Реакції на несприятливі фактори середовища тільки при деяких умовах є згубними для живих організмів, а в більшості випадків вони мають адаптивне значення. Тому ці відповідні реакції були названі Сельє «загальним адаптаційним синдромом». У більш пізніх роботах терміни «стрес» і «загальний адаптаційний синдром» він вживав як синоніми.

адаптація - це генетично детермінований процес формування захисних систем, які забезпечують підвищення стійкості і протікання онтогенезу в несприятливих для нього умовах.

Адаптація є одним з найважливіших механізмів, який підвищує стійкість біологічної системи, в тому числі рослинного організму, в умовах існування. Чим краще організм адаптований до якогось фактору, тим він стійкіший до його коливань.

Генотипически обумовлена \u200b\u200bздатність організму змінювати метаболізм в певних межах залежно від дії зовнішнього середовища називається нормою реакції. Вона контролюється генотипом і властива всім живим організмам. Більшість модифікацій, які виникають в межах норми реакції, мають адаптивне значення. Вони відповідають змінам довкілля та забезпечують кращу виживаність рослин при коливаннях умови навколишнього середовища. У зв'язку з цим такі модифікації мають еволюційне значення. Термін «норма реакції» введений В.Л. Йогансеном (1909).

Чим більше здатність виду або сорту модифікуватися відповідно до навколишнім середовищем, тим ширше його норма реакції і вище здатність до адаптації. Це властивість відрізняє стійкі сорти сільськогосподарських культур. Як правило, несильні і короткочасні зміни факторів зовнішнього середовища не призводять до істотних порушень фізіологічних функцій рослин. Це обумовлено їх здатністю зберігати відносну динамічну рівновагу внутрішнього середовища і стійкість основних фізіологічних функцій в умовах мінливого зовнішнього середовища. У той же час різкі і тривалі впливу призводять до порушення багатьох функцій рослини, а нерідко і до його загибелі.

Адаптація включає в себе всі процеси і пристосування (анатомічні, морфологічні, фізіологічні, поведінкові та ін.), Які сприяють підвищенню стійкості і сприяють виживанню виду.

1. Анатомо-морфологічні пристосування. У деяких представників ксерофитов довжина кореневої системи досягає кілька десятків метрів, що дозволяє рослині використовувати грунтову воду і не відчувати нестачу вологи в умовах грунтової і атмосферної посухи. У інших ксерофитов наявність товстої кутикули, опушенность листя, перетворення листя в колючки зменшують втрати води, що дуже важливо в умовах нестачі вологи.

Пекучі волоски і колючки захищають рослини від поїдання тваринами.

Дерева в тундрі або на великих гірських висотах мають вигляд приосадкуватих сланких чагарників, взимку вони засипаються снігом, який захищає їх від сильних морозів.

У гірських районах з великими добовими коливаннями температури рослини часто мають форму розпластаних подушок з щільно розташованими численними стеблами. Це дозволяє зберігати усередині подушок вологу і відносно рівномірну протягом доби температуру.

У болотних і водних рослин формується спеціальна воздухоносной паренхіма (аеренхіма), яка є резервуаром повітря і полегшує дихання частин рослини, занурених у воду.

2. Фізіолого-біохімічні пристосування. У сукулентів пристосуванням для зростання в умовах пустель і напівпустель є засвоєння СО 2 в ході фотосинтезу по CAM-шляху. У цих рослин продихи вдень закриті. Таким чином, рослина зберігає внутрішні запаси води від випаровування. У пустелях вода є головним чинником, що обмежує ріст рослин. Устячка відкриваються вночі, і в цей час відбувається надходження СО 2 в фотосинтезирующие тканини. Подальше залучення СО 2 в фотосинтетичний цикл відбувається вдень вже при закритих продихи.

До фізіолого-біохімічним пристосуванням ставляться здатність устьиц відкриватися і закриватися, в залежності від зовнішніх умов. Синтез в клітинах абсцизовой кислоти, проліну, захисних білків, фитоалексинов, фітонцидів, підвищення активності ферментів, які протидіють окислювальному розпаду органічних речовин, Накопичення в клітинах цукрів і ряд інших змін в обміні речовин сприяє підвищенню стійкості рослин до несприятливих умов зовнішнього середовища.

Одна і та ж біохімічна реакція може здійснюватися декількома молекулярними формами одного і того ж ферменту (изоферментами), при цьому кожна ізоформа проявляє каталітичну активність у відносно вузькому діапазоні деякого параметра навколишнього середовища, наприклад температури. Наявність цілого ряду ізоферментів дозволяє рослині здійснювати реакцію в значно ширшому діапазоні температур, в порівнянні з кожним окремим ферментом. Це дає можливість рослині успішно виконувати життєві функції в умовах, що змінюються температурних умовах.

3. Поведінкові пристосування, або уникнення дії несприятливого фактора. Прикладом можуть служити ефемери і ефемероїди (мак, зірочник, крокуси, тюльпани, проліски). Вони проходять весь цикл свого розвитку навесні за 1,5-2 місяці, ще до настання спеки і посухи. Таким чином, вони як би йдуть, або уникають попадання під вплив стресора. Подібним чином ранньостиглі сорти сільськогосподарських культур формують урожай до настання несприятливих сезонних явищ: серпневих туманів, дощів, заморозків. Тому селекція багатьох сільськогосподарських культур спрямована на створення ранньостиглих сортів. Багаторічні рослини зимують у вигляді кореневищ і цибулин в грунті під снігом, що захищає їх від вимерзання.

Адаптація рослин до несприятливих факторів здійснюється одночасно на багатьох рівнях регуляції - від окремої клітини до фітоценозу. Чим вище рівень організації (клітка організм, популяція) тим більше число механізмів одночасно бере участь в адаптації рослин до стресів.

Регуляція метаболічних і адаптаційних процесів всередині клітини здійснюється за допомогою систем: метаболічної (ферментативної); генетичної; мембранної. Ці системи тісно пов'язані між собою. Так, властивості мембран залежать від генної активності, а диференціальна активність самих генів знаходиться під контролем мембран. Синтез ферментів і їх активність контролюються на генетичному рівні, в той же час ферменти регулюють нуклеїнових обмін в клітині.

на організмовому рівні до клітинних механізмів адаптації додаються нові, що відображають взаємодію органів. У несприятливих умовах рослини створюють і зберігають таку кількість плодоелементів, яке в достатній кількості забезпечене необхідними речовинами, щоб сформувати повноцінні насіння. Наприклад, в суцвіттях культурних злаків і в кронах плодових дерев в несприятливих умовах більше половини заложившихся зав'язі можуть впасти. Такі зміни засновані на конкурентних відносинах між органами за фізіологічно активні і поживні речовини.

В умовах стресів різко прискорюються процеси старіння і опадання нижніх листків. При цьому потрібні рослинам речовини переміщаються з них в молоді органи, відповідаючи стратегії виживання організму. завдяки реутилізацію поживних речовин з нижнього листя зберігаються життєздатними молодші - верхні листки.

Діють механізми регенерації втрачених органів. Наприклад, поверхня поранення покривається вторинної покривної тканиною (рани перидермой), рана на стовбурі чи гілці зарубцьовується напливами (каллюс). При втраті верхівкового пагона у рослин пробуджуються сплячі бруньки і посилено розвиваються бічні пагони. Весняне відновлення листя замість опалого восени - це також приклад природної регенерації органів. Регенерація як біологічне пристосування, що забезпечує вегетативне розмноження рослин відрізками кореня, кореневища, слані, стебловими і листовими живцями, ізольованими клітинами, окремими протопластами, має велике практичне значення для рослинництва, плодівництва, лісівництва, декоративного садівництва та ін.

У процесах захисту і адаптації на рівні рослини бере участь і гормональна система. Наприклад, при дії несприятливих умов в рослині різко зростає вміст інгібіторів росту: етилену і абсциссой кислоти. Вони знижують обмін речовин, гальмують ростові процеси, прискорюють старіння, опадання органів, перехід рослини в стан спокою. Гальмування функціональної активності в умовах стресу під впливом інгібіторів росту є характерною для рослин реакцією. Одночасно з цим в тканинах знижується вміст стимуляторів росту: цитокинина, ауксина і гиббереллинов.

на популяційному рівні приєднується відбір, який призводить до появи більш пристосованих організмів. Можливість відбору визначається існуванням внутрипопуляционной мінливості стійкості рослин до різних факторів зовнішнього середовища. Прикладом внутрипопуляционной мінливості по стійкості може служити недружні появи сходів на засоленої грунті і збільшення варіювання термінів проростання при посиленні дії стресора.

Вид в сучасному поданні складається з великого числа біотипів - більш дрібних екологічних одиниць, генетично однакових, але виявляють різну стійкість до факторів зовнішнього середовища. В різних умовах не всі біотипи однаково життєві, і в результаті конкуренції залишаються лише ті з них, які найбільш відповідають даним умовам. Тобто, стійкість популяції (сорти) до того чи іншого фактору визначається стійкістю складових популяцію організмів. Стійкі сорти мають в своєму складі набір біотипів, що забезпечують хорошу продуктивність навіть в несприятливих умовах.

Разом з тим, в процесі багаторічного культивування у сортів змінюється склад і співвідношення біотипів в популяції, що відбивається на продуктивності і якості сорту, часто не в кращу сторону.

Отже, адаптація включає в себе всі процеси і пристосування, що підвищують стійкість рослин до несприятливих умов середовища (анатомічні, морфологічні, фізіологічні, біохімічні, поведінкові, популяційні і ін.)

Але для вибору найбільш ефективного шляху адаптації головним є час, протягом якого організм повинен пристосуватися до нових умов.

При раптовому дії екстремального фактора відповідь не може бути відкладений, він повинен піти негайно, щоб виключити незворотні пошкодження рослини. При тривалих впливах невеликої сили адаптаційні перебудови відбуваються поступово, при цьому збільшується вибір можливих стратегій.

У зв'язку з цим розрізняють три головні стратегії адаптації: еволюційні, онтогенетические і термінові. Завдання стратегії - ефективне використання наявних ресурсів для досягнення основної мети - виживання організму в умовах стресу. Стратегія адаптації спрямована на підтримку структурної цілісності життєво важливих макромолекул і функціональної активності клітинних структур, збереження систем регуляції життєдіяльності, забезпечення рослин енергією.

Еволюційні, або филогенетические адаптації (Філогенез - розвиток біологічного виду в часі) - це адаптації, що виникають в ході еволюційного процесу на основі генетичних мутацій, відбору і передаються у спадок. Вони є найбільш надійними для виживання рослин.

У кожного виду рослин в процесі еволюції виробилися певні потреби до умов існування і пристосованість до займаної ним екологічної ніші, стійке пристосування організму до середовища проживання. Влаголюби і тіньовитривалість, жароустойчивость, холодостійкість та інші екологічні особливості конкретних видів рослин сформувалися в результаті тривалої дії відповідних умов. Так, теплолюбні і короткодневние рослини характерні для південних широт, менш вимогливі до тепла і дліннодневние рослини - для північних. Добре відомі численні еволюційні адаптації до посухи рослин-ксерофитов: економне витрачання води, глибоко залягає коренева система, скидання листя і перехід в стан спокою і інші пристосування.

У зв'язку з цим сорти сільськогосподарських рослин виявляють стійкість саме до тих факторів зовнішнього середовища, на тлі яких проводиться селекція і відбір продуктивних форм. Якщо відбір проходить в ряді послідовних генерацій на тлі постійного впливу будь-якого несприятливого фактора, то стійкість сорту до нього може бути істотно збільшена. Закономірно, що сорти селекції НДІ сільського господарства Південного Сходу (м Саратов), більш стійкі до посухи, ніж сорти, створені в селекційних центрах Московської області. Таким же шляхом в екологічних зонах з несприятливими почвеннокліматіческімі умовами сформувалися стійкі місцеві сорти рослин, а ендемічні види рослин стійкі саме до того стрессору, який виражений в ареалі їх проживання.

Характеристика стійкості сортів ярої пшениці з колекції Всеросійського інституту рослинництва (Семенов та ін., 2005)

У природній обстановці умови середовища зазвичай змінюються дуже швидко, і часу, протягом якого стресовий фактор досягає пошкоджуючого рівня, недостатньо для формування еволюційних пристосувань. У цих випадках рослини використовують не постійні, а індуковані стрессором захисні механізми, формування яких генетично зумовлено (детерміновано).

Онтогенетические (фенотипічні) адаптації не пов'язані з генетичними мутаціями і не передаються у спадок. Формування такого роду адаптацій вимагає порівняно багато часу, тому їх називають довгостроковими адаптаціями. Одним з таких механізмів є здатність ряду рослин формувати водозберігаючими шлях фотосинтезу CAM-типу в умовах водного дефіциту, викликаного посухою, засоленням, дією низьких температур та інших стрессорами.

Ця адаптація пов'язана з індукцією експресії «неактивного» в нормальних умовах гена фосфоенолпіруваткарбоксілази і генів інших ферментів CAM-шляху засвоєння СО 2, з біосинтезу осмолітов (проліну), з активацією антиоксидантних систем і зміною добових ритмів устьічних рухів. Все це призводить до дуже економного витрачання води.

У польових культур, наприклад, у кукурудзи, аеренхіма в звичайних умовах зростання відсутнє. Але в умовах затоплення і нестачі в тканинах кисню в коренях у неї відбувається загибель частини клітин первинної кори кореня і стебла (апоптоз, або програмована смерть клітин). На їх місці утворюються порожнини, за якими кисень з надземної частини рослини транспортується в кореневу систему. Сигналом для загибелі клітин є синтез етилену.

термінова адаптація відбувається при швидких і інтенсивних змінах умов проживання. В основі її лежить утворення і функціонування шокових захисних систем. До шоковим захисним системам ставляться, наприклад, система білків теплового шоку, яка утворюється у відповідь на швидке підвищення температури. Ці механізми забезпечують короткочасні умови виживання при дії шкідливого чинника і тим самим створюють передумови для формування більш надійних довготривалих спеціалізованих механізмів адаптації. Прикладом спеціалізованих механізмів адаптації є новоутворення антифризних білків при низьких температурах або синтез цукрів в процесі перезимівлі озимих культур. Разом з тим, якщо шкідливу дію фактора перевищує захисні і репараційні можливості організму, то неминуче настає смерть. В цьому випадку організм гине на етапі термінової або на етапі спеціалізованої адаптації в залежності від інтенсивності і тривалості дії екстремального фактора.

розрізняють специфічні і неспецифічні (загальні) відповідні реакції рослин на стресор.

неспецифічні реакції не залежить від природи діючого фактора. Вони одні і ті ж при дії високої і низької температури, нестачі або надлишку вологи, високої концентрації солей в грунті або шкідливих газів в повітрі. У всіх випадках в клітинах рослин підвищується проникність мембран, порушується дихання, зростає гідролітичні розпад речовин, збільшується синтез етилену і абсцизової кислоти, гальмується розподіл і розтягнення клітин.

У таблиці представлений комплекс неспецифічних змін, що відбуваються у рослин під впливом різних факторів зовнішнього середовища.

Зміна фізіологічних параметрів у рослин під дією стресових умов (по Г.В, Удовенко, 1995)

Виходячи з даних таблиці видно, що стійкість рослин до декільком факторам супроводжується односпрямованим фізіологічними змінами. Це дає підставу вважати, що підвищення стійкості рослин до одного фактору може супроводжуватися підвищенням стійкості до іншого. Це підтверджено експериментами.

Дослідами в Інституті фізіології рослин РАН (Вл. В. Кузнєцов та ін.) Показано, що короткочасна теплова обробка рослин бавовнику супроводжується підвищенням їх стійкості до подальшого засолення. А адаптація рослин до засолення призводить до підвищення їх стійкості до високої температури. Тепловий шок підвищує здатність рослин пристосовуватися до подальшої посухи і, навпаки, в процесі посухи підвищується стійкість організму до високої температури. Короткочасний вплив високою температурою підвищує стійкість до важких металів і УФ-Б опроміненню. Попередня посуха сприяє виживанню рослин в умовах засолення або холоду.

Процес підвищення стійкості організму до даного екологічного фактору в результаті адаптації до фактору іншої природи називається крос-адаптацією.

Для вивчення загальних (неспецифічних) механізмів стійкості вельми цікавим є відповідь рослин на фактори, що викликають у рослин водний дефіцит: на засолення, посуху, низькі і високі температури і деякі інші. На рівні цілого організму всі рослини реагують на водний дефіцит однаково. Характерно пригнічення росту пагонів, посилення росту кореневої системи, синтезу абсцизової кислоти, зниження устьичной провідності. Через деякий час, прискорено старіють нижнє листя, і спостерігається їх загибель. Всі ці реакції спрямовані на зниження витрачання води за рахунок скорочення поверхні випаровування, а також за рахунок збільшення поглинальної діяльності кореня.

специфічні реакції - це реакції на дію будь-якого одного стресового чинника. Так, фітоалексини (речовини з властивостями антибіотиків) синтезуються в рослинах у відповідь на контакт з хвороботворними мікроорганізмами (патогенами).

Специфічність або неспецифічні відповідних реакцій, має на увазі, з одного боку, ставлення рослини до різних стрессорам і, з іншого боку, характерність реакцій рослин різних видів і сортів на один і той же стресор.

Прояв специфічних і неспецифічних відповідних реакцій рослин залежить від сили стресу і швидкості його розвитку. Специфічні відповідні реакції виникають частіше, якщо стрес розвивається повільно, і організм встигає перебудуватися і пристосуватися до нього. Неспецифічні реакції зазвичай виникають при більш короткочасному і сильному дії стресора. Функціонування неспецифічних (загальних) механізмів стійкості дозволяє рослині уникати великих витрат енергії для формування спеціалізованих (специфічних) механізмів адаптації у відповідь на будь-яке відхилення від норми умов їх проживання.

Стійкість рослин до стресового впливу залежить від фази онтогенезу. Найбільш стійкі рослини і органи рослин в стані, що покоїться: у вигляді насіння, цибулин; деревні багаторічні - в стані глибокого спокою після листопаду. Найбільш чутливі рослини в молодому віці, так як в умовах стресу процеси росту пошкоджуються в першу чергу. Другим критичним періодом є період формування гамет і запліднення. Дія стресу в цей період призводить до зниження репродуктивної функції рослин і зниження врожаю.

Якщо стресові умови повторюються і мають невелику інтенсивність, то вони сприяють загартовуванню рослин. На цьому засновані методи підвищення стійкості до низьких температур, спеці, засолення, підвищеному вмісту в повітрі шкідливих газів.

надійність рослинного організму визначається його здатністю не допускати або ліквідувати збої на різних рівнях біологічної організації: молекулярному, субклітинному, клітинному, тканинному, органному, організмовому і популяційному.

Для запобігання збоїв в життєдіяльності рослин під впливом несприятливих факторів використовуються принципи надмірності, гетерогенності функціонально рівнозначних компонентів, системи репарації втрачених структур.

Надмірність структур і функціональних можливостей - один з основних способів забезпечення надійності систем. Надмірність і резервування має різноманітні прояви. На субклітинному рівні підвищенню надійності рослинного організму сприяють резервування і дублювання генетичного матеріалу. Це забезпечується, наприклад, подвійний спіраллю ДНК, збільшенням плоїдності. Надійність функціонування рослинного організму в умовах, що змінюються підтримується також завдяки наявності різноманітних молекул інформаційної РНК і утворення гетерогенних поліпептидів. До них відносяться і ізоферменти, які каталізують одну і ту ж реакцію, але відрізняються по свої фізико-хімічними властивостями і стійкістю структури молекул в умовах, що змінюються середовища.

На рівні клітини приклад резервування - надлишок клітинних органел. Так, встановлено, що для забезпечення рослини продуктами фотосинтезу достатньо частини наявних хлоропластів. Решта хлоропласти як би залишаються в резерві. Те ж стосується і загального вмісту хлорофілу. Надмірність проявляється також у великому накопиченні попередників для біосинтезу багатьох сполук.

На організмовому рівні принцип надмірності виражається в освіті і в різночасної закладці більшої, ніж потрібно для зміни поколінь, числа пагонів, квіток, колосків, у величезній кількості пилку, семязачатков, насіння.

На популяційному рівні принцип надмірності проявляється у великій кількості особин, що розрізняються по стійкості до того чи іншого стресового фактору.

Системи репарації також працюють на різних рівнях - молекулярному, клітинному, організмовому, популяційному і биоценотическом. Репаративні процеси йдуть з витратою енергії і пластичних речовин, тому репарація можлива тільки при збереженні достатньої інтенсивності обміну речовин. Якщо обмін речовин припиняється, то припиняється і репарація. В екстремальних умовах зовнішнього середовища особливо велике значення має збереження дихання, так як саме дихання забезпечує енергією репараційні процеси.

Відновлювальна здатність клітин адаптованих організмів визначається стійкістю їх білків до денатурації, а саме стійкістю зв'язків, які визначають вторинну, третинну і четвертинних структуру білка. Наприклад, стійкість зрілих насіння до високих температур, як правило, пов'язана з тим, що після зневоднення їх білки набувають стійкості до денатурації.

Головним джерелом енергетичного матеріалу як субстрату дихання є фотосинтез, тому від стійкості і здатності фотосинтетичного апарату відновлюватися після ушкоджень залежить енергозабезпечення клітини і пов'язані з ним репараційні процеси. Для підтримки фотосинтезу в екстремальних умовах в рослинах активізується синтез компонентів мембран тилакоїдів, відбувається гальмування окислення ліпідів, відновлюється ультраструктура пластид.

На організмовому рівні прикладом регенерації може служити розвиток заміщають пагонів, пробудження сплячих бруньок при пошкодженні точок зростання.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.

Міністерство сільського господарства РФ

ФГТУ ВПО «Санкт-Петербурзька академія ветеринарної медицини»

Кафедра загальної біології та гістології

Реферат по екології на тему:

«Адаптація рослин до посухи і до сухих місцях проживання»

виконала студентка Іванова Є.О.

3-ї групи 1-го курсу

Перевірив викладач:

Жілочкіна Тетяна Іванівна

Санкт-Петербург

Вступ. 3

Вплив на рослину нестачі вологи. 4

Посухостійкість. 7

Пристосування рослин до посухи. 9

Висновок. 14

Список використаної літератури. 15

ВСТУП.

Пристосованість онтогенезу рослин до умов середовища є результатом їх еволюційного розвитку (мінливості, спадковості, відбору). Протягом філогенезу кожного виду рослин в процесі еволюції виробилися певні потреби індивідуума до умов існування і пристосованість до займаної ним екологічної ніші. Влаголюби і тіньовитривалість, жароустойчивость, холодостійкість та інші екологічні особливості конкретних видів рослин сформувалися в ході еволюції в результаті тривалої дії відповідних умов. Так, теплолюбні рослини і рослини короткого дня характерні для південних широт, менш вимогливі до тепла і рослини довгого дня - для північних.

У природі в одному географічному регіоні кожен вид рослин займає екологічну нішу, відповідну його біологічних особливостей: вологолюбні - ближче до водойм, тіньовитривалі - під пологом лісу і т. Д. Спадковість рослин формується під впливом певних умов зовнішнього середовища. Важливе значення мають і зовнішні умови онтогенезу рослин.

У більшості випадків рослини і посіви (посадки) сільськогосподарських культур, відчуваючи дію тих чи інших несприятливих факторів, проявляють стійкість до них як результат пристосування до умов існування, що склалися історично, що відзначав ще К. А. Тімірязєв.

ВПЛИВ НА РОСЛИНА НЕСТАЧІ ВОЛОГИ.

Нестача води в тканинах рослин виникає в результаті перевищення її витрати на транспірацію перед надходженням з грунту. Це часто спостерігається в жарку сонячну погоду до середини дня. При цьому вміст води в листках знижується на 25-28% в порівнянні з ранковим, рослини втрачають тургор і в'януть. В результаті знижується і водний потенціал листя, що активізує надходження води з грунту в рослину.

Розрізняють два типи завядания: тимчасове і глибоке. Причиною тимчасового завядания рослин зазвичай буває атмосферна посуха, коли при наявності доступної вологи в грунті вона не встигає надходити в рослину і компенсувати її витрату. При тимчасовому завядания тургор листя відновлюється в вечірні та нічні години. Тимчасове завядание знижує продуктивність рослин, так як при втраті тургору продихи закриваються

і фотосинтез різко сповільнюється. Спостерігається, як відзначав А. Г. Лорх, «простий» рослин в накопиченні врожаю.

Глибоке завядание рослин настає, коли в грунті практично немає доступної для коренів води. Відбувається часткове, а при тривалій посусі і загальне висушування і навіть загибель рослинного організму. Характерна ознака сталого водного дефіциту - збереження його в тканинах вранці. Тимчасове та навіть глибоке завядание може розглядатися як один із способів захисту рослини від летального зневоднення, що дозволяють якийсь час зберігати воду, необхідну для підтримання життєздатності рослини. Завядание може відбуватися при різній втрати води рослинами: у тіньолюбних - при 3-5%, у більш стійких - при водному дефіциті в 20 і навіть 30%.

Водний дефіцит і завядание в різній мірі впливають на фізіологічну діяльність рослини в залежності від тривалості зневоднення і виду рослини. Наслідки водного дефіциту при засухах різноманітні. У клітинах знижується вміст вільної води, зростає концентрація і знижується рН вакуолярного соку, що впливає на гідратірованіем білків цитоплазми і активність ферментів. Змінюються ступінь дисперсності і адсорбуються здатність цитоплазми, її в'язкість. Різко зростають проникність мембран і вихід іонів з клітин, в тому числі з листя і коренів (екзоосмос); ці клітини втрачають здатність до поглинання поживних речовин.

При тривалому завядания знижується активність ферментів, які каталізують процеси синтезу, і підвищується ферментів, які каталізують гідролітичні процеси, зокрема розпад (протеоліз) білків на амінокислоти і далі до аміаку, полі-сахаридов (крохмалю на цукру і ін.), А також інших біополімерів. Багато що утворюються продукти, накопичуючись, отруюють організм рослини. Порушується апарат білкового синтезу. При зростанні водного дефіциту, тривалої посухи порушується нуклеїнових обмін, призупиняється синтез і посилюється розпад ДНК. У листі знижується синтез і посилюється розпад всіх видів РНК, полісоми розпадаються на рибосоми і субодиниці. Припинення мітозу, посилення розпаду білків при прогресуючому зневодненні призводять до загибелі рослини.

Безумовно, що відбуваються зміни до певного етапу в умовах зневоднення грають і захисну роль, призводять до збільшення концентрації клітинного соку, зниження осмотичного потенціалу, а отже, підвищують водоутримуючу-щую здатність рослини. При нестачі вологи сумарний фотосинтез знижується, що є наслідком в основному нестачі СО2 в листі; порушення синтезу і розпаду хлорофілів та інших пігментів фотосинтезу; роз'єднання транспорту електронів і фотофосфорилування; порушення нормального ходу фотохімічних реакцій і реакцій ферментативного вое-

становлення СО2; порушення структури хлоропластів; затримки відтоку асимілятів з листя. За даними В. А. Діамант (1925), зменшення оводненности листа у цукрових буряків на 3-4% призводить до зниження фотосинтезу на 76%.

При наростаючому зневодненні у непосухостійка рослин в перший період завядания інтенсивність дихання зростає можливо через великої кількості простих продуктів (гексоз) гідролізу полісахаридів, в основному крохмалю, а потім поступово знижується. Однак виділяється в процесі дихання енергія не акумулюється в АТФ, а розсіюється у вигляді теплоти (неодружене дихання). При дії на рослини високої температури (45 ° С) і суховію відбуваються глибокі структурні зміни мітохондрій, пошкодження або інгібування ферментів фосфорилюються механізму. Все це свідчить про порушення енергетичного обміну рослин. У коренях і ПАСОК підвищується вміст амідів. В результаті гальмується ріст рослини, особливо листя і стебел, знижується урожай. У більш посухостійких рослин всі ці зміни менш виражені.

З фізіологічних процесів найбільш чутливим до нестачі вологи є процес росту, темпи якого при наростаючому нестачі вологи знижуються значно раніше фотосинтезу і дихання. Ростові процеси затримуються навіть після відновлення водопостачання. При прогресуючому зневодненні спостерігається певна послідовність у дії посухи на окремі частини рослини.

Якщо ріст пагонів і листя на початку посухи сповільнюється, то коренів навіть прискорюється і знижується лише при тривалому нестачі води в грунті. При цьому молоді верхні по стеблу листя відтягують воду від старіших нижніх, а також від плодоелементів і кореневої системи. Відмирають корені високих порядків і кореневі волоски, посилюються процеси опробковенія і суберінізаціі. Все це призводить до скорочення поглинання корінням води з грунту. Після тривалого завядания рослини оговтуються повільно і функції їх повністю не відновлюються. Тривале завядание при посухи призводить до різкого зниження врожаю сільськогосподарських культур або навіть до їх загибелі. При раптовому і сильному напрузі всіх метеорологічних чинників рослина може швидко загинути в результаті висихання (захоплення) або високих температур (запал). Посухостійкість різних органів рослин неоднакова. Так, молоді зростаючі листя за рахунок припливу ассимилятов довше зберігають здатність до синтезу, відносно більш стійкі, ніж листя, які закінчили ріст, або старі, які при посухи подвядают в першу чергу.

В умовах тривалої посухи відтік води і речовин в молоде листя може відбуватися і з генеративних органів.

Засуха в ранні періоди розвитку призводить до загибелі квіткових зачатків, їх стерильності (белоколосіце), а в більш пізні - до утворення щуплого зерна (захоплення). При цьому захоплення буде більш імовірний при добре розвиненою до початку посухи листкової поверхні. Тому при поєднанні вологої весни і початку літа з дуже сухою другою половиною (або навіть окремих сильних суховіїв) небезпека зниження врожаю найбільш імовірна.

Посухостійкість.

Термін «посухостійкість» в буквальному розумінні означає здатність рослини переносити посуху. В цьому розумінні термін «посухостійкість» аналогічний терміну «морозостійкість», який позначає здатність рослини переносити низькі температури. Зазвичай, однак, посухостійкість розуміють в більш широкому змісті. Засухостійкими називають рослини, природно мешкають в посушливих районах, хоча багато хто з них зовсім не є такими, якщо застосовувати термін «посухостійкість» в буквальному розумінні. До таких рослин належать, наприклад ефемери, що розвиваються у вологий та не дуже гарячий ще період весни або восени з настанням дощів. Засухостійкими називають також щодо більш продуктивні сорти рослин, культивованих в посушливих районах, хоча в багатьох випадках велика продуктивність сорту не варто в прямому зв'язку з більшою його засухоустойчивостью в буквальному розумінні.

Виходячи зі сказаного, доводиться розрізняти три поняття посухостійкості:

1. Фізіологічна (або буквальне) поняття. Посухостійкість - здатність рослини переносити посуху.

2. Біологічне поняття. Посухостійкість - біологічна пристосованість рослини до життя в умовах посушливого району. Посухостійкість в буквальному розумінні входить в біологічне поняття як складова частина.

3. Агрономічне поняття. Рослина може бути посухостійким в біологічному понятті, але за своєю природою нездатним накопичувати велику масу сухої речовини. Посухостійкість в агрономічному понятті зв'язується з продуктивністю рослини посухостійкість в буквальному розумінні - як здатність рослини переносити посуху - є складною здатністю і виражається в ряді властивостей. Це визначається складністю і різноманіттям дії посухи на рослини. Основним, визначальним посуху, умовою, є недолік води в навколишню рослину середовищі: ґрунті та повітрі. Відповідно до цього розрізняють грунтову і атмосферну посуху. Нестача води викликає зневоднення клітин рослини. Це в свою чергу призводить до зниження працездатності рослини і в крайніх випадках до відмирання. Але недолік води є не єдиною причиною страждання і загибелі рослин вчасно посухи. В процесі наростання посухи, на ряду зі зменшенням кількості води в навколишню рослину середовищу, виникають нові, додаткові, причини, що обмежують життєдіяльність рослини і нерідко вирішальні його долю. До числа таких причин належать: 1) підвищення температури зелених органів рослини в результаті зниження транспірації і 2) токсична дія окремих солей за відомими межами концентрації ґрунтового розчину.

Кожне посухостійка в буквальному розумінні рослина має завжди поєднання трьох властивостей: 1) стійкість клітин до зневоднення, 2) стійкість зелених органів до високої температури і 3) стійкість до солей грунту. Але співвідношення цих окремих властивостей і питома вага кожного з них в стійкості рослини до посухи дуже сильно вариирует в залежності від типу рослини і умов середовища її проживання. У посушливих, але не жарких районах і на незасолених грунті, а також під час суховіїв, рослини будуть страждати головним чином від зневоднення, і стійкість до посухи буде визначатися переважно властивістю клітин рослини переносити далекосяжну втрату води. У жарких посушливих районах, особливо у рослин, економно витрачають воду, напр. у сукулентів типу кактусів, на перше місце виступає фактор нагрівання зелених органів, і стійкість до посухи буде визначатися в значній мірі стійкістю до високої температури.

ПРИСТОСУВАННЯ РОСЛИН До ЗАСУСІ.

У більшості районів Середньої Азії землеробство неможливо без зрошення. Сільськогосподарські рослини тут страждають від посухи, т. Е. Від нестачі води в грунті і від занадто сухого і гарячого повітря.

У той же час в пустелях є багато рослин, що пристосувалися до цих суворих умов, добре ростуть і розвиваються. Їм допомагає переносити жорстоку посуху і успішно боротися з нею цілий ряд пристосувальних властивостей. Ці властивості у рослин пустелі виникли не відразу. Змінилися багато тисяч поколінь, багато з видів загинули. Вижили лише ті види, у яких під впливом навколишніх умов в процесі природного відбору закріпилися і розвинулися особливості, які допомагали їм боротися з посухою.

Рослини, що добре переносять посуху, є не тільки в пустелях, але і в степах. В степах опадів більше (300-350 мм на рік), але влітку майже завжди, хоча б і на короткий термін, буває посуха. Рослини, що добре переносять посуху, отримали назву ксерофитов (від грецьких слів «Ксерос» - сухий і «фітон» - рослина).

Найбільш відомі ксерофіти - кактуси, жителі пустель Північної і Центральної Америки. Кактуси розводять любителі кімнатних квітів. Академік Н. А. Максимов вдало назвав кактуси рослинами-скнари. Дійсно, в період дощів кактуси запасають воду в стеблах, поглинаючи її сильно розгалуженої, але лежить в грунті неглибоко кореневою системою. Листя у них змінилися і стали колючками. Кактуси покриті товстою кутикулою і дуже економно витрачають воду. У той же час вони стійкі до дії високих температур. Багато кактуси без особливої \u200b\u200bшкоди виносять нагрівання до 62 ° і навіть трохи вище. Це найбільш жаростійкі квіткові рослини на Землі.

Крім кактусів, що запасають воду в стеблах, існують рослини, що запасають воду в листі. До них відноситься кімнатна рослина алое. У дикому вигляді воно росте в південноафриканських пустелях. У середній смузі нашої країни на піщаному грунті росте невелике квітуче золотисто-жовтими квітками рослина очиток їдкий. Листя очитка м'ясисті, з запасами води, які рослина витрачає, коли немає дощів.

Багато чагарники і невеликі дерева в пустелях Середньої Азії видобувають воду за допомогою глибоко йде в грунт кореневої системи. Серед побурілої рослинності випаленій сонцем глинистої середньоазіатської пустелі виділяються яскраво-зелені кущі з дуже дрібним листям і масою колючок. Це верблюжа колючка. У тканинах верблюжої колючки багато цукру, але харчується нею тільки невибагливий верблюд. Чому ж верблюжа -колючка відчуває себе добре, коли більшість інших рослин пустелі гинуть від посухи? Справа в тому, що довге коріння колючки доходить до ґрунтової води - до глибини 10-20 м. Коли рили Суецький канал, то в одному місці виявили корінь верблюжої колючки на глибині 33 м. Тому-то колючка і не відчуває нестачі в воді. Випаровуючи воду, вона охолоджує свої тканини і може перенести високу температуру повітря.

У рослин існують і інші способи боротьби з посухою. У піщаних пустелях Середньої Азії зустрічаються прутообразние кущі джузгуна (каллігонума). Його листя зрослися зі стеблами. Листова поверхня у джузгуна менше, ніж у інших рослин, а тому і випаровування води порівняно невелике.

У західносибірської степу звертає на себе увагу маленьке сизе рослина - вероніка сиза. Стебло і листя у неї опушені волосками. Волоски ці швидко відмирають і заповнюються повітрям. Повітря погано пропускає тепло, тому вероніка сиза не так сильно нагрівається сонячними променями. Крім того, вероніка порівняно легко переносить висихання. Вона може втратити до 60% міститься в ній води і все ж пережити посуху. Такими ж властивостями відрізняється і полин сиза.

В степах під час і після дощу можна помітити на поверхні грунту невеликі темно-зелені грудочки синьо-зелені водорості носток. Коли немає дощів, носток висихає, стає маленькою сухою буро-сірою скоринкою, яку важко помітити. У такому вигляді носток переносить посуху, а зростає і розвивається після випав дощу і восени.

У глинистих пустелях Середньої Азії ранньою весною грунт майже вся покрита ефемерами, (від грецького слова «ефемерос» -однодневний) - рослинами з різних родин: злакових, хрестоцвітних, макових і ін. Ці рослини борються з посухою, як би випереджаючи її: у них дуже швидкий розвиток. Навесні в грунті пустелі є волога і температура повітря помірна. Ефемери використовують це і швидко закінчують свій ріст і розвиток. За 5-6 тижнів вони встигають зацвісти і принести насіння, які пролежать в сухому грунті до наступної весни.

Крім однорічних ефемерів в пустелі є і багаторічні ефемероїди. До ефемероїди відносяться зростаючі в степах і пустелях тюльпани, піщана осока і ряд інших рослин. Вони переживають посуху, утворюючи кореневища, бульби і цибулини. Всі ці частини рослин знаходяться в грунті і захищені від втрати води спеціальними покриттями. Ефемероїди, як і ефемери, встигають принести потомство (насіння) навесні. Коли приходить посуха, вона їм вже не страшна.

Ксерофіти зустрічаються не тільки в степах і пустелях. Є вони і в середній смузі, І навіть в північній частині нашої країни. Наприклад, лишайник ягель, як майже всі лишайники, добре переносить висихання, а після дощу знову починає рости.

Не менш цікава група рослин галофітов (від грецького слова «Гальс» - сіль). Вони ростуть на засоленої грунті: по берегах морів чи в посушливому кліматі (в зоні степів, напівпустель і пустель). У посушливому кліматі з поверхні грунту сильно випаровується вода, а розчинені в ній солі (кухонна сіль, сірчанокислий натрій, сода і ін.) Піднімаються з водою наверх і залишаються в грунті. Так утворюються солончаки, на яких можуть рости тільки одні галофіти. Зазвичай в самому центрі солончака, де засолення найбільш сильно, рослин зовсім немає, а тільки біліють «вицвіти» солей. Навколо позбавленого рослинності плями, там, де солей вже менше, поселяється саме солестійкого на світлі рослина - солерос. Вигляд у солерос незвичайний. Це невелике, висотою від 10 до 30 см, однорічна трав'яниста рослина. Воно складається з окремих члеників, товстих і м'ясистих. Кожен такий членик представляє зрощений з листом стебло. Всередині своїх тканин солерос накопичує солі. Коли в тканини виявляється занадто багато солей, окремі членики відпадають. Так солерос захищається від надлишку солей всередині свого організму. Пліч-о-пліч з солерос зростає сведа, що має стебло і товсті м'ясисті листя. Вона гірше, ніж солерос, витримує засолення ґрунту. Дещо іншим чином бореться з засоленням кермек, що володіє прикореневій розеткою листя. У спекотний сонячний день листя кермека покриває схожий на борошно білий наліт. Спробуйте лизнути цей наліт мовою, і ви відчуєте солоно-гіркий смак. Через особливі залозки кермек виділяє надлишок солей на поверхню листа, а звідси їх змиває дощ. Так само виділяє солі і середньоазіатський чагарник тамарикс.

По самому краю солончака зростає особливий вид полину - полин солончакова. Вона може рости на засоленої грунті, але відрізняється від, солерос і кермека тим, що поглинає з грунту дуже мало солей.

Галофіти, безсумнівно, відбулися в далекому минулому від глюкофітов, т. Е. Рослин, що ростуть на незасолених грунті (від грецького слова «ГЛЮКОСІЛ» - солодкий). У процесі природного відбору серед глюкофітов, поселяється на засоленої грунті, виживали ті, які були здатні переносити засолення. Тепер багато галофіти вже не можуть жити в іншому місці і краще розвиваються при порівняно високому вмісті солей в грунті. Їх походження від глюкофітов підтверджується і тим, що насіння багатьох галофітов краще проростають на малозасоленной грунті. Зазвичай восени, взимку і ранньою весною солончак відмивається від солей, вірніше солі йдуть разом з дощовою водою в глибші шари грунту. Насіння солерос проростають, коли в грунті майже зовсім немає солей. Потім потроху солі піднімаються з випаровується водою наверх, де їх поглинають корені пророслого рослини.

Своєрідно пристосувалася до засолення мангрові рослинність. Мангрові рослини ростуть по побережжю тропічних морів - в затоках, протоках або в гирлах річок, там, куди не доходить морський прибій. Дуже часто мангрової рослинністю покриті внутрішні берега коралових атолів. У тропічній частині Китаю, на острові Хайнань, мангрові представляють собою чагарники значно вище людського зросту. В Індонезії деякі мангрові досягають 20 і більше метрів висоти (див. Рис. На стор. 158).

Більшість мангрових рослин - дерева з гладкими шкірястими листям, вони нагадують кімнатні фікуси, але коштують як би на величезних підпорах. Це ходульні коріння, вони допомагають мангрових рослин винести крону вище рівня припливу. З поверхні грунту піднімаються вгору викривлені дихальні корені. З їх допомогою багато мангрові поглинають з атмосфери кисень. У грунті мангрових його не вистачає, так як вона затоплюється припливом.

Найдивовижніше у багатьох мангрових то, що це рослини живородні: їх насіння проростає на материнському рослині. Плоди з пророслим насінням звисають з дерев у вигляді довгих утворень, що досягають у деяких порід 30 см. На поверхні грунту, де ростуть мангрові, зазвичай лежить велика кількість таких проростків, що відпали від материнської рослини. У багатьох з проростків на нижньому кінці можна помітити коріння, що йдуть в грунт. Всі дослідники, які вивчали життя мангрових рослин, стверджують, що коріння на цих проростках утворюються дуже швидко (за кілька годин), і проросток легко вкорінюється в мулистому або піщаному грунті. Якби насіння мангрових порід впало в морську воду непророслими, воно швидко отруїлося б солями. Однак цього не відбувається, тому що насіння проростає на материнському рослині. Отримуючи від нього поживні речовини і солі, воно пристосовується до засолення. Відірвалася від материнської рослини проростку вже не страшно сильне засолення.

Вивчення засухостійких і солестійких рослин допомагає людині розширити посіви культурних рослин за рахунок пустель і засолених грунтів. Знаючи, як дикоросла рослина захищається від посухи і надлишку солей, можна підвищити стійкість рослин до посухи і високому вмісту солей в грунті, т. Е. Збільшити їх посухостійкість і солестійкість. Для цього шляхом відбору виводять сорти різних культурних рослин, які зможуть протистояти шкідливому впливу посухи або засолення грунту. Застосовують агротехніку і меліорацію (добрива, гіпсування солонців і т. Д.). Крім того, певною мірою до посухи та засолення грунту можна змусити рослину пристосуватися.

Для підвищення посухостійкості намочують насіння молодих рослин в певному, неоднакове для різних рослин кількості води, а потім підсушують їх протягом декількох днів на повітрі. Під час підсушування насіння відчувають своєрідну посуху і порівняно легко пристосовуються до неї. Виросли з такого насіння рослини відрізняються значною посухостійкістю і приносять в посушливих умовах підвищений урожай. Так, наприклад, в одному з дослідів незагартоване просо на площі 100 га дало врожай зерна 15 ц з гектара, в той час як загартовані проти посухи рослини дали 20 ц з гектара на тій же площі.

При сольовому загартовування насіння рослин витримуються перед посівом кілька годин в сольових розчинах. Після цього вони набувають підвищену солестійкість і приносять більший урожай на засоленої грунті, так як поглинають менше шкідливих солей з грунту і проявляють знижену чутливість до отруйного дії солей.

Так, використовуючи природну здатність рослинного організму пристосовуватися до несприятливих умов існування, можна істотно змінити властивості культурних рослин і значно підвищити їх урожайність.

ВИСНОВОКДивовижна гармонія живої природи, її досконалість створюються самою природою: боротьбою за виживання. Форми пристосувань у рослин і тварин нескінченно різноманітні. Весь тваринний і рослинний світ з часу своєї появи вдосконалюється по шляху доцільних пристосувань до умов проживання: до води, до повітря, сонячного світла, Сили тяжіння і т.д. Пристосованість онтогенезу рослин до умов середовища є результатом їх еволюційного розвитку (мінливості, спадковості, відбору). Протягом філогенезу кожного виду рослин в процесі еволюції виробилися певні потреби індивідуума до умов існування і пристосованість до займаної ним екологічної ніші. Влаголюби і тіньовитривалість, жароустойчивость, холодостійкість та інші екологічні особливості конкретних видів рослин сформувалися в ході еволюції в результаті тривалої дії відповідних умов. Так, теплолюбні рослини і рослини короткого дня характерні для південних широт, менш вимогливі до тепла і рослини довгого дня - для північних.

У природі в одному географічному регіоні кожен вид рослин займає екологічну нішу, відповідну його біологічних особливостей: вологолюбні - ближче до водойм, тіньовитривалі - під пологом лісу і т. Д. Спадковість рослин формується під впливом певних умов зовнішнього середовища. Важливе значення мають і зовнішні умови онтогенезу рослин.

Список використаних джерел.1. Володько І.К. "" Мікроелементи і стійкість рослин до несприятливих умов "", Мінськ, Наука і техніка, 1983 р. 2. Горишіна Т.К. "" Екологія рослин "", уч. Посібник для вузів, Москва, В. Школа, 1979р. 3. Прокоф'єв А.А. "" Проблеми посухостійкості рослин "", Москва, Наука, 1978 р.

4.Культіасов І.М. Екологія рослин. - М .: Изд-во московського ун-ту, 1982

Всі розглянуті складові навколишнього середовища входять в

Біосфера: оболонку Землі, що включає частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери, які взаємно пов'язані складними біохімічними циклами міграції речовини та енергії, геологічну оболонку Землі, населену живими організмами. Верхня межа життя біосфери обмежений інтенсивної концентрацією ультрафіолетових променів; нижній - високою температурою земних надр (свише100`С). Крайніх меж її досягають тільки нижчі організми - бактерії.

Адаптація (пристосування) рослини до конкретних умов середовища забезпечується за рахунок фізіологічних механізмів (фізіологічна адаптація), а у популяції організмів (виду) - завдяки механізмам генетичної мінливості, спадковості і відбору (генетична адаптація). Фактори зовнішнього середовища можуть змінюватися закономірно і випадково. Закономірно змінюються умови середовища (зміна сезонів року) виробляють у рослин генетичну пристосованість до цих умов.

У природних для виду природних умовах зростання або обробітку рослини в процесі свого росту і розвитку часто відчувають вплив несприятливих факторів зовнішнього середовища, до яких відносять температурні коливання, посуху, надмірне зволоження, засоленість ґрунту і т. Д. Кожна рослина має здатність до адаптації в мінливих умовах зовнішнього середовища в межах, обумовлених його генотипом. Чим вище здатність рослини змінювати метаболізм відповідно з навколишнім середовищем, тим ширше норма реакції цієї рослини і краще здатність до адаптації. Це властивість відрізняє стійкі сорти сільськогосподарських культур. Як правило, несильні і короткочасні зміни факторів зовнішнього середовища не призводять до істотних порушень фізіологічних функцій рослин, що обумовлено їх здатністю зберігати відносно стабільний стан при мінливих умовах зовнішнього середовища, т. Е. Підтримувати гомеостаз. Однак різкі і тривалі дії призводять до порушення багатьох функцій рослини, а часто і до його загибелі.

При дії несприятливих умов зниження фізіологічних процесів і функцій може досягати критичних рівнів, що не забезпечують реалізацію генетичної програми онтогенезу, порушуються енергетичний обмін, системи регуляції, білковий обмін і інші життєво важливі функції рослинного організму. При дії на рослину несприятливих факторів (стресорів) у ньому виникає напружений стан, відхилення від норми - стрес. Стрес - загальна неспецифічна адаптаційна реакція організму на дію будь-яких несприятливих факторів. Виділяють три основні групи факторів, що викликають стрес у рослин: фізичні - недостатня або надмірна вологість, освітленість, температура, радіоактивне випромінювання, механічні дії; хімічні - солі, гази, ксенобіотики (гербіциди, інсектициди, фунгіциди, промислові відходи та ін.); біологічні - поразка збудниками хвороб або шкідниками, конкуренція е іншими рослинами, вплив тварин, цвітіння, дозрівання плодів.

Сила стресу залежить від швидкості розвитку несприятливої \u200b\u200bдля рослини ситуації і рівня стрессирующего фактора. При повільному розвитку несприятливих умов рослина краще пристосовується до них, ніж при короткочасному, але сильному дії. У першому випадку, як правило, більшою мірою виявляються специфічні механізми стійкості, у другому - неспецифічні.

У несприятливих природних умовах стійкість і продуктивність рослин визначаються поруч ознак, властивостей і захисно-пристосувальних реакцій. Різні види рослин забезпечують стійкість і виживання в несприятливих умовах трьома основними способами: за допомогою механізмів, які дозволяють їм уникнути несприятливих впливів (стан спокою, ефемери та ін.); за допомогою спеціальних структурних пристосувань; завдяки фізіологічним властивостям, що дозволяє їм подолати згубний вплив навколишнього середовища.

Однорічні сільськогосподарські рослини в помірних зонах, завершуючи свій онтогенез в порівняно сприятливих умовах, зимують у вигляді стійких насіння (стан спокою). Багато багаторічні рослини зимують у вигляді підземних органів, що запасають (цибулин або кореневищ), захищених від вимерзання шаром ґрунту і снігу. плодові дерева і чагарники помірних зон, захищаючись від зимових холодів, скидають листя.

Захист від несприятливих факторів середовища у рослин забезпечується структурними пристосуваннями, особливостями анатомічної будови (Кутикула, кірка, механічні тканини і т. Д.), Спеціальними органами захисту (пекучі волоски, колючки), руховими і фізіологічними реакціями, виробленням захисних речовин (смол, фітонцидів, токсинів, захисних білків).

До структурних пристосуванням відносяться мелколистность і навіть відсутність листя, воскообразная кутикула на поверхні листя, їх густе опущення і заглибленість устьиц, наявність соковитих листя і стебел, які зберігають резерви води, еректоідность або пониклі листя і ін. Рослини розташовують різними фізіологічними механізмами, що дозволяють пристосовуватися до несприятливих умов середовища. Це сам-тип фотосинтезу сукулентних рослин, що зводить до мінімуму втрати води і вкрай важливий для виживання рослин в пустелі і т. Д.

2. Пристосування у рослин

холодостойкость рослин

Стійкість рослин до низьких температур підрозділяють на холодостійкість і морозостійкість. Під холодостійкістю розуміють здатність рослин переносити позитивні температури трохи вище оє С. Холодостойкость властива рослинам помірної смуги (ячмінь, овес, льон, вика та ін.). Тропічні та субтропічні рослини пошкоджуються і відмирають при температурах від 0? До 10є С (кава, бавовник, огірок та ін.). Для більшості ж сільськогосподарських рослин низькі позитивні температури негубітельни. Пов'язано це з тим, що при охолодженні ферментативний апарат рослин не переймається, не знижується стійкість до грибних захворювань і взагалі не відбувається помітних пошкоджень рослин.

Ступінь холодостойкости різних рослин неоднакова. Багато рослин південних широт пошкоджуються холодом. При температурі 3 ° С пошкоджуються огірок, бавовник, квасоля, кукурудза, баклажан. Стійкість до холоду у сортів різна. Для характеристики холодостойкости рослин використовують поняття температурний мінімум, при якому ріст рослин припиняється. Для великої групи сільськогосподарських рослин його величина складає 4 ° С. Однак багато рослин мають більш високе значення температурного мінімуму і відповідно вони менш стійкі до впливу холоду.

Пристосування рослин до низьких позитивних температур.

Стійкість до низьких температур - генетично детермінований ознака. Холодостойкость рослин визначається здатністю рослин зберігати нормальну структуру цитоплазми, змінювати обмін речовин в період охолодження і подальшого підвищення температури на досить високому рівні.

Як пристосовуються рослини до умов проживання? Рослини виростають практично повсюдно на Землі і чим важче і жорсткіше умови, створені природою, тим дивовижніше і геніальніша шляху пристосування цих істот. Якщо розглядати будову рослин, які ростуть в найспекотніших пустелях і в найхолодніших ділянках крайньої півночі, перше, що можна відзнач, так це здатність рослин змінювати структуру своїх листя і деревини, з метою виживання в своєму середовищі проживання. Існує маса даних про те, як пристосовуються рослини, але все ж механізм їх дивовижною адаптації все ще вивчений не до кінця, хоча деяка цікава інформація все ж таки є. Спираючись на археологічні знахідки і відомості, здобуті за допомогою сучасних технологій, Стає зрозуміло, що в наш час зовнішній вигляд рослин їх структуру і взагалі метаболізм визначається виключно їх природним середовищем проживання.

Сучасні рослини, які ростуть в певній природній зоні, Обзавелися власними механізмами адаптаціі.С того моменту, як з'явилися рослини у воді і на суші, вони вишукують все нові і нові способи виживання і треба визнати дуже досягли успіху в етом.Яркім прикладом пристосовності рослин є дерева, що ростуть в тундрі, які на відміну від своїх більш південних родичів є карликовими і низькорослими. Карликові дерева тундри не можуть виростати великими з багатьох причин. По-перше, в літній час на цих територіях земля прогрівається всього на 0,5 метра, тому коріння не можуть сильно розвинутися і підтримувати важкий стовбур, по-друге, більшу частину часу в тундрі дмуть сильні вітри, які можуть повалити високе дерево. Крім того, навіть маленькі деревця тундри часто пригнути до землі, це допомагає їм витримувати пориви вітру, що досягають 180км / год. У жарких пустелях рослини мають дуже довгу кореневу систему і маленьку наземну частину. Дерева в часто затоплюваних тропічних лісах обзавелися «повітряними» корінням, які височіють над рівнем землі приблизно 3-4 метри.

Всім відомо, як людина використовує рослини, наприклад, пшеницю, але чи так це? Якщо розглядати ситуацію з точки зору рослини воно знайшло тварина, яке про нього піклуватися, висіває і захищає від інших, і з цієї точки зору виходить, що пшениця використовує людини, також як інші рослини використовують комах для запилення. Прикладів того, як тварини впливають на рослини досить, адже деякі рослини навчилися виробляти токсини, а інші рослини стали використовувати тварин для перенесення насіння, обзавівшись смачними соковитими плодами наповненими насіння. Тварина після того, як з'їсть фрукт, переносет насіння на досить велику відстань, чого не гарантує вітер. Рослини пристосувалися до життя в практично всіх екологічних нішах, знайшли спосіб захищатися від тварин і використовувати їх у своїх цілях.

Пристосованість рослин і тварин до середовища проживання Види рослин і тварин дивно пристосовані до умов середовища, в яких вони мешкають. Відомо величезна кількість найрізноманітніших особливостей будови, що забезпечують високий рівень пристосованості виду до середовища Види рослин і тварин дивно пристосовані до умов середовища, в яких вони мешкають. Відомо величезна кількість найрізноманітніших особливостей будови, що забезпечують високий рівень пристосованості виду до середовища

Приливні ЖИТТЯ сердцевідка живуть під шаром піску або бруду, там, де волого. У них є нога, щоб вирити нору, і дві трубки для харчування. Вони висовуються з грунту, але під час низького припливу втягуються. Сердцевідка живуть під шаром піску або бруду, там, де волого. У них є нога, щоб вирити нору, і дві трубки для харчування. Вони висовуються з грунту, але під час низького припливу втягуються. Морський салат - це маленька зелена водорість, при низькому припливі вона лежить на скелях, а слизова поверхня оберігає її від висихання. Морський салат - це маленька зелена водорість, при низькому припливі вона лежить на скелях, а слизова поверхня оберігає її від висихання.

Лісової підстилки Будова передніх кінцівок дозволяє дуже швидко рити землю. Крім того, шкура у крота дуже товста і міцна, хутро на ній може лягати в будь-яку сторону, що допомагає кроту рухатися у вузьких норах, які не розвертаючись. Будівля передніх кінцівок дозволяє дуже швидко рити землю. Крім того, шкура у крота дуже товста і міцна, хутро на ній може лягати в будь-яку сторону, що допомагає кроту рухатися у вузьких норах, які не розвертаючись.

ВИЖИВАННЯ ПРИ ЗАСУСІ Австралійський тупоносий сцинков має в своєму хвості запас жиру, який містить воду. Крім того він має товсту шкіру, що перешкоджає втраті води зсередини. Голки кактусів сухі і тверді, щоб не втрачати воду. Вони також захищають рослину від тварин. Іноді утворюється на кактуси роса. Вода тече вниз на землю і вбирається корінням.

ВИСНОВОК Вся організація будь-якого виду живих організмів є пристосувальної до тих умов, в яких він живе. Пристосування організмів до середовища проживання проявляються на всіх рівнях організації. Вся організація будь-якого виду живих організмів є пристосувальної до тих умов, в яких він живе. Пристосування організмів до середовища проживання проявляються на всіх рівнях організації.