Приспособления растений

Приспособления растений — это особенности строения, жизненных процессов и поведения, которые повышают вероятность выживания и размножения в определённых условиях среды. Они помогают получать воду и свет, уменьшать потерю влаги, переносить холод или засуху и распространять семена.

Что называют приспособлением

Приспособления формируются постепенно в ходе эволюции. В популяции возникают наследственные различия, и растения с полезными признаками чаще выживают и оставляют потомство. Поэтому приспособление нельзя считать сознательным ответом растения на потребность: растение не «решает» отрастить корень, а наследует особенности, которые оказались полезными.

Важно отличать наследственное приспособление от временного изменения. Если лист немного изменил положение из-за освещения, это реакция организма. Если у вида в течение многих поколений сформировались мелкие листья и глубокая корневая система, это эволюционное приспособление.

Приспособления к получению воды и минеральных веществ

Корень закрепляет растение в почве, поглощает воду и минеральные соли. Минеральное питание особенно важно для образования белков, хлорофилла и других веществ. У многих растений корни разветвлены и образуют большую поглощающую поверхность.

• Корневые волоски увеличивают площадь соприкосновения корня с почвой и облегчают поглощение воды.
• Глубокая корневая система позволяет использовать воду из нижних слоёв почвы.
• Поверхностные разветвлённые корни быстро поглощают воду после дождей.
• У некоторых растений корни запасают воду или питательные вещества, например у свёклы и моркови.
• Микориза — взаимовыгодное сожительство корней с грибницей: гриб получает органические вещества, а растение — воду и минеральные соли.

У растений засушливых мест корни часто уходят глубоко или широко распространяются около поверхности. У болотных растений могут образовываться воздушные корни, помогающие получать кислород из воздуха, если почва бедна им.

Приспособления к свету, газообмену и испарению

Лист — главный орган фотосинтеза. Его плоская форма увеличивает площадь, которая улавливает свет. Внутри листа находятся ткани с хлоропластами, а устьица обеспечивают газообмен: через них поступает углекислый газ и выделяется кислород. Одновременно через устьица испаряется вода.

Растения регулируют потерю воды несколькими способами. Устьица могут закрываться при засухе. Восковая кутикула на поверхности листа уменьшает испарение. Опушение отражает часть солнечного излучения и удерживает слой влажного воздуха около поверхности. У растений пустынь листья могут быть очень мелкими, превращаться в колючки или опадать в самый сухой период.

Транспирация создаёт восходящий ток воды по проводящим тканям, но чрезмерная потеря воды опасна. Поэтому у ксерофитов — растений засушливых мест — часто встречаются мясистые стебли или листья, где запасается вода. У водных растений, наоборот, механические и покровные ткани могут быть развиты слабее: вода окружает растение со всех сторон.

Приспособления к температуре и недостатку света

Температура влияет на скорость химических реакций и жизненных процессов. В холодный период многие растения замедляют обмен веществ, сбрасывают листья или переходят в состояние покоя. Зимующие почки защищены плотными чешуями и смолистыми веществами. У травянистых многолетников неблагоприятный сезон переживают подземные органы — луковицы, клубни или корневища.

Листопад уменьшает площадь испарения и защищает растение от повреждения морозом: замёрзшая вода в листьях может разрушить клетки. Хвойные растения сохраняют иголки несколько лет. Их иглы имеют малую площадь, толстую кутикулу и часто погружённые устьица, поэтому потеря воды зимой невелика.

В лесу растения конкурируют за свет. Теневыносливые растения имеют крупные и тонкие листья, эффективно улавливающие слабый свет. Светолюбивые растения обычно образуют более мелкие или расположенные под углом листья, уменьшая перегрев и получая много света. Побеги могут изгибаться к источнику освещения — это направленный рост, называемый фототропизмом.

Размножение и распространение

Приспособления к размножению помогают встретиться половым клеткам и расселить потомство. Цветки привлекают опылителей запахом, окраской, нектаром и формой. Пыльца может переноситься насекомыми, ветром, водой или животными. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, а из завязи — плод.

• Мелкая и лёгкая пыльца с воздушными мешками приспособлена к переносу ветром.
• Крупные яркие цветки с нектаром привлекают насекомых и других опылителей.
• Крылатки, хохолки и очень мелкие семена помогают переноситься ветром.
• Колючки, крючки и липкая поверхность плодов позволяют распространяться на шерсти животных.
• Сочные плоды привлекают животных, которые переносят семена или выделяют их с непереваренными остатками.
• Семена с плотной оболочкой могут пережить неблагоприятный период и прорасти при подходящих условиях.

Ответ: интенсивность транспирации у растений одинаковая. Нельзя сравнивать только общую массу потерянной воды: важно учитывать продолжительность наблюдения и, если указано, площадь листьев.

Как распознавать приспособления в задании

В экзаменационном задании сначала определите условие среды: засуха, избыток воды, холод, недостаток света, ветер или участие животных в распространении. Затем найдите признак, который прямо помогает решить проблему. Например, толстый восковой слой связан с уменьшением испарения, а крючки на плодах — с переносом семян животными.