Особенности водных растений


Особенности водных растенийКак известно, суша занимает лишь одну шестую часть поверхности Земного шара. Все остальное – вода. Она является праматерью всей жизни на планете Земля. И сегодня в водной среде находится порядка 150000 животных организмов и около 10000 видов водных растений. Какими они бывают и в чем заключаются особенности водных растении? Давайте поговорим об этом.

Наиболее разнообразный растительный водный мир в тропических водах.  Основная масса водного животного и растительного мира находится у берегов, как отметил академик Вернадский — прибрежное «сгущение» жизни. К водным растениям относится группа представителей растительного мира, которые постоянно находится в толще воды.

Особенности водных растений в том, что они чаще всего прикрепляются ко дну коренной системой, но встречаются и свободноплавающие растения. Поглощение питательных веществ, производится в основном через корни, но при этом глубоководные растения (есть и такие) в основном поглощают питательные вещества через стебли.


Особенности водных растений

Находящиеся в водной среде растения, значительно отличаются от произрастающих на поверхности, постоянный дефицит, как кислорода, так и углекислого газа привели к тому, что у водных растений появилась способность питаться непосредственно из окружающей среды (воды). Как уже говорилось выше, особенность водных растений и их отличие от сухопутных, в том, что корневая система служит не для питания минеральными веществами (как у сухопутных растений), а в основном для прикрепления ко дну.

Особенности водных растений

Плавающие водные растения в процессе эволюции «приобрели» придатки, позволяющие увеличить плавучесть. Листья и стебли таких растений имеют воздухоносные полости, что позволяет растениям улучшать обмывание клеток водой (питательные соли, а также растворенные в воде газы). Недостаток в воде кислорода привел к тому, что эти растения при своем небольшом объеме, обладают большой поверхностью листьев (интенсификация газообмена).


Особенности листьев водных растений в том, что они очень тонкие, хлорофилл располагается в эпидермисе, такое его нахождение позволяет интенсифицировать фотосинтез в условиях слабого освещения. Защитой от вымывания водной средой из клеток растений солей и щелочей служат специальные клетки слизи.

Размножение

Сложности с переносом пыльцы (она разносится течениями, а иногда и ветром), приводят к тому, что размножение водных растений происходит вегетативным путем.  Но при этом многие водные растения «стараются» вынести свои стебли с цветами в воздушную среду. Распространение плодов и семян течениями носит название гидрохории (кстати, к гидрохорным растениям относятся многие виды прибрежных растений). Некоторые водные растения обладают способность жить в двух средах (во время высыхания водоемов).

Изучая водные растения, ученые не смогли окончательно прояснить вопрос их происхождения. Особенности некоторых водных растений в том, что они ведут свою «родословную» от «предков», появившихся в далекие геологические эпохи, но есть и такие, для которых вода стала «домом» в процессе эволюции (их называют вторично водными).


Источник: podvodnyj-mir-i-vse-ego-tajny.ru

Из черешка в лист идут жилки, по которым подводятся вода и растворы питательных минеральных веществ и отводятся углеводы. Листовая пластинка может быть цельная или расчлененная: лопастная (выступы – лопасти на краях пластинки не идут далее 1/4 – ширины), раздельная (выступы – доли не доходят до средней, главной жилки или основания пластинки) и рассеченная (выступы – сегменты доходят до середины ширины всего листа). Если каждая лопасть образует свои лопасти, то лист называют дважды лопастным и т.д. То же самое относится и к другим формам листовой пластинки. Листовая пластинка с несколькими лопастями, долями, сегментами может быть перистолопастной, перистораздельной, перисто-рассеченной, пальчатолопастной, пальчатораздельной, пальчато-рассеченной. Листья бывают простые (на черешке только одна листовая пластинка) и сложными (на одном черешке несколько листовых пластинок, называемых листочками).
ожный лист, у которого листочки прикреплены в одном месте – пальчатосложный, а с листочками, расположенными по длине черешка – перистосложный. Развитие на одном и том же растении листьев, плавающих на поверхности воды и возвышающихся над нею, — явление обычное у водных растений. Плавающие листья на внешней стороне, сообщающейся с воздухом, несут устьица. Чем больше устьиц, тем сильнее развиты межклетные полости. Межклетные полости обеспечивают омывание водой, содержащей газы и соли, внутренних клеток, увеличивают плавучесть. Кроме того, у органов, сообщающихся с воздушной средой, эти полости через устьица выполняют роль вентилирующей системы для подводных побегов и корней.

У водных растений сильно развита разнолистность (гетерофиллия): подводные, плавающие и надводные листья на одном и том же растении значительно различаются как по внутреннему, так и по внешнему строению. Так, 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. Характерной особенностью гидатофитов является крайняя слабость их стеблей и листьев, опадающих по изъятии из воды. Будучи целиком погружены в текучую или стоячую воду, поддерживающую их со всех сторон, они не нуждаются в твёрдых элементах своей ткани. Вода во много раз плотнее воздуха и сама поддерживает обитающие в ней растения. Это приводит к недоразвитию или исчезновению их опорных тканей, поэтому стебли и листья многих водных растений мягкие, гибкие и легко перемещаются течением.
льшая плотность водной среды обуславливает слабое развитие механических элементов в листьях и стеблях водных растений. Немногочисленные механические элементы, имеющиеся в стеблях, расположены ближе к центру, что придаёт им большую гибкость. У погруженных водных растений стебли и листья нежные, хрупкие, они способны усваивать растворенные газы, энергию, природные флюиды, макро- и микроэлементы всей поверхностью своего тела, из-за чего корневая система приобретает меньшее развитие. Верхушки побега и корня, взаимодействуя между собой и с другими органами и тканями с помощью трофических, гормональных и электрофизиологических факторов, выполняют в растительном организме функцию центрального поста управления. На внутриклеточном уровне регулируется активность ферментов, генных и мембранных систем, на межклеточном — пищевая, гормональная и электрофизиологическая. Наиболее сильно выражена приспособленность к водной среде у растений, полностью погруженных в воду. Растения, хотя бы частично соприкасающиеся с воздушной средой, обнаруживают черты, свойственные сухопутным растениям. Например, стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia) в глубоких водах развивает листья трех видов: подводные, плавающие и воздушные. Если стрелолист растет в болоте, на нем развиваются только воздушные стреловидные листья, в стебле увеличиваются сосудистые каналы и лист приобретает обычное строение, как у наземного растения. Растения обладают многими приспособлениями, предохраняющими их от недостатка кислорода и способствующими улучшению газообмена. Соприкасающиеся с водой органы водных растений могут поглощать воду с раст


Источник: vk.com

Для растений, обитающих в водоёмах, вода — не только необходимый экологический фактор, но и непосредственная среда обитания. Среди них есть представители разных отделов: водоросли, мхи, хвощи, папоротники, цветковые растения. Преобладают, как правило, водоросли, но немало среди гидрофитов и цветковых растений.

Водные растения разнообразны по строению и своему положению в водоёме. В зависимости от приспособленности к жизни вне воды их делят на гидатофитов или гидрофитов. Однако, довольно часто вместо этих двух терминов, все водные растения объединяют под названием гидрофиты.

Гидатофиты:

  • полностью погружены в воду: роголистник погружённый (Ceratophyllum demersum), элодея канадская (Elodea canadensis);
  • свободно плавают на поверхности воды: ряска малая (Lemna minor) и трёхдольная (L. trisulca), водокрас лягушачий (Hydrocharis morsus-ranae);
  • плавающие на поверхности воды листья, но их корневище прикреплено ко дну: кубышка жёлтая (Nuphar lutea), кувшинка чистобелая (Nymphaea Candida) (рис. 184).

Гидрофиты:

  • погружены только своей нижней частью — стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia), камыш озёрный (Scirpus lacustris).
Особенности водных растений
Рис. 184. Растения водоёмов: 1 — водокрас лягушачий (Hydrocharis morsus-ranae); 2 — кувшинка чистобелая (Nymphaea candida); 3 — кубышка жёлтая (Nuphar lutea); 4 — телорез обыкновенный (Stratiotes aloides); 5 — ряска трёхдольная (Lemna trisulca); 6 — ряска малая (L. minor); 7 — многокоренник (Spirodela polyrhiza)

Водная среда существенно отличается от наземной. В ней особый температурный и световой режимы, другие газовый и минеральный составы, иная плотность среды.

Свет и глубина

В водоёме всегда меньше света, чем на суше, так как часть солнечный лучей отражается от водной поверхности, другая — поглощается её толщей.
тенсивность проникающего в водоём света зависит от прозрачности воды. Так, в океанах с большой прозрачностью на глубину 140 м попадает 1% радиации, а в небольших озёрах с мутной водой на глубину 2 метра — десятые доли процента. С глубиной изменяется и спектральный состав света. В глубокие слои воды доходят в основном зелёные, а ещё глубже — синие и фиолетовые лучи. Погружённым растениям приходится приспосабливаться не только к недостатку света, но и к изменению его состава путём выработки дополнительных пигментов. Известно, что водоросли, обитающие на разных глубинах, имеют различную окраску: в мелководных зонах преобладают зелёные водоросли, в более глубоких встречаются бурые, а ещё глубже обитают красные водоросли. В малопрозрачных водах растения встречаются в основном в поверхностных слоях, а в водоёмах с прозрачной водой — на глубине до 100 м и более.

Газовый состав воды (содержание кислорода)

Важный фактор в жизни водных растений — содержание в воде кислорода. Он поступает в воду из воздуха и выделяется растениями при фотосинтезе. В воде обычно мало кислорода, особенно на дне водоёма, где вода не перемещается течениями, поэтому у водных растений во всех органах развита система воздухоносных полостей.

Особенности водных растений
Рис. 185. Роголистник погружённый (Ceratophyllum demersum)

Минеральный состав воды

Минеральные соли, необходимые для питания растений, содержатся в воде в незначительных количествах. Они поглощаются всех поверхностью погружённых растений, или их частей. Для поглощения водными растениями растворённых газов и минеральных веществ необходима большая поверхность контакта с водной средой. Поэтому листья водных растений, погружённые в воду, сильно рассечены на узкие нитевидные доли (роголистник (рис. 185), пузырчатка обыкновеннаяUtricularia vulgaris (рис. 186)), или имеют очень тонкую просвечивающую пластинку (листья погружённых рдестов). У них совершенно не развита кутикула и нет устьиц. У некоторых погружённых растений корни редуцированы (роголистник, пузырчатка), у других они развиты слабо (элодея канадская) и не играют существенной роли в поглощении питательных веществ. Корни укореняющихся гидрофитов слабоветвистые, без корневых волосков. Вместе с тем, ряд видов имеют толстые и прочные корневища (кубышка, кувшинка), которые играют роль «якоря», хранилища запасных веществ и органа вегетативного размножения.

Особенности водных растений
Рис. 186. Пузырчатка обыкновенная (Utricularia vulgaris)

У растений, частично погружённых в воду, хорошо выражена разнолистность — различие строения надводных и подводных листьев на одном растении. Первые имеют черты, обычные для листьев наземных растений, вторые — рассечённые или очень тонкие листовые пластинки (кувшинка, кубышка, стрелолист, поручейник широколистный- Sium latifolium) Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Плотность воды

Вода отличается от воздуха большей плотностью, что отражается на строении тела гидрофитов. У них сильно редуцированы механические ткани, поскольку растения поддерживаются самой водой. Механические элементы и проводящие пучки часто располагаются в центре стебля или листового черешка, что даёт способность изгибаться при движении воды.

Погружённые гидрофиты обладают хорошей плавучестью, которая создаётся как специальными приспособлениями (воздушные камеры, вздутия), так и увеличением поверхности тела.

Температура воды

Температурный режим в воде отличается меньшим притоком тепла и большей стабильностью. Вода медленно нагревается и остывает, и это отражается на развитии растений: гидрофиты весной пробуждаются значительно позднее, чем сухопутные растения. Суточные и годовые колебания температуры меньше, чем на суше. Температура не опускается меньше, чем +4 °C.

Размножение водных растений

Водная среда создаёт специфические условия и для семенного размножения растений. Пыльца некоторых гидрофитов переносится с помощью воды. Большую роль вода играет и в распространении плодов и семян, которые у многих водных растений обладают способностью долгое время оставаться на поверхности воды.

Зимовка водных растений

Водная среда обусловливает специфику перезимовки растений. У многих гидрофитов образуются особые органы вегетативного размножения в виде зимующих почек, называемых турионами. Осенью эти почки, тяжёлые от накопившихся в них за лето питательных веществ, опускаются на дно. Весной почки прорастают и дают начало новым растениям (водокрас лягушачий, рдесты). Многие водные растения зимуют в виде корневищ, находящихся на дне водоёма.

Источник: doklad-referat.ru

Биологические особенности водных растений.

Конспект для учителя.

Вода создает условия для жизни, коренным образом отличающиеся от условий жизни растений наземных, и это наложило свой отпечаток на строение соответствующих органов и частей водных растений.

У наземных растений вода с растворенными в ней веществами проходит через корень, а у водных растений вода воспринимается всей соприкасающейся с ней поверхностью. У большинства водных растений корни не имеют значения органов поглощения питательных веществ. Большой частью они являются только органами прикрепления к грунту или же совсем не развиваются.

У некоторых растений, например, у рясок, корни являются главным образом органом равновесия, способствующим их плаванию по поверхности водоема. Недоразвиты и сосуды; у некоторых растений, например, у роголистника, пути, проводящие воду не развиваются совсем, у других сосудистая система в большей или меньшей степени недоразвивается.

Недоразвивается и механическая ткань, так как водные растений в значительной мере поддерживаются водой.

У растений, возвышающихся над водой, развитие корня, сосудов и механических элементов ослаблено в меньшей степени, нежели у чисто водных растений.

У полностью погруженных в воду растений исчезают устьица. У листьев, расположенных на поверхности воды, устьица располагаются на верхней стороне листа.

У водных растений чрезвычайное развитие получают межклетники и ,следовательно, рыхлость тканей. До 70% объёма составляют в них внутренние полости, наполненные газом. Кроме кислорода, выделяющегося при фотосинтезе, в эти полости может проникать и воздух через устьица выступающих из воды частей. Газ может проникать и в корни, зарытые в ил, нуждающиеся также в дыхании. Проникающие через устьица поверхностных частей водных растений, воздух может служить для них также источником углекислого газа.

Обилие межклеточных пространств, наполненных газом, уменьшает удельный вес водных растений. Вследствие этого, они могут всплывать наверх, где количество света больше.

У многих водных растений листовые пластинки разделены на узкие нитевидные доли. Возможно, что такое расчленение листовой пластинки имеет значение для увеличения поглощающей поверхности листа. У водных растений появляются изменения в покровной ткани- в кожице или эпидермисе. Стенки кожицы не утолщены, с малоразвитой кутикулой- наружным не пропускающим воду слоем,-без волосков, восковых налетов. Зато в клетках кожицы развивается хлорофилл, благодаря чему кожица принимает ассимиляционную функцию-синтез органических веществ. Рассеченность листовых пластинок и рыхлость их тканей так же имеют значение для улавливание света: первое способствует увеличению листовой, воспринимающей свет поверхности, второе-проникновение внутрь листа слабых световых лучей.

У большинства водных растений размножение совершается почти исключительно вегетативным способом. Его легкость и быстрота являются следствием способности водных растений к быстрому росту. Если водные растения образуют цветки, то обычно они на более или менее длинной стрелке выносятся на поверхность воды и опыление их производится посредством насекомых или ветром.

Немногие однолетники из водных растений перезимовывают в виде семян. Некоторые перезимовывают в виде корневищ: рдест плавающий, кувшинки. Самый распространённый способ зимовки- в виде побегов с сильно скученными и укороченными листьями или в виде зимующих почек, образующихся в конце вегетационного периода. Наполняясь крахмалом и получая высокий удельный вес, они осенью опускаются на дно. Зимующие почки образуются, например, у водокраса, роголистника и пузырчатки. Некоторые из водных растений перезимовывают без специальных приспособлений на дне водоёмов, как ряска, болотники, некоторые рдесты

Источник: infourok.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.