Текст реферата: страница 1
3. Свет как экологический фактор. Светолюбивые растения и их морфолого-физиологические приспособления к различному режиму освещения. Фотопериодизм. Растения длинного и короткого дня.
Излучение Солнца выполняет по отношению к живой природе двоякую функцию. Во-первых, это источник тепла, от количества которого зависит активность жизни на данной территории; во-вторых, свет служит сигналом, определяющим активность процессов жизнедеятельности, а также ориентиром при передвижении в пространстве.
Свет – один из наиболее важных для жизни растения абиотических факторов местообитания, что определяется его ролью в процессе фотосинтеза.
Для растительных организмов большое значение имеют длина волны воспринимаемого излучения, его интенсивность и продолжительность воздействия (длина светового периода суток, или фотопериод). Видимый, или белый свет, составляет около 45% общего количества лучистой энергии, падающей на Землю. Ультрафиолетовые лучи составляют около 10% всей лучистой энергии. Невидимые для человека, они воспринимаются органами зрения насекомых и служат им для ориентации на местности в сырую погоду.
Наибольшее значение для организма имеет видимый свет с длинной волны от 0,4 до 0,75мкм. Энергия видимого света используется для процессов фотосинтеза в клетках растений. При этом листьями особенно сильно поглощаются оранжево-красные (0,66-0,68мкм) и сине-фиолетовые (0,4-0,5мкм) лучи. На биосинтез расходуется от 0,1 до 1% приходящей солнечной энергии, иногда коэффициент полезного действия фотосинтезирующей растительности достигает нескольких процентов.
Разнообразие световых условий, при которых живут растения, очень велико. В разных местообитаниях неодинаковы интенсивность солнечной радиации, ее спектральный состав, продолжительность освещения и т.д. У растений интенсивность фотосинтеза возрастает с увеличением освещенности до известного предела, называемого уровнем светового насыщения или экологического оптимума. Дальнейшее усиление светового потока не сопровождается увеличением фотосинтеза, а затем приводит к его угнетению.
По отношению к свету различают три группы растений: светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые.
У светолюбивых растений экологический оптимум находится в области полного солнечного освещения и затенение действует на них угнетающе. Это растения которые обитают на открытых местах в условиях полного солнечного освещения (степные и луговые травы, культурные растения открытого грунта и многие другие. Но у светолюбивых растений увеличение освещенности сверх оптимальной подавляет фотосинтез.
Соответственно местообитаниям у растений выработались анатомо-морфологические приспособления к тем или иным условиям светового режима. Одно из самых наглядных различий внешнего облика растений в разных световых условиях – неодинаковая величина листовых пластинок. У светолюбивых растений листья обычно более мелкие, чем у тенелюбивых. У растений гелиофитов листья обычно ориентированы так, чтобы уменьшить дозу радиации в самые «опасные» дневные часы: листовые пластинки расположены вертикально или под большим углом к горизонтальной плоскости, так что днем листья получают лишь скользящие лучи. Так ориентированы листья у эвкалиптов, мимоз, акаций и многих степных растений.
У многих гелиофитов поверхность листа имеет особенности,способствующие отражению лучей: блестящая поверхность, многочисленные кристаллические включения, играющие роль «экрана», и т.д. У гелиофитов хорошо развита палисадная ткань, часто состоящая из узких и длинных клеток. Ряд растений-гелиофитов характеризуется изолатеральным типом строения листовой пластинки.
В регуляции активности растений и их развитии большое значение имеет продолжительность освещения (фотопериод). Смену дня и ночи, а также изменение продолжительности светового периода суток растения используют как сигналы для распределения своих функций во времени и для программирования своих жизненных циклов таким образом, чтобы использовать самые благоприятные условия. Например, в умеренных зонах выше и ниже экватора цикл развития растений приурочен к определенным сезонам года. Подготовка к зиме осуществляется не на основе изменения температурных условий, которые весьма изменчивы, а вследствие сокращения длины дня, которая в отличие от других сезонных характеристик всегда одинакова в определенное время года в данном месте. Изменения фотопериода служит пусковым сигналом, включающим физиологические процессы. Весной, с удлинением светового периода, начинается рост и цветение у растений. Укорочение светового периода осенью служит сигналом растениям для сбрасывания листьев. Изменение длины дня воспринимаются специальными пигментами у растений.
Способность организмов воспринимать время, наличие у них «биологических часов» – важное физиологическое приспособление, повышающее шансы на выживание в данных условиях среды. Там, где нет выраженных сезонных изменений климата, большинство видов не обладает фотопериодизмом. Например, у многих тропических деревьев цветение и плодоношение растянуто во времени, и на дереве одновременно встречаются и цветки, и плоды.
Длиннодневные растения преимущественно северных широт для цветения нуждаются в длине дня 12ч. и выше (лен, рожь, овес, лук, морковь и др.); короткодневные растения тропического происхождения переходят к цветению, когда продолжительность дня становится менее 12ч. (георгины, хризантемы, просо, конопля и др.). Значение особенностей фотопериодической реакции необходимо при введении растения в культуру.
Инфракрасное излучение составляет примерно 45% от общего количества солнечной энергии, притекающей к Земле. Инфракрасные лучи поглощаются тканями растений, объектами неживой природы, в том числе водой. Любая поверхность, имеющая температуру выше нуля, испускает длинноволновые инфракрасные (тепловые) лучи. Поэтому растения получают тепловую энергию не только от Солнца, но и от предметов окружающей среды.
13.Отдел зеленые водоросли. Одноклеточные, колониальные и многоклеточные зеленые водоросли. Классификация, особенности строения, питания, размножения. Представители. Роль в природе и хозяйстве.
Водоросли – обширная группа растительных организмов, включающая несколько отделов и около 30 тыс. видов. Размеры водорослей зависят от уровня их организации. Их тело может быть представлено одной клеткой или колонией клеток, или многоклеточным слоевищем. Настоящих тканей нет. Вегетативные органы также отсутствуют.
Зеленые водоросли – самый многочисленный из всех отделов водорослей. Он насчитывает от 13 до 20 тыс. видов и включает одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. Представители отдела большей частью обитают в пресных водах, хотя имеются морские и наземные виды. Все они отличаются чистым зеленым цветом своих слоевищ, сходным с окраской высших растений и обусловленным преобладанием хлорофиллов над другими пигментами. Из ассимиляционных пигментов у них обнаружены хлорофиллы a и b, ?- и ?-каротины. Хлоропласты окружены оболочкой из двух мембран. Пиреноид отсутствует или имеется. Ундулиподии у подвижных форм в числе двух, четырех, реже многих; они одинаковой длины и одинакового строения. Клетки одноядерные и многоядерные, в большенстве покрыты целлюлозной и пектиновой оболочкой, редко голые. Наблюдаются изо- и гетероморфная смены поколений. Запасной продукт – крахмал, откладывающийся внутри хлоропластов, редко масло.
Вследствие разнообразия строения зеленые водоросли делят на пять классов, в том числе вольвоксовые (основная форма вегетативного тела – подвижные жгутиковые клетки и колонии таких клеток), протококковые (основная форма вегетативного тела – неподвижные клетки с плотной оболочкой и колонии таких клеток), улотриксовые (многоклеточные нитчатые и пластинчатые формы). К зеленым водорослям примыкают наиболее сложно устроенные харовые водоросли, произошедшие от зеленых и выделяемые ныне в самостоятельный отдел.
Большой род зеленых водорослей хламидомонада (Clamydomonas) включает около 320 видов одноклеточных организмов. Виды этого рода обитают в лужах, канавах и других пресных водоемах. При массовом их развитии вода нередко принимает зеленую окраску. Хламидомонады имеют эллипсоидальную форму клетки с небольшим бесцветным «носиком» на переднем конце,
