Министерство образования и науки РФ
МОУ «Средняя общеобразовательная школа №45 г. Белгород»
Реферат по биологии
Первоцветы и раннецветущие растения
Выполнил:
Московченко Максим
ученик 6 «Б» класса
Проверила:
Марусина Е. В.
2007г.
Содержание
Введение
1. Ветреница лютиковая
2. Медуница неясная
3. Гусиный лук желтый
4. Хохлатка плотная
5. Чистяк весенний
6. Селезеночник очереднолистный
7. Прострел раскрытый, или сон-трава
8. Волчье лыко
9. Первоцвет весенний
Введение
Растения, описания которых Вы найдете в этом проекте, объединяет одно, а именно - все они были найдены в весеннее время. Цветут они обычно уже в апреле (в отдельные теплые годы - с конца марта) до середины мая. Таким образом, все они относятся к ранневесенней флоре. Иногда такие растения называют также первоцветами.
В природе ничто не происходит "просто так". Если что-то имеет в ней место, значит, этому есть свои причины. Поэтому настоящему биологу необходимо постоянно задавать себе вопрос "зачем?", чтобы дойти до сути биологических явлений, вскрыть их биологический смысл.
Вернемся к нашим первоцветам и зададим себе вопрос: "зачем они цветут так рано весной?". Иными словами, "в чем биологический смысл данного явления (ранневесеннего цветения) этой группы растений?".
Для начала вспомним, что растениям для нормальной жизнедеятельности необходим солнечный свет. Именно на свету в зеленых органах растений происходят процессы фотосинтеза, когда из неорганических веществ (воды и углекислого газа) образуются органические вещества - углеводы, которые потом растения используют для своего развития. Таким образом, достаточное количество солнечного света является необходимым условием нормального развития растений. Вся жизнь растений проходит в постоянной борьбе за свет.
Приходилось ли вам бывать в апрельском лесу? Обращали ли вы внимание на то, каким светлым он кажется в это время года? Деревья и кустарники еще не оделись листвой, ничто не мешает солнечному свету беспрепятственно проникать до самой земли. Именно это обстоятельство и является основной причиной того, что многие виды растений в процессе эволюции "выбрали" для своего цветения это время года. Кроме того, земля после схода снега насыщена влагой, которая также является необходимым условием для нормального развития растений. В это время года, однако, еще довольно прохладно, и раннецветущим растениям пришлось приспосабливаться к этому фактору (вспомним, что, например, степным и пустынным растениям в избытке хватает и тепла и света, но им приходится бороться за драгоценную в тех условиях влагу). Для того, чтобы получить преимущество в одном, живым организмам приходится жертвовать преимуществами в другом.
"Прозрачность" свободного от листьев весеннего леса различные виды растений используют по-разному. К раннецветущим растениям относятся и всем знакомые березы (различные представители рода Betula), осина (Populus tremula), ольхи (серая и черная - представители рода Alnus), лещина, или орешник (Corylus avellana). Это ветроопыляемые виды. В голом весеннем лесу ничто не мешает ветру переносить пыльцу с мужских цветков этих растений (собранных в "пылящие" сережки) на женские, состоящие из одних маленьких липких пестиков. Когда на деревьях и кустарниках распустится листва, она уже не пропустит ветер в лес, и он будет шуметь лишь в верхушках деревьев.
Низкорослые насекомоопыляемые растения в это время года привлекают первых насекомых яркими цветками. Кто заметит их цветки в сумраке летнего леса? (Кстати, обратите внимание, что летние цветки растений, обитающих в нижнем ярусе леса - кислицы, седмичника, майника и др. - имеют белую окраску, наиболее ярко выделяющую их в условиях недостаточного освещения. Ни одно из растений, изображенных на этих фотографиях, белых цветков не имеет.) Сейчас же, когда нижние ярусы леса хорошо освещены, здесь лучше всего заметны желтые, голубые и розовые цветки.
Однако наиболее полно используют благоприятные весенние факторы (достаточные освещенность и увлажненность) небольшие растеньица, выделяемые в группу эфемероидов. Слово "эфемерный" ассоциируется с чем-то красивым, но мимолетным, недолговечным. В полной мере это относится и к ранневесенним эфемероидам. Они отличаются необычайной "торопливостью"- появляются на свет тотчас же после схода снега и быстро развиваются, несмотря на весеннюю прохладу. Через неделю-другую после появления на свет они уже цветут, а еще через две-три недели у них появляются плоды с семенами. Сами растения при этом желтеют и полегают на землю, а затем надземная их часть засыхает. Происходит все это в самом начале лета, когда, казалось бы, условия для жизни лесных растений самые благоприятные - достаточно тела и влаги. Но эфемероиды имеют свой особый "график развития", не такой, как у многих других растений. Они всегда активно развиваются - растут, цветут и плодоносят - только весной, а к лету совершенно исчезают из растительного покрова.
Во время весеннего достатка света они успевают "урвать" свою долю, необходимую для того, чтобы отцвести, отплодоносить и накопить запас питательных веществ для будущего года. Все эфемероиды - многолетние растения. После того, как в начале лета их надземная часть засыхает, они не погибают. В почве сохраняются живые подземные органы - у одних клубни, у других - луковицы, у третьих - более или менее толстые корневища. Эти органы служат вместилищем запасных питательных веществ, главным образом крахмала. Именно за счет заранее запасенного "строительного материала" так быстро и развиваются у эфемероидов весной стебли с листьями и цветками. Разумеется, за такой короткий вегетационный период (так ботаники называют время, в течение которого растения активно развиваются, в противовес диапаузе - периоду покоя), да еще и при неблагоприятном весеннем температурном режиме, нельзя накопить большое количество питательных веществ, необходимых для развития высоких и мощных стеблей и крупных листьев. Поэтому все наши эфемероиды имеют небольшие размеры.
На этом перечень приспособительных особенностей эфемероидов не заканчивается. После вегетационного периода перед ними встает еще одна проблема - распространение семян. Вспомним, что деревья и кустарники к этому времени уже одеваются листвой и летние травы заглушают последние желтеющие листочки эфемероидов. Ветра в лесу уже практически нет, поэтому распространение семян с его помощью (как, например, у одуванчиков) в это время года здесь не будет эффективным.
Для того, чтобы семена распространялись с шерстью животных (как, например, у репейника или череды), растения должна быть достаточно высокими, чтобы "нацепить" плодики на проходящих животных. Низкорослым эфемероидам до шерсти "не дотянуться".
Для того, чтобы вызрели сочные ягоды, которые бы потом могли распространяться лесными птицами и зверями (как у костяники, волчьего лыка, жимолости лесной и т.д.) у эфемероидов просто нет времени. Вспомним, что ягоды созревают у лесных перечисленных растений только во второй половине лета.
Высыпать семена просто "под себя"? Но в этом случае молодым растеньицам, которые прорастут из семян, не выдержать конкуренции со взрослыми родительскими растениями, которые уже прочно заняли здесь место под солнцем.
Растения - эфемероиды решили эту проблему очень оригинальным способом. Для распространения семян они "припахали" почвенных насекомых, и в первую очередь - муравьев. На плодиках или семенах у этих растений образуются особые мясистые придатки, богатые маслом. Эти придатки называются элайосомами и служат для привлечения муравьев. У хохлатки, например, элайосома выглядит белой шишечкой на черном гладком семени. Сами же растения, распространяющие свои семена при помощи муравьев, называются мирмекохорами. Плоды и семена мирмекохоров созревают обычно в начале лета, когда муравьи особенно активны. Они растаскивают семена по своим гнездам, теряя часть их по дороге.
Помимо эфемероидов к мирмекохорам относятся многие другие травянистые растения нижних ярусов леса (до 46% от общего числа характерных для этих мест произрастания видов). Это - показатель того, что этот способ распространения семян в подобных условиях является весьма эффективным. Мирмекохоры, как правило, имеют низкорослые, слабые или полегающие стебли, что облегчает доступ муравьев к семенам и плодам. К ним относятся такие известные всем растения, как копытень, незабудка, различные марьяники и звездчатки, ясколка и др.
Теперь мы уже знаем, что среди растений выделяют различные группы по времени цветения (например, первоцветы, летне- и осеннецветущие виды); продолжительности вегетационного периода (напр., эфемероиды с очень коротким вегетационным периодом и продолжительной диапаузой); способу опыления (ветроопыляемые, насекомоопыляемые) и распространения семян (мирмекохоры).
Существует также деление растений по жизненным формам, т.е. формам, в которых растения находятся в гармонии с окружающей средой в течение всей жизни. Наиболее привычную классификацию жизненных форм вы можете привести самостоятельно - это деление растений на деревья, кустарники и травы. Однако в этой "повседневной" классификации между жизненными формами нельзя провести четких границ, тем более, что многие растения в течение своей жизни остоянно меняют жизненную форму. Поэтому ботаники часто пользуются другой, более научной классификацией жизненных форм, предложенной датским ученым К.Раункиером. Согласно этой классификации растения делятся на жизненные формы по расположению почек возобновления, из которых развиваются новые органы (побеги, листья, цветы) растений.
Расположение почек возобновления характеризует приспособление растения к перенесению неблагоприятного времени года. В тропических условиях неблагоприятным является период засухи, в наших - период холода (зима). Расположение почек возобновления растений рассматривается относительно земли или снежного покрова.
1. Ветреница лютиковая
Anemone ranunculoides L., семейство Лютиковые (Ranunculaceae).
Ветреница лютиковая остается пока одним из самых распространенных наших эфемероидов, хотя встречается уже не везде. Растет она в лиственных и смешанных лесах.Растение имеет прямой стебель, поднимающийся от земли, на конце его - три сильно рассеченых листа, которые направлен в разные стороны; еще выше - тонкая цветоножка, которая оканчивается цветком. Цветки ветреницы ярко-желтые, немного напоминают цветки лютика, из пяти лепестков.
В самом верхнем слое почвы, прямо под опавшей листвой горизонтально располагается корневище ветреницы. Следовательно, ее можно отнести к корневищным гемикриптофитам. Корневище похоже на толстый узловатый сучек коричневатой окраски. Если разломить такое корневище, видно, что внутри оно белое и крахмалистое, как клубень картофеля. Здесь хранятся до будущей весны запасы питательных веществ - того самого "строительного" материала, который необходим для быстрого роста надзмного побега в весеннее время.
Ветреница быстро разрастается по лесу, долго не выдерживая на одном месте. Из года в год вырастают все новые побеги, из которых весной появляются надземные органы. Растение словно путешествует по лесу - ведь прошлогодняя часть побегов постепенно отмирает.После разрушения материнского побега боковые становятся самостоятельными, давая жизнь новым особям. За короткое время ветреница способна вегетативно сильно размножиться.Подобно другим нашим эфемероидам, ветреница лютиковая является также и мирмекохором.
Подобно многим другим представителям семейства лютиковых, ветреница - ядовитое растение. Содержащиеся в нем вещества действуют на сердце. Листья ветреницы используют в медицине как потогонное и усиливающее действие почек и легких, средство.
Распространена ветреница лютиковая по всей лесной зоне до самых степей Европейской части России, встречается также и в Предкавказье.
Помимо ветреницы лютиковой в наших лесах можно встретить ее близких родственников, которые, однако, встречаются гораздо реже. Это ветреница дубравная (Anemone nemorosa L.), отличающаяся от лютиковой белыми цветками преимущественно из 6 лепестков и околоцветником из 6-8 листочков; ветреница алтайская (Anemone altaica), более характерная для восточной части лесной зоны Европейской части России и Западной Сибири, отличающаяся белыми цветками и большим количеством (8-15) листочков в околоцветнике; ветреница лесная (Anemone silvestris L.), распространенная на юге лесной зоны, с белыми крупными цветками, безошибочно отличающаяся от перечисленных видов наличием розетки прикорневых листьев в основании стебля. Все они зацветают весной.
2. Медуница неясная
(Pulmonaria obscura Dumort.), семейство Бурачниковые (Buraginaceae)
В отличие от ветреницы лютиковой этот эфемероид встречается в наших лиственных лесах все реже и реже. Причиной тому служит сведение лесов - мест произрастания этого растения, а также рекреационная нагрузка на пригородные леса. Пасущиеся в лесах горожане надирают это красивое растение целыми охапками.
Соцветия медуницы формируются еще под снегом. Сразу же после хода снега появляются ее короткие стебельки с яркими заметными цветками.
B том же стебельке одни цветки темно-розовые, другие - васильково-синие. Если присмотреться внимательно, то можно заметиь, что розовую окраск