Главными функциями листьев можно назвать фотосинтез и испарение воды. Чтобы выполнять эти функции наиболее эффективно, лист должен иметь форму пластинки, т. е. обладать большой поверхностью и быть тонким. Таковыми и являются листья большинства растений. Однако у некоторых растений листья в процессе эволюции видоизменились (претерпели изменения) и стали непохожими на обычные листья. Причина данного явления заключается в том, что листья начали выполнять другие функции, не связанные с фотосинтезом и испарением.
Листья ряда растений засушливых мест обитания видоизменились в колючки. Такие листья, с одной стороны, почти не испаряют воду, с другой стороны, защищают растения от поедания животными. Примером растений пустынных мест с колючками являются различные кактусы. Фотосинтез у них протекает в расположенных ближе к поверхности клетках толстого стебля. Также в стебле запасается вода. Таким образом, видоизмененные в колючки листья утратили обе свои главные функции (фотосинтез и испарение), но в замен стали выполнять защитную функцию.
Листья-колючки можно наблюдать не только у растений пустынь и полупустынь. Колючки есть у барбариса, кустов розы, шиповника и др. Однако у этих растений не все листья видоизменены в колючки, а только некоторые. При этом функция колючек здесь такая же как у кактусов — защита от поедания животными.
Листья других растений засушливых мест обитания приспособились к недостатку влаги иным способом. Так у алоэ и агавы листья видоизменились в толстые и сочные образования, в которых запасается вода. А чтобы уменьшить испарение такие листья покрыты восковым налетом, волосками, имеют меньше устьиц. В данном случае листья видоизменились так, что не утратили свои основные функции, при этом приобрели дополнительную — запасание воды.
Есть растения, у которых листья видоизменены в усики. Этими усиками растение цепляется за опору и удерживается в вертикальном положении. Примером растениями с усиками являются горох, чина, вика и другие бобовые. У гороха в усики превращены верхние части листьев.
В природе существуют насекомоядные растения. Их листья видоизменены в своеобразные ловчие аппараты. Когда насекомое садится на лист растения росянки, то приклеивается к нему, т. к. лист покрыт волосками, выделяющими вязкую массу. После этого волоски и сам лист сворачиваются. Внутри образовавшейся полости насекомое переваривается за счет выделяемых листом ферментов. Из насекомого росянка усваивает богатые азотом органические вещества. Именно из-за нехватки азота и других микроэлементов в местах своего обитания листья росянки приобрели столь специфическую функцию.
Еще одним видоизменением листьев являются чешуи. При этом чешуи бывают разными, т. к. выполняют различные функции. Например, у лука в луковице листья превращены в сочные чешуи, в которых откладывается запас питательных веществ. Другие чешуи покрывают почки. В этом случае они выполняют защитную функцию.
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
Кактусы — многолетние суккуленты семейства кактусовых. Преимущественно обитатели пустынь и полупустынь американского континента.
Листья кактусов редуцированы и заменены колючками у большинства видов, стебли представляют собой вместительные водные резервуары. Все кактусы имеют ареолы (метаморфоза пазушной почки), из которых развиваются цветки, вырастают "детки" кактусов. Своеобразный внешний вид в сочетании с очень красивым цветением создал этим растениям большую популярность у любителей комнатного цветоводства. Для комнатной культуры рекомендуются следующие виды и группы видов.
Пейрескии имеют настоящие листья и вырастают в крупные кустарники, часто служат подвоями для прививки на них кактусов со слабыми корнями.
Опунции характеризуются лепешкообразными сочленениями стебля и ареолами, на которых, кроме колючек, развиваются очень острые мелкие щетинки (глохидии), легко вонзающиеся в кожу и одежду. Они, однако, нередко очень декоративны (например, у разновидностей опунции мелкоопушённой).
Цереусы отличаются столбовидными гранистыми стеблями, у разных видов оригинально опушёнными длинными или короткими волосками, или же голыми и голубоватыми (цереус, цефалоцереус, эспостоа, ореоцереус, лемереоцереус, трихоцереус).
Группа "ежевидных" кактусов охватывает большое разнообразие родов, для которых характерны округлая форма и множество колючек (отсюда название). Для разведения в комнатах можно рекомендовать эхинопсис, эхинокактус, эхиноцереус, ребуцию, айлостеру, лобивию и псевдолобивию, пародию, гимнокалициум, ферокактус, хаматокактус и многие другие.
Маммиллярии — группа сосочковых кактусов; отличаются разнообразием форм и колючек. У маммиллярий бугорки (сосочки) располагаются по спирали вокруг стебля, а цветки возникают между ареолами на бугорках.
В отличие от вышеперечисленных видов эпифиллюм, рипсалис, эпифиллопсис, рипсалидопсис и зигокактус — лесные кактусы. Большинство из них — эпифиты, поэтому в комнатной культуре они лучше развиваются привитыми (например, на пейрескию). Это тенелюбивые растения, они не переносят прямых солнечных лучей. В зимний период требуют постоянного увлажнения. Сажать их надо в рыхлую перегнойную землю с примесью песка и угля.
Все пустынные кактусы можно культивировать в почве, составленной из дерновой и листовой земли с добавлением речного песка, мелкобитого кирпича или черепков, мела и древесного угля. Это светолюбивые растения, они нуждаются в максимальном количестве солнца и очень хорошо растут на открытом воздухе. Зимой кактусы надо содержать в холодном (от -6 градусов до -8 градусов) и обязательно сухом месте. С октября и до марта кактусы при холодной зимовке не следует поливать, тогда они интенсивно цветут. Лучший способ полива — погрузить горшки с растениями в воду до прекращения пузырьков воздуха, а затем их хорошо просушить. Низ горшка необходимо на 3-4 см засыпать слоем мелких черепков. У молодых растений потребность во влаге выше, поэтому зимой их раз в месяц нужно поливать и следить, чтобы земля не пересыхала и не превращалась в пыль. Засушить взрослые кактусы трудно, а от избытка воды они легко загнивают. Уменьшение полива зимой еще не дает кактусу нужного периода покоя.
Содержание
Острые колючки кактуса — это средство защиты или добычи влаги?
Для этого необходима пониженная температура, которой легко достигнуть, отгородив подоконник с находящимися на нём кактусами от комнаты стеклом или полиэтиленовой пленкой.
Посев кактусов требует особого внимания. Сеять семена надо в промытый речной песок, смешанный пополам с листовой землей, слегка вдавливая семена. До появления всходов посевы желательно держать при температуре 25-30 градусов и опрыскивать только из пульверизатора. Первое время посевы надо прикрывать стеклом. Маленькие всходы следует несколько раз пикировать, чтобы они лучше развивались. В первый год их нельзя пересушивать, держать на слишком ярком солнце или на сквозняках.
Легче размножать кактусы черенками. Черенки надо срезать острым ножом, присыпать серой или углём и оставить на 3-4 дня подсохнуть. Укоренять черенки следует в промытом речном песке (желательно на подогреве). Как только образуются корни, и черенки станут заметно подрастать, их можно высадить в небольшую посуду. За 3-5 дней до пересадки следует прекратить полив кактусов, чтобы земляной ком пересох, и земля легко отделилась от корней. После пересадки растение надо поставить в тень и 5 дней не поливать, чтобы не сгнили случайно пораненные при пересадке корешки. Лучшее время для пересадки — весна. Чтобы не наколоть руки, кактусы при пересадке следует держать полоской достаточно плотной сложенной в несколько раз бумаги.
Приспособления кактуса к условиям окружающей среды.
Распространение. Родина кактусов — континентальная и островная Америка. Они встречаются от Канады до Патагонии и Огненной Земли и от островов Галапагос до Вест-Индии. Богаче всего видами и жизненными формами кактусовых Мексика. В США кактусовых особенно много в Техасе, Аризоне и Нью-Мексико, хотя естественный ареал семейства охватывает почти все штаты, за исключением Гавайев, где кактусы натурализовались после интродукции. Тонковетвистый эпифитный кактус Rhipsalis в диком виде произрастает на западе Африки, Мадагаскаре и в Шри-Ланке.
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Считается, что он занесен туда в древности птицами или человеком.
Происхождение:Предками кактусов были, скорее всего, достаточно влаголюбивые растения с хорошо развитыми листьями, возможно, лианы. В результате геологических процессов климат в местах произрастания древних кактусовых стал значительно суше. Растения, не сумевшие адаптироваться к изменившимся условиям, вымерли, а кактусовые выжили за счет частичной или полной редукции листьев.
Адаптации.
Кактус старается поглотить как можно больше влаги и запасти её на длительный срок. А потом очень медленно расходует её. Итак, кактус должен увеличить объём, чтобы запасти больше воды, но должен уменьшить свою поверхность, чтобы уменьшить испарение. Из математики известно, что геометрическим телом, которое имеет наибольший объём при наименьшей поверхности, является шар. Поэтому кактусы чаще всего встречаются шарообразные.
Функцию листьев выполняет зелёный стебель округлой, приземистой или вытянутой цилиндрической формы, ребристый, плоский как лист или вытянутый наподобие виноградной лозы. Они взяли на себя основную функцию листьев – фотосинтез.
Гигантский кактус карнегия живет 150-200 лет, иногда достигая веса 7 тонн. Широко распростертая корневая система расположена у самой поверхности почвы. Наверное, поэтому в радиусе 15-20 м отсутствуют другие кактусы. Удивительна устойчивость карнегии к неблагоприятным условиям среды: больше года, например, она может находиться без воды, а боковые побеги продолжают цветение даже после отмирания основного ствола. Ствол карнегии достаточно плотный, и некоторые виды дятлов выдалбливают в нем дупла, в которых в дальнейшем могут гнездиться и другие виды птиц.
Организмы приспосабливаются к одной и той же среде зачастую по-разному. Общие и различные приспособления акулы и дельфина.
Вывод: приспособления организмов появляются в результате действия движущих сил эволюции(борьбы за существование, естественного отбора, наследственной изменчивости).Так естественный отбор их всего многообразия ненаправленных наследственных изменений отбирает и закрепляет только те, которые обеспечивают популяции или виду в целом оптимальные приспособления к данным условиям существования.
Относительный характер приспособленности.
Приспособленность организмов к среде выработана в процессе длительного исторического развития под действием естественных причин и не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания часто изменяются быстрее, чем формируются приспособления. Соответствуя конкретной среде обитания, приспособления теряют свое значение при ее изменении. Доказательством относительного характера приспособленности могут быть следующие факты: защитные приспособления от одних врагов оказываются не эффективными от других (например, ядовитых змей, опасных для многих животных, поедают мангусты, ежи, свиньи); проявление инстинктов у животных может оказаться нецелесообразным (ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но так же летят и на огонь, хотя и гибнут при этом); полезный в одних условиях орган становится бесполезным и даже относительно вредным в другой среде (перепонки между пальцами у горных гусей, которые никогда не опускаются на воду); возможны и более совершенные приспособления к данной среде обитания.
Приспособленность к среде обитания носит относительный характер, полезна только в тех условиях, в которых она исторически сформировалась. При изменении этих условий адаптации теряют свою ценность или даже приносят вред организму.
Где растут кактусы?
Кактусовые, или попросту кактусы, относятся к многолетним цветковым растениям. Принято считать, что они выделились эволюционно около 40 миллионов лет назад. Тогда Африка и Южная Америка были уже отделены друг от друга, а Северная Америка еще не соединилась с Южной.
Несмотря на то, что ископаемых остатков кактусов тех времен не было найдено, считается, что сперва возникли они именно в Южной Америке, а на северный континент попали всего 5-10 миллионов лет назад.
Где растут кактусы в природе?
До сего дня кактусы в дикой природе произрастают преимущественно на Американских континентах. Именно оттуда они в свое время были перевезены людьми и перенесены птицами в Европу.
Однако же представителей кактусовых в природе можно встретить не только в Америке. Некоторые виды довольно давно произрастают в тропической части Африки, на Цейлоне и прочих островах Индийского океана.
Где еще растут кактусы: заросли этого растения можно встретить в Австралии, на Аравийском полуострове, Средиземноморье, на Канарских островах, в Монако и Испании. В диком виде произрастают кактусы и на территории бывшего Советского Союза. В большинстве случаев, кактусы в эти места были искусственно завезены человеком.
Условия для произрастания кактусов
В основном кактусы предпочитают степи, пустыни и полупустыни. Иногда их можно встретить и во влажных тропических лесах. Довольно редко, но все же произрастают они и на влажных побережьях.
В Мексике кактусы растут в полынных, креозотовых, а также в высокогорных суккулентных пустынях. В высокогорных пустынях кактусы сосредоточены главным образом на Мексиканском плато, а также в западных и восточных частях Сьерра-Мадре.
В каких пустынях растут кактусы: кактусы довольно обширно и густо населяют пустыни Перу, Чили, Боливии и Аргентины. Там отмечено богатое разнообразие данных растений.
В каких странах растут кактусы?
Если обозначить географию произрастания кактусовых по странам, список будет примерно следующим: Мексика, Бразилия, Боливия, Чили, Аргентина, США (Техас, Аризона, Нью-Мексико), Канада, Китай, Индия, Австралия, Испания, Монако, Мадагаскар, Шри-Ланка, западные страны Африки.
В качестве декоративных растений, люди научились выращивать кактусы в открытом грунте практически повсеместно, а исключением, разве что, Арктики. В качестве комнатных же растений кактусы давно заселили всю планету.
Статьи по теме:
Где растет морошка? Северная морошка – ягода очень известная. колючки кактуса — это видоизмененныеЦенят ее в первую очередь, за богатый витаминный состав. Охотники и моряки издревле эту ягоду использовали для борьбы с цингой. Морошку можно собрать собственными руками, но для этого нужно сначала узнать, где она растет. |
Где растут апельсины? Яркий аромат и сочная сладость апельсинов сделали это фрукт любимцем многих из нас. Апельсин популярен и в свежем виде, и в виде соков, варенья или желе. Конечно, лучше всего лакомиться солнечными фруктами в местах их произрастания. В каких именно странах растут апельсины – в статье. |
Как растет имбирь в домашних условиях? Ароматный и очень полезный корень имбиря популярен и в медицине, и в кулинарии. Но цена имбиря в магазинах часто завышена, так что многие хозяйки задумываются, можно ли самостоятельно выращивать имбирь на даче или в квартире. Как растет имбирь в домашних условиях – расскажет статья. |
Где в России растет черная бузина? Кусты или невысокие деревья черной бузины привлекательны внешне, а также регулярно радуют своих владельцев обильным урожаем глянцевых черных ягод. Это растение очень полезно – в медицине используются все его части. Узнать, где на территории России растет черная бузина можно из статьи. |
И где же хлоропласт у кактусов?
Ведь большинство кактусов «голые».
Причина появления видоизменения у кактуса?
Большинство кактусов – стволовые суккуленты (стоит помнить, что не каждый суккулент кактус, и не все кактусы суккуленты). Ствол является резервуаром, в котором хранится вода.
Маленькие или рудиментарные листья растений помогают им ограничить потерю воды в жарких климатических условиях. Когда уменьшается размер листьев, уменьшается и содержание хлоропластов, и чтобы избежать этого недостатка в ходе эволюции функция фотосинтеза перешла в мясистый стебель (именно поэтому тело кактусов зеленого цвета). Но зеленый стебель есть у большинства растений в молодом возрасте. У стеблей, которые умеют осуществлять процесс фотосинтеза, есть поры, через которые проходит газообмен.
В результате образуется функциональная проблема: поры растения при газообмене должны быть открыты, но если поры будут открыты, то через них будет происходить потеря воды. Кактусы решают данную проблему так: днем они накапливают солнечную энергию, а ночью благополучно запускают процесс фотосинтеза. Ночью потеря воды будет минимальной из-за низкого температурного режима окружающей среды.
Но все же, процесс ночного фотосинтеза происходит не у всех кактусов. Например, для перескиопсисов характерен С3-фотосинтез, а газообмен у них происходит днем (утром устьица открывается и закрывается ближе к ночи). Засуха же может привести к тому, что газообмен будет происходить преимущественно ночью.
Ответ оставил Гость
При всем разнообразии форм в морфологии кактусов имеется много общего, как между собой, так и с другими растениями.
Целесообразно остановиться подробнее на строении различных частей кактуса, разобрать их функциональные особенности, черты сходства и различия. Это послужит ступенькой к пониманию физиологии роста и развития этих высокоспециализированных растений.
Кактусы относятся к высшим растениям, имеют вегетативные (корень, стебель, лист) и генеративные (цветок) органы.
Для вегетативных органов характерна полярность.
Какую функцию выполняют колючки кактуса
Каждый орган имеет два полюса: верхний, или верхушечный, — терминальный и нижний, или основной, — базальный. Основы вегетативных органов заложены уже в зародыше семени. С наступлением благоприятной температуры и влажности семена всасывают воду и при достаточном доступе воздуха начинают прорастать. Вначале из семени выходит зародышевый корешок, затем начинает формироваться стебель. Место соединения корня со стеблем называется корневой шейкой.
У проростков кактусов вначале развивается зародышевый стебель — гипокотиль с парой крошечных выростов зародышевых листочков — семядолей. Впоследствии гипокотиль и семядоли срастаются с корневой шейкой и морфологически обнаруживаются только на срезах.
Рост осевых органов корня и стебля в длину осуществляется за счет быстро растущих клеток первичной меристемы, расположенной в верхушках этих органов, а в ширину — за счет клеток вторичной меристемы — камбия.