Цветковые растения в воде. Покрытосеменные, или цветковые растения. Цветковые растения. водные
ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, ИЛИ ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ
Покрытосеменные - наиболее высокоорганизованные растения на земном шаре. Наиболее характерно для них наличие цветка, в завязи которого укрыты семяпочки. После оплодотворения из завязи развивается плод с семенами внутри. Способность к видообразованию у покрытосеменных очень хорошая. Поэтому среди покрытосеменных много видов водных растений, чрезвычайно интересных по своим биологическим особенностям.
И цветы, которые можно найти в вашем саду или в красивом букете, но можете ли вы назвать пять растений, которые процветают в воде? Хотя вы, возможно, не все знакомы с ними, вы, вероятно, соприкасаетесь с водным растением или двумя раньше. Но так как увидеть их недостаточно, сегодня мы разрушаем вещи, чтобы увеличить ваше понимание жизни растений в воде.
Водные растения - это те, которые можно найти в любой соли или пресноводной среде - маленький аквариум, домашний аквариум, озеро, пруд, океан, вы получаете идею. Живут ли они над водой, полностью погружены в воду или где-то посередине не делают слишком большой разницы; основная идея знать, что водные растения - это любые виды, которые, естественно, процветают во влажной среде.
Общие экологические признаки различных видов водных растений появляются в результате естественного отбора. Основные средства приспособленности растений к современным условиям жизни в воде: 1) рассечение листовых пластинок на мелкие нитевидные доли, что обеспечивает растению увеличение поверхности при поглощении световых лучей, кислорода, углекислого газа, минеральных солей; 2) сильное развитие аэрокамер в связи с недостаточным количеством воздуха в воде, что уменьшает также плотность растения, способствующую вертикальному положению в воде и вынесению на поверхность воды листьев и цветков; 3) отсутствие устьиц за исключением верхней поверхности плавающих листьев, так как газообмен происходит через всю поверхность водных растений; 4) слабое развитие кутикулы, утратившей свою защитную функцию; 5) слабое развитие корневой системы или отсутствие ее, так как функцию поглощения воды и растворенных в ней солей выполняет вся поверхность растения; 6) отсутствие сосудов в связи с утратой необходимости проводить воду и минеральные соли, что связано с поглощением их любой частью растения (характерно только для полностью погруженных растений); 7) частичная редукция механической ткани в связи с большей, чем воздушная среда, плотностью воды; механическая ткань сохраняется только в центральных частях стебля в виде тяжей, которые позволяют растению испытывать натяжение, противостоять движению воды; 8) частичное или полное отсутствие дифференциации ткани листа на губчатую и столбчатую, что связано с недостаточным проникновением света даже на небольшую глубину; 9) сравнительно быстрый рост водных растений, благоприятные условия для которого обеспечиваются водной средой; 10) способность к вегетативному размножению намного большая, чем у наземных видов, что позволяет водным растениям выживать в сложных условиях обитания в водной среде; 11) выделение поверхностью слизи, что уменьшает трение органов друг о друга, предохраняет ткани от выщелачивания, защищает зимующие почки от охлаждения и спасает на некоторое время растения от высыхания при понижении уровня воды. Все эти общие черты приспособленности в той или иной степени можно наблюдать у аквариумных цветковых растений.
Характеристики водных растений
Характеристики водных растений могут варьироваться в зависимости от типа, но некоторые из них остаются неизменными. Например, водные растения могут использовать меньше своих ресурсов с целью поддержки тканей, поскольку они, естественно, могут оставаться на плаву. Кроме того, потеря воды не должна быть проблемой, потому что эти растения постоянно окружены ею. Но помимо тех характеристик, которые являются последовательными, вот некоторые, которые меняются в зависимости от классификации.
Погружные растения обычно не имеют слоя кутикулы, чтобы избежать чрезмерной сухости. Погруженные растения не имеют ксилемы, так как их листья могут выполнять всю работу. Листья погружных растений редко имеют устьица. У высушенных растений есть листья, которые торчат из воды с доступом к воздуху и солнцу, хотя их корни всегда расположены на дне водоема. У свободноплавающих растений есть листья, которые плавают на поверхности воды, а не выпирают из нее.
Вместе с тем водные растения отличаются друг от друга и видовыми приспособительными признаками. Например, некоторые виды рдестов могут существовать только при связи с тремя средами - водой, почвой и атмосферой. Роголистник живет без почвы, при соприкосновении с атмосферой погибает, и ему достаточно только водной среды.
По отношению к почве, воде и атмосфере водные растения можно разделить на несколько экологических групп: 1. Жизнедеятельность происходит в основном в толще воды. 2. Необходимые условия жизни вида - вода и атмосфера. 3. Растения связаны только с водой и почвой. 4. Растения нуждаются в почве, воде и атмосфере (укоренены на дне, листья плавающие). 5. Растения частично возвышаются над водой, будучи укорененными в почве.
Водные растения не просто используются, чтобы дать аквариуму какой-то характер или служить местом для отдыха лягушек. Скорее, они являются чрезвычайно важной частью водных сред, как они могут. Повысить уровень кислорода в воде. Не допускать роста нежелательных растений.
Кроме того, в более крупных водоемах они также могут помочь нашим берегам бороться с агрессивными течениями и эрозией. Теперь, когда вы знаете больше о том, что такое водные растения, их характеристики и их преимущества, пришло время войти в различные типы, которые можно найти.
Рис. 6. Элодея канадская
К первой группе растений относятся элодея канадская, элодея зубчатая, роголистник темно-зеленый, пузырчатка обыкновенная, альдрованда пузырчатая, ряска трехдольная.
Элодея канадская принадлежит к семейству водокрасовых (рис. 6). Родина - пресные водоемы Америки. В XIX в. этот вид спонтанно акклиматизировался в Англии, а затем в Европе.
Независимо от того, есть ли у вас небольшой резервуар для рыбы дома или поддерживаете большой аквариум, некоторые популярные водные растения, которые следует учитывать, - это водные гиацинты, анубиасы и мха. Водные гиацинты, также известные как эйхорния, относятся к Южной Америке. Как правило, плавающие растения, как известно, имеют высоту около трех футов. Гиацинты воды особенно важны, потому что они хорошие аэраторы для воды и могут также поглощать вредные отходы. Известные в Африке, эти растения действительно выделяются среди других аквариумов, поскольку они являются одним из более высоких водных растений.
Элодея канадская быстро освоила водоемы нового ареала, вытеснив многие аборигенные растения. За быстрое распространение этот вид получил название «водяная чума». В Европу попали только женские экземпляры растения (оно двудомное), позднейшие попытки целенаправленно акклиматизировать мужские экземпляры эффектов не дали, так как пригодные для обитания экологические ниши уже были заняты женскими растениями. Поэтому быстрое распространение элодеи обеспечивалось исключительно вегетативным размножением. В настоящее время элодея канадская широко распространена в водоемах европейской части СССР, а в последнее десятилетие все чаще встречается и в Сибири, например в Ангаре, в районе Иркутска.
Кроме того, он может расти довольно быстро! Если вы были на пляже, вы должны быть знакомы, по крайней мере, с одним водным растением - водорослями! Этот тип водного растения по существу охватывает несколько типов морских растений и водорослей, два из которых являются фитопланктоном и водорослями.
Фитопланктон, иногда называемый микроводорослями, является одним из меньших видов водорослей. И хотя это растение, которое процветает в океане, оно похоже на наши наземные растения, поскольку для выживания требуется солнечный свет. Обычно вы можете найти этот тип растений по направлению к поверхности океана, и одна из его основных функций - обеспечить пищу для тех животных, которые живут в море. Келп, с другой стороны, представляет собой меньшие водоросли, которые можно найти в океане. Чаще всего вы найдете «ламинарные леса» в мелководных водах.
Листья элодеи собраны в мутовки по 3 - 4, мелкие, обычно длиной 7 - 12 мм, продолговатые, по краям мелкозубчатые (это заметно только в лупу). Стебель тонкий, ломкий, длиной 40 - 60 см, ближе к поверхности воды ветвится. Цветки образуются в пазухах верхних листьев на тонкой и длинной трубке, похожей на цветоножку: у них три белых лепестка. Корневая система развита слабо, ассимиляция идет всей поверхностью растения. В природе встречается в прудах, тихих заводях речек и озер, предпочитает слабопроточные воды. В некоторых водоемах (Московская область) образует большую сырую биомассу-более 4 кг на 1 м2.
Они особенно важны для жизни океана, поскольку она обеспечивает пищу и жилье. Даже если у вас нет пруда на заднем дворе, все равно важно быть знакомым с этой последней группой водных растений. Готов поспорить, вы наверняка узнаете первое - водяную лилию.
Как и фитопланктон, водяные лилии лучше всего подходят для мелких участков, и они также известны прекрасным цветком, который расцветает в сторону листьев. Этот тип водного цветка часто принимается за водяные лилии, так как они выглядят довольно схожими на первый взгляд. Так как они предпочитают теплую погоду, это может быть трудно для того, чтобы этот тип растений процветал при низких температурах, но когда он расцветает, это может быть один из самых красивых водных растений, которые вы видите. И последнее, но не менее важное: есть стрелка арум.
Заросли элодеи населены огромным количеством беспозвоночных пресных вод и охотно посещаются рыбами. Эти же заросли служат субстратом для икры рыб, среди ветвей элодеи первое время прячутся и кормятся стаи мальков. Растения употребляются в пищу многочисленными водными обитателями, в том числе карповыми рыбами, окунем, ондатрой. Но есть интересные наблюдения, в результате которых установлено, что прудовик обыкновенный использует в пищу 40 видов высших растений, а элодею канадскую отвергает даже при сильном голоде.
Эти растения известны тем питанием, которое они обеспечивают для уток, и, опять же, они в основном процветают на мелководье. Если вы несете ответственность за водные растения каким-либо образом, формой или формой, будь то ваш домашний аквариум, открытый пруд, возможно, даже сад с водными элементами, важно знать, что уход за этим типом растительной жизни может отличаться от вашего обычного подпрограммы. Прежде всего, убедитесь, что вы проводите исследования о том, какие растения могут выжить в окружающей среде, в которую вы хотите поместить их - в зависимости от температуры и освещения, подходящее растение для вас может быть не таким же, как у вашего соседа.
Пищевая ценность элодеи очень высока: белков она содержит более 18 %, жира - около 3 %. Каротин, содержащийся в элодее, превращается в организме животных в витамин А. Элодею используют и на корм скоту с различными кормовыми добавками. Заготавливается высушиванием, силосованием; из нее приготовляют витаминную муку. При избытке растений или при расчистке водоемов употребляется как зеленое удобрение.
После того, как вы определите, какой тип водного растения или цветка вы хотите использовать, обязательно проверяйте их регулярно, чтобы все происходило гладко. Например, вы должны подрезать растения, когда это необходимо, чтобы убедиться, что ваш пруд или аквариум хорошо ухожен, и вы также должны проверить воду, чтобы убедиться, что ее не настигли никакие газы, которые могут нанести вред вашим растениям. Наконец, если ваши водные растения живут на открытом воздухе, внесите необходимые корректировки, чтобы принести их в закрытые помещения, когда придет зима, или перестройте их размещение в вашем пруду, чтобы гарантировать, что зимняя погода не нарушит их!
При сборе элодеи на экскурсии следует обратить внимание на серый налет, обычно покрывающий листья и стебли растений. Чем выше жесткость воды природного водоема, тем больше на листьях налета. Это осадок соли кальция СаСО3, выделенный растением в процессе ассимиляционной деятельности. Световой период фотосинтетического процесса связан с поглощением растворенного в воде углекислого газа. Когда его в воде недостаточно, растения начинают вырабатывать углекислый газ из гидрокарбоната кальция:
Пруд или водный сад могут быть привлекательным дополнением к вашему ландшафту. Два основных типа цветущих водных растений - плавающие растения, которые обитают на вершине воды и маргинальных растений, которые растут вдоль краев пруда или водного сада. Существует несколько подходящих сортов обоих, но вы должны быть осторожны, чтобы не добавить цветущее водное растение, которое является инвазивным.
Садоводы в Калифорнийском университете в Дэвисе рекомендуют вам исследовать любые цветущие водные растения, прежде чем вводить их в ваш пруд. Удостоверьтесь, что вы знаете научные названия растений, чтобы вы случайно не покупали инвазивные виды. Как экологический отказоустойчивый, постройте свой пруд или водный сад вдали от естественных водных путей или районов, которые могут наводняться в близлежащие водно-болотные угодья, реки или озера. У некоторых тропических лилий есть драматические расцветы, но вы можете выращивать их только в горшках на открытом воздухе и переносить их в закрытый пруд зимой.
Са(НСО3)2 = СО2
потребляется
растениями
выпадает
Ночью, когда растения не поглощают углекислый газ, он снова накапливается в водоеме в результате дыхания растений и животных, и при взаимодействии углекислого газа с нерастворимым в воде карбонатом кальция (CaCO3) образуется угольная кислота (H2CO3). В кислой среде карбонат кальция превращается в гидрокарбонат Са(НСО3)2, т. е. реакция идет в обратном направлении. Заросли элодеи могут вызвать ночью замор - удушье рыб в результате бурного обратного процесса реакции к появления избытка углекислоты в воде.
Инвазивные водные растения могут покинуть пруд через струйку и дрейфовать на многие километры, прежде чем захватить другие пруды, водные пути и озера. Гиацинт воды, плавающий цветущий водный, имеет привлекательные цветки лаванды, но незаконно продавать или обладать в Калифорнии, поскольку водный гиацинт дикоинвазивный, один из самых быстрорастущих растений в мире, и забивает водоемы и водоемы несколькими состояния. Инвазивные цветущие водные виды, которые растут на краях прудов и водных путей, включают фиолетовый рыхлый, желтоватый ирис и уругвайский примулы.
Осенью элодея образует зимующие почки, которые опускаются на дно и пережидают зиму в состоянии покоя. Иногда внезапные холода осенью или на мелководье вызывают вмерзание неопавших почек и стеблей в лед. Куски льда с вмерзшими частицами элодеи следует поместить в холодную воду и оттаивать в прохладном помещении (быстрое оттаивание в теплой воде вызовет гибель растения). Затем оттаявшие стебли и почки элодеи выставляют на солнечное окно или освещают электролампами. Вскоре почки трогаются в рост. Перезимовавшие в природе веточки элодеи хорошо и быстро разрастаются в аквариумах. При многолетнем содержании в аквариуме элодея постепенно мельчает, замедляет рост. Для содержания в школьном аквариуме следует рекомендовать более красивый и легко разрастающийся в искусственных водоемах вид элодеи из Аргентины - элодею зубчатую*, или эгерию. Зубчатая элодея - тропическое растение, не имеет сезонных циклов и растет в аквариумах круглый год, легко размножается вегетативно. Стебли длинные, более толстые, ярко-зеленые. Заостренные на концах ланцетовидные листья собраны в мутовки, которые расположены тем чаще на стебле, чем ярче освещение. Длина листьев до 15 мм, стебли достигают в длину 2 м. Хорошо растет при температуре воды от 16 до 30°С, у поверхности воды стебли обильно ветвятся. Растение очень ломкое, большое количество обломков стеблей выделяет в воду сок, который содержит, по-видимому, ядовитые вещества (улитки это растение не едят). Элодея зубчатая может свободно располагаться в толще воды и при этом хорошо себя чувствовать, но аквариум выглядит красивее, если элодея посажена пучками стеблей. При посадке нужно прижать их нижние концы камнем.
Выберите рекомендуемые плавающие установки
Весенняя лиловая лилия плывет весной и опускается зимой. Введенный вид, мыса пруда дает хрустящие белые цветы, предлагающие запах ванили.
Выберите Рекомендуемые маргинальные растения
Названные своими стреловидными листьями, стрелки растут белыми цветами. Лобелии с красными цветками растут до 6 футов.Лигулярная личность Вилсона, вырастает яркими шипами ярко-желтых цветов и вырастает до 6 футов в высоту. Водные растения показывают несколько приспособлений к жизни в воде. Большинство из них не имеют восковой поверхности на листьях, поэтому поверхность остается влажной и может происходить обмен газов с водой. Водные растения обычно имеют удлиненные стебли и более мягкие ткани, которые являются наземными растениями.
* Элодея зубчатая выделена в самостоятельный род эгерия.
Корни у элодеи немногочисленные, в виде отдельных белых неветвящихся нитей, функция которых - закрепление растения на субстрате. Функцию поглощения выполняет вся поверхность тела.
Элодея используется в курсе ботаники и общей биологии для рассмотрения пластид при большом увеличении микроскопа. Это округло-овальной формы образования зеленого цвета. В теме «Лист» используют элодею для демонстрации мутовчатого расположения листьев, тем более что среди комнатных растений, используемых при изучении листорасположения, очень редко встречаются растения с мутовчатым расположением листьев. При изучении вегетативного размножения растений на уроке можно использовать результаты опыта, поставленного в уголке живой природы.
Водные растения включают виды общей группы цветковых растений, а также некоторые виды папоротников. Те растения, которые мы теперь называем водными растениями, вероятно, получены от наземных предков, которые эволюционировали, чтобы быть пригодными для водных сред. Водные растения различаются в той степени, в какой они связаны с водой. Они могут быть классифицированы по крайней мере в шести различных ассоциациях с водой, от тех, кто сопротивляется затопленным районам, к тем, которые живут под водой под водой.
Заводы водно-болотных угодий: это растения, которые вы видите, живущие в затопленных районах. Некоторые виды в этой категории - это дерево Пало-Верде, дерево мичигисте и кустарник Дормилона. Возникающие растения: эти растения начинают свою жизнь в воде, но после того, как они выросли настолько, что они растут, они появляются, а это значит, что они выше воды. Так обстоит дело с капустой, травой, которая стала доминирующей на водно-болотных угодьях Пало-Верде и привела к тому, что программа управления сохранила видимость водоворота для мигрирующих птиц на суше. Земноводные растения: как говорится в названии, эти растения могут жить как на земле, так и на воде. Поэтому их можно найти в мелководье, где уровень воды колеблется с течением времени. Они производят цветы только во время их земной стадии. Плавающие растения, которые укоренены в земле: эти растения имеют стебель или листья над поверхностью воды, но их корни спускаются на землю, поэтому растения «закреплены». Плавающие растения: эти растения действительно свободно плавают на поверхности воды. Включает водный гиацинт с красивым белым цветком, ряской, москитным папоротником и водяными блестками, все последние три маленькие, но удивительно красивые, если внимательно наблюдать. Азолла ассоциируется с бактериями, которые фиксируют азот. Бактерии живут внутри небольших полостей в листьях. Поэтому эти растения обогащают окружающую среду для других растений, а некоторые фермеры используют их в своих культурах. Погруженные растения: эти растения часто укоренены в земле и живут под водой в воде. Некоторые из них подвергаются опылению с водой, но некоторые другие имеют цветные цветы, которые могут быть опылены насекомыми или ветром. Примерами этого растения являются: пузырь, наяда и коунтилай. Они не проявляют особой адаптации к жизни в воде. . От популяций рыб до растительности управление водоемом или озером требует много времени и усилий.
С этой целью за месяц до урока надо отрезать и поместить в хорошо освещенный сосуд верхушки стебля, черенок стебля снизу, часть стебля с двумя мутовками, часть стебля с одной мутовкой, отрезок стебля между мутовками. За месяц от этих отрезков (кроме последнего) начинают расти новые стебельки.
Рис. 7. Роголистник темно-зеленый
Роголистник темно-зеленый (семейство роголистные) - одно из самых распространенных растений в пресных водоемах нашей страны и представляет исключительный интерес как пример полной адаптации к водной среде (рис. 7). Роголистник - единственное из наших водных растений, цветущее под водой. Как и другие растения этой группы, роголистник утратил тесную связь с почвой, корней у него нет. Изредка можно наблюдать отходящие от стеблей белые неветвящиеся нити, но они представляют собой видоизмененные ветки, играющие роль якоря.
Листья роголистника темно-зеленые, вильчато рассечены на 2 - 4 доли. На одной из сторон мутовками расположены беловатые зубчики. При демонстрации растения следует обратить внимание на радиальную симметричность мутовок. Стебли тонкие, ломкие, особенно к концу лета, тянутся на 30 - 80 см, густо ветвятся. Роголистник образует подводные леса в озерах, лесных болотах, речных заводях. Вся масса зарослей легкоподвижна, поэтому на быстрых течениях не растет, растения уносятся водой. Изредка летом при быстром реете отдельные верхушки игольчатых частей листа пронзают поверхностную пленку воды и выходят в воздушную среду, но остаются живыми, пока не обсохнут. Это единственная и не обязательная связь растений с воздушной средой. Цветет на широте Москвы в июле - августе. Цветки однодомные, мелкие, невзрачные, сидят в пазухах листьев. Тычиночные цветки образованы зелеными листочками околоцветника и тычинками (10 - 12, иногда больше), пестичные имеют 8 - 12 листиков в околоцветнике и один пестик. Пыльники на 1/3 заполнены воздухом. Созревая, они отрываются и благодаря воздухоносной полости всплывают (сравните с валлиснерией), но не до поверхности, а держатся около нее. В момент подъема пыльник раскрывается, пыльца попадает в воду. Ее плотность такая же, как у воды, поэтому она остается в стоячей воде на том уровне, где вышла из пыльника. Таким образом, поднимающиеся к поверхности пыльники заполняют пыльцой всю толщу воды до поверхности, а слабые течения в воде, волны в глубине от проплывших рыб и насекомых перемещают пыльцу в слоях воды горизонтально. На рыльцах пестичных цветков есть клейкие вещества, нерастворимые в воде, к ним прилипает пыльца. Опыление, следовательно, происходит легко, и с августа зреют снабженные шипиками плоды.
Роголистник легко размножается вегетативно. От каждого кусочка стебля с мутовкой листьев могут начать жизнь новые растения. Эти обломки легко переносятся птицами и другими животными, а также лодками из водоема в водоем. Зимует растение подо льдом, к осени вся заросль утяжеляется и опускается на дно. Верхушки стеблей, тесно сжимая верхушечные листья, образуют своеобразную почку, которая может зимовать на стебле, а может отвалиться и опуститься на дно. Все эти особенности роголистника способствуют очень раннему пробуждению растения весной по сравнению с другими гигрофитами и быстрому заселению новых территорий и водоемов. Поэтому в ряде мест роголистник - главное растение водоема, затеняет и подавляет другие виды.
Роголистник образует летом большую биомассу: в районе Москвы в сырой массе - 4 кг/м2, а в озере Севан - до 20 кг/м2. В Средней Азии биомасса роголистника достигает 300 т/га. В природе служит субстратом для многих водных животных. В его зарослях скрываются мальки промысловых рыб, промысловые грызуны
используют это растение в качестве корма. Измельченный и смешанный с мучной пылью роголистник, используется в корм домашней водоплавающей птице. В зарослях роголистника обильно развиваются личинки комара. В связи с ликвидацией в СССР очагов малярии такая особенность этого растения для нас не особенно важна, но в других странах, где малярия еще имеется, например в Индии, скопления больших зарослей роголистника создают благоприятные условия для развития личинок малярийного комара, обеспечивая им защиту и не препятствуя разрастанию фитопланктона, служащего им пищей.
Для аквариума из природного водоема роголистник лучше брать летом и не целые побеги, а молодые, хорошо развитые их верхние части. Период акклиматизации обычно длится до осени, но, пережив его, растения могут хорошо перенести зиму, хотя листья мельчают и все растение утрачивает свой прежний привлекательный вид. Во избежание гибели растений рекомендуется по мере их роста, отрезать и удалять из аквариума нижние части ветвей. Взятые из природы осенью побеги роголистника, как правило, не доживают до весны.
Пузырчатка обыкновенная (семейство пузырчатковые) распространена в европейской части СССР, Сибири, Средней Азии, на Кавказе и Дальнем Востоке. Растет в канавах, прудах и других водоемах с медленно текущей водой. Длинный ветвистый стебель без корней свободно плавает в воде около поверхности и бывает иногда длиной 1 м. Листья рассечены на нитевидные доли, некоторые из них снабжены пузырьками - видоизмененными долями листа. Пузырьки, сидящие на ножках, бледно-зеленого цвета, сжаты с боков, боковые стенки полупрозрачны. На пузырьке имеется отверстие, усаженное по краям жесткими, острыми щетинками, нижний край отверстия утолщен и имеет плотный выступ, вдающийся внутрь пузыря, с верхнего края отходит тонкий прозрачный клапан, который, смыкаясь с выступом нижнего края, плотно закрывает отверстие. Клапан при малейшем давлении извне вдается внутрь и открывает отверстие, но вследствие упругости при прекращении давления сразу возвращается на старое место, перекрывая вход. Изнутри открыть клапан невозможно из-за выступа нижнего края отверстия. Эти пузырьки - ловчие камеры. Натыкаясь на клапаны, мелкие водные животные открывают клапан, проникают в пузырь и оказываются в западне (рис. 8).
Пузырчатка использует животные белки, так как воды, в которых она обитает, отличаются бедностью азотистых соединений. Однако причислить пузырчатку к растениям-хищникам можно лишь с некоторой оговоркой. «Охота» пузырчатки пассивна. Животное само нажимает на клапан и оказывается в пузырьке, выход из которого невозможен из-за конструкции клапана. Животное задыхается, погибает и разлагается. Образующиеся при разложении соки поглощаются стенками пузырька. В этом смысле пузырчатка существенно отличается от настоящих растений-хищников, например росянки, что дало повод Ч. Дарвину метко окрестить пузырчатку растением-стервятннком (питающимся падалью). Стенки пузырька выделяют особые ферменты и бензойную кислоту, предохраняющие погибшую жертву от загнивания, вызываемого микроорганизмами. Таким образом пузырчатка как бы консервирует жертву, обеспечивая длительное ее усвоение.
Рис. 8. Пузырчатка обыкновенная
Цветет пузырчатка летом. Желтые цветки поднимаются на высоких тонких цветоножках над поверхностью воды. Они неправильной формы, двугубые со шпорцем. Нижняя губа венчика длиннее верхней. Осенью листья на концах стеблей прекращают рост и складываются шаровидно, образуя простейшую зимующую почку. Растение опускается с холодами на дно, теряет из полостей воздух, но почки сохраняют воздушные полости. Поэтому почка при зимовке направлена вверх. Весной она отрывается от гниющего стебля, всплывает и быстро начинает расти в теплых поверхностных слоях воды на ярком освещении.
В аквариумах пузырчатка хорошо живет в летние месяцы и при ярком солнечном освещении иногда зацветает. Сохранить в аквариуме пузырчатку обыкновенную зимой трудно. Но если остались почки, взятые осенью в природном водоеме, их держат в сосуде с водой на окне при температуре на 2 - 3 °С ниже комнатной. С наступлением весны при дополнительной подсветке почки трогаются в рост и молодые растения переносятся в аквариум. Учащиеся могут наблюдать пузырчатку обыкновенную в аквариуме от почки до образования новых почек.
Большинство растений семейства пузырчатковых распространены в тропических пресных водоемах, из них 2 - 3 вида прочно акклиматизировались в любительских аквариумах. Чаще других в аквариуме содержат пузырчатку горбатую. От пузырчатки обыкновенной она отличается более тонким и гибким стеблем и очень узкими и короткими листочками. Зимой хорошо чувствует себя в аквариуме при достаточной подсветке и температуре около 20 °С.
В пресных водах СССР обитает настоящее растение-хищник альдрованда пузырчатая. Это родственница широко известной росянки круглолистной, обитающей на болотах. Оба растения принадлежат к семейству росянковых. Альдрованда пузырчатая в СССР встречается на Украине, Кавказе, в дельте Волги, местами в Курской, Ленинградской областях, а также в Средней Азии. Растение плавает у поверхности, корней нет, листья на горизонтальном стебле расположены по 8 - 9 мутовками, черешок клиновидный, плосковатый, на конце ложковидная пластинка, которая может складываться. Возле пластинки длинные чешуйки. Обычно створки пластинки-клапана составляют угол 60°. Край покрыт острыми щетинками, затем идет зона выделяющих слизь железок, зона без железок и, наконец, зона с переваривающими железками и чувствительными щетинками. При складывании пластинок две зоны плотно смыкаются, а вогнутая - образует полость.
Механизм активной охоты у этого растения таков. Щетинки воспринимают раздражение и приводят в движение аппарат сведения пластинок. При раздражении только внешних щетинок пластинки сходятся медленнее, при раздражении и внутренних - быстрее и плотнее. Створки замыкаются герметически. Пойманное мелкое животное бьется в полости, своим движением раздражая щетинки и вызывая еще более сильное смыкание створок. Это же раздражение запускает в действие пищеварительные щетинки, они выпускают особый фермент, убивающий и переваривающий добычу. По завершении поглощения соков возбуждение спадает и створки раскрываются, непереваренные остатки смываются с пластинок водой.
Альдрованда хорошо растет и вегетативно размножается в аквариумах с верхним освещением лампами накаливания. Скопления пузырчатки у нас и в тропических водоемах- благоприятный биотоп для развития личинок комаров. Ареал альдрованды разорван не только на территории СССР, но и за ее пределами (местами в ГДР, Польше, Северной Италии, Южной Франции, в болотах Бенгалии, в тропической части Восточной Австралии). Это растение находится под охраной.
Рис. 9. Ряска трехдольная
Из семейства рясковых на территории СССР обитает пять видов. Ряска трехдольная живет целиком погруженная в воду. Ряска трехдольная в условиях школы - хороший объект наблюдения (рис. 9). Интересны ее морфология, оригинальный способ вегетативного размножения, условия перезимовки в аквариуме, значение для других обитателей искусственного водоема. Остальные виды рясок живут на поверхности водоема, соприкасаясь, как с водой, так и с атмосферой: ряска малая размером всего 2 - 3 мм, ряска горбатая 5 - 6 мм, спироделла многокорневая и вольфия бескорневая - 1,5 мм.
Зеленые пластинки рясок - это не листья, а видоизмененные стебли, принявшие на себя функцию фотосинтеза. Стебли ряски сравнивают с листьями кувшинок или водокраса: интересна конвергенция различных органов растений разных семейств, находящихся в сходных условиях обитания.
На экскурсии и на занятиях кружка следует внимательно рассмотреть растение. Стебель безлистный, округлый (у ряски малой - овальный). Из центра пластинки снизу отходит один полупрозрачный корешок (у многокоренной - их несколько). Конец корешка заключен в конусовидный кармашек - противовес. Корешки обеспечивают устойчивость растения на поверхности водоема. Под лупой в тканях пластинки видны аэрокамеры, наполненные воздухом. Они способствуют плавучести пластинки. Проверить это положение можно на занятии - осторожно пинцетом взять ряску за корешок и заглубить. Отпущенная пластинка ряски всплывает. Летом пластинки ряски многокоренной снизу красные.
Красная окраска многих гигрофитов объясняется присутствием в клетках пигмента антоциана. При ярком освещении хлорофилл частично разрушается и антоциан экранирует хлорофилл от излишнего света. Колпачок ряски подобен по происхождению корневому чехлику наземных растений, но специфика обитания в воде привела к редукции внутреннего строения чехлика: исчезли подвижные крахмальные зерна - статолиты, осталась лишь внешняя часть - оболочка. Один из представителей рясковых - вольфия утратила и корешок.
Цветут ряски чрезвычайно редко. В связи с этим до начала XVIII в. даже ботаники относили ряски к водорослям*. Цветки ряски появляются на краю пластинки - стебля. Один женский и два мужских цветка сидят как бы в мешочке, и это соцветие рассматривают как крайне упрощенный початок. Найти цветок ряски - большая удача даже для ботаника. Он считается самым маленьким цветком в мире. За последние 200 лет в скандинавских странах зарегистрировано 33 случая цветения, в Польше - 2, в нашей стране - 26.
* Впервые обнаружил цветение ряски итальянский ботаник Валлиснери.
Плод ряски размером с маковое зернышко снабжен килем, с помощью которого недолго плавает и через один-два дня прорастает.
Обычно ряски размножаются вегетативно. На краю пластинки образуется почка, затем из нее развивается пластинка.
Зимой ряски хорошо растут в аквариумах, освещаемых электролампами. В природе пластинки опускаются под лед. Происходит это потому, что масса ряски равна массе воды при температуре +4 °С. По мере охлаждения воды аэрокамеры наполняются водой, ряска становится все тяжелее и, опускаясь, избегает вмерзания в лед. Быстрое развитие рясок может вызвать нежелательные последствия для других обитателей водоема, так как ряски препятствуют проникновению солнечного света и кислорода сверху, отчего страдают погруженные высшие растения, фитопланктон и животные, которым для дыхания необходим атмосферный кислород.
Умеренное развитие ряски создает благоприятные условия для жизни многих водных организмов. Ряски значительно способствуют обогащению воды кислородом, что можно проверить в условиях уголка живой природы.
Ряска как в природе, так и в аквариуме служит хорошим убежищем для многих беспозвоночных животных и мальков рыб. Многие животные употребляют ряску в пищу (рыбы, птицы, ондатра и др.). Ряска используется и как дополнительный корм свиньям и домашней птице. Особой питательностью отличается ряска малая. В сухой массе ее содержится до 25 % банков, до 4-5 % жира, 30 % безазотистых экстрактивных веществ, до 20 % клетчатки и 18 % золы.
Ряску заготовляют и как добавку к силосу, используют также для приготовления кормовой муки. Употребляют ее и в качестве зеленого удобрения.
Рис. 10. Водокрас лягушачий
Вторую группу составляют водокрасы, лимнобиумы и телорезы. Водокрас, или лягушатник (семейство водокрасовые), - обычное растение стоячих и слабопроточных вод Средней России. Встречается даже в мелких водоемах и дренажных канавах вдоль шоссе (рис. 10).
Водокрас имеет округлые с сердцевидным вырезом у основания ярко-зеленые выпуклые пластинки листьев, лежащие на поверхности воды. При ярком солнечном освещении на поверхности листьев проступают пунцовые пятна антоциана или же листья приобретают общий оливково-коричневый оттенок. При освещении молодые листья могут быть розовыми, красноватыми - антоциан защищает в молодых листьях хлорофилл от разрушения избыточным освещением. Черешки листьев длиной 5 - 10 см отходят розеткой от короткого стебля 1 - 2 см. Вниз от стебля опускаются немногочисленные толстые неветвящиеся белые корни, покрытые белыми волосками. От стебля отходят и боковые побеги, из почек на их концах развиваются дочерние кустики. Часто, потянув за одно растение, можно вытащить целую цепь из 10 - 15 растений-потомков. Осенью на концах столонов почки не развиваются (задержку вызывают сокращение освещенности и холодная вода), а обилие питательных веществ делает такую почку более тяжелой. Оторвавшись от материнского растения, почки плавно опускаются ко дну и останавливаются у поверхности грунта. Весной с увеличением освещенности и температуры воды активизируется фотосинтетический процесс в почках, в специальных полостях накапливается воздух, почка становится легче воды, устремляется к поверхности и вскоре выпускает первый плавающий лист. Водокрас может зимовать в аквариумах при электроосвещении, но сильно мельчает зимой. Гораздо устойчивей для аквариумной культуры его американский родственник лимнобиум, или трианея, который при электроосвещении хорошо растет круглый год.
Рассматривая водокрас или лимнобиум, обратите внимание на лист. Лист обеспечивает связь этого пришельца в воду с воздушной средой. Поверхность гладкая, выпуклая, покрыта восковым налетом, отчего лист не смачивается (показать это можно, слегка заглубив лист палочкой в воду - он тотчас всплывет на поверхность; старые листья постепенно погружаются, отслужив свою службу). На верхней стороне много устьиц, испарение идет непрерывно: во-первых, не надо экономить влагу, как наземным растениям; во-вторых, непрерывное испарение обязано сильному восходящему току от корней к листьям. Если чистое, с белыми корнями растение поместить в мутную воду, уже через час волоски на корнях покрываются частицами мути, что показывает, с какой силой тянут корни воду.
В аквариумах с плотным покрытием поверхности воды листьями водокраса или лимнобиума листья располагаются на поверхности воды горизонтально: молодой, свернутый лист начинает еще под водой отклоняться в сторону от вертикальной оси. Отошедший в сторону черешок выносит постепенно разворачивающийся лист к поверхности по касательной. При плотной засадке лист выходит наполовину из воды еще свернутым, черешок уплотнен, острие свернутого листа действует наподобие шила, протыкая закрытую листьями поверхность, отклонение листа в сторону от оси стебля незначительно. Сначала лист поднимается наполовину из воды, затем начинает отклоняться на черешке, а листовая пластинка одновременно разворачивается. Таким образом каждый молодой лист оказывается обязательно над более ранними листьями, обеспечивая растению прогресс в росте и завоевании пространства. Эту приспособленность водных растений с плавающими листьями к разной плотности посадки можно использовать при объяснении материала по экологии в курсе общей биологии.
Розетки лимнобиума в аквариуме редко превышают в диаметре 5 - 8 см. Тропическую красоту этого растения можно увидеть теплой весной и летом в водоеме, плотно прикрытом парниковой рамой, на ярком солнце, Тогда маленький лимнобиум достигает в диаметре 20- 25 см, а листья приобретают пунцовую окраску.
Телорез сабуровидный (семейство водокрасовые) широко распространен в пресных водоемах нашей страны и интересен прежде всего своим историческим возрастом - близкие ему формы жили еще в третичный период.
На краях листьев расположены жесткие иглы, которые могут больно поранить тело человека. По сходству с известным комнатным суккулентом алоэ (по внешнему виду) распространено и другое его русское название - водяное алоэ. Листья телореза жесткие, ломкие, саблевидно изогнутые, в сечении (особенно у основания) трехгранные, конец сильно заострен. Листья собраны в густую розетку от короткого мясистого толстого стебля (длина его до 1,5 см, диаметр до 5 см), внизу которого расположено и жесткое корневище. Корни - длинные белые нити без разветвлений, обычно 3 - 6 нитей длиной до 30 см. Общий размер растения без корней до 40 - 45 см. Размножается преимущественно вегетативно. Телорез - двудомное растение, но встретить одновременно в водоеме и тычиночные и пестиковые экземпляры довольно трудно: обычно бывают либо те, либо другие. Цветки крупные (диаметром до 2,5 см), белые, трехлепестковые, мужские со «многими тычинками, женские с пестиком, окруженным недоразвитыми тычинками (стаминодиями). Вегетативное размножение осуществляется образованием дочерних кустиков на побегах, которые появляются из влагалищных почек. Осенью на материнском кусте образуются зимующие почки, но отделяются не они, как у водокраса, а листья материнского растения. Отпадают и его корни. Остается корневище с почками, оно опускается на дно для зимовки. Весной из почек прорастают новые кусты, они используют питательные вещества корневища. В разгар лета колючие листья телореза покрывают огромные пространства водоемов. Вегетативное размножение вполне обеспечивает биологический прогресс этого вида и свидетельствует о его высокой стойкости: часто под густым покровом телореза гибнет другая водная растительность.
Рис. 11. Телорез алоевидный
Интересен механизм вертикальной миграции телореза.
Весной, с увеличением освещенности, возрастает фотосинтетическая деятельность в почках, и они заполняются воздухом. Зимующее корневище становится легче воды и всплывает к поверхности. Из нескольких почек на одном корневище образуются листовые розетки. Они плавают около поверхности. Листья светло-зеленые, погруженные, ломкие. Разрастаются свободно свисающие вниз корни. Созреванию бутонов предшествует утолщение листьев, они уже не так саблевидно изогнуты, концы их направляются вверх, все большее число новых листьев появляется над поверхностью воды, сначала кончиками, а потом и на всю длину. В толстых надводных листьях увеличивается количество аэрокамер, что вызывает приподнимание всего куста за пределами водной среды (рис. 11). Цветки раскрываются над водой. После оплодотворения или отцветания всех цветков этого лета растение начинает медленно опускаться в воду. Надо обратить внимание и на такие особенности водяного алоэ: при погружении корни растения могут коснуться грунта и тогда врастают в него, препятствуя последующему всплытию; при образовании густой переплетенной дерновины в результате бурного вегетативного размножения телорезы могут и не погружаться после цветения. В обоих случаях форма куста меняется: вместо розетки раскинутых в стороны листьев они направлены вверх, и лишь слегка расходятся в стороны их концы. Такие растения могут нормально существовать либо укорененными в грунте, либо в сообществе поддерживающих друг друга растений. Отдельный такой куст плавает у поверхности на боку, а иногда и вверх корнями. Естественно, что вертикально мигрировать он не может.
К осени с уменьшением освещенности телорез вновь приподнимается к поверхности воды, но, как правило, уже не выходит листьями в воздушную среду. Летние надводные листья из-за обильного образования антоциана могут приобретать вишнево-свекольный оттенок и заросли телореза представляют в этот период изумительное по красоте зрелище.
Телорез интересен не только как экскурсионный объект, но и как объект работы в уголке живой природы. Из природного водоема можно перенести в школьный аквариум растения на разных этапах вегетации. Содержать их надо в чистой прозрачной воде, на ярком освещении (желательно использовать электроподсветку). К сожалению, телорез в аквариуме долго не живет, более или менее быстро погибает. Но можно сохранить растения при хороших условиях несколько месяцев. Поиски оптимальных условий наиболее длительного сохранения этого растения в аквариумах - одно из возможных заданий во внеклассной работе. Получение из собранных осенью со дна водоемов корневищ с почками новых растений ранней весной - другое задание. Вертикальной миграции телореза в аквариуме пока не наблюдалось. Возможно, что кому-то из юннатов удастся наблюдать и зафиксировать это явление.
Телорез, водокрас и валлиснерия - три представителя семейства водокрасовых - имеют общего предка. Они в разное время и в разных условиях приспосабливались к существованию в водной среде, чем объясняется их анатомическое и экологическое различие. Как и элодея, телорез может выделять необходимые вещества из бикарбонатов, при этом листья его покрываются серой известковой корочкой. Опадая на дно летом, опускаясь с гибнущими листьями осенью, эти отложения пополняют осадочный слой так называемого озерного мела. Известковую корочку на листьях можно предложить учащимся обнаружить на экскурсиях. Измельченный и смешанный с отрубями или картофелем телорез с большим успехом применяется для откорма свиней. Летом растение быстро наращивает биомассу за счет активного вегетативного размножения, а густые плавающие дерновины этого растения можно легко собирать и заготавливать с поверхности водоемов. Урожайность телореза достигает к концу лета 10 - 13 кг биомассы на 1 м2 поверхности водоема. Зола растения содержит 30,8 % калия, 10,7 % извести. К сожалению, этот вид добавки к кормам в животноводстве пока используется очень слабо.
Рис. 12. Валлиснерия гигантская
Третью группу аквариумных растений представляют растения рода валлиснерия и уруть. Почва - один из необходимых факторов жизни этих водных растений в природе. В связи с этим в аквариумных условиях при их содержании нужно уделить внимание грунту. Можно в отдельных случаях растения сажать в горшочки с землей и сверху засыпать ее слоем песка.
Валлиснерия спиральная - широко известное аквариумное растение семейства водокрасовых. В культуре несколько видов. Валлиснерия встречается в водоемах тропиков и субтропиков, в СССР - в дельте Волги, на юге и юго-западе европейской части Союза, в Средней Азии (бассейны Амударьи и Сырдарьи, в ряде озер и даже в опресненных морских заливах). Листья ярко-зеленые, линейные, центральная жилка не заметна, конец листа закруглен, в лупу видны по кромке конца зубчики. Корневая система развита, корни тонкие, белые, узловатые, расположены пучком. Размножается боковыми побегами, на концах которых почка. Из нее развивается дочернее растение, от него через некоторое время отходит новый побег и т. д. В природе достигает в высоту 1 м при ширине листьев до 8 мм, в аквариуме мельчает (до 30 - 40 см). В аквариумах любителей распространены еще 4 вида. Один из них имеет спирально закрученные плотные листья, растет и размножается сравнительно медленно - азиатская валлиснерия. Два вида представлены гигантскими растениями - гигантской валлиснерией из Новой Гвинеи (рис. 12) и красной валлиснерией из Флориды и Кубы - валлиснерией неотропикалис. В аквариумах длина листьев у обеих достигает 2,5 м при ширине листа до 2 см. Первая имеет зеленые листья с характерным утолщением в виде валика по краю, у второй валика нет, лист коричнезо-красный, вишневые жилки образуют на нем красивый рисунок. В аквариумах валлиснерии четырех видов растут без проблем, кроме случаев соприкасания воды с ржавчиной; замедленно растут они и в очень мягкой, кислой воде.
На примере валлиснерии можно показать приспособленность растения к жизни в водной среде. Листья лишены несущих прочных конструкций и без воды сразу опадают, быстро вянут. В то же время лист обладает большой прочностью на растяжение - течению воды, водным животным не так-то просто его порвать. Без воды, в полупогруженном состоянии это растение не может существовать. Оно - настоящее водное. Но валлиснерия не утратила связи с воздушной средой и выносит к поверхности генеративные органы. Растение двудомное, цветки - на концах подводных цветоножек и заключены в особые пузыри из двух плотно сомкнутых прицветников. В пузыре пестичного растения - один цветок, в каждом пузыре тычиночного их несколько. Тычиночные цветки очень мелкие, и те и другие невзрачные. Женская цветоножка удлиняется и выносит цветок к поверхности, где он раскрывается в воздушной среде. Тычиночные цветки постепенно отрываются и всплывают. В воде они похожи на шарики, на поверхности цветок раскрывается. Ветер подгоняет его к женскому цветку, раскрытому чуть выше поверхности воды. Пыльца попадает на рыльце, оплодотворенный цветок уходит под воду за счет спирального скручивания цветоножки (отсюда и название - валлиснерия спиральная). Плоды развиваются у самого дна. В культуре обычны пестичные растения, за исключением красной валлиснерии (встречаются экземпляры обоих полов). Поэтому оплодотворение в аквариумах увидеть трудно, хотя цветут растения регулярно. Чаще цветение наблюдается в аквариумах, глубина которых превышает 60 см.
Валлиснерия - незаменимый объект при демонстрации на уроках выделения растением кислорода в процессе фотосинтеза. Описанный в учебнике ботаники процесс выделения кислорода элодеей на свету не всегда успешно проходит. Более удачно осуществляется этот процесс у валлиснерии. Для наблюдения надо взять сильный куст валлиснерии и срезать у него верхнюю часть листьев. Вскоре из сосудов на срезе к поверхности устремляется цепочка мелких пузырей. Это выделяется кислород.
Рис. 13. Перистолистник разнолистный
Уруть, или перистолистник,- растение семейства сланоягодниковых: его листья значительно мягче по сравнению с жесткими иглами роголистника. Вынутый из воды, роголистник сохраняет свою форму - эластичные листочки урути спадают и слипаются в кисточку. Впрочем, это касается только подводных, нежных, перисторассеченных листьев. Стебли этого растения, достигнув поверхности, могут выходить в воздушную среду. Особенно это характерно для тропических видов перистолистника. В этом случае происходит сложная перестройка анатомии растения, в стеблях образуются твердые несущие тяжи, листья укорачиваются и в воздушной среде сохраняют упругость (рис. 13).
* См.: Катанская В. Высшая водная растительность континентальных водоемов. М., 1981, с. 5 - 11; Кокин К. Экология высших водных растений. М., 1982. с. 84 - 107.
На примере урути, которая иногда выносит свои стебля на поверхность воды, видно, что резкой границы у экологических групп водных растений нет*. В каждой группе можно встретить растение, имеющее некоторые черты, свойственные представителям другой экологической группы. В данном случае уруть иногда бывает связана с воздушной средой, как растения четвертой группы, о которой речь пойдет дальше. Как и большинство водных растений, уруть размножается преимущественно вегетативно, ветвлением стеблей. Отдельные веточки, кусочки стебля с одной мутовкой листьев дают начало новому растению. Количество перисторассеченных листьев в мутовке служит видовым признаком. Корневая система развита слабо, обычно это толстые белые извилистые корни-якоря. У больших кустов с сильным разветвлением многих стеблей развивается и довольно мощная корневая система. Выход верхушек стеблей над поверхностью воды также стимулирует развитие корневой системы растения.
Осенью уруть образует зимующие почки - верхушки стеблей с плотно сложенными листьями. Эти почки могут оставаться на растении, но чаще стебель в их основании надламывается и они опускаются на дно. Собранные осенью в водоемах, эти почки быстро двигаются в аквариуме в рост и растут круглогодично, не останавливая рост и зимой, если аквариум освещается электросветом. Тропические виды перистолистников хорошо растут при электроосвещении аквариума тоже круглогодично.
Поднятые над водой стебли несут зачатки цветочного колоса. Цветки разнополые, в нижней части колоса - пестичные цветки, в верхней - тычиночные. Опыление происходит либо при помощи ветра, либо при колебании плавающих колосков волнами. Есть сведения, что порой цветки опыляются и в воде, когда колос не достигает поверхности.
Среди представителей четвертой группы аквариумных растений, связанных с водой, почвой и атмосферой, интересна кабомба. Сейчас это одно из распространенных и хорошо известных аквариумистам растений. Родина его - субтропические и тропические районы Америки. Род кабомба представлен в аквариумной культуре рядом видов, точное определение которых в условиях школьного аквариума излишне. Этот род образует самостоятельное семейство кабомбовых, а ранее был включен в семейство нимфейных.
Внешне растение состоит из тонких, длинных (до 2 м) стеблей, более или менее густо облиственных. Листья глубоко рассечены, расположены супротивно; у некоторых видов в мутовках по три листа. Около поверхности растение образует надводные белые или желтоватые небольшие цветки на коротких цветоножках. Почему же это столь своеобразное, более похожее на перистолистник растение объединялось с нимфеями? Внешний вид нимфей-кувшинок хорошо знаком каждому школьнику. Дело в том, что у кабомб тоже есть похожие на нимфейиые плавающие листья, они невелики, возникают на верхушке стебля перед самым цветением.
Представители пятой группы - земноводные растения стрелолист и гигрофила.
Рис. 14 Стрелолист обыкновенный
Стрелолист обыкновенный (семейство частуховые) - типичное земноводное растение нашей страны. Растет как в воде у берегов, так и в прибрежной зоне. Онтогенетические этапы развития стрелолиста соответствуют определенным сезонным изменениям. Семена прорастают весной на хорошо прогреваемом мелководье, на заливных лугах, в поймах или осенью в русле небольших речек, водоемов. Молодые, полностью погруженные листья очень похожи на листья валлиснерии - линейные, гибкие, мягкие (явление конвергенции). Отличить эти два растения в аквариуме иногда трудно с первого взгляда. У всех стрелолистов (аквариумные культуры растений этого рода называют обычно сагиттарии) более или менее четко проглядывается центральная жилка листа, конец заострен более резко, чем у листа валлиснерни. Линейные листья - это ювенильная листовая форма.
У стрелолиста обыкновенного по мере развития растений листья все удлиняются, и в русле рек доходят до поверхности, стелются около нее, иногда и на ней (верхняя часть концов листьев выходит на поверхность, высыхает и приобретает несмачиваемость). На этом этапе развития растения достигают солидной длины (например, в протоках Невы - до 1,5 м). Затем на смену мягким линейным выходят на мягких черешках более плотные, овальные, несмачиваемые сверху листья: они плавают на поверхности воды. Жесткие несущие черешки листа овальные, а позднее ложкообразные и поднимаются над водой. Последняя стадия - появление стреловидных листьев. Вслед за ними растение выносит над водой соцветие (рис. 14). Когда спадает вода, растения сбрасывают лентовидные листья и на упругих несущих черешках образуют овальные, а потом стреловидные листья. В зависимости от уровня воды это может произойти на разных этапах онтогенеза. Поэтому в русле рек стрелолист образует мощные подводные кусты высотой до 2 м с лентовидными листьями, цветки поднимаются над водой. На осушенной территории растут и большие и мелкие растения со стреловидными листьями, многие из них так и не успевают зацвести до холодов.
В аквариумной культуре несколько видов сагиттарий (стрелолистов) - стрелолист плавающий, распространенный широко по территории СССР, ряд видов из тропической и субтропической Америки. Плавающая сагиттария перед цветением - и то не всегда - образует овальные плавающие листья. Большинство же сагиттарий в аквариумах сохраняют ювенильную форму линейных листьев. Для получения надводных форм листьев надо усилить освещение и постепенно снизить уровень воды, сохраняя высокую влажность воздуха, в этом случае образуются овальные листья. В аквариуме хорошо наблюдать за перестройкой конструкции черешка и листа при переходе от погруженного положения к полупогруженному.
Стрелолист обыкновенный широко используется в хозяйственной деятельности человека. Клубни его содержат 27 - 33 % крахмала, 10 - 11 % белков, свыше 3% сахара, 0,44 % жиров. В СССР практически в пищу не употребляется (употреблялся ранее на Руси), а в Китае и Японии клубни стрелолистов готовят в печеном и вареном виде, один из подвидов стрелолиста специально культивируют. Вареные клубни по вкусу напоминают каштаны. В Китае из клубней делают муку. Высушенные, обжаренные и размолотые клубни хорошо заменяют кофе. Мучнистые корневища идут на корм водоплавающей птице. В Японии выведена культурная форма для оформления водоемов, на соцветиях этих растений белые махровые цветки в поперечнике до 2 см.
Из книги Тесты по биологии. 6 класс автора Бенуж ЕленаЦАРСТВО РАСТЕНИЯ РАЗНООБРАЗИЕ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ. НИЗШИЕ И ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ. ГОЛОСЕМЕННЫЕ 1. К низшим растениям относят:A. МхиБ. ВодорослиB. Мхи и водорослиГ. Папоротникообразные2. Для водорослей характерны следующие признаки:A. Имеют листья и стеблиБ.
Из книги Занимательная ботаника [С прозрачными иллюстрациями] автора Цингер Александр Васильевич5. Альпийские растения Боюсь, что вольфия вам мало понравилась. Какое же это «настоящее» растение, какие же это «настоящие» цветы! Возьмем растения покрупней, но зато уж самые «настоящие», и всё-таки заслуживающие прозвища пигмеев.Очень много разнообразных красиво
2.2. Человек и растения Мир флоры – огромная кладовая, дающая человеку необходимые питательные вещества, которые синтезируются растениями. Из растительного сырья человек изготавливает лекарства, одежду, строит жилища и т. д. Благодаря специфике жизнедеятельности
Из книги Рассказ предка [Путешествие к заре жизни] автора Докинз Клинтон РичардСВИДАНИЕ 36. РАСТЕНИЯ Я включил бы рассказ о них, если бы уже не сделал этого в двух главах «Восхождения на пик невероятности»: «Пыльцевые зерна и волшебные пули» и «Огороженный сад». Кроме довольно незначительных 13 видов одноклеточных глаукофитов, которые, кажется,
Из книги Химический язык насекомых автора Балаян Валерий МихайловичРастения-ловушки Фантаст Герберт Уэллс так описал орхидею «вампир», которая во время цветения сначала одурманивает жертву запахом, а потом якобы высасывает из нее кровь: «Цветы были белые, с золотисто-оранжевыми полосками на лепестках; тяжелый околоцветник изогнулся, и
Из книги Антропология и концепции биологии автора Курчанов Николай АнатольевичРастения Растения – это многоклеточные организмы с фотоавтотрофным типом питания. Запасное питательное вещество – крахмал. Для жизненных циклов характерно чередование поколений с разным соотношением диплоидного (спорофит) и гаплоидного (гаметофит)
Из книги Тайны биологии автора Фреск КласВзойдут ли растения? Тебе понадобятся: быстропрорастающие семена (подсолнуха, гороха или бобов), три стакана или кружки, три банки, песок, кусок пластмассы, жидкое удобрение для цветов, стиральный порошок и вода.Длительность опыта: 3–6 недель.Время проведения: весна,
Из книги Тайны биологии автора Фреск КласПотеющие растения Тебе понадобятся: пакет, шнурок, живое лиственное дерево или большое растение в горшке.Длительность опыта: 1-24 часа.Время проведения: май-август - для живых лиственных деревьев. Круглый год - для комнатных растений. Твои действия: Теплым солнечным
Из книги Маленькие труженики леса [Муравьи; иллюстрации В. Гребенникова] автораРастения-мирмекофилы Семена-обманщики. Муравейник был громадный, высокий, видимо, такой же старый, как и ель, возле которой он находился. Оба они: и ель, и муравейник - с каждым годом росли. Но ель обогнала муравейник и стала бросать на него слишком много тени. В погоне за
Из книги Насекомые защищаются автора Мариковский Павел ИустиновичВраги-растения Этот заголовок может показаться читателю странным. Растения - враги насекомых! Разве такое бывает? Скорее, наоборот, насекомые - враги растений. В общем это правильно. Но жизнь так многообразна!...Самка крошечного комара-галлицы тонким яйцекладом отложила
Из книги Муравьи, кто они? автора Мариковский Павел ИустиновичЛюбящие растения Необычная едаВ самое жаркое время года в конце июля - начале августа, на солончаках близ рек или озер, на пышных и очень густых кустиках селитрянки появляются черные ягоды. Как у большинства растений, приносящих плоды, у селитрянки куст кусту рознь, и
Из книги Аквариум в школе автора Махлин Марк ДавидовичСПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ В настоящее время аквариумная гидрофлора в коллекциях ботанических садов и аквариумистов насчитывает более чем 300 видов. В школьном аквариуме необходимо иметь небольшой, но всесторонне используемый в курсе биологии набор водных растений. Растения
Из книги Рассказ предка [Паломничество к истокам жизни] автора Докинз Клинтон РичардРандеву № 36 Растения Мы встречаемся с истинными властелинами жизни: растениями. Жизнь вполне могла обойтись без животных и без грибов. Но если бы исчезли растения, жизни тут же пришел бы конец. Растения – основа почти любой пищевой цепи. Это самые заметные организмы на
Задание 1
Задание содержит вопросы, к каждому из которых даны несколько вариантов ответа; среди них только один – верный . Отметьте верный ответ, подчеркнув его.
(КОЛИЧЕСТВО БАЛЛОВ - 20)
1. Основной запасной углевод у растений – это:
а - клетчатка;
б – крахмал;
в – фруктоза;
г – сахароза.
2. Живые клетки часто отсутствуют в растительных тканях:
а - покровной;
б - основной;
в - механической;
г - запасающей.
3. Малое количество жиров содержится в семенах
а - конопли;
б – льна;
в - гороха;
г - подсолнечника.
4. Корень выполняет функцию:
а – механическую;
б – всасывающую;
в – проводящую;
г - все эти функции.
5. У моркови имеется:
а – корнеклубень;
б – корневище;
в – клубень;
г – корнеплод.
6. Придаточные почки могут располагаться на:
а – междоузлиях;
б – корнях;
в – листьях;
г - всех этих частях растения.
7. Клубень является видоизменением:
а – побега;
б - главного корня;
в - бокового корня;
г - придаточного корня.
8. Замыкающие клетки образуют:
а – устьица;
б - столбчатую ткань;
в - губчатую ткань;
г. проводящие пучки.
9. Черенок – это:
а - основание цветка;
б - стеблевидная часть листа;
в - основание плода;
г - отрезок любого вегетативного органа.
10. У насекомоопыляемых растений пыльца:
а – сухая;
б – клейкая;
в – мелкая;
г – легкая.
11. Двойное оплодотворение характерно для:
а – мхов;
г – цветковых.
12. Много семян находится в плодах:
а – подсолнечника;
в – гороха;
г - всех этих растений.
13. Сочными плодами обладает:
а – горох;
б – редис;
в – рябина;
г – подсолнечник.
14. У водорослей не бывает:
а – стебля;
б – листьев;
в – корней;
г - всех этих органов.
15 . Ризоиды служат для:
а - всасывания питательных веществ;
б - вегетативного размножения;
в - прикрепления к субстрату;
г – фотосинтеза.
16. К мохообразным растениям относится:
а – ламинария;
б - олений мох;
в – сфагнум;
г - все эти растения.
17. Споры у хвощей:
а – отсутствуют;
б - созревают на заростках;
в - созревают в колосках на верхушках побегов;
г - созревают на поверхности листьев.
18. В бактериальной клетке отсутствует:
а – ядро;
б – митохондрии;
в - пластиды;
г - все эти органоиды.
19. Споры бактерий наиболее уязвимы для:
а - кипячения;
б – замораживания;
в – обезвоживания;
г - ультрафиолетового излучения.
20. Клетки грибницы снабжают организм лишайника:
а - водой и органическими веществами;
б - водой и минеральными веществам;
в - исключительно водой;
г - кислородом и углекислым газом.
Задание 2
Задание содержит вопросы, к каждому из которых даны несколько вариантовответа; среди них правильных может быть от нуля до пяти . Отметьте верные ответы, подчеркнув их. (КОЛИЧЕСТВО БАЛЛОВ - 10)
1. У каких из нижеперечисленных растений соцветие - простой зонтик :
а – вишня;
б – кукуруза;
в – укроп;
г – груша;
д – рябина;
е – чистотел;
ж – одуванчик;
з – морковь;
2. Основные признаки класса двудольных :
а – зародыш имеет обычно 2 семядоли;
б – листья всегда простые, жилкование параллельное и дуговое;
в – корневая система мочковатая;
г – корневая система обычно стержневая;
д – цветки обычно трёхчленные, околоцветник простой;
е – листья простые и сложные, жилкование перистое;
ж - цветки обычно пятичленные, чашечка и венчик хорошо выражены.
а – это высшие растения;
б – имеют корни стебли и листья;
в – есть цветки;
г – формируют семена;
д – образуют плоды;
е – закрытое положение семяпочки;
ж – есть тканевая дифференциация.
4. Какие из перечисленных характеристик не соответствуют бактериям:
а – наличие рибосом;
б – размножаются путём непрямого деления;
в – отсутствуют мембранные органоиды;
г – имеют одну кольцевую молекулу ДНК;
д – есть клеточная мембрана;
е – имеют несколько пар хромосом.
а – чага;
б – сыроежка;
в – головня;
г – фитофтора;
д - грибок кандида;
е - пеницилл;
ж – рыжик;
з – аспергилл.
Задание 3
- Чем отличаются друг от друга боковые корни и придаточные корни? Какова функция придаточных корней? У каких растений развиваются придаточные корни? При каких условиях у растений развиваются только придаточные корни?
- Привести примеры водных покрытосеменных растений (2-3 примера). Каковы особенности строения корня, стебля, листьев в связи с водным образом жизни этих растений?
- Что собой представляют клубеньки на корнях бобовых растений? Строение, образование, значение клубеньков.
Задание 4
Какие особенности в строении покрытосеменных растений привели к их процветанию на Земле?
ОТВЕТЫ
Задание 1
1 – б; 2 – в; 3 – в; 4 – г; 5 – г; 6 – г; 7 – а; 8 – а; 9 – г; 10 – б; 11 – г; 12 – в; 13 – в; 14 – г; 15 – в; 16 – в; 17 – в; 18 – г; 19 – г; 20 – б.
Задание 2
1 – а, е, и; 2 – а, г, е, ж; 3 – а, б, г, ж; 4 – б, е; 5 – д, з.
Задание 3
- Придаточные корни в отличие от боковых корней образуются не на корне, а на других органах растения. Они могут образовываться на стеблях, листьях, корневищах, но никогда придаточные корни не развиваются из главного и боковых корней (1 балл). Внешне придаточные корни не отличаются от обычных корней и выполняют те же функции (закрепление растения в почве, поглощение воды и минеральных солей и др.) (1 балл). У многих растений, как например, у однодольных (злаки, лилейные, осоковые и др.), корневая система состоит преимущественно из придаточных корней. Такие же корни образуются и у папоротникообразных (папоротники, хвощи). Придаточные корни иногда составляют основную массу корней и у двудольных растений. Так, например, у картофеля, когда он размножается клубнями, образуются только придаточные корни (1 балл). При вегетативном размножении растений, т. е. при размножении черенками, усами, отводками, корневищами, развиваются только придаточные корни (1 балл).
- Роголистник, кувшинка, кубышка жёлтая, водокрас обыкновенный, элодея канадская (1 балл) . Корневая система водных растений развита слабо, корневые волоски отсутствуют: вода с растворёнными в ней минеральными веществами может проникать непосредственно в листья (1 балл). Значительное увеличение поверхности тела, что облегчает поглощение необходимых количеств кислорода и других газов, которых в воде содержится меньше, чем в воздухе. Увеличение поверхности растения достигается развитием больших тонких листьев, расчленением листовой пластинки на тонкие нитевидные участки, сильным развитием воздухоносных полостей и больших межклетников. Большая плотность водной среды обусловливает слабое развитие механических элементов в листьях и стеблях водных растений; У водных растений слабо развиты или даже отсутствуют сосуды в проводящих пучках. (1 балл). Подводные листья не имеют устьиц; у плавающих на поверхности воды листьев устьица находятся только на верхней стороне, у надводных (воздушных) листьев устьица - на обеих сторонах. Так как интенсивность света в воде резко снижается, у многих водных растений в клетках эпидермиса имеются хлорофилловые зёрна (1 балл).
- На корнях бобовых растений поселяются азотфиксирующие бактерии, вызывая формирование особых утолщений – клубеньков (1 балл). Бактерии проникают через корневой волосок в первичную кору корня, размножаются, вызывая деление клеток основной ткани и образование клубенька (1 балл). Бактерии начинают фиксировать азот. Образуются азотистые вещества. Часть азотистых веществ выделяется из корней в почву. После отмирания растения клубеньки разрушаются, почва обогащается азотом. Оказавшиеся в почве живые клубеньковые бактерии продолжают существование, но все жизненные процессы в них протекают слабо, к фиксации азота они не способны (1 балл). Симбиоз корней бобовых и клубеньковых бактерий очень важен для сельского хозяйства - благодаря нему почва обогащается азотистыми веществами, повышается ее плодородие. Бобовые культуры, имея дополнительный источник азота, богаты белками, это ценные пищевые и кормовые растения (1 балл).
Задание 4.
Предполагается, что покрытосеменные возникли в начале мелового периода мезозойской эры (около 125 млн. лет назад). К концу мелового периода покрытосеменные занимают господствующее положение в растительном мире. Важнейший признак покрытосеменных - цветок, приспособленный для размножения. Яркая окраска цветков, душистый аромат, съедобная пыльца и нектар привлекают животных-опылителей. Всё это максимально увеличивает шансы для переноса пыльцы насекомыми. Этот процесс более надежен, чем опыление ветром. Растениям, опыляемым насекомыми, не нужны такие большие количества пыльцы, как при опылении ветром. Большинство покрытосеменных опыляются насекомыми (1 балл). Закрытое расположение семязачатка у цветковых растений в полости завязи пестика защищает его (1 балл). Для цветковых растений характерно двойное оплодотворение, в результате которого образуется зигота, дающая начало зародышу, и триплоидная клетка, из которой впоследствии формируется эндосперм. Такое одновременное развитие зародыша и эндосперма позволяет зародышу быстро развиваться, используя питательные вещества (1 балл). Семена заключены в плод и надежно защищены от неблагоприятных условий внешней среды. Кроме того, благодаря уникальности плода их распространение обеспечивают птицы, млекопитающие, насекомые, а также ветер, вода и т. п.(1 балл). Покрытосеменные имеют высокоорганизованную проводящую систему: более совершенные проводящие элементы - настоящие сосуды, по которым осуществляется быстрое передвижение воды и растворенных минеральных солей от корня к стеблю и листьям. Помимо этого покрытосеменные имеют ситовидные трубки с клетками-спутницами. Их появление повысило скорость и эффективность транспорта продуктов фотосинтеза от листьев к стеблю и корню (1 балл).
Максимальная сумма баллов за 4 задания для 7 класса – 47 баллов.
- Молитвы от блуда Кому помолиться от блуда в семье
- Сила позитивного мышления — Пил Норман Винсент Пил норман сила позитивного мышления читать pdf
- Литературный вечер "жизнь и творчество марины ивановны цветаевой" Лит вечер посвященный цветаевой в библиотеке
- Страховые компании с отозванными лицензиями Ли лицензия у страховой