравнить приспособленность организмов разных ярусов к условиям жизни. Оборудование: гербарий (побег черемухи, кислицы и майника) , шишки ели с семенами. Выполнил: ученик 10 класса «А» МБОУСОШ №63 Чекрыжов Вячеслав

Слайд 11

Ход работы Задание №1 Шишки ели Шишки ели продолговато-цилиндрические, заострённые, не рассыпающиеся, опадают по созревании семян целыми в первый год оплодотворения. Зрелые шишки висячие, сухие, кожистые или деревянистые, длиной до 15 см, диаметром 3—4 см. Шишки состоят из оси, на которой расположены многочисленные кроющие чешуи, а в их пазухах — семенные чешуи, на верхней поверхности которых обычно развивается по 2 семяпочки, снабжённых так называемым ложным крылом. Сама ель принадлежит ярусу №1.

Слайд 12

Семена ели и роль крылатки Семена созревают в октябре, разносятся по ветру, с помощью крылаток. Крылышки расположены под углом одно к другому. Даже в безветренную погоду семя не падает, а падает вращаясь, что значительно увеличивает время его падения. Это позволяет разлетаться семенам на большие расстояния. Соответственно, увеличивается ареал распространения данного растения.

Слайд 13

Вывод о приспособленности ели Семена служат кормом лесным птицам (дятел, клёст) и грызунам (мышь, белка), имеют крылатки, благодаря этому распространяется на большие расстояния и увеличивает свой ареал распространения.

Слайд 14

Задание №2 Цветок черемухи Цветки белые (реже розоватые), собраны в длинные густые поникающие кисти длиной 8—12 см, с сильным запахом, на цветоножках. Чашелистиков и лепестков по 5, тычинок 20, пыльники жёлтые, пестик один. Соцветие- кисть. Весенний медонос, даёт нектар и много пыльцы, привлекая множество насекомых.

Слайд 15

Черемуха Располагается в I -II ярусах, адаптации к существованию в лесном фитоценозе: сильно пахучие цветы, широкая крона, узкие темновато-зеленые листья.

Слайд 16

Вывод о приспособленности черемухи к условиям существования в лесном биогеоценозе Предпочитает влажные, богатые почвы с близким залеганием грунтовых вод. Растёт преимущественно по берегам рек, в приречных лесах и кустарниковых зарослях, по лесным опушкам, на песках, по лесным прогалинам. Является весенним медоносом, даёт нектар и много пыльцы, тем самым привлекая множество насекомых.

Слайд 17

Задание №3 Кислица Растение с ползучим, иногда шишковатым корневищем. Очерёдные, большей частью тройчато- или пальчатосложные листья снабжены черешками и сложным отгибом. Листочки расположены лапчато, а иногда и перисто. Листья складываются и опускаются со сменой дня и ночи, при механическом раздражении, на ярком свету. Листочки кислицы, в зависимости от вида, могут быть зелеными и даже бордовыми или фиолетовыми. Цветки правильные, построенные по пятерному типу, лепестки белые, розовые или желтые, тычинок десять. . Цветки кислиц закрываются к ночи или в непогоду. Плод — коробочка, раскрывающаяся по створкам. Семена, которых по нескольку в каждом гнезде, одеты мясистым покровом, который, лопаясь, эластично отскакивает, способствуя раскрыванию плода и разбрасыванию семян. Относится к 3 ярусу

Слайд 18

Майник От подземного тонкого, покрытого листовыми влагалищами корневища отходят длинные ползучие побеги. Наземный стебель развивается из конечной почки корневища; он небольшой, прямостоячий, у основания покрыт тремя листовыми влагалищами, ближе к верхушке несёт два черешчатых сердцевидно-яйцевидных листа. Заканчивается стебель кистью из мелких белых цветков. Цветки прикрепляются к пазухе небольших прицветников или поодиночке, или по 2—3. Околоцветник простой, из 4 белых лепестковидных распростёртых или несколько отвороченных листков; тычинок 4; пестик один с коротким толстым столбиком и маленьким рыльцем; Плод — красная ягода с 1—2 семенами. Относится к 3 ярусу

Слайд 19

Условия, в которых обитают кислица и майник Кислица обитает в условиях с более или менее достаточным, но не избыточным количеством воды в почве. Кислицы — очень теневыносливые растения, в еловых лесах могут жить при освещённости, равной 1/200 от полного солнечного освещения. Майник растёт в хвойных и смешанных лесах, реже в лиственных лесах и на лесных лугах. Принадлежит к исчезающим растениям.

Слайд 20

Вывод о приспособленности кислицы и майника к условиям существования в лесном биогеоценозе Кислица, также как и майник, может быть примером растений, которые приурочены лишь к определённым растительным сообществам, будучи хорошо приспособлены к свойственной этим сообществам фитосреде . Успешно произрастающая в тёмнохвойных, в особенности еловых лесах в условиях значительного затенения

выживших экстремальных растений | Кью

От джунглей до пустынь, от прерий до гор, растения приспособились к одним из самых экстремальных условий на планете.

Мы собрали одни из самых устойчивых растений в наших садах.

Алоэ

Алоэ имеют особые приспособления , чтобы пережить засуху.

Их толстые восковые листья способны выжить в суровом климате с небольшим количеством дождя , поскольку у них есть специальные запасающие воду ткани, называемые паренхимой.

Серо-зеленые листья также содержат бесцветный гель, который является популярным ингредиентом многих продуктов по уходу за кожей для увлажнения волос и кожи.

Ученые из Кью проводят исследования Алоэ вера и его близких родственников . Это исследование посвящено химическому составу геля алоэ, форме листьев, генетике и эволюционным взаимосвязям между алоэ видами

Сохраняющий воду гель в листьях алоэ вера является адаптацией к засухе. Изучение этого геля может изменить то, как мы будем использовать алоэ в будущем, чтобы приспособиться к жизни, когда планета станет теплее.

Деревья баобаба

Баобаб ( Adansonia ) происходит из Мадагаскара. Это островное государство известно своей уникальной дикой природой и разнообразной растительностью.

Баобаб адаптировался к субтропическому климату Мадагаскара, где жаркий и дождливый сезон сменяется прохладным и сухим сезоном.

Деревья ведут себя как гигантские суккуленты, до 80% их стволов состоят из воды.

Они могут жить очень долго. В дикой природе есть экземпляры, возраст которых оценивается в 1000 лет и более.

У них много свойств, которые делают их полезными для людей. Кора дерева мягкая и волокнистая, из нее можно плести веревки и ткани. Плоды баобаба также известны своей пользой для здоровья благодаря высокому содержанию кальция и витамина С. остановить его от выхода через крышу.

Баобабы, Мадагаскар
Баобаб в консерватории принцессы Уэльской в Кью-Гарденс

Гианцинт (

Scilla madeirensis )

Многие растения, произрастающие в нашем прекрасном Саду камней, приспособились к выживанию в каменистых изолированных условиях на горных вершинах.

Звездное растение в альпинарии Scilla madeirensis; самый большой и эффектный из всех гиацинтов.

В дикой природе встречается только на вулканических скалах Мадейры. В Кью он очень хорошо растет в горшке и процветает в нашем альпийском домике.

Только около 1000 особей существуют в их естественной среде обитания, но считается, что популяции стабильны и не находятся под угрозой.

Scilla madeirensis © RBG Kew

Черное дерево Святой Елены (

Trochetiopsis ebenus )

Черное дерево Святой Елены является эндемиком острова Святой Елены в южной части Атлантического океана, который является одним из самых отдаленных мест в мире.

Это растение считалось вымершим 100 лет назад. Козы чрезмерно пасли его, и считалось, что они уничтожили популяцию этого растения.

Однако, к счастью, на склоне скалы были замечены два растения.

Местный проводник достал черенки одного из этих последних диких экземпляров в 1980 году. В авантюрном подвиге он использовал импровизированную упряжь, чтобы добраться до опасного места, где они росли, и поднял стебель обратно в гору между зубами.

Тысячи растений черного дерева Святой Елены были размножены от этих двух выживших и повторно посажены на острове.

Найдите эти прекрасные растения в Кью в нашем доме с умеренным климатом.

Аргановые деревья (

Sideroxylon spinosum )

Родом из Алжира, Мавритании, Марокко и Западной Сахары, эти ценные деревья адаптировались к полупустынной среде благодаря своим корням, которые уходят глубоко в почву в поисках воды.

Деревья невысокие с мелкими кожистыми листьями и искривленными стволами.

Деревьям требуется более 50 лет, чтобы вырастить плоды, которые затем можно собирать. Это богатые маслом фрукты, из которых добывают аргановое масло.

Аргановое масло, известное своим богатым содержанием витаминов и антиоксидантов, увлажняет и укрепляет волосы и кожу.

Масло также используется в марокканской кухне, придавая ореховый привкус таким блюдам, как кускус.

У нас есть аргановое дерево, которое счастливо растет в умеренном доме и за кулисами в нашем тропическом питомнике.

Камедь Моррисби (

Eucalyptus morrisbyi)

Эти деревья хорошо приспособлены к очень сухому климату.

Они являются эндемиками юго-восточной Тасмании и являются самыми редкими эвкалиптами в Австралии. Международный союз охраны природы (МСОП) считает их находящимися под угрозой исчезновения.

Эвкалипты развивались в течение последних 100 миллионов лет и эволюционировали, чтобы выжить при регулярном сжигании и их сухой среде обитания.

Многие растения, живущие в такой засушливой среде, приспособились к лесным пожарам. Некоторым растениям даже требуется тепло от пламени, чтобы выпустить семена и восстановиться, как, например, огненной лилии (9).0015 Cyrtanthus ventricosus ), который зависит от огня, чтобы цвести и производить семена.

У нас есть образцы камеди Моррисби, произрастающие в Коутс-Вуд в Уэйкхерсте, где они успешно цвели красивыми кремовыми цветами во время цветения. У нас также есть дерево, растущее в умеренном доме в Кью.

Драгоценные семена этого вымирающего вида надежно хранятся в Банке семян тысячелетия.

Жевательная резинка Моррисби в Уэйкхерсте, Джереми Пикок © RBG Kew
Eucalyptus morrisbyi Шона Брукса в заповеднике Калвертс-Хилл, Тасмания, через Wikimedia Commons

Ель европейская (

Picea abies )

Родом из Скандинавии, ель европейская является крепким печеньем.

Быстрорастущее хвойное дерево, эти деревья морозостойки с толстой корой, защищающей их от холода, и восковой хвоей, препятствующей потере воды. Жесткие сосновые шишки защищают семена в суровые зимы.

Ель обыкновенная — типичное дерево, которое норвежцы ежегодно дарят Трафальгарской площади для их культовой демонстрации.

Это традиция с 1947, когда он был впервые представлен в качестве благодарности за поддержку во время Второй мировой войны.

Вы можете найти эти стойкие деревья в нашем Pinetum наряду с другими выносливыми деревьями, такими как пихта Нордмана и сосна обыкновенная.

Ели, растущие в Норвегии/Unsplash

24 декабря 2022 г.
Три коротких рассказа о рождественской науке Кью

Д-р С. Клаус
22 декабря 2022 г.
Рождественские специи делают все хорошо

Эллен Рид
20 декабря 2022 г.
Творческие исследования и ботанические фантазии

Анушка Тай
21 декабря 2022 г.
10 лучших новых видов 2022 года по версии Кью

Доктор Мартин Чик
15 декабря 2022 г.
Как питаться более рационально

Грейс Брюэр
14 декабря 2022 г.
Борьба с отмиранием ясеня в Уэйкхерсте

Джессика Хейн

Адаптация растений к жизни на суше

Последнее обновление вторник, 03 января 2023 г. |
Доисторическая Земля

Растения возникли в питательной среде воды. Жизнь на суше требовала, чтобы растения разработали способ уменьшить потерю воды и иссушающие эффекты высыхания. Эта защита представляла собой восковое внешнее покрытие, называемое кутикулой. Кутикула представляет собой тонкое непроницаемое покрытие, которое растет на внешней поверхности открытых частей растения. В дополнение к замедлению потери воды кутикула может иногда защищать растение от вредного воздействия ультрафиолетового солнечного излучения — опасность, которая была более острой для первых наземных организмов, чем для современных, потому что в раннепалеозойскую эру атмосфера Земли была еще создание своего защитного озонового щита.

Типичные голосеменные шишки

Сосна

Голосеменные растения представляют собой семенные растения с защищенной шишкой или другим телом для их семенных зародышей, такие как хвойные (вечнозеленые деревья), семенные папоротники и саговники.

Вертикальный срез цветка Тычинка

Покрытосеменные, цветковые растения, используют цветы для привлечения опылителей, а некоторые заключают свои семена в плоды, чтобы облегчить их распространение.

Растениям нужно дышать; это тоже было проблемой для первых жителей земли. Теперь, когда они больше не были погружены в воду, растениям на суше нужно было разработать новую физиологическую технику: способ захватывать молекулы углекислого газа из воздуха. Для этой цели растения развили сеть крошечных пор на своей внешней поверхности. Эти поры, называемые устьицами, обеспечивают газообмен между растением и наружным воздухом, что делает возможным фотосинтез.

Растения, живущие в воде, удерживаются или подвешиваются за счет плавучести морской среды. На суше более крупные растения должны отрываться от земли, чтобы не рухнуть под собственным весом. Это достигается за счет скелетообразной структуры стеблей, ветвей и стволов, которая придает прочность и форму наземным растениям. Ранние наземные растения развили такие структуры и, как следствие, расширили свою обитаемую среду в вертикальном направлении. Это резко — и буквально — увеличило диапазон наземных растений над плоской поверхностью земли, сделав возможными более высокие растения, включая деревья.

Сосудистая система наземных растений была еще одним ключевым эволюционным нововведением, позволившим таким растениям процветать. Эти системы улучшили способность растений проводить воду и питательные минералы к различным частям их структур. Корни эволюционировали как специализированное средство для поглощения воды. Эти все более эффективные методы обеспечения пищей и энергией привели к росту и разнообразию всех видов растений.

Последней задачей для растений, живущих на суше, было найти средства для эффективного размножения. В морской среде растения передавали сперматозоид к яйцеклетке через воду. Растения в наземной среде обитания выработали множество различных решений проблемы достижения союза сперматозоида и яйцеклетки. Большинство этих решений зависят от репродуктивных клеток, называемых спорами. Споры могут разноситься по воздуху, переноситься доступными поверхностными водами и переноситься насекомыми-опылителями, что делает возможным размножение растений.

Многие из этих адаптаций растений были отражены эволюцией беспозвоночных и позвоночных животных для жизни на суше. Растения разделяют с некоторыми группами животных интернализацию жизненно важных систем организма, таких как половые органы, развитие защитной внешней кожи и такие функции, как газообмен.

Химическая энергия двуокись углерода = сахар

Растения питаются посредством фотосинтеза. Использование сети крошечных пор или устьиц на их внешней поверхности позволяет растениям обмениваться газами с наружным воздухом, позволяя им дышать.