Растения, животные и среда их существования. Как приспосабливаются растения к различным климатическим условиям? Приведите примеры

Энциклопедия растений 12.06.2019
Энциклопедия растений

Почему комнатные цветы болеют, отказываются цвести и даже гибнут? Одной из основных причин этого является неправильное освещение растений, нарушение светового режима. Свет необходим им для построения первичных органических веществ, и если их не хватает, растение чахнет.

Чем мы можем им помочь? В первую очередь – созданием благоприятных условий. А для этого нужно знать предпочтения каждого питомца и механизм влияния на него солнечного излучения.

Основные характеристики солнечного света – это интенсивность, спектральный состав, сезонная и суточная динамика.

Спектральный состав

Ещё из школьных уроков физики мы знаем, что солнечный свет неоднороден, а состоит из лучей с разной длиной волн.

  • Красные лучи с длиной волн 720-600 нм и оранжевые 620-595 нм – основные поставщики энергии для фотосинтеза. Они влияют на скорость развития растений, а их избыток задерживает цветение;
  • Желтые и зеленые лучи особой роли в жизни растений не играют;
  • Синие и фиолетовые волны длиной 490-380 нм участвуют в образовании белка, влияют на развитие корней, ускоряют наступление цветения;
  • Более длинные ультрафиолетовые лучи 315-380 нм стимулируют синтез витаминов и препятствуют вытягиванию растений. А короткие 280-315 нм повышают их холодостойкость.

Если понимать, в каком спектре света растение нуждается более всего, для него можно подобрать искусственный источник освещения. Сегодня сделать это несложно, так как в продаже появились специальные светодиодные и люминесцентные фитолампы, излучающие «правильные» волны.

  • Светодиодные лампы дороже, но обладают массой преимуществ, в числе которых прочность, очень долгий срок службы и низкое тепловыделение.

  • Цена люминесцентных ламп гораздо ниже, их рационально использовать, когда подсветка нужна в течение непродолжительного времени. Например, для выращивания рассады или досвечивания комнатных растений зимой.

Это важно. Лампы накаливания практически бесполезны в этом отношении, так как излучают мало «полезного» света и дают слишком много тепла.

Интенсивность

Интенсивность света может быть нормальной, недостаточной или избыточной. Это зависит не только от погоды, времени суток и яркости солнечных лучей, но и от местоположения растений относительно источника света.

Проще всего создать оптимальное освещение для растений в теплице, в которую солнце проникает в течение всего дня с разных сторон. Сделать это дома сложнее.

Мало того, что свет из окон – односторонний, так и условия освещенности на одном и том же окне всегда неодинаковы:

  • На западном окне больше света получают растения, стоящие на правой его стороне;
  • На цветочные горшки, подвешенные в кашпо или стоящие на высокой полке у верхней фрамуги, падает только боковой свет. Тогда как цветы, живущие на подоконнике, получают и верхний.

  • Количество падающего в комнату и на растения света зависит и от размеров, и от расположения окон. Больше солнца пропускают в помещение наклонные мансардные окна, круговые эркерные и расположенные на соседних угловых стенах.

  • Намного дольше освещается ярким солнцем комната, окна которой выходят на юг. Ласковое утреннее солнце на несколько часов заглядывает в восточные окна, а самое жаркое вечернее – в западные.

  • В северные окна в течение всего дня проникает только рассеянный свет. Для прямых лучей они недоступны.

Как приспосабливаются растения к условиям обитания?Растения произрастают практически повсеместно на Земле и чем тяжелее и жестче условия, созданные природой, тем удивительней и гениальнее пути приспособления этих существ. Если рассматривать строение растений, произрастающих в самых жарких пустынях и в самых холодных участках крайнего севера, первое, что можно отметь, так это способность растений изменять структуру своих листьев и древесины, с целью выживания в своей среде обитания. Существует масса данных о том, как приспосабливаются растения, но все же механизм их удивительной адаптации все еще изучен не до конца, хотя некоторая интересная информация все же имеется. Опираясь на археологические находки и сведения, добытые с помощью современных технологий, становится понятно, что в наше время внешний вид растений их структуру и вообще метаболизм определяется исключительно их природной средой обитания.

Современные растения, произрастающие в определенной природной зоне, обзавелись собственными механизмами адаптации.С того момента, как появились растения в воде и на суше, они выискивают все новые и новые способы выживания и надо признать очень преуспели в этом.Ярким примером приспособляемости растений являются деревья, растущие в тундре, которые в отличие от своих более южных сородичей являются карликовыми и низкорослыми. Карликовые деревья тундры не могут вырастать большими по многим причинам. Во-первых, в летнее время на этих территориях земля прогревается всего на 0,5 метра, поэтому корни не могут сильно развиться и поддерживать тяжелый ствол, во-вторых, большую часть времени в тундре дуют сильнейшие ветра, которые могут повалить высокое дерево. Кроме того, даже маленькие деревца тундры часто пригнуты к земле, это помогает им выдерживать порывы ветра, достигающие 180км/ч. В жарких пустынях растения имеют очень длинную корневую систему и маленькую наземную часть. Деревья в часто затопляемых тропических лесах обзавелись «воздушными» корнями, которые высятся над уровнем земли примерно 3-4 метра.

Всем известно, как человек использует растения, к примеру, пшеницу, но так ли это? Если рассматривать ситуацию с точки зрения растения оно нашло животное, которое о нем заботиться, высевает и защищает от других, и с этой точки зрения получается, что пшеница использует человека, также как другие растения используют насекомых для опыления. Примеров того, как животные влияют на растения достаточно, ведь некоторые растения научились вырабатывать токсины, а другие растения стали использовать животных для переноса семян, обзаведясь вкусными сочными плодами наполненными семена. Животное после того, как съест фрукт, переносет семена на достаточно большое расстояние, чего не гарантирует ветер. Растения приспособились к жизни в практически всех экологических нишах, нашли способ защищаться от животных и использовать их в своих целях.

Цель: формировать элементарные понятия об окружающей среде растения, необходимые условия роста и развития растения; представление об отдельных признаках приспособления растений к жаре, недостатку влаги, света, чрезмерной влаге; умение различать признаки приспособления отдельных растений к разным условиям жизни; вырабатывать умение целеустремленно воспринимать признаки объектов природы, устанавливать функциональные связи строение - функция в природе; воспитывать наблюдательность, любознательность, стремление объяснить восприятие в природе, доказывать свою мысль.

Оборудование: рисунки с изображением окружающей среды растений, гербарии, таблицы.

Ход урока

I. Минутка наблюдений

Какой сегодня день?

Заметили ли, какие деревья растут возле школы?

Что растет под деревьями?

II. Проверка домашней задачи

1. Можно ли вырастить новое растение без семян? Каким образом?

2. Назовите все способы размножения растений без семян.

3. Что такое живец? Какие растения размножаются живцами?

4. Какие растения размножаются клубнями, луковицами?

5. Игра «Вставьте пропущенное слово».

Картофель, георгины размножаются...

А лук, тюльпаны, нарциссы - ...

6. Запишите, из каких органов растений вырастают:

Картофель, георгины (из...);

Тюльпаны, нарциссы, подснежники, лук (из...);

Фасоль, перец, огурец (из...).

III. Сообщение темы и цели урока

IV. Изучение нового материала

1. Беседа.

На какие части делится природа?

Что принадлежит к неживой природе? А что к живой?

2. «Мозговой штурм», «Микрофон».

1) Что означает окружающая среда?

2) Что является окружением растений?

1. Они одеваются тогда, когда тепло приходит, а раздеваются тогда, когда тепло уходит. (Деревья)

2. Все его любят, Все его ждут, а кто на него смотрит - Каждый кривится. (Солнце)

3. Все растения и животные употребляют, В каждом доме ее имеют. (Вода)

4. Зимовать птичка будет, с синими перьями она. Хорошо знают ее всюду, По душе ей . (Синичка)

5. Чем мы дышим? (Воздухом)

6. Самое умное существо на Земле. (Человек)

7. Кто за год четыре разы переодевается? (Земля)

8. Раз в год, на новогодние праздники лесная красавица будет в доме. (Елка)

Обсудив предложенные ответы, эксперты приходят к выводу:

Окружающая среда - это все, что нас окружает, и растения в частности.

Это и тихие майские ночи, которые плывут на крыльях соловьиных песен. Это и белая водяная лилия, которая на замечтавшейся реке умывается родниковой водой. Это и ковер из первоцветов, который сияет под одеянием широкополых дубов. Это и хрупкие цветы сон-травы, которые смотрят на тебя, одолевая полуденную дремоту. Это и изумрудные леса с богатой растительностью, серебристые ленты рек, безграничные поля, цветущие сады. Это и голубое небо, чистый воздух, плодородная земля с ее жителями-насекомыми, птицами, зверями. Это и есть окружающая среда.

3. Работа с учебником.

Рассмотреть рисунок (С. 126).

Найти в учебнике, какие условия нужны для жизни растений (С. 127).

4. Рассказ учителя с элементами беседы.

Для жизни растений нужны определенные условия. Условия жизни зависят от влияния разных факторов природы. Очень важную роль в жизни растений сыграют факторы неживой природы: свет, вода, температура, минеральные соли. На растения влияют также факторы живой природы: деятельность разных живых организмов, в том числе и человека.

Свет необходим для жизни и роста растений. Почему? У затененных растений побеги поблекнут и станут длинными и тонкими.

Но не все растения нуждаются в ярком освещении. Например, квасенция, грушанка, тонконог лесной и другие растения растут в тенистых местах. этих растений темно-зеленые. У них большое количество хлоропластов, способных улавливать рассеянный свет.

Тепло также необходимо для жизни растений. Одни растения теплолюбивые, другие - холодоустойчивые. Теплолюбивые растения походят с юга. Из культурных растений это кукуруза, фасоль, тыква, огурцы, помидоры.

Вода нужна растениям. Но потребность в воде у разных растений неодинаковая. Например, водяная лилия живет в воде. Растения, подобные капусте, растут на суше, но им необходимо много воды. Кактусы и некоторые другие растения нуждаются в небольшом количестве воды. Это объясняется тем, что эти растения накапливают запасы воды в разных органах: кактусы - в стебле, другие - в сочных стеблях, в корнях.

Минеральные вещества поступают в растение из почвы. Из них растениям наиболее нужны те, в которых содержатся азот, фосфор и калий.

Кроме того, на растения влияют живые организмы - животные, другие растения и микроорганизмы. Животные питаются растениями, опыляют их, разносят плоды и семена. Большие растения могут затенять меньшие. Некоторые растения используют другие, как сопротивления. Кроме того, растения изменяют состав воздуха. Как? Расскажите.

Корневые системы растений закрепляют склоны оврагов, холмов, речных долин, защищая почву от разрушения. Лесные насаждения защищают поля от сдвигов.

6. Работа в тетради (С. 31, задача 1, 2).

7. Приспособление растений к разным условиям жизни.

Условия жизни растений очень разнообразные. Одним растениям необходимо много влаги. Такие растения живут на болотах, на берегах рек, озер. Другим растениям влаги необходимо меньше, и они растут на песчаных почвах, в безводных пустынях.

Те растения, которым нужно много света, заселяют открытые безлесные площади. А есть и такие растения, которые могут расти в густом темном лесу.

1) Рассмотрим растения, изображенные на рисунке учебника (С. 128). Они растут в засушливых местах. Назовите эти растения.

Как вы думаете, что им помогает выдерживать жару и недостаток влаги? (Корни, листва, ветви).

Рассмотрим гербарии растений.

Некоторые растения сухих мест имеют сильные длинные корни. Например, корни верблюжьей колючки, которая растет в пустыне, достигают 20 метров. Ими растения могут получать воду из глубоких пластов земли.

Вот еще одно растение, которое живет в сухих местах,- очиток (рис. на С. 128). Он растет среди камней, на сухих склонах, на песке. У очитка корни короткие. Тем не менее, растение легко переносит засуху. Если его принести в комнату, оно долго не засохнет. Как вы думаете, почему? Какая у него листва? (Мясистая).

Во время дождя растение корнями впитывает много воды, которая спасает его от гибели в засушливую пору.

Какие еще растения гербария имеют сочную, мясистую листву? (Молодило, заячья капуста).

Какие вы знаете комнатные растения с мясистой листвой? (Кактус, алоэ).

Это растения пустынь и сухих степей. Они запасают влагу в толстых листьях.

2) Растения влаголюбивые.

Как вы думаете, где они растут? (На влажных местах, на заболоченных лугах, берегах рек, ручьев, озер, в воде).

Какие вы знаете влаголюбивые растения? (Калюжница, белая водяная лилия, желтые кувшинки).

Давайте рассмотрим эти растения в альбоме «растения моей местности».

Какой у них стебель? (Ветвистый, сочный).

Какая листва? (Большая).

Да. Широкие или длинные листья испаряют воду, которую всасывает короткие корни.

3) Растения светолюбивые и теневыносливые.

Одним растениям нужно много света - это светолюбивые растения.

Другие хорошо растут в тени - это теневыносливые растения.

Работа в группах «Свет», «Тень».

Группа «Свет» рассматривает растение, которое выросло на просторе. Группа «Тень» рассматривает растение, которое выросло в густом молодом сосновом лесу.

Вопрос к ученикам:

Какой ствол у растений? Почему?

Какие нижние ветви у деревьев? Почему?

Какие верхние кроны сосен? Почему?

Ученики в группах обсуждают поставленные задачи и приходят к выводам.

В первом случае растение выросло на просторе. Ветви его хорошо освещены солнцем. Поэтому они все живые. Дерево ветвится, растет вширь.

Во втором случае дерево имеет высокий ствол, на верхушке - крона из живых ветвей. Все нижние ветви засохли. К ним не доходил свет.

4) Работа с учебником (С. 128).

Найти в учебнике ответ на вопрос:

Благодаря каким признакам растения хорошо растут в лесу под деревьями?

V. Закрепление и осмысление материала

1. Составление таблицы «Приспособление растений к разным условиям жизни».

2. Работа в группах.

Ученики объединяются у группы «Свет», «Тепло», «Влага», «Почва». Работа в группах проводится по опорным схемам «Что необходимо растениям?» (см. дополнение).

Использование интерактивной технологии «Уча - учу». Организация работы

1) Подготовить карточки с опорными схемами на каждого ученика одноименной группы.

Цитируя великого Яна Малькома (Ian Malcolm), стоит отметить, что «жизнь всегда найдёт способ». Природа полна примеров эволюции, обеспечивающей механизм выживания для флоры и фауны, населяющей Землю. Ниже представлены десять животных и растений, которые в ходе эволюции выработали специфические характеристики или способности, которые позволяют им выживать или даже процветать в своей среде обитания.

10. Газель-доркас (Dorcas Gazelle)

Из-за того, что она эндемична Ближнему Востоку и Северной Африке, газели-доркас пришлось выработать в ходе эволюции ряд черт, которые позволили бы ей выжить, почти при полном отсутствии питьевой воды. Во-первых, они могут всю свою жизнь обходиться без питьевой воды, выживая только благодаря жидкости, которую они получают, употребляя в пищу растения. Помимо этого, когда жидкость практически невозможно найти газели-доркас могут экономить воду посредством концентрирования своей мочевой кислоты, выводя её из организма в виде гранул, а не жидкости. В такие периоды они также значительно снижают количество жидкости в своём помёте.

9. Клесты (Crossbills)


Клесты включают в себя целый ряд видов воробьинообразных, которые приспособились к тому чтобы с большой эффективностью употреблять главный продукт в своём меню - сосновые шишки. Из-за того, что до семян внутри колючих шишек очень трудно добраться обычным клювом, клесты выработали клюв, концы которого пересекаются, что позволяет им быстро раскрывать чешуйки сосновых шишек и добираться до семян.

У них также очень сильные языки, которые могут просунуться между чешуйками сосновой шишки, раскрытыми клювом, и достать семечки. Они также питаются насекомыми и фруктами, но их клювы специфически развивались для того, чтобы они могли питаться сосновыми шишками, которые гораздо более доступны.

8. Бамбук


Это особенное растение, как и небольшое количество других видов растений, выработало специфическое расписание для посева своих семян. Бамбук не цветёт и не вырабатывает семена в течение долгих лет, затем огромное количество семян разом выпускается и распространяется. На материковой части Китая считается, что бамбук цветёт лишь один раз в каждые 120 лет, покрывая землю семенами как одеялом.

Ученые выдвинули ряд теорий относительно того, почему у бамбука развилась именно эта способность, и одна из самых правдоподобных гипотез состоит в том, что растения так поступают, чтобы животные, питающиеся их семенами, не смогли съесть все семена. Единственным недостатком такой системы является то, что взрослые растения зачастую погибают, если вокруг них начинает расти огромное количество молодых побегов.

7. Панамская золотая лягушка (Panamanian Golden Frog)


Доведённая почти до полного исчезновения из-за потери среды обитания панамская золотая лягушка живёт исключительно в тропических лесах Панамы, в основном рядом с быстротекущими реками и водопадами. Из-за большого шума в их естественной среде обитания они выработали способность, которая встречается очень редко в царстве животных: они используют семафор.

Рудиментарная форма языка жестов, коей является семафор, используется лягушками для передачи основных сообщений, таких как желание спариться или предупреждение о приближении естественных врагов. Самцы этих лягушек также издают свистящие звуки, несмотря на то, что эти звуки практически бесполезны из-за того, что у этого вида лягушек нет барабанных перепонок.

6. Phallostethus Cuulong


Фотография: L.X. Tran
Найденный совсем недавно, в 2009 году, если быть точными, вид рыб под названием Phallostethus cuulong является одним из очень немногих видов рыб, у которых оплодотворение яиц происходит в теле самки. Для того чтобы облегчить этот процесс, самцы выработали пенис, который расположен у них на голове. На его конце находится крючок, похожий на пилу, которым самцы прикрепляются к самкам в процессе спаривания.

Чтобы не отстать от самцов, самки развили свои репродуктивные органы во рту, в задней части горла. Крючок, которым пользуются самцы, очень полезен, так как он значительно увеличивает шансы успешного оплодотворения.

5. Бородач (Lammergeier)


Название этого вида переводится с немецкого языка как «ястреб, охотящийся на ягнят», что вполне уместно принимая во внимание мифы и легенды о свирепости, с которой они охотятся на мелких животных, и даже на детей (хотя это, скорее всего, вымысел). Одна счастливая, или наоборот, несчастная птица, в зависимости от того нравятся ли вам древнегреческие пьесы, поспособствовала смерти Эсхила (Aeschylus). Одним из главных источников их питания является костный мозг - пища, которую невероятно трудно добыть.

Для того чтобы достать драгоценную пищу из костей трупов бородачи кидают кости с высоты приблизительно 80 метров, в надежде, что они ударятся о камни и разобьются.

4. Marcgravia Evenia


«Marcgravia evenia» - это цветущее вьющееся растение, которое в основном встречается в кубинских тропических лесах, и опыляют его, по большей части, летучие мыши. Из-за того, что летучие мыши плохо видят на больших расстояниях, это растение выработало специфическую особенность, которая помогает ей выделяться для своих опылителей. Листья в форме блюдца, которые растут над цветущей частью растения, служат в качестве своего рода рефлекторов радиолокационных антенн для эхолокации летучих мышей, что позволяет летучим мышам найти их гораздо быстрее.

Из-за редкости этого растения, а также из-за того, что отдельные растения разбросаны по большой территории, любое сокращение времени, необходимого летучим мышам на поиск растения, очень благоприятно для него. Ученые использовали листья с лозы этого растения, чтобы проверить летучих мышей и их возможности нахождения спрятанной пищи и обнаружили, что листья сокращали время поиска на 50 процентов. Для сравнения, обычный лист уменьшал это время лишь на 6 процентов.

3. Саламандра пятнистая (Spotted Salamander)


Относительно широко распространённое и непритязательное животное, пятнистая саламандра обладает одной из самых уникальных характеристик в мире животных: это первое известное науке позвоночное, которое может использовать фотосинтез. На протяжении многих лет учёные полагали, что водоросли, которые состоят в симбиотических отношениях с зародышами пятнистой саламандры, были ответственными за хлорофилл, который был обнаружен в телах ящериц.

Тем не менее, канадские исследователи недавно обнаружили, что пигменты, необходимые для фотосинтеза, на самом деле были внутри клеток пятнистой саламандры. Более того, они обнаружили, что у эмбрионов, которые взаимодействовали с водорослями, было гораздо больше шансов выжить, и росли они гораздо быстрее.

2. Слива Казуара (Cassowary Plum)


Эндемичная Новой Гвинее и австралийским тропикам северного Квинсленда (North Queensland) слива казуара является небольшим деревцем, на котором растёт очень токсичный фрукт, который опасен почти для всех животных, включая людей. Есть лишь одно существо, способное употреблять в пищу сливы казуара, и вы уже, наверное, догадались по названию растения, что этим существом является казуар, большая нелетающая птица. Как и в случае большинства фруктов, семена фрукта заключены в мясистую мякоть и они проходят через пищеварительную систему казуаров без проблем благодаря тому, что пищеварительная система этих птиц очень короткая и быстро переваривает пищу.

Кроме того, ферменты, содержащиеся в кишечнике этой птицы, нейтрализуют токсичность семян. Есть ещё один маленький грызун, который может употреблять фрукты сливы казуара, но он также съедает и семена, что не помогает распространению растения. К сожалению, на данный момент сам казуар и слива казуара находятся на грани исчезновения. Их может в скором времени не стать, если не будут приняты соответствующие меры по охране их среды обитания.

1. Комар лондонского метрополитена (London Underground Mosquito)


Система метрополитена под Лондоном является рассадником совершенно нового типа комаров, который ответвился от своих наземных родственников в процессе, занявшем лишь сто лет (намного меньше, чем тысячи лет, которые обычно занимает процесс эволюции). Во время строительства метро комары, теперь известные как «Culex Pipiens molestus», попали в тоннели и начали постепенно превращаться в отдельный вид.

Во-первых, изначальная версия этого комара питалась исключительно кровью птиц, но этот новый вид кормится также не брезгует грызунами и людьми. Кроме того, они изменили свой процесс размножения, чтобы лучше приспособиться к новой среде обитания. Обычным комарам нужно сначала напиться крови, чтобы отложить яйца, а комары лондонского метрополитена сначала откладывают яйца, так как там сложно найти еду. И наконец, что хуже всего для людей, они активны круглый год, в отличие от большинства видов комаров, которые впадают в спячку в зимний период. К счастью, они не могут скрещиваться со своими предками с поверхности, поэтому они в основном остаются в системе метрополитена.

Посмотреть на Поющий бархан в природном парке Алтын-Имель. Прямо жду не дождусь. Ведь настоящая пустыня! Согласитесь, природа очень изобретательна. Самые неподходящие для проживания районы Земли оказываются покоренными зелёными "первопроходцами". Но климатические условия везде отличаются, а значит, и приспосабливаться к ним нужно по-разному.

Как приспосабливаются растения к пустыням

Днём жарко, как в аду, ночью холодно, а дождь не идёт порою несколько лет подряд. Да уж, в пустыне есть к чему приспосабливаться. Поэтому растения были вынуждены "отказаться" от листьев, с большой поверхностью испарения и заменили их колючками , чтобы не терять драгоценную влагу. Как, например, эти:

  1. Верблюжья колючка . "Иголок" у неё много, они занимают большую площадь, и на них утром может конденсироваться скудная влага. Но в пустыне и эти капли очень важны!
  2. Опунция (кактус ) - запасает в своём мясистом теле воду на долгие месяцы.

Растения тундры

Даже сложно сказать, что хуже для растений - пустыня или тундра, в которой стоит дикий холод и практически постоянно дуют ветры. Деревья тут не вырастают, как правило, выше полутора метров, чтобы справляться с ветрами , а большая часть растительности – это вообще лишайники и редкие низкорослые травы . Вот некоторые из них:

  1. Карликовая берёза – она больше похожа на кустарник, высотой не более метра, с маленькими листиками.
  2. Ягель – знаменитый лишайник, которым питаются северные олени. Он похож на тонкие кораллы, около 20 см высотой.

Растения тропических лесов

Казалось бы, к чему тут приспосабливаться? Ан нет, не всё так просто. Высокая влажность и частые дожди привели бы к гибели любое неподготовленное растение – оно бы просто сгнило. Поэтому для местной фауны характерны глянцевые листья , с которых хорошо скатывается вода. Типичные представители "дождевого леса":

  1. Мангры – это деревья, живучие как тараканы. Они бывают затоплены по несколько месяцев. Растут в местах, где солёная морская вода смешивается с пресной, выводя избыток соли через листья.
  2. Орхидеи (эпифитные) – чтобы их не затопило, приспособились жить на деревьях. Тоесть и корень, и цветы, и листья - всё это сидит на ветке, получая необходимую влагу из тумана, или собирая дождевую воду.

Рекомендуем почитать

Наверх