Hlavní ekologické skupiny rostlin – online školení pro 6. ročník na Rostelecom Lyceum | Simulátory a analýza úkolů

Environmentální skupiny rostlin, na rozdíl od systematických, sdružují rostliny, které spolu nejsou příbuzné. Každý rostlinný druh je zařazen do mnoha ekologických skupin najednou.

Ekologické skupiny rostlin se rozlišují podle preferovaných životních podmínek, tj. podle preferovaných hodnot ekologických faktorů. Stínomilné rostliny tedy žijí při slabém osvětlení, silné světlo je pro ně škodlivé.

světlomilné rostliny

Heliofyty: borovice, bříza, modřín, robinie (viz obr. 1).

Stromy jsou nízké, se širokou, rozvětvenou korunou. V lese jsou takové stromy vysoké, s korunou umístěnou nahoře. Stromy na okraji mají jednostrannou korunu; pokud jsou pokáceny, letokruhy budou na osvětlené straně širší (viz obr. 2).

Obr. 2. Letokruhy

Bylinné světlomilné rostliny tvoří nízké nebo růžicové stonky (jitrocel, pampeliška, lomikámen). Luční trávy (hořec (viz obr. 3), pálkař) mají protáhlé stonky.

Obr. 3. Žlutý hořec (Zdroj)

Listy světlomilných rostlin jsou malé, silné, s lesklou slupkou a velkým počtem průduchů. Silný voskový povlak a hustá bílá puberta chrání rostliny před účinky přímého slunečního záření. Listy mohou být umístěny svisle ke slunci nebo k němu otočeny hranou (eukalyptus).

Listy mají světle zelenou barvu, protože v buňkách listové dužiny je málo chloroplastů. Mechanické a vodivé pletiva jsou dobře vyvinutá. Hluboký kořenový systém.

stínící rostliny

Sciofyty obvykle rostou ve spodních vrstvách listů. Zástupci: sasanka, hluchavkovité oko, sasanka. Rostou v podmínkách vysoké vlhkosti, nízké teploty a slabého osvětlení.

Mechanické a vodivé pletiva jsou špatně vyvinutá, takže výhonky jsou jemné a křehké. Listové čepele jsou široké a tenké (šťovík (viz obr. 4)).

Slupka listu je tenká, je zde mnoho chloroplastů, což zajišťuje fotosyntézu v rozptýleném světle. Průduchy se mohou nacházet na obou stranách listu.

Ekologické skupiny rostlin ve vztahu k vlhkosti

Hydrofyty jsou rostliny vodních stanovišť (teloreze (viz obr. 5)). Mají velký poměr plochy těla k hmotnosti. Vodu absorbují celým povrchem těla. Kořenový systém je špatně vyvinutý nebo chybí (elodea, kavyl). Na podvodních listech nejsou průduchy. Mechanické pletiva jsou špatně vyvinutá; rostliny jsou schopny udržet svislou polohu pouze ve vodě.

Na horní straně listů rostlin plovoucích na hladině vodní plochy (leknín bílý (viz obr. 6), Victoria amazonica) se tvoří četné průduchy. Zajišťují intenzivní výměnu plynů a odpařování. To je nezbytné, protože listy se rychle zahřívají. Listy jsou pokryty lesklou slupkou, ze které stéká voda.

Obr. 6. Bílý leknín (Zdroj)

Mezibuněčné prostory jsou naplněny vzduchem. Je vyvinuta vzduchová tkáň, která zásobuje podvodní orgány.

Suchozemské rostliny, které žijí ve vlhkém prostředí, nesnášejí vysychání. Nemohou regulovat transpiraci. V suchu vadnou a umírají.

Patří sem i sciofyty. Mají slabý kořenový systém a průduchy umístěné na obou stranách listu. Mají také hydatody – orgány, kterými je z rostlinného organismu odváděna přebytečná voda. Proto na takových rostlinách můžete vidět kapky vody – pláč rostlin (viz obr. 7).

Obr. 7. Pláč rostlin

Do této skupiny patří také hygrofyty – rostliny, které žijí v podmáčených půdách za podmínek dostatečného osvětlení. Jedná se o měsíček lékařský, svízel bahenní (viz obr. 8), orobinec, rákos. Slabě vyvinutý kořenový systém. Vyvinutý systém mezibuněčných prostor, vzdušné pletivo. Takové rostliny mají vlastnosti heliofytů: dobře vyvinuté mechanické a vodivé pletivo, průduchy na spodní straně listu.

Obr. 8. Svízel bahenní (Zdroj)

Rostliny suchých stanovišť žijí ve vysokém světle a s nedostatkem vláhy. Jsou to obyvatelé stepí, savan, polopouští a pouští. Tyto rostliny se přizpůsobují nedostatku vláhy dvěma způsoby:

• Sklerofyty. Odpařování malého množství vody. Listy jsou malé, suché, tvrdé (ephedra, eryngium (viz obr. 9), saxaul), mohou být přeměněny na ostny. Převládá mechanické pletivo.

Obr. 9. Eryngium (zdroj)

• Sukulenty. Zásoby vody v přerostlých stoncích, listech, kořenech. Listy mají silnou slupku (crassula (viz obr. 10)). Mohou být redukovány a přeměněny na trny. Dužinaté listy jsou pokryty pubertou nebo vodotěsným voskovým povlakem.

Reference

1. Biologie. Bakterie, houby, rostliny. 6. třída: učebnice. pro všeobecné vzdělání instituce / V.V. Včelař. – 14. vyd., stereotyp. – M.: Drop, 2011. – 304 s.: nemocný.
2. Tikhonova E.T., Romanova N.I. Biologie, 6. – M.: Ruské slovo.
3. Isaeva T.A., Romanova N.I. Biologie, 6. – M.: Ruské slovo.

Další doporučené odkazy na internetové zdroje

1. Derev-grad.ru (Zdroj).
2. Userdocs.ru (Zdroj).
3. Tdruv.ru (Zdroj).

Domácí úkol

1. Biologie. Bakterie, houby, rostliny. 6. třída: učebnice. pro všeobecné vzdělání instituce / V.V. Včelař. – 14. vyd., stereotyp. – M.: Drop, 2011. – 304 s.: ill. – S. 269, úkoly a otázky 3, 4 (Zdroj).
2. Jaké adaptace mají rostliny na život ve vodě?
3. Jaké skupiny rostlin žijí v suchých stanovištích? Popište je.
4. * Bude rostlina mírného pásma schopna přežít náhlé změny podmínek prostředí: náhlé chladné/teplé počasí, sucho/vysokou vlhkost?

Vše v živé přírodě podléhá určitým zákonům, což pomáhá zástupcům flóry a fauny přežít v měnících se podmínkách reality. Existují různé možnosti přizpůsobení rostlin jejich prostředí. Některé z nich umožňují tolerovat sezónní změny, jiné umožňují přizpůsobit se nedostatku vláhy, vysokým nebo nízkým teplotám a nepřítomnosti opylovačů. Jednotlivé druhy jsou navíc díky některým svým vlastnostem schopny se rozmnožovat a šířit.

Podstata konceptu

Různí zástupci rostlinného světa jsou rozmístěni téměř po celém území planety Země, s výjimkou Antarktidy, ostrovů v Severním ledovém oceánu, Grónska a vysokých horských pásem. Ne všechny druhy rostou v příznivých podmínkách, některé musí přežívat v nízkých teplotách, nedostatku světla a vláhy, dokonce i pod vodou, takže si vyvinuly různé adaptace, které jim pomáhají přežít v neuvěřitelných podmínkách prostředí. A dokonce se v něm množit.

Například pouštní vegetace je přizpůsobena vysokým teplotám a nedostatku vláhy. Kaktusy – hlavní představitelé tohoto stanoviště – mají speciální listy – ostny, které zabraňují odpařování kapaliny.

Adaptabilita je tedy soubor způsobů, kterými je konkrétní rostlina schopna žít ve specifických nepříznivých přírodních podmínkách. Čím jsou podmínky těžší, tím jsou tato zařízení důmyslnější a nekonvenční. Často zástupci různých druhů rostoucích v určité oblasti vypadají navzájem podobně.

Různé možnosti

Některé druhy živých rostlin musí růst v oblastech, kde jsou teploty neustále velmi nízké, léto je krátké, takže i vegetační období je krátké. Sama příroda jim však dala vlastnosti, které jim pomáhají se s těmito faktory vyrovnat. Některé rostliny jsou mrazuvzdorné – snášejí teploty pod 0 °C. Hlavní metody:

• Při nízkých teplotách se vývoj zastaví nebo zpomalí, rostliny tak začnou šetřit teplem.
• Shazování listí.
• U jehličnatých druhů se pupeny dehtují.
• Vytvoří se ochranná vrstva – kutikula.

V oblastech s tuhými zimami je vegetace často zastoupena trpasličími druhy (bříza, vrba). Výška stromů se shoduje s velikostí sněhové pokrývky, která tvoří ochranu před mrazem. Podobnou metodu k přežití v chladu využívají i plazivé druhy.

Adaptace rostlin na jejich prostředí má různé podoby. Zástupci flóry rostoucí v tundře si vyvinuli vlastní adaptační mechanismy. Druhovou specifičnost určovaly především podmínky prostředí: v tundře dominují mechy a lišejníky, nejsou zde žádné stromy a kvetoucí rostliny jsou zastoupeny bylinami, keři a keři.

Ty druhé se vyznačují nanismem. V tundře rostou například zakrslá vrba a bříza, moruška, borůvky, borůvky, brusnice a kasandra. Formy mohou být listnaté nebo jehličnaté. Zvláštností rostlin v tomto prostředí jsou velké, pestrobarevné květy. Protože léto je velmi krátké, doba květu se shoduje, takže během teplého období se tundra stává velmi malebnou a barevnou. Základní metody přežití:

• Schopnost zmrazit s ovocem nebo květinami.
• Viviparity: vzhled cibulí nebo uzlíků místo květů.
• Malé listy pomáhají zpomalit odpařování vlhkosti.
• Stejnou funkci plní hustá pubescence stonků.

Mrazuvzdornost rostlin vznikla v důsledku ontogeneze, jejich životní cyklus je v přímé souvislosti se sezónními rytmy, teplotními a světelnými režimy.

Tepelná odolnost

Při zvýšených teplotách vzduchu působí přebytečné teplo na rostlinné organismy stejně jako přehřátí lidského těla: dochází k dehydrataci, úpalu a vysychání, což vede k destrukci buněčných bílkovin a následné smrti. Rostliny se však díky adaptačním mechanismům naučily přežít i ve vyprahlém pouštním a polopouštním klimatu. Vlastnosti jsou:

• Aktivní odpařování vlhkosti, které pomáhá urychlit její cirkulaci od kořenů k listům.
• Hromadění organických kyselin a dalších ochranných látek v cytoplazmě.
• Posunutí vegetačního období (aktivní životní aktivita) na příznivější dobu. Například rostliny stepí a pouští začínají růst na jaře a je dokončen před nástupem letních veder.

Jsou také pozorovány změny ve struktuře: listy takových rostlin jsou lesklé, světlejší, což pomáhá odrážet sluneční paprsky, a jsou často uspořádány svisle nebo svinuté do trubice, díky čemuž ztrácejí méně tekutiny.

Hlavní způsoby, jak pomoci rostlinám přežít v pouštních podmínkách:

Velké množství trvalek pouští a polopouští je schopno zůstat neaktivní během nejteplejších suchých měsíců a začít aktivní život během období dešťů. Proto jejich životní cyklus ubíhá velmi rychle.

Louka a step

Jak se luční rostliny přizpůsobují životním podmínkám, vědci zkoumali poměrně hluboce. Tyto druhy jsou schopny fungovat pod slunečním zářením. Proto je mezi nimi mnoho symbiontů a poloparazitů, kteří dávají přednost společnému životu s „dárci“. Hlavním způsobem množení jsou semena. Trvalky a dvouleté rostliny tvoří v prvním roce života bazální listovou růžici, zatímco jejich obecné výhony se tvoří ve druhém roce, po přezimování.

Další funkce:

• Podzemní výhonky se upravují na oddenky.
• Kořenový systém je rozmanitý, může být kůlový, cibulovitý nebo vláknitý. Kořeny různých druhů jsou zpravidla umístěny na různých úrovních, aby si navzájem nevytvářely konkurenci.
• Přítomnost speciálních reprodukčních orgánů: plíživé výhonky, kořenové výhonky, stolony.

S rostoucí vlhkostí se luční společenství stává bažinatým. Když se sníží, stane se stepí.

Rysy adaptace na stanoviště stepních rostlin jsou také různé. Mají mohutný kořenový systém – dlouhý kořen pomáhá vytahovat hlubokou vodu. Navíc silně odpařují vlhkost, což je ochrana před přehřátím. Listy některých jsou úzké, zatímco jiné (například pelyněk nebo stepní astra) mají husté ochlupení nebo voskový povlak.

Vodní poměry

Adaptace rostlin na vodní stanoviště jsou různé. Například skupina hydetofytů je zcela ponořena v kapalině, takže dostávají jen část slunečních paprsků. Proto jsou takové rostliny odolné vůči stínu a povrch jejich orgánů je zvýšený.

Hydrofyty rostou podél břehů nádrží, jejich kořeny a oddenky, stejně jako část stonku ponořeného ve vodě. Přežívají díky tomu, že jsou obdařeny mezibuněčnými prostory, které dodávají kyslík těm orgánům, které jsou ponořeny pod vodou.

Další skupinou rostlin jsou hygrofyty, které jsou přizpůsobeny normálnímu fungování v podmínkách nadměrné vlhkosti. Jejich listy jsou pokryty tenkou vrstvou kutikuly a díky širokým mezibuněčným prostorům je zajištěna dostatečná odpařovací plocha.

Další zajímavá znamení:

• Cévní svazky často chybí nebo jsou nedostatečně vyvinuté.
• Převaha vegetativního množení.
• Listy jsou péřovité a tenké.
• Stonek je často úzký, ale velmi dlouhý.

Hlavní částí vyšších vodních rostlin jsou trvalky, které přes zimu klesají na dno svého stanoviště a přežívají chlad v podobě hlíz, oddenků a přezimujících pupenů.

Jiné mechanismy

Biologická klasifikace rostlin ve vztahu ke světlu zahrnuje identifikaci tří skupin: heliofyty, sciofyty a tolerantní vůči stínu. První z nich, nazývané také světlomilné, preferují růst na loukách a stepích, pláních a jiných otevřených půdních podmínkách, které jim poskytují dostatek světla. V opačném případě je jejich vývoj zpomalen. Mají však schopnost se v nepříznivých podmínkách měnit: stávají se vysokými a ohýbají se směrem ke zdroji světla. Stromy často přirozeně získávají jednostrannou korunu.

Druhá skupina rostlin jsou stínomilné. Nacházejí se v jeskyních, horních vrstvách půdy a skalních štěrbinách. Barva listů je tmavá díky zvýšenému obsahu chlorofylu, nedochází k povadání, kutikula je slabě vyjádřená.

Většina stromů s hustou korunou, stejně jako lesní trávy, snáší stín. Jejich vnější znaky jsou následující: koruna je hustá, spodní větve neodumírají a mozaika listů je výrazná.

V životě rostlin je důležité opylování, které provádí nejčastěji hmyz. Bez tohoto procesu se živé organismy nebudou moci rozmnožovat. Proto se ty druhy, které vyžadují včely k opylení, vyznačují jasnými velkými květy, nektarem a příjemnou vůní. A ty, které jsou opylovány větrem, takové „ozdoby“ nemají; jejich květy jsou malé, nenápadné a bez zápachu.

Zástupci flóry si pro sebe dokážou „potravu“ získávat různými způsoby, například díky vyvinutým kořenovým vláskům přijímají vodu a minerály i z té nejchudší půdy. A bažinaté druhy dokážou zachytit a strávit hmyz nebo dokonce malé zvíře.

Na ochranu před sežráním ptáky a zvířaty jsou rostliny natřeny výstražnou barvou a obsahují toxické látky nebo trny.

Adaptační mechanismy jsou různé, ale dohromady pomáhají rostlinám překonat negativní účinky nepříznivých faktorů, přežít a rozmnožit se. Různé způsoby, jak odolávat environmentálním faktorům, jsou velmi důležité, protože zástupci flóry často musí vynaložit určité úsilí, aby neumřeli na nedostatek vlhkosti, světla nebo tepla.

Související příspěvky:

1. Ribozomy – struktura a funkce, syntéza bílkovin, aminokyselin a ATP (9. ročník, biologie)
2. Systémy orgánů zvířat – charakteristika, typy a stavba
3. Buněčné centrum – strukturální znaky, funkce a role
4. Nebuněčné formy života – struktura, vlastnosti a interakce s buňkou