Цъфтящи растения във вода. Покритосеменни или цъфтящи растения. Цъфтящи растения. водни

ПОКРИТОСЕМЕННИ ИЛИ ЦЪФТЯЩИ РАСТЕНИЯ

Покритосеменните са най-добре организираните растения на земното кълбо. Най-характерно за тях е наличието на цвете, в чийто яйчник са скрити плодните семки. След оплождането от яйчника се развива плод със семена вътре. Способността за видообразуване при покритосеменните е много добра. Следователно сред покритосеменните растения има много видове водни растения, изключително интересни по своите биологични характеристики.

са често срещани екологични знаци различни видовеводните растения се появяват в резултат на естествен подбор. Основното средство за адаптиране на растенията към съвременни условияживот във вода: 1) дисекция на листни остриета на малки резбовидни дялове, което осигурява на растението увеличаване на повърхността при абсорбиране на светлинни лъчи, кислород, въглероден двуокис, минерални соли; 2) силното развитие на аерокамерите поради недостатъчното количество въздух във водата, което също намалява плътността на растението, което насърчава вертикалното положение във водата и отстраняването на листата и цветята на повърхността на водата; 3) липсата на устица, с изключение на горната повърхност на плаващите листа, тъй като обменът на газ се извършва през цялата повърхност на водните растения; 4) лошо развитие на кутикулата, която е загубила своята защитна функция; 5) лошо развитие на кореновата система или нейното отсъствие, тъй като цялата повърхност на растението изпълнява функцията за абсорбиране на вода и соли, разтворени в нея; 6) липсата на съдове поради загубата на необходимостта от провеждане на вода и минерални соли, което е свързано с тяхното усвояване от която и да е част на растението (характерно само за напълно потопени растения); 7) частично намаляване на механичната тъкан поради по-голямата плътност на водата от въздушната среда; механичната тъкан се запазва само в централните части на стъблото под формата на нишки, които позволяват на растението да изпитва напрежение и да се съпротивлява на движението на водата; 8) частично или пълно отсъствие на диференциация на листната тъкан в гъбеста и колонна, което е свързано с недостатъчно проникване на светлина дори на малка дълбочина; 9) сравнително бърз растежводни растения, благоприятни условия за които се осигуряват от водната среда; 10) способността за вегетативно размножаване е много по-голяма от тази на сухоземните видове, което позволява на водните растения да оцелеят в трудни условия на живот във водна среда; 11) отделяне на слуз от повърхността, което намалява триенето на органите един срещу друг, предпазва тъканите от измиване, предпазва презимуващите пъпки от охлаждане и предпазва растенията от изсъхване за известно време, когато нивото на водата спадне. Всички тези Общи чертигодност в различна степен може да се наблюдава при аквариумни цъфтящи растения.

В същото време водните растения също се различават едно от друго по своите специфични адаптивни характеристики. Например, някои видове водорасли могат да съществуват само във връзка с три среди - вода, почва и атмосфера. Hornwort живее без почва, умира, когато влезе в контакт с атмосферата и за него е достатъчна само водна среда.

Във връзка с почвата, водата и атмосферата водните растения могат да се разделят на няколко екологични групи: 1. Жизнената активност се осъществява главно във водния стълб. 2. Необходимите условияживот на вида – вода и атмосфера. 3. Растенията се свързват само с вода и почва. 4. Растенията се нуждаят от почва, вода и атмосфера (вкоренени на дъното, листата плават). 5. Растенията частично се издигат над водата, вкоренени в почвата.

Ориз. 6. Елодея канадска

Първата група растения включва канадска елодея, назъбена елодея, тъмнозелен рогач, обикновен мехур, мехурчеста алдрованда и трилистна водна леща.

Elodea canadensis принадлежи към семейството на акварелите (фиг. 6). Родина - сладки водни тела на Америка. През 19 век този вид спонтанно се аклиматизира в Англия и след това в Европа.

Канадската Elodea бързо колонизира водните басейни на новото местообитание, измествайки много местни растения. Поради бързото си разпространение този вид е наречен „водна чума“. В Европа дойдоха само женски екземпляри от растението (то е двудомно), по-късните опити за целенасочена аклиматизация на мъжките екземпляри не дадоха никакъв ефект, тъй като те бяха подходящи за обитаване. екологични нишивече са били заети от женски растения. Следователно бързото разпространение на elodea беше осигурено изключително чрез вегетативно размножаване. В момента канадската елодея е широко разпространена във водните басейни на европейската част на СССР, а през последното десетилетие става все по-често срещана в Сибир, например в Ангара, в района на Иркутск.

Листата на елодеята са събрани на 3-4 броя, дребни, обикновено с дължина 7-12 mm, продълговати, по краищата ситно назъбени (това се забелязва само с лупа). Стъблото е тънко, крехко, дълго 40 - 60 см, разклонява се по-близо до повърхността на водата. Цветовете се образуват в пазвите на горните листа на тънка и дълга тръба, подобна на дръжка: имат три бели венчелистчета. Кореновата системаслабо развити, асимилацията се извършва по цялата повърхност на растението. В природата се среща в езера, тихи заливи на реки и езера, предпочита слабо течащи води. В някои резервоари (Московска област) образува голяма мокра биомаса - повече от 4 kg на 1 m2.

Гъсталаците на Elodea са обитавани от огромен брой сладководни безгръбначни и лесно се посещават от риби. Същите тези гъсталаци служат като субстрат за рибни яйца; отначало училищата от пържени се крият и се хранят сред клоните на elodea. Растенията се консумират от множество водни обитатели, включително шаран, костур и ондатра. Но има интересни наблюдения, в резултат на които е установено, че обикновеният езерен охлюв използва 40 вида висши растения за храна и отхвърля канадската елодея дори при силен глад.

Хранителната стойност Elodea е много висока: съдържа повече от 18% протеин, около 3% мазнини. Каротинът, който се съдържа в елодеята, в тялото на животните се превръща във витамин А. Елодеята се използва и като храна за добитък с различни фуражни добавки. Бере се чрез сушене, силажиране; От него се приготвя витаминозно брашно. При излишък от растения или при прочистване на водоеми се използва като зелен тор.

Когато събирате елодея на екскурзия, трябва да обърнете внимание на сивото покритие, което обикновено покрива листата и стъблата на растенията. Колкото по-висока е твърдостта на водата в естествения резервоар, толкова повече плака има върху листата. Това е утайка от калциева сол CaCO3, отделяна от растението в процеса на асимилационна дейност. Фотопериодът на фотосинтетичния процес е свързан с абсорбцията на въглероден диоксид, разтворен във вода. Когато няма достатъчно от него във водата, растенията започват да произвеждат въглероден диоксид от калциев бикарбонат:

Ca(HCO3)2 = CO2

консумирани

растения

изпада

През нощта, когато растенията не абсорбират въглероден диоксид, той се натрупва отново в резервоара в резултат на дишането на растенията и животните, а когато въглеродният диоксид реагира с водонеразтворим калциев карбонат (CaCO3), се образува въглеродна киселина (H2CO3). . В кисела среда калциевият карбонат се превръща в бикарбонат Ca(HCO3)2, т.е. реакцията протича в обратна посока. Гъсталаците на elodea могат да причинят смърт през нощта - задушаване на риба в резултат на бурен процес на обратна реакция до появата на излишък от въглероден диоксид във водата.

През есента елодеята образува презимуващи пъпки, които потъват на дъното и чакат зимата в латентно състояние. Понякога внезапно студено време през есента или в плитки води кара неопадналите пъпки и стъбла да замръзнат в леда. Парчета лед със замразени частици елодея трябва да се поставят в студена вода и да се размразят в хладно помещение (бързо размразяване в топла водаще причини смъртта на растението). След това размразените стъбла и пъпките на елодеята се поставят на слънчев прозорец или се осветяват с електрически лампи. Скоро пъпките започват да растат. Клоните на Elodea, които са презимували в природата, растат добре и бързо в аквариуми. Когато се държи в аквариум в продължение на много години, elodea постепенно става по-малка и забавя растежа си. За отглеждане в училищен аквариум трябва да препоръчаме по-красив вид елодея от Аржентина, който лесно вирее в изкуствени водоеми - Elodea serratus*, или Egeria. Назъбената елодея е тропическо растение, няма сезонни цикли и расте в аквариуми през цялата година, лесно се размножава вегетативно. Стъблата са дълги, по-дебели, яркозелени. Копиевидните листа, заострени в краищата, се събират в завитъци, които са разположени по-често на стъблото, толкова по-ярко е осветлението. Дължината на листата е до 15 мм, стъблата достигат дължина 2 м. Расте добре при температура на водата от 16 до 30 ° C, стъблата се разклоняват обилно на повърхността на водата. Растението е много крехко голям бройфрагменти от стъбла отделят сок във водата, който очевидно съдържа токсични вещества (охлювите не ядат това растение). Elodea serrata може да бъде свободно разположена във водния стълб и все още да се чувства добре, но аквариумът изглежда по-красив, ако елодеята е засадена на снопчета стъбла. При засаждане трябва да притиснете долните им краища с камък.

* Elodea serrata се класифицира като самостоятелен род Egeria.

Елодеята има малко корени, под формата на отделни бели неразклоняващи се нишки, чиято функция е да закрепят растението към субстрата. Абсорбционната функция се изпълнява от цялата повърхност на тялото.

Elodea се използва в курсове по ботаника и обща биологияза разглеждане на пластиди при микроскоп с голямо увеличение. Представлява кръгло-овално зелено образувание. В темата „Листа“ Elodea се използва за демонстриране на витовидното разположение на листата, особено след като сред стайни растенияКогато се използват за изучаване на разположението на листата, много рядко се срещат растения с навити листа. Когато изучавате вегетативното размножаване на растенията в урок, можете да използвате резултатите от експеримент, проведен в ъгъл на дивата природа.

За тази цел, един месец преди урока, е необходимо да се отрежат и да се поставят в добре осветен съд върховете на стъблото, стрък на стъблото отдолу, част от стъблото с две завивки, част от стъблото. с една завивка и парче от стъблото между завивките. В рамките на един месец от тези сегменти започват да растат нови стъбла (с изключение на последния).

Ориз. 7. Hornwort тъмно зелено

Тъмнозеленият рогатик (семейство рогатик) е едно от най-често срещаните растения в сладките водоеми на нашата страна и представлява изключителен интерес като пример за пълно адаптиране към водната среда (фиг. 7). Роголистът е единственото от нашите водни растения, което цъфти под водата. Подобно на други растения от тази група, роголистът е загубил тясната си връзка с почвата, няма корени. Понякога могат да се наблюдават бели неразклоняващи се нишки, излизащи от стъблата, но това са модифицирани клони, които играят ролята на котва.

Листата на роголистника са тъмнозелени, раздвоени на 2 - 4 дяла. От едната страна има белезникави зъбци, подредени на спирали. Когато демонстрирате растение, трябва да обърнете внимание на радиалната симетрия на завъртанията. Стъблата са тънки, чупливи, особено към края на лятото, изпъват се 30 - 80 см и се разклоняват гъсто. Hornwort образува подводни гори в езера, горски блата и речни заливи. Цялата маса от гъсталаци е лесно подвижна, така че не расте в бързи течения, растенията се отнасят от водата. Понякога през лятото, по време на бързо издигане, отделни върхове на игловидните части на листа пробиват повърхностния слой на водата и излизат във въздуха, но остават живи, докато изсъхнат. Това е единствената и не задължителна връзка между растенията и въздушната среда. Цъфти на географската ширина на Москва през юли - август. Цветовете са еднодомни, дребни, невзрачни, разположени в пазвите на листата. Тичинковите цветя се образуват от зелени листенца и тичинки (10 - 12, понякога повече), плодниковите цветя имат 8 - 12 листа на околоцветник и един плодник. Прашниците са 1/3 запълнени с въздух. Когато узреят, те се откъсват и благодарение на въздушната кухина изплуват (сравнете с Vallisneria), но не на повърхността, а остават близо до нея. В момента на издигане прашникът се отваря, прашецът пада във водата. Плътността му е същата като тази на водата, така че остава в застояла вода на нивото, където е оставил прашника. По този начин прашниците, издигащи се на повърхността, запълват цялата дебелина на водата с прашец до повърхността, а слабите течения във водата, вълните в дълбините от преминаващи риби и насекоми преместват прашеца хоризонтално в слоевете вода. Близелцата на цветята на плодника имат лепкави вещества, които са неразтворими във вода; цветен прашец полепва по тях. Следователно опрашването става лесно и от август узряват плодовете, оборудвани с бодли.

Hornwort лесно се размножава вегетативно. От всяко парче стъбло с вихър от листа, нови растения могат да започнат живот. Тези остатъци се пренасят лесно от птици и други животни, както и от лодки, от водно тяло на водно тяло. Растението зимува под леда, а до есента целият гъстал става по-тежък и потъва на дъното. Върховете на стъблата, плътно притискайки апикалните листа, образуват вид пъпка, която може да презимува върху стъблото или да падне и да потъне на дъното. Всички тези характеристики на hornwort допринасят за много ранното събуждане на растението през пролетта в сравнение с други хигрофити и бързото заселване на нови територии и резервоари. Поради това на редица места роговицата, основното растение на водоема, засенчва и потиска други видове.

Hornwort образува голяма биомаса през лятото: в района на Москва в мокро тегло - 4 kg / m2, а в езерото Севан - до 20 kg / m2. В Централна Азия биомасата на роголистника достига 300 t/ha. В природата служи като субстрат за много водни животни. В гъсталаците му се крият пържени риби и търговски гризачи

използвайте това растение като храна. Hornwort, натрошен и смесен с прах от брашно, се използва като храна за домашни водолюбиви птици. Ларвите на комарите се развиват изобилно в гъсталаците на роговицата. Във връзка с премахването на огнищата на малария в СССР, тази характеристика на това растение не е особено важна за нас, но в други страни, където маларията все още съществува, например в Индия, натрупванията на големи гъсталаци от рогоносец създават благоприятни условия за развитие на ларви на маларийни комари, осигурявайки им защита и предотвратявайки растежа на фитопланктона, който им служи като храна.

За аквариум от естествен резервоар е по-добре да вземете hornwort през лятото, а не цели издънки, а техните млади, добре развити горни части. Периодът на аклиматизация обикновено продължава до есента, но след като го преживеят, растенията могат да понасят добре зимата, въпреки че листата стават по-малки и цялото растение губи предишния си привлекателен вид. За да избегнете смъртта на растенията, се препоръчва, докато растат, да отрежете и премахнете долните части на клоните от аквариума. Издънките на Hornwort, взети от природата през есента, като правило не оцеляват до пролетта.

Пемфигус вулгарис (семейство пемфигус) е често срещан в европейската част на СССР, Сибир, Централна Азия, Кавказ и Далеч на изток. Расте в канавки, езера и други водоеми с бавно течаща вода. Дълго разклонено стъбло без корени плава свободно във водата близо до повърхността и понякога е с дължина 1 м. Листата са разчленени на нишковидни дялове, някои от тях са снабдени с везикули - модифицирани листни дялове. Мехурчетата, разположени на краката, са бледозелени, компресирани отстрани, страничните стени са полупрозрачни. Мехурът има отвор, облицован с твърди, остри четина по ръбовете; долният ръб на отвора е удебелен и има плътна издатина, която стърчи в мехура; от горния ръб се простира тънка прозрачна клапа, която, затваряйки се с изпъкналостта на долния ръб, затваря плътно отвора. При най-малък натиск отвън клапанът се натиска навътре и отваря дупката, но поради еластичността, когато налягането спре, веднага се връща на старото си място, блокирайки входа. Невъзможно е отварянето на клапана отвътре поради изпъкналостта на долния ръб на отвора. Тези мехурчета са камери-капани. Удряйки се в клапите, малките водни животни отварят клапата, проникват в мехурчето и се оказват в капан (фиг. 8).

Мехурката използва животински протеини, тъй като водите, в които живее, са бедни на азотни съединения. Въпреки това е възможно да се класифицира мехурката като хищно растение само с известни резерви. „Ловът“ на пемфигус е пасивен. Самото животно натиска клапата и се озовава в мехур, излизането от което е невъзможно поради конструкцията на клапата. Животното се задушава, умира и се разлага. Соковете, образувани при разлагането, се абсорбират от стените на мехура. В този смисъл мехурката се различава значително от истинските хищни растения, като росичката, което дава основание на Чарлз Дарвин да нарече мехурката растение лешояд (ядещо мърша). Стените на везикулата отделят специални ензими и бензоена киселина, които предпазват мъртвата жертва от гниене, причинено от микроорганизми. По този начин мехурчето запазва плячката, така да се каже, осигурявайки нейното дългосрочно усвояване.

Ориз. 8. Пемфигус вулгаре

Мехурката цъфти през лятото. Жълти цветя се издигат на високи тънки стъбла над повърхността на водата. Те са с неправилна форма, двуустни с шипа. Долната устна на венчето е по-дълга от горната. През есента листата в краищата на стъблата спират да растат и се нагъват сферично, образувайки най-простата зимна пъпка. Растението потъва на дъното със студено време, губи въздух от кухините, но пъпките задържат въздушните кухини. Следователно пъпката е насочена нагоре по време на зимуването. През пролетта се откъсва от гниещото стъбло, изплува и бързо започва да расте в топлите повърхностни слоеве вода при ярка светлина.

В аквариумите мехурката живее добре през летните месеци и понякога цъфти на ярка слънчева светлина. Трудно е да се запази мехурката в аквариум през зимата. Но ако останат пъпки, взети през есента от естествен резервоар, те се държат в съд с вода на прозореца при температура 2 - 3 ° C под стайната. С настъпването на пролетта, с допълнително осветление, пъпките започват да растат и младите растения се прехвърлят в аквариума. Учениците могат да наблюдават мехурката в аквариум от пъпката до формирането на нови пъпки.

Повечето растения от семейството на мехурчетата са често срещани в тропическите сладководни тела, от които 2-3 вида са твърдо аклиматизирани в любителски аквариуми. Най-често в аквариума те съдържат гърбав мехур. Различава се от обикновения мехур по по-тънкото си и по-гъвкаво стъбло и много тесни и къси листа. През зимата се чувства добре в аквариум с достатъчно осветление и температура около 20 ° C.

IN пресни водиСССР е дом на истинско хищно растение Aldrovanda vesica. Това е роднина на добре познатата съсънка, която живее в блатата. И двете растения принадлежат към семейството на росичката. Aldrovanda vesicularis в СССР се среща в Украйна, Кавказ, делтата на Волга, на места в района на Курск и Ленинград, както и в Централна Азия. Растението плува близо до повърхността, няма корени, листата на хоризонталното стъбло са разположени в 8-9 врътки, петурата е клиновидна, плоска, на края има лъжица, която може да се сгъва. В близост до чинията има дълги люспи. Обикновено клапите на плочата на клапана образуват ъгъл от 60°. Ръбът е покрит с остри четина, след това има зона на секретиращи слуз жлези, зона без жлези и накрая зона с храносмилателни жлези и чувствителни четинки. При сгъване на плочите двете зони се затварят плътно, а вдлъбнатата зона образува кухина.

Механизмът на активен лов в това растение е следният. Четките възприемат дразнене и задействат плочата за смесване. Когато се дразнят само външните четинки, пластинките се сближават по-бавно, когато се дразнят и вътрешните, те се сближават по-бързо и по-плътно. Вратите се затварят херметически. Уловеното дребно животно се бори в кухината, като дразни четините с движението си и кара клапите да се затварят още по-силно. Същото дразнене задейства храносмилателните четинки; те отделят специален ензим, който убива и смила плячката. След завършване на усвояването на соковете, възбудата намалява и клапаните се отварят, неразградените остатъци се измиват от плочите с вода.

Aldrovanda расте добре и се размножава вегетативно в аквариуми с горно осветление с помощта на лампи с нажежаема жичка. Натрупванията на мехур тук и в тропическите водоеми са благоприятен биотоп за развитието на ларви на комари. Местообитанието на Aldrovanda е нарушено не само на територията на СССР, но и извън неговите граници (на места в Германската демократична република, Полша, Северна Италия, Южна Франция, в блатата на Бенгал, в тропическата част на Източна Австралия ). Това растение е защитено.

Ориз. 9. Водна леща триделна

На територията на СССР живеят пет вида от семейството на водна леща. Водната леща трилопастна живее изцяло потопена във вода. Водната леща триделна в училищна среда е добър обект за наблюдение (фиг. 9). Интересни са неговата морфология, оригиналният метод на вегетативно размножаване, условията за презимуване в аквариум и значението му за други обитатели на изкуствен резервоар. Други видове водна леща живеят на повърхността на резервоара, в контакт както с водата, така и с атмосферата: водна леща малък размерсамо 2 - 3 мм, водна леща 5 - 6 мм, спиродела многокоренна и волфия без корен - 1,5 мм.

Зелените плочи на водната леща не са листа, а модифицирани стъбла, които са поели функцията на фотосинтеза. Стъблата на водна леща се сравняват с листата на водни лилии или водни лилии: интересно е сближаването на различни органи на растения от различни семейства при подобни условия на живот.

На екскурзии и по време на клубни класове трябва внимателно да разгледате растението. Стъблото е безлистно, заоблено (при водната леща е овално). Един полупрозрачен корен се простира от центъра на плочата отдолу (за многокоренен има няколко). Краят на гръбнака е затворен в конусовиден джоб - противотежест. Корените осигуряват на растението стабилност на повърхността на езерото. Под лупа в тъканите на плочата се виждат въздушни камери, пълни с въздух. Те допринасят за плаваемостта на плочата. Можете да проверите тази позиция в клас - внимателно вземете водната леща за корена с пинсети и я заровете. Освободената чиния с водна леща изплува нагоре. През лятото плочите на пачи крак са червени отдолу.

Червеният цвят на много хигрофити се обяснява с наличието на антоцианинов пигмент в клетките. При ярка светлина хлорофилът се разрушава частично и антоцианинът предпазва хлорофила от излишната светлина. Шапката на водната леща е сходна по произход с кореновата шапка на сухоземните растения, но спецификата на местообитанието й във водата доведе до намаляване вътрешна структурапокритие: подвижните нишестени зърна - статолити - са изчезнали, остава само външната част - обвивката. Един от представителите на водната леща, волфията, е загубил корена си.

Duckweeds цъфтят изключително рядко. В тази връзка преди началото на XVIII V. дори ботаниците класифицираха водната леща като водорасли*. Цветята на водната леща се появяват на ръба на чинията - стъблото. Една женска и две мъжко цветете седят като в торба и това съцветие се счита за изключително опростено ухо. Намирането на цвете от водна леща е голям успех дори за ботаник. Смята се за най-малкото цвете в света. През последните 200 години са регистрирани 33 случая на цъфтеж в скандинавските страни, 2 в Полша и 26 у нас.

* Италианският ботаник Валиснери пръв откри цъфтежа на водната леща.

Плодът на водната леща с размер на маково семе е снабден с кил, с помощта на който плува за кратко време и покълва за един-два дни.

Водната леща обикновено се размножава вегетативно. На ръба на плочата се образува пъпка, след което от нея се развива плоча.

През зимата водопадите растат добре в аквариуми, осветени от електрически лампи. В природата плочите потъват под леда. Това се случва, защото масата на водната леща е равна на масата на водата при температура +4 °C. Докато водата се охлажда, въздушните камери се пълнят с вода, водната леща става по-тежка и, потъвайки, избягва замръзване в леда. Бързото развитие на водна леща може да причини нежелани последствияза други обитатели на резервоара, тъй като водната леща предотвратява проникването слънчева светлинаи кислород отгоре, поради което страдат потопените висши растения, фитопланктон и животни, които се нуждаят от атмосферен кислород за дишане.

Умереното развитие на водна леща създава благоприятни условия за живот на мнозина водни организми. Водната леща значително допринася за обогатяването на водата с кислород, което може да се тества в ъгъл на дивата природа.

Водната леща, както в природата, така и в аквариума, служи като добро убежище за много безгръбначни животни и пържени риби. Много животни ядат водна леща (риби, птици, ондатри и др.). Водната леща се използва и като допълнителна храна за прасета и домашни птици. Малката водна леща е особено питателна. Сухата му маса съдържа до 25% буркани, до 4-5% мазнини, 30% безазотни екстрактни вещества, до 20% фибри и 18% пепел.

Водната леща също се събира като добавка към силажа и се използва също за приготвяне на фуражно брашно. Използва се и като зелен тор.

Ориз. 10. Жаба акварел

Втората група се състои от акварели, лимнобиуми и телорези. Водокрас, или жаба (семейство Водокрас), е често срещано растение на стоящи и слабо течащи води Централна Русия. Среща се дори в плитки езера и дренажни канавки покрай магистрали (фиг. 10).

Vodokras има яркозелени изпъкнали листни плочи със сърцевиден изрез в основата, лежащи на повърхността на водата. При ярка слънчева светлина по повърхността на листата се появяват пурпурни антоцианови петна или листата придобиват цялостен маслинено-кафяв оттенък. Когато са осветени, младите листа могат да бъдат розови или червеникави - антоцианинът предпазва хлорофила в младите листа от разрушаване от прекомерно осветление. Листните дръжки с дължина 5 - 10 см излизат в розетка от късо стъбло 1 - 2 см. От стъблото се спускат няколко дебели, неразклонени бели корена, покрити с бели власинки. Страничните издънки също излизат от стъблото, а дъщерните храсти се развиват от пъпките в краищата им. Често, като издърпате едно растение, можете да извадите цяла верига от 10 - 15 потомствени растения. През есента пъпките не се развиват в краищата на столоните (забавянето се дължи на намаляване на осветеността и студена вода), а изобилието от хранителни вещества прави такъв бъбрек по-тежък. След като се откъснат от майчиното растение, пъпките плавно потъват на дъното и спират на повърхността на почвата. През пролетта, с повишаване на светлината и температурата на водата, процесът на фотосинтеза в пъпките се активира, въздухът се натрупва в специални кухини, пъпката става по-лека от водата, изтича на повърхността и скоро произвежда първото плаващо листо. Vodokras може да презимува в аквариуми с електрическо осветление, но през зимата става много малък. Много по-стабилен за аквариумната култура е неговият американски роднина Limnobium или Trianea, който расте добре през цялата година при електрическо осветление.

Когато обмисляте акварел или лимнобиум, обърнете внимание на листата. Листото осигурява връзка между този новодошъл във водата и въздуха. Повърхността е гладка, изпъкнала, покрита с восъчно покритие, поради което листът не се намокря (можете да демонстрирате това, като леко заровите листа с пръчка във водата - веднага ще изплува на повърхността; старите листа постепенно потъват , изпълнили предназначението си). От горната страна има много устици, изпарението се извършва непрекъснато: първо, няма нужда да се пести влага, като сухоземните растения; второ, непрекъснатото изпарение се дължи на силен възходящ поток от корените към листата. Ако се постави чисто растение с бели корени мътна вода, след час космите в корените се покриват с частици мътност, което показва колко силно корените изсмукват вода.

В аквариуми с плътно покритие на повърхността на водата с листа от акварел или лимнобиум, листата са разположени хоризонтално на повърхността на водата: млад, сгънат лист започва да се отклонява от повърхността дори под вода. вертикална ос. Движещата се встрани петура носи постепенно разгъващия се лист тангенциално към повърхността. Когато се засади плътно, листът излиза от водата наполовина все още свит, петурата е уплътнена, върхът на навития лист действа като шило, пробива повърхността, покрита с листата, отклонението на листа настрани от оста на стъблото е незначителен. Първо, листът се издига наполовина от водата, след това започва да се отклонява върху дръжката и листното острие едновременно се разгъва. По този начин всяко младо листо е задължително над по-ранните листа, осигурявайки на растението напредък в растежа и завладяването на пространството. Тази адаптивност на водните растения с плаващи листа към различни плътностинасажденията могат да се използват за обяснение на материал по екология в курс по обща биология.

Розетките на Limnobium в аквариум рядко надвишават диаметър от 5 - 8 см. Тропическата красота на това растение може да се види през топла пролет и лято в езерце, плътно покрито с оранжерийна рамка, на ярко слънце. Тогава малкият Limnobium достига диаметър 20 - 25 см, а листата стават пурпурно оцветени

Telorez saburidae (семейство водночервени) е широко разпространено в сладките водоеми на нашата страна и е интересно преди всичко с историческата си възраст - форми, близки до него, са живели през терциерния период.

По краищата на листата има твърди игли, които могат болезнено да наранят човешкото тяло. Поради приликата си с добре познатото стайно сукулентно алое (на външен вид), другото му Руско име- водно алое. Листата на телорезата са твърди, чупливи, саблевидни, триъгълни в напречно сечение (особено в основата), краят е силно заострен. Листата са събрани в гъста розетка от късо, месесто, дебело стъбло (дължината му е до 1,5 см, диаметър до 5 см), в дъното на което има твърдо коренище. Корените са дълги бели нишки без разклонения, обикновено 3 - 6 нишки с дължина до 30 см. Общ размеррастения без корен до 40 - 45 см. Размножава се предимно вегетативно. Телорезът е двудомно растение, но е доста трудно да се намерят екземпляри от тичинки и плодник в резервоар едновременно: обикновено има или едното, или другото. Цветовете са големи (до 2,5 см в диаметър), бели, трилистни, мъжки с много тичинки, женски с плодник, заобиколен от недоразвити тичинки (стаминодии). Вегетативното размножаване се извършва чрез образуване на дъщерни храсти върху издънки, които излизат от вагиналните пъпки. През есента на майчиния храст се образуват зимуващи пъпки, но не те се отделят, като тези на акварела, а листата на майчиното растение. Опадат и корените му. Остава коренището с пъпки, потъва на дъното за зимуване. През пролетта от пъпките поникват нови храсти, които използват хранителни веществакоренища. В разгара на лятото бодливите листа на телорите покриват огромни площи от водни тела. Вегетативното размножаване напълно осигурява биологичния прогрес на този вид и показва неговата висока устойчивост: често друга водна растителност умира под дебелото покритие на телорите.

Ориз. 11. Телорез с форма на алое

Интересен е механизмът на вертикална миграция на телерезачката.

През пролетта, с увеличаване на светлината, фотосинтетичната активност в бъбреците се увеличава и те се пълнят с въздух. Презимувалото коренище става по-леко от водата и изплува на повърхността. Листните розетки се образуват от няколко пъпки на едно коренище. Те плуват близо до повърхността. Листата са светлозелени, потопени, чупливи. Корените, които висят свободно, растат. Узряването на пъпките се предшества от удебеляване на листата, те вече не са толкова саблевидни, краищата им са насочени нагоре, все повече нови листа се появяват над повърхността на водата, първо по върховете, а след това по цялата дължина. В дебелите появяващи се листа броят на аерокамерите се увеличава, което кара целия храст да се издига извън водната среда (фиг. 11). Цветята се отварят над водата. След като всички цветя от това лято са оплодени или избледнели, растението започва бавно да потъва във водата. Необходимо е да се обърне внимание на следните характеристики на водното алое: когато се потапят, корените на растението могат да докоснат земята и след това да растат в нея, предотвратявайки последващо изкачване; когато в резултат на бързо вегетативно размножаване се образува гъста преплетена трева, телорите може да не потънат след цъфтежа. И в двата случая формата на храста се променя: вместо розетка от листа, разпръснати настрани, те са насочени нагоре, а краищата им само леко се разминават настрани. Такива растения обикновено могат да съществуват или вкоренени в земята, или в общност от растения, поддържащи се взаимно. Отделен храст от този тип плава близо до повърхността отстрани, а понякога и с корените си нагоре. Естествено не може да мигрира вертикално.

До есента, когато светлината намалява, телорезът отново се издига на повърхността на водата, но като правило листата му вече не излизат във въздуха. Поникващите през лятото листа, поради обилното образуване на антоцианин, могат да придобият оттенък на черешово цвекло, а гъсталаците на телорезата представляват невероятно красива гледка през този период.

Телерезачката е интересна не само като екскурзионен обект, но и като обект на работа в ъгъл на дивата природа. Растенията могат да бъдат прехвърлени от естествен резервоар в училищен аквариум на различни етапи от вегетационния период. Те трябва да се поддържат чисти чиста вода, при ярка светлина (препоръчително е да използвате електрическа подсветка). За съжаление, телорезът не живее дълго в аквариум и умира повече или по-малко бързо. Но можете да запазите растенията при добри условияняколко месеца. Търсенето на оптимални условия за най-дълго запазване на това растение в аквариумите е една от възможните задачи в извънкласни дейности. Друга задача е получаването на нови растения от коренища с пъпки, събрани през есента от дъното на резервоари в началото на пролетта. Все още не е наблюдавана вертикална миграция на телорите в аквариума. Възможно е някой от младите хора да успее да наблюдава и запише това явление.

Телорез, Водокрас и Валиснерия - трима представители на семейство Водокрас - имат общ прародител. Те са вътре различно времеи при различни условия са се адаптирали към съществуване във водна среда, което обяснява техните анатомични и екологични различия. Подобно на elodea, telores може да отделя необходимите вещества от бикарбонати, а листата му се покриват със сива варовита кора. Падайки на дъното през лятото и падайки с умиращи листа през есента, тези утайки допълват седиментния слой на така наречената езерна креда. Можете да поканите учениците да открият варовиковата кора по листата по време на екскурзия. Настърган и смесен с трици или картофи, телоресът се използва с голям успех за угояване на прасета. През лятото растението бързо увеличава биомасата поради активното вегетативно размножаване, а гъстата плаваща трева на това растение може лесно да се събира и събира от повърхността на резервоарите. До края на лятото добивът на телореза достига 10 - 13 kg биомаса на 1 m2 повърхност на резервоара. Пепелта на растението съдържа 30,8% калий и 10,7% вар. За съжаление този вид фуражна добавка все още се използва много слабо в животновъдството.

Ориз. 12. Vallisneria gigantea

Третата група аквариумни растения е представена от растения от рода Vallisneria и Urut. Почвата е един от необходимите фактори за живота на тези водни растения в природата. В тази връзка в аквариумни условияКогато ги поддържате, трябва да обърнете внимание на почвата. В някои случаи растенията могат да бъдат засадени в саксии с почва и покрити със слой пясък отгоре.

Vallisneria spiralis е добре известно аквариумно растение от семейството на аквариумните. В културата има няколко вида. Vallisneria се среща в резервоари на тропиците и субтропиците, в СССР - в делтата на Волга, на юг и югозапад от европейската част на Съюза, в Централна Азия (басейните на Амударя и Сирдаря, в редица езера и дори в обезсолени морски заливи). Листата са яркозелени, линейни, централната вена не се забелязва, краят на листа е заоблен, а с лупа зъбците се виждат по ръба на края. Кореновата система е развита, корените са тънки, бели, възлести, разположени на сноп. Размножава се чрез странични издънки с пъпки в краищата. От него се развива дъщерно растение, след известно време от него се появява нов издънка и т.н. В природата достига височина от 1 m с ширина на листа до 8 mm, в аквариум става по-малък (до 30 - 40 см). Още четири вида са често срещани в хоби аквариумите. Един от тях има спирално усукани плътни листа, расте и се размножава сравнително бавно - азиатска валиснерия. Два вида са представени от гигантски растения - гигантска валиснерия от Нова Гвинея (фиг. 12) и червена валиснерия от Флорида и Куба - Vallisneria neotropicalis. В аквариумите дължината на листата и на двете достига 2,5 м с ширина на листа до 2 см. Първият има зелени листа с характерно удебеляване под формата на валяк по ръба, вторият няма ролка, листът е кафяво-червен, черешовите вени образуват красив модел върху него. В аквариумите четири вида Vallisneria растат без проблеми, освен когато водата влезе в контакт с ръжда; Те също растат бавно в много мека, кисела вода.

Използвайки Vallisneria като пример, можем да покажем адаптивността на растението към живот във водна среда. Листата са лишени от здрави опорни структури и без вода веднага окапват и бързо изсъхват. В същото време листът има голяма якост на опън - не е толкова лесно за воден поток и водни животни да го разкъсат. Без вода, в полупотопено състояние, това растение не може да съществува. Това е наистина водно. Но Vallisneria не е загубила връзката си с въздуха и извежда генеративните органи на повърхността. Растението е двудомно, цветята са в краищата на подводни дръжки и са затворени в специални мехурчета от два плътно затворени прицветника. В пикочния мехур на плодниковото растение има един цвят, във всеки мехур на тичинковото растение има няколко. Тичинковите цветя са много малки и двете са незабележими. Женската дръжка се удължава и носи цветето на повърхността, където се отваря във въздуха. Тичинковите цветя постепенно се откъсват и изплуват. Във вода изглеждат като топки, на повърхността цветето се отваря. Вятърът го тласка към женско цвете, отворено точно над повърхността на водата. Прашецът каца върху близалцето, оплоденото цвете отива под водата поради спираловидно усукване на дръжката (оттук и името - спираловидна Vallisneria). Плодовете се развиват най-отдолу. В култивирането са често срещани плодни растения, с изключение на червената валиснерия (срещат се екземпляри от двата пола). Поради това е трудно да се види оплождане в аквариумите, въпреки че растенията цъфтят редовно. Най-често цъфтежът се наблюдава в аквариуми, чиято дълбочина надвишава 60 см.

Vallisneria е незаменим обект при демонстриране в уроци на отделянето на кислород от растението по време на процеса на фотосинтеза. Процесът на освобождаване на кислород от Elodea, описан в учебник по ботаника в светлината, не винаги е успешен. Този процес се извършва по-успешно при Vallisneria. За да наблюдавате, трябва да вземете силен храст Vallisneria и да отрежете горната част на листата му. Скоро от съдовете на среза се втурва верига към повърхността малки мехурчета. Това освобождава кислород.

Ориз. 13. Варифолия переста

Urut, или pinnate, е растение от семейство Slatberry: листата му са много по-меки в сравнение с твърдите игли на hornwort. Когато се извади от водата, роголистът запазва формата си - еластичните листа на урути падат и се слепват в четка. Това обаче се отнася само за подводни, нежни, пересто разчленени листа. Стъблата на това растение, достигайки повърхността, могат да излязат във въздуха. Това важи особено за тропическите видове перисти. В този случай настъпва сложно преструктуриране на анатомията на растението, в стъблата се образуват твърди носещи нишки, листата се скъсяват и остават еластични във въздуха (фиг. 13).

* Виж: Катанская В. Висша водна растителност на континентални резервоари. М., 1981, стр. 5 - 11; Кокин К. Екология на висшите водни растения. М., 1982. стр. 84 - 107.

На примера с урути, който понякога изкарва стъблата си на повърхността на водата, става ясно, че няма рязка граница между екологичните групи водни растения*. Във всяка група можете да намерите растение, което има някои характеристики, характерни за представители на друга екологична група. IN в такъв случай Urut понякога се свързва с въздушната среда, като растенията от четвъртата група, които ще бъдат обсъдени допълнително. Подобно на повечето водни растения, урутът се размножава основно вегетативно, чрез разклоняване на стъблата. Отделни клони, парчета от стъбло с един завъртане на листа дават начало на ново растение. Броят на пересто разчленените листа в завивката служи като характеристика на вида. Кореновата система е слабо развита, обикновено дебели бели усукани котвени корени. Големите храсти със силно разклоняване на много стъбла също развиват доста мощна коренова система. Излизането на върховете на стъблата над повърхността на водата също стимулира развитието на кореновата система на растението.

През есента урутът образува презимуващи пъпки - върховете на стъблата с плътно нагънати листа. Тези пъпки могат да останат по растението, но по-често стъблото в основата им се чупи и те потъват на дъното. Събрани от езера през есента, тези пъпки бързо растат в аквариума и растат през цялата година, без да спират растежа си дори през зимата, ако аквариумът е осветен с електрическа светлина. Тропическите видове цируси растат добре с електрическо осветление в аквариума, също и целогодишно.

Стъблата, повдигнати над водата, носят зачатъци на цветен клас. Цветовете са разнополови, в долната част на класа има плодни цветове, в горната част има тичинкови цветове. Опрашването става или с помощта на вятъра, или когато плаващите класчета се люлеят на вълни. Има информация, че понякога цветята се опрашват във вода, когато ухото не достига повърхността.

Сред представителите на четвъртата група аквариумни растения, свързани с вода, почва и атмосфера, кабомба е интересна. Сега това е едно от най-често срещаните и добре познати растения за акваристи. Родината му са субтропичните и тропическите райони на Америка. Родът Cabomba е представен в аквариумната култура от редица видове, точно определениекоито са ненужни в училищен аквариум. Този род образува независимо семейство кабомба и преди това е бил включен в семейството nymphaeaceae.

Външно растението се състои от тънки, дълги (до 2 м) стъбла, повече или по-малко гъсто листни. Листата са дълбоко разчленени и срещуположно разположени; някои видове имат три листа в спирали. Близо до повърхността растението произвежда малки изникващи бели или жълтеникави цветя на къси дръжки. Защо това растение, толкова уникално и по-подобно на пересто, се обедини с нимфи? Външен видНимфата на водната лилия е добре позната на всеки ученик. Факт е, че кабомбасите също имат плаващи листа, подобни на нимфеум; те са малки и се появяват на върха на стъблото точно преди цъфтежа.

Представители на петата група са земноводни растения стрела и хигрофила.

Ориз. 14 Обикновен връх на стрела

Обикновената стрела (сем. Chastuchaaceae) е типично земноводно растение у нас. Расте както във вода край брега, така и в крайбрежната зона. Онтогенетичните етапи на развитие на върха на стрелата съответстват на определени сезонни промени. Семената покълват през пролетта в добре затоплена плитка вода, на водни поляни, в заливни низини или през есента в коритата на малки реки и язовири. Младите, напълно потопени листа са много подобни на листата на Vallisneria - линейни, гъвкави, меки (феномен на конвергенция). Понякога е трудно да се разграничат тези две растения в аквариума на пръв поглед. Във всички върхове на стрели (аквариумните култури от растения от този род обикновено се наричат ​​sagittaria) централната вена на листа е повече или по-малко ясно видима, краят е заострен по-рязко, отколкото в листа Vallisnerni. Линейните листа са ювенилна листна форма.

При обикновената стрела, докато растенията се развиват, листата стават по-дълги и по-дълги, а в речните корита достигат повърхността, разпространяват се близо до нея, понякога дори върху нея ( горна часткраищата на листата излизат на повърхността, изсъхват и стават немокрими). На този етап на развитие растенията достигат значителна дължина (например в каналите на Нева - до 1,5 м). Тогава меките линейни листа на меки дръжки се заменят с по-плътни, овални, ненамокрящи се листа отгоре: те плуват по повърхността на водата. Твърдите опорни дръжки на листа са овални, а по-късно лъжицевидни и се издигат над водата. Последният етап е появата на листа с форма на стрела. След тях растението издига над водата съцветие (фиг. 14). Когато водата спадне, растенията изхвърлят лентовидните си листа и образуват овални, а след това стреловидни листа върху еластични поддържащи дръжки. В зависимост от нивото на водата това може да се случи на различни етапи от онтогенезата. Ето защо в речните корита стрелата образува мощни подводни храсти с височина до 2 м с лентовидни листа, цветята се издигат над водата. В дренираната зона растат големи и малки растения с листа с форма на стрела, много от тях нямат време да цъфтят преди студеното време.

В аквариумната култура има няколко вида sagittaria (върхове на стрели) - плаваща стрела, широко разпространена в целия СССР, редица видове от тропическа и субтропична Америка. Плаващата сагитария преди цъфтежа - и дори тогава не винаги - образува овални плаващи листа. Повечето сагитарии в аквариумите запазват юношеската форма на линейни листа. За да се получат надводни форми на листата, е необходимо да се увеличи осветлението и постепенно да се намали нивото на водата, като се поддържа висока влажност на въздуха, в този случай образуването на овални листа. В аквариум е добре да се наблюдава преструктурирането на петурата и структурата на листата при прехода от потопено в полупотопено положение.

Обикновеният връх на стрела се използва широко в стопанска дейностчовек. Грудките му съдържат 27 - 33% нишесте, 10 - 11% белтъчини, над 3% захари, 0,44% мазнини. В СССР той практически не се използва като храна (преди това е бил използван в Русия), но в Китай и Япония клубените на стрелата се приготвят печени и варени; един от подвидовете на стрелата е специално култивиран. Варените грудки имат вкус на кестени. В Китай грудките се използват за производство на брашно. Изсушените, печени и смлени грудки са добър заместител на кафето. Брашнестите коренища се използват като храна за водоплаващи птици. В Япония е разработена културна форма за украса на резервоари; съцветията на тези растения имат бял цвят двойни цветядо 2 см в диаметър.

РАЗНООБРАЗИЕ В РАСТИТЕЛНОТО ЦАРСТВО, РАЗПРОСТРАНЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ НА РАСТЕНИЯТА. НИСШИ И ВИСШИ РАСТЕНИЯ. Голосеменни 1. Нисшите растения включват: А. MhiB. водораслиВ. Мъхове и водорасли G. папрати2. Следните характеристики са характерни за водораслите: А. Имат листа и стъбла.