Цитируя великого Яна Малькома (Ian Malcolm), стоит отметить, что «жизнь всегда найдёт способ». Природа полна примеров эволюции, обеспечивающей механизм выживания для флоры и фауны, населяющей Землю. Ниже представлены десять животных и растений, которые в ходе эволюции выработали специфические характеристики или способности, которые позволяют им выживать или даже процветать в своей среде обитания.
10. Газель-доркас (Dorcas Gazelle)
Из-за того, что она эндемична Ближнему Востоку и Северной Африке, газели-доркас пришлось выработать в ходе эволюции ряд черт, которые позволили бы ей выжить, почти при полном отсутствии питьевой воды. Во-первых, они могут всю свою жизнь обходиться без питьевой воды, выживая только благодаря жидкости, которую они получают, употребляя в пищу растения. Помимо этого, когда жидкость практически невозможно найти газели-доркас могут экономить воду посредством концентрирования своей мочевой кислоты, выводя её из организма в виде гранул, а не жидкости. В такие периоды они также значительно снижают количество жидкости в своём помёте.
9. Клесты (Crossbills)
Клесты включают в себя целый ряд видов воробьинообразных, которые приспособились к тому чтобы с большой эффективностью употреблять главный продукт в своём меню - сосновые шишки. Из-за того, что до семян внутри колючих шишек очень трудно добраться обычным клювом, клесты выработали клюв, концы которого пересекаются, что позволяет им быстро раскрывать чешуйки сосновых шишек и добираться до семян.
У них также очень сильные языки, которые могут просунуться между чешуйками сосновой шишки, раскрытыми клювом, и достать семечки. Они также питаются насекомыми и фруктами, но их клювы специфически развивались для того, чтобы они могли питаться сосновыми шишками, которые гораздо более доступны.
8. Бамбук
Это особенное растение, как и небольшое количество других видов растений, выработало специфическое расписание для посева своих семян. Бамбук не цветёт и не вырабатывает семена в течение долгих лет, затем огромное количество семян разом выпускается и распространяется. На материковой части Китая считается, что бамбук цветёт лишь один раз в каждые 120 лет, покрывая землю семенами как одеялом.
Ученые выдвинули ряд теорий относительно того, почему у бамбука развилась именно эта способность, и одна из самых правдоподобных гипотез состоит в том, что растения так поступают, чтобы животные, питающиеся их семенами, не смогли съесть все семена. Единственным недостатком такой системы является то, что взрослые растения зачастую погибают, если вокруг них начинает расти огромное количество молодых побегов.
7. Панамская золотая лягушка (Panamanian Golden Frog)
Доведённая почти до полного исчезновения из-за потери среды обитания панамская золотая лягушка живёт исключительно в тропических лесах Панамы, в основном рядом с быстротекущими реками и водопадами. Из-за большого шума в их естественной среде обитания они выработали способность, которая встречается очень редко в царстве животных: они используют семафор.
Рудиментарная форма языка жестов, коей является семафор, используется лягушками для передачи основных сообщений, таких как желание спариться или предупреждение о приближении естественных врагов. Самцы этих лягушек также издают свистящие звуки, несмотря на то, что эти звуки практически бесполезны из-за того, что у этого вида лягушек нет барабанных перепонок.
6. Phallostethus Cuulong
Фотография: L.X. Tran
Найденный совсем недавно, в 2009 году, если быть точными, вид рыб под названием Phallostethus cuulong является одним из очень немногих видов рыб, у которых оплодотворение яиц происходит в теле самки. Для того чтобы облегчить этот процесс, самцы выработали пенис, который расположен у них на голове. На его конце находится крючок, похожий на пилу, которым самцы прикрепляются к самкам в процессе спаривания.
Чтобы не отстать от самцов, самки развили свои репродуктивные органы во рту, в задней части горла. Крючок, которым пользуются самцы, очень полезен, так как он значительно увеличивает шансы успешного оплодотворения.
5. Бородач (Lammergeier)
Название этого вида переводится с немецкого языка как «ястреб, охотящийся на ягнят», что вполне уместно принимая во внимание мифы и легенды о свирепости, с которой они охотятся на мелких животных, и даже на детей (хотя это, скорее всего, вымысел). Одна счастливая, или наоборот, несчастная птица, в зависимости от того нравятся ли вам древнегреческие пьесы, поспособствовала смерти Эсхила (Aeschylus). Одним из главных источников их питания является костный мозг - пища, которую невероятно трудно добыть.
Для того чтобы достать драгоценную пищу из костей трупов бородачи кидают кости с высоты приблизительно 80 метров, в надежде, что они ударятся о камни и разобьются.
4. Marcgravia Evenia
«Marcgravia evenia» - это цветущее вьющееся растение, которое в основном встречается в кубинских тропических лесах, и опыляют его, по большей части, летучие мыши. Из-за того, что летучие мыши плохо видят на больших расстояниях, это растение выработало специфическую особенность, которая помогает ей выделяться для своих опылителей. Листья в форме блюдца, которые растут над цветущей частью растения, служат в качестве своего рода рефлекторов радиолокационных антенн для эхолокации летучих мышей, что позволяет летучим мышам найти их гораздо быстрее.
Из-за редкости этого растения, а также из-за того, что отдельные растения разбросаны по большой территории, любое сокращение времени, необходимого летучим мышам на поиск растения, очень благоприятно для него. Ученые использовали листья с лозы этого растения, чтобы проверить летучих мышей и их возможности нахождения спрятанной пищи и обнаружили, что листья сокращали время поиска на 50 процентов. Для сравнения, обычный лист уменьшал это время лишь на 6 процентов.
3. Саламандра пятнистая (Spotted Salamander)
Относительно широко распространённое и непритязательное животное, пятнистая саламандра обладает одной из самых уникальных характеристик в мире животных: это первое известное науке позвоночное, которое может использовать фотосинтез. На протяжении многих лет учёные полагали, что водоросли, которые состоят в симбиотических отношениях с зародышами пятнистой саламандры, были ответственными за хлорофилл, который был обнаружен в телах ящериц.
Тем не менее, канадские исследователи недавно обнаружили, что пигменты, необходимые для фотосинтеза, на самом деле были внутри клеток пятнистой саламандры. Более того, они обнаружили, что у эмбрионов, которые взаимодействовали с водорослями, было гораздо больше шансов выжить, и росли они гораздо быстрее.
2. Слива Казуара (Cassowary Plum)
Эндемичная Новой Гвинее и австралийским тропикам северного Квинсленда (North Queensland) слива казуара является небольшим деревцем, на котором растёт очень токсичный фрукт, который опасен почти для всех животных, включая людей. Есть лишь одно существо, способное употреблять в пищу сливы казуара, и вы уже, наверное, догадались по названию растения, что этим существом является казуар, большая нелетающая птица. Как и в случае большинства фруктов, семена фрукта заключены в мясистую мякоть и они проходят через пищеварительную систему казуаров без проблем благодаря тому, что пищеварительная система этих птиц очень короткая и быстро переваривает пищу.
Кроме того, ферменты, содержащиеся в кишечнике этой птицы, нейтрализуют токсичность семян. Есть ещё один маленький грызун, который может употреблять фрукты сливы казуара, но он также съедает и семена, что не помогает распространению растения. К сожалению, на данный момент сам казуар и слива казуара находятся на грани исчезновения. Их может в скором времени не стать, если не будут приняты соответствующие меры по охране их среды обитания.
1. Комар лондонского метрополитена (London Underground Mosquito)
Система метрополитена под Лондоном является рассадником совершенно нового типа комаров, который ответвился от своих наземных родственников в процессе, занявшем лишь сто лет (намного меньше, чем тысячи лет, которые обычно занимает процесс эволюции). Во время строительства метро комары, теперь известные как «Culex Pipiens molestus», попали в тоннели и начали постепенно превращаться в отдельный вид.
Во-первых, изначальная версия этого комара питалась исключительно кровью птиц, но этот новый вид кормится также не брезгует грызунами и людьми. Кроме того, они изменили свой процесс размножения, чтобы лучше приспособиться к новой среде обитания. Обычным комарам нужно сначала напиться крови, чтобы отложить яйца, а комары лондонского метрополитена сначала откладывают яйца, так как там сложно найти еду. И наконец, что хуже всего для людей, они активны круглый год, в отличие от большинства видов комаров, которые впадают в спячку в зимний период. К счастью, они не могут скрещиваться со своими предками с поверхности, поэтому они в основном остаются в системе метрополитена.
Цель: формировать элементарные понятия об окружающей среде растения, необходимые условия роста и развития растения; представление об отдельных признаках приспособления растений к жаре, недостатку влаги, света, чрезмерной влаге; умение различать признаки приспособления отдельных растений к разным условиям жизни; вырабатывать умение целеустремленно воспринимать признаки объектов природы, устанавливать функциональные связи строение - функция в природе; воспитывать наблюдательность, любознательность, стремление объяснить восприятие в природе, доказывать свою мысль.
Оборудование: рисунки с изображением окружающей среды растений, гербарии, таблицы.
Ход урока
I. Минутка наблюдений
Какой сегодня день?
Заметили ли, какие деревья растут возле школы?
Что растет под деревьями?
II. Проверка домашней задачи
1. Можно ли вырастить новое растение без семян? Каким образом?
2. Назовите все способы размножения растений без семян.
3. Что такое живец? Какие растения размножаются живцами?
4. Какие растения размножаются клубнями, луковицами?
5. Игра «Вставьте пропущенное слово».
Картофель, георгины размножаются...
А лук, тюльпаны, нарциссы - ...
6. Запишите, из каких органов растений вырастают:
Картофель, георгины (из...);
Тюльпаны, нарциссы, подснежники, лук (из...);
Фасоль, перец, огурец (из...).
III. Сообщение темы и цели урока
IV. Изучение нового материала
1. Беседа.
На какие части делится природа?
Что принадлежит к неживой природе? А что к живой?
2. «Мозговой штурм», «Микрофон».
1) Что означает окружающая среда?
2) Что является окружением растений?
1. Они одеваются тогда, когда тепло приходит, а раздеваются тогда, когда тепло уходит. (Деревья)
2. Все его любят, Все его ждут, а кто на него смотрит - Каждый кривится. (Солнце)
3. Все растения и животные употребляют, В каждом доме ее имеют. (Вода)
4. Зимовать птичка будет, с синими перьями она. Хорошо знают ее всюду, По душе ей . (Синичка)
5. Чем мы дышим? (Воздухом)
6. Самое умное существо на Земле. (Человек)
7. Кто за год четыре разы переодевается? (Земля)
8. Раз в год, на новогодние праздники лесная красавица будет в доме. (Елка)
Обсудив предложенные ответы, эксперты приходят к выводу:
Окружающая среда - это все, что нас окружает, и растения в частности.
Это и тихие майские ночи, которые плывут на крыльях соловьиных песен. Это и белая водяная лилия, которая на замечтавшейся реке умывается родниковой водой. Это и ковер из первоцветов, который сияет под одеянием широкополых дубов. Это и хрупкие цветы сон-травы, которые смотрят на тебя, одолевая полуденную дремоту. Это и изумрудные леса с богатой растительностью, серебристые ленты рек, безграничные поля, цветущие сады. Это и голубое небо, чистый воздух, плодородная земля с ее жителями-насекомыми, птицами, зверями. Это и есть окружающая среда.
3. Работа с учебником.
Рассмотреть рисунок (С. 126).
Найти в учебнике, какие условия нужны для жизни растений (С. 127).
4. Рассказ учителя с элементами беседы.
Для жизни растений нужны определенные условия. Условия жизни зависят от влияния разных факторов природы. Очень важную роль в жизни растений сыграют факторы неживой природы: свет, вода, температура, минеральные соли. На растения влияют также факторы живой природы: деятельность разных живых организмов, в том числе и человека.
Свет необходим для жизни и роста растений. Почему? У затененных растений побеги поблекнут и станут длинными и тонкими.
Но не все растения нуждаются в ярком освещении. Например, квасенция, грушанка, тонконог лесной и другие растения растут в тенистых местах. этих растений темно-зеленые. У них большое количество хлоропластов, способных улавливать рассеянный свет.
Тепло также необходимо для жизни растений. Одни растения теплолюбивые, другие - холодоустойчивые. Теплолюбивые растения походят с юга. Из культурных растений это кукуруза, фасоль, тыква, огурцы, помидоры.
Вода нужна растениям. Но потребность в воде у разных растений неодинаковая. Например, водяная лилия живет в воде. Растения, подобные капусте, растут на суше, но им необходимо много воды. Кактусы и некоторые другие растения нуждаются в небольшом количестве воды. Это объясняется тем, что эти растения накапливают запасы воды в разных органах: кактусы - в стебле, другие - в сочных стеблях, в корнях.
Минеральные вещества поступают в растение из почвы. Из них растениям наиболее нужны те, в которых содержатся азот, фосфор и калий.
Кроме того, на растения влияют живые организмы - животные, другие растения и микроорганизмы. Животные питаются растениями, опыляют их, разносят плоды и семена. Большие растения могут затенять меньшие. Некоторые растения используют другие, как сопротивления. Кроме того, растения изменяют состав воздуха. Как? Расскажите.
Корневые системы растений закрепляют склоны оврагов, холмов, речных долин, защищая почву от разрушения. Лесные насаждения защищают поля от сдвигов.
6. Работа в тетради (С. 31, задача 1, 2).
7. Приспособление растений к разным условиям жизни.
Условия жизни растений очень разнообразные. Одним растениям необходимо много влаги. Такие растения живут на болотах, на берегах рек, озер. Другим растениям влаги необходимо меньше, и они растут на песчаных почвах, в безводных пустынях.
Те растения, которым нужно много света, заселяют открытые безлесные площади. А есть и такие растения, которые могут расти в густом темном лесу.
1) Рассмотрим растения, изображенные на рисунке учебника (С. 128). Они растут в засушливых местах. Назовите эти растения.
Как вы думаете, что им помогает выдерживать жару и недостаток влаги? (Корни, листва, ветви).
Рассмотрим гербарии растений.
Некоторые растения сухих мест имеют сильные длинные корни. Например, корни верблюжьей колючки, которая растет в пустыне, достигают 20 метров. Ими растения могут получать воду из глубоких пластов земли.
Вот еще одно растение, которое живет в сухих местах,- очиток (рис. на С. 128). Он растет среди камней, на сухих склонах, на песке. У очитка корни короткие. Тем не менее, растение легко переносит засуху. Если его принести в комнату, оно долго не засохнет. Как вы думаете, почему? Какая у него листва? (Мясистая).
Во время дождя растение корнями впитывает много воды, которая спасает его от гибели в засушливую пору.
Какие еще растения гербария имеют сочную, мясистую листву? (Молодило, заячья капуста).
Какие вы знаете комнатные растения с мясистой листвой? (Кактус, алоэ).
Это растения пустынь и сухих степей. Они запасают влагу в толстых листьях.
2) Растения влаголюбивые.
Как вы думаете, где они растут? (На влажных местах, на заболоченных лугах, берегах рек, ручьев, озер, в воде).
Какие вы знаете влаголюбивые растения? (Калюжница, белая водяная лилия, желтые кувшинки).
Давайте рассмотрим эти растения в альбоме «растения моей местности».
Какой у них стебель? (Ветвистый, сочный).
Какая листва? (Большая).
Да. Широкие или длинные листья испаряют воду, которую всасывает короткие корни.
3) Растения светолюбивые и теневыносливые.
Одним растениям нужно много света - это светолюбивые растения.
Другие хорошо растут в тени - это теневыносливые растения.
Работа в группах «Свет», «Тень».
Группа «Свет» рассматривает растение, которое выросло на просторе. Группа «Тень» рассматривает растение, которое выросло в густом молодом сосновом лесу.
Вопрос к ученикам:
Какой ствол у растений? Почему?
Какие нижние ветви у деревьев? Почему?
Какие верхние кроны сосен? Почему?
Ученики в группах обсуждают поставленные задачи и приходят к выводам.
В первом случае растение выросло на просторе. Ветви его хорошо освещены солнцем. Поэтому они все живые. Дерево ветвится, растет вширь.
Во втором случае дерево имеет высокий ствол, на верхушке - крона из живых ветвей. Все нижние ветви засохли. К ним не доходил свет.
4) Работа с учебником (С. 128).
Найти в учебнике ответ на вопрос:
Благодаря каким признакам растения хорошо растут в лесу под деревьями?
V. Закрепление и осмысление материала
1. Составление таблицы «Приспособление растений к разным условиям жизни».
2. Работа в группах.
Ученики объединяются у группы «Свет», «Тепло», «Влага», «Почва». Работа в группах проводится по опорным схемам «Что необходимо растениям?» (см. дополнение).
Использование интерактивной технологии «Уча - учу». Организация работы
1) Подготовить карточки с опорными схемами на каждого ученика одноименной группы.
Почему комнатные цветы болеют, отказываются цвести и даже гибнут? Одной из основных причин этого является неправильное освещение растений, нарушение светового режима. Свет необходим им для построения первичных органических веществ, и если их не хватает, растение чахнет.
Чем мы можем им помочь? В первую очередь – созданием благоприятных условий. А для этого нужно знать предпочтения каждого питомца и механизм влияния на него солнечного излучения.
Основные характеристики солнечного света – это интенсивность, спектральный состав, сезонная и суточная динамика.
Спектральный состав
Ещё из школьных уроков физики мы знаем, что солнечный свет неоднороден, а состоит из лучей с разной длиной волн.
- Красные лучи с длиной волн 720-600 нм и оранжевые 620-595 нм – основные поставщики энергии для фотосинтеза. Они влияют на скорость развития растений, а их избыток задерживает цветение;
- Желтые и зеленые лучи особой роли в жизни растений не играют;
- Синие и фиолетовые волны длиной 490-380 нм участвуют в образовании белка, влияют на развитие корней, ускоряют наступление цветения;
- Более длинные ультрафиолетовые лучи 315-380 нм стимулируют синтез витаминов и препятствуют вытягиванию растений. А короткие 280-315 нм повышают их холодостойкость.
Если понимать, в каком спектре света растение нуждается более всего, для него можно подобрать искусственный источник освещения. Сегодня сделать это несложно, так как в продаже появились специальные светодиодные и люминесцентные фитолампы, излучающие «правильные» волны.
- Светодиодные лампы дороже, но обладают массой преимуществ, в числе которых прочность, очень долгий срок службы и низкое тепловыделение.
- Цена люминесцентных ламп гораздо ниже, их рационально использовать, когда подсветка нужна в течение непродолжительного времени. Например, для выращивания рассады или досвечивания комнатных растений зимой.
Это важно. Лампы накаливания практически бесполезны в этом отношении, так как излучают мало «полезного» света и дают слишком много тепла.
Интенсивность
Интенсивность света может быть нормальной, недостаточной или избыточной. Это зависит не только от погоды, времени суток и яркости солнечных лучей, но и от местоположения растений относительно источника света.
Проще всего создать оптимальное освещение для растений в теплице, в которую солнце проникает в течение всего дня с разных сторон. Сделать это дома сложнее.
Мало того, что свет из окон – односторонний, так и условия освещенности на одном и том же окне всегда неодинаковы:
- На западном окне больше света получают растения, стоящие на правой его стороне;
- На цветочные горшки, подвешенные в кашпо или стоящие на высокой полке у верхней фрамуги, падает только боковой свет. Тогда как цветы, живущие на подоконнике, получают и верхний.
- Количество падающего в комнату и на растения света зависит и от размеров, и от расположения окон. Больше солнца пропускают в помещение наклонные мансардные окна, круговые эркерные и расположенные на соседних угловых стенах.
- Намного дольше освещается ярким солнцем комната, окна которой выходят на юг. Ласковое утреннее солнце на несколько часов заглядывает в восточные окна, а самое жаркое вечернее – в западные.
- В северные окна в течение всего дня проникает только рассеянный свет. Для прямых лучей они недоступны.
Посмотреть на Поющий бархан в природном парке Алтын-Имель. Прямо жду не дождусь. Ведь настоящая пустыня! Согласитесь, природа очень изобретательна. Самые неподходящие для проживания районы Земли оказываются покоренными зелёными "первопроходцами". Но климатические условия везде отличаются, а значит, и приспосабливаться к ним нужно по-разному.
Как приспосабливаются растения к пустыням
Днём жарко, как в аду, ночью холодно, а дождь не идёт порою несколько лет подряд. Да уж, в пустыне есть к чему приспосабливаться. Поэтому растения были вынуждены "отказаться" от листьев, с большой поверхностью испарения и заменили их колючками , чтобы не терять драгоценную влагу. Как, например, эти:
- Верблюжья колючка . "Иголок" у неё много, они занимают большую площадь, и на них утром может конденсироваться скудная влага. Но в пустыне и эти капли очень важны!
- Опунция (кактус ) - запасает в своём мясистом теле воду на долгие месяцы.
Растения тундры
Даже сложно сказать, что хуже для растений - пустыня или тундра, в которой стоит дикий холод и практически постоянно дуют ветры. Деревья тут не вырастают, как правило, выше полутора метров, чтобы справляться с ветрами , а большая часть растительности – это вообще лишайники и редкие низкорослые травы . Вот некоторые из них:
- Карликовая берёза – она больше похожа на кустарник, высотой не более метра, с маленькими листиками.
- Ягель – знаменитый лишайник, которым питаются северные олени. Он похож на тонкие кораллы, около 20 см высотой.
Растения тропических лесов
Казалось бы, к чему тут приспосабливаться? Ан нет, не всё так просто. Высокая влажность и частые дожди привели бы к гибели любое неподготовленное растение – оно бы просто сгнило. Поэтому для местной фауны характерны глянцевые листья , с которых хорошо скатывается вода. Типичные представители "дождевого леса":
- Мангры – это деревья, живучие как тараканы. Они бывают затоплены по несколько месяцев. Растут в местах, где солёная морская вода смешивается с пресной, выводя избыток соли через листья.
- Орхидеи (эпифитные) – чтобы их не затопило, приспособились жить на деревьях. Тоесть и корень, и цветы, и листья - всё это сидит на ветке, получая необходимую влагу из тумана, или собирая дождевую воду.
Сообщества подушковидных растений на высоте 3000 м на горе Тейде
Низкие температуры — существенный фактор, определяющий распространение разных представителей флоры. Холод ограничивает продвижение видов на север и вверх в горы и отрицательно влияет на растения зимой : при значительном понижении температуры снижаются темпы роста и развития видов, что может привести к их гибели. В чем же секрет морозоустойчивости растений?
Тактика действий
Чтобы освоиться в условиях северных зим, в растениях заложены две основные тактики выживания: избегать охлаждения или адаптироваться к действию холода . Для этого они используют разные способы защиты от низких температур, которые связаны с динамикой биоритмов роста и развития с учетом сезонных изменений погоды и долготы дня
Мы не часто задумываемся над тем, что в наших лесах встречаются такие стойкие к сильным морозам растения, как:
- бузина красная (Sambucus racemosa );
Бузина красная (Sambucus racemosa)
- береза пушистая (Betula pubescens ) ;
Береза пушистая (Betula pubescens)
- ель обыкновенная (Picea abies );
Ель обыкновенная (Picea abies)
- сосна обыкновенная (Pinus sylvestris ).
Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris)
Это неудивительно, так как комплекс процессов подготовки к зиме у них происходит на физиологическом уровне – незаметно для глаз, хотя отдельные признаки мы все же замечаем. Целый ряд важных приспособлений, позволяющих видам шагнуть на север, связан с динамикой биоритмов роста и развития с учетом сезонных изменений погоды и долготы дня.
|
|
Сильные морозы (для определенных пород), а также резкая смена температур вызывают нарушение физиологических процессов у растений.Следует различать свойства растений, характеризующие реакцию растений в холодных условиях:
- холодостойкость — реакция на низкие температуры;
- морозостойкость — реакция на отрицательные температуры;
- зимостойкость — весь комплекс факторов, с которыми растение встречается зимой.
Листопад
Это один из важных механизмов приспособления к холоду. С наступлением осени в основании черешка образуется специальный отделительный слой, и листья опадают. Как правило, к этому времени они уже не способны выполнять свою главную функцию – фотосинтез.
Листопад - один из важных механизмов приспособления к холоду
После разрушения главной фабрики фотосинтеза – хлорофилла — пластиды меняют свой цвет с зеленого на оранжевый, красный, желтый. Растения готовятся к зимнему покою, у них замедляются все физиологические процессы, даже дыхание переходит на экономный режим.
Листопад позволяет деревьям и кустарникам уменьшить испарение и сохранить влагу, которую невозможно добыть из холодной и тем более мерзлой почвы. Именно поэтому лиственные растения, способные сбрасывать листву, дальше продвигаются на север. Самые морозоустойчивые среди хвойных — листопадные лиственница сибирская (Larix sibirica) и лиственница Гмелина (Larix gmelinii). Эти растения составляют основу древостоев северной тайги, растут на вечной мерзлоте.
Одна из самых морозостойких хвойных пород — лиственница сибирская — сбрасывает свою хвою на зиму
Весной растения пробуждаются. Находящиеся в состоянии глубокого покоя – реагируют на увеличение продолжительности светового дня. Для видов с неглубоким покоем достаточно первых теплых дней, чтобы почки тронулись в рост. Поэтому для них опасен возврат весенних заморозков.
У брусники и черники почки укрыты листовым опадом и мхом
Закаливание растений
Одновременно с погружением в состояние покоя идет еще один важный процесс – закаливание. Он происходит в растениях постепенно с наступлением холодов. Закаливание связано с подготовкой к воздействию отрицательных температур: клетки растения обогащаются сахарами и постепенно выводят лишнюю воду из своих протопластов (содержимого растительной клетки) .
На высоте 2500 м в Альпах бодяк колючейший принимает розеточную форму роста
Делается это для того, чтобы предотвратить образование кристаллов льда, способных нанести необратимые повреждения клетке. Именно поэтому обезвоженные к зиме деревья так страдают от иссушающего действия мороза и ветра. Получается, что для деревьев страшен не только мороз сам по себе, но и угроза высохнуть на морозе.
Закаливание должно быть постепенным. Именно поэтому резкое понижение температуры осенью губительно для растений. Особенно плохо, если резкие перепады случаются без снежного покрова.
Солнце также вызывает трудности у растения зимой: вынуждает его активнее жить, дышать и терять при этом влагу. Из-за этого появляются солнечные ожоги. Особенно чувствительны к таким процессам вечнозеленые и зимнезеленые виды. Чтобы пережить солнечную активность зимой им нужен снежный покров.
|
|
Уход за деревьями зимой так же важен, как и в остальные времена года: низкие температуры представляют высокую опасность для древесных растений.Неравномерный нагрев ствола дерева с южной и северной стороны, а также внутри и снаружи, еще больше усугубляет действие мороза – в результате на стволе образуются вертикальные трещины. Морозоустойчивые деревья и кустарники часто имеют хорошо развитый защитный слой коры. Он служит изолятором, сглаживающим перепады температур в стволе.
Закаливание может быть недостаточным, если нарушен ритм развития (например, из-за поздней пересадки, обрезки, удобрения) либо были плохие погодные условия: холодная поздняя весна, летняя засуха.
Как растения защищают почки
Чувствительность органов растения зимой уменьшается неравномерно:
- максимальное снижение наблюдается в почках (причем цветочные почки более чувствительны, чем вегетативные);
- далее идут цветки и листья, корневища и корни, стебли и камбий в стволе.
Вегетативные почки — основа для дальнейшего развития растения — уязвимы в морозный период. По стратегии их защиты растения делятся на несколько групп.
Классификацию растений по высоте расположения почек предложил датский ботаник Раункиер.
- фанерофиты — высокие формы древесных растений (деревья и кустарники), у которых почки находятся высоко над землей. Поэтому часто они покрыты чешуями или опушены, как у рябины, или клейкой смолой, как у многих хвойных или у каштана.
- хамефиты — более низкие кустарники и кустарнички прячут почки, расположенные невысоко над землей, в самом снегу. Как, например, брусника (Vaccinium vitis-idea ), береза карликовая (Betula nana) или кедровый стланик (Pinus pumila ), у которого к зиме ветки сами прижимаются к почве за счет работы специальных клеток.
- гемикриптофиты — травянистые растения и полукустарнички, у которых почки находятся в поверхностном слое почвы, – укрывают их еще слоем лесной подстилки. Высокогорные растения из этой группы так называемые подушковидные полукустарники и розеточные травянистые растения имеют компактную форму роста.
Сообщества подушковидных растений на горе Тейде
- геофиты — самые практичные растения. К ним, в частности, относятся луковичные эфемероиды (тюльпаны, нарциссы, подснежники). Они скрывают почки в самой земле. Им не страшны перепады температуры, поэтому многие селятся на горных лугах и в степях, где снежный покров зимой временами бывает скудным.
Подснежники
- гидрофиты — водные растения — пережидают стужу, спрятав почки в воде или на дне. Например, как эффектная белая кувшинка (Nymphea alba ), у которой корневища с почками расположены на дне водоемов.
Корневища с почками возобновления у кувшинки белой зимуют на дне водоема
- терофиты — однолетние растения. Отцвели в свое время, как маки-самосейки (Papaver rhoeas ), покрасовались, сформировали семена – и больше их ничто не волнует до следующего сезона. Семена могут находиться в глубоком покое, пока не будет условий для следующего цикла роста и развития. Стратегия терофитов эффективна не только для спасения от холода, но и для пережидания любого другого неблагоприятного фактора.
Смешение стратегий
Такие кустарники-фанерофиты, как лох серебристый (Elaeagnus argentea ), роза бедренцоволистная (Rosa pimpinellifolia ) и роза морщинистая (R. rugosa ), дерен белый (Cornus alba ) и дерен отпрысковый (С. stolonifera ), обладают способностью давать многочисленные столоны в верхнем слое почвы (как у гемикриптофитов) с множеством почек возобновления на них, что обеспечивает долгую жизнь кусту даже при обмерзании отдельных надземных побегов.
Физиологически более морозостойкие виды меньше нуждаются в плотной чешуе у почек или толстой коре (в морфологической защите).
______________________________________________________________
Случаются ситуации, когда раны на дереве, полученные, например, в результате слома крупных ветвей сильным ветром, не удалось обработать сразу после их возникновения. Прошло несколько месяцев. Что же делать?