Экология как наука. Задачи экологии

Листорасположение: очередное, супротивное и мутовчатое.

Сверху и снизу лист покрыт эпидермисом (кожица). Эпидермис защищает растение и регулирует газообмен. В эпидермисе есть специальные образования - устьица, служащие для регулярного испарения  и газообмена.

Между двумя слоями эпидермиса лежит основная ткань листа - зеленые клетки или паренхима. Основная функция этих клеток - фотосинтез. В паренхиме проходят сосуды, волокна и ситовидные трубки, через которые осуществляется минеральное питание.

Растение, благодаря листьям, обеспечивают условия полноценной жизни всем анаэробным организмам на планете, поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

Для растений характерен газообмен (ночью  поступает кислород в растение, а  днем он его выделяет). Помимо кислорода  в листьях на свету образуется сахар, который затем пр

 

Цветок - орган семенного размножения. Это укороченный, видоизмененный побег, развивается из почки. В цветке формируются половые клетки - гаметы и происходит опыление и оплодотворение.

Цветы:

- обоеполые (яблоня) - есть и тычинки  и пестики;

- однополые (ива) - только с мужскими  или женскими органами;

Главные части цветка - это пестики  и тычинки. Тычинка состоит из тычиночной нити и двух пыльников. В  пыльниках происходит созревание пыльцы. Пестик состоит из расширенной части - завязи и суженной - столбика с рыльцем. В завязи находится семизачаток.

Опыление цветковых: ветром, насекомыми, искусственным путем.

Некоторые цветки сгруппированы в  соцветие. Соцветие - это совокупность цветков, сгруппированных в определенном порядке. Они бывают простые и сложные.

 

Роль соцветий у растений, опыляемых  насекомыми, состоит в том, что  собранные в группы цветы лучше  привлекают насекомых. Для ветроопыляемых растений соцветие повышает вероятность  попадания пыльцы на рыльце пестика.

 

Назначения плода: предохранение семян и способствование распространению. Стенки плода называют околоплодником.

Плоды:

1. Настоящие (плод образован  только одним пестиком). Пример: вишня.

2. Ложные (в образовании плода  принимают участие цветоложе  или околоцветник). Настоящие: простые  (образуются из цветков с одним пестиком - боб, пшеница) и сложные (из цветков, имеющих несколько пестиков - малина, ежевика).

Выделяют две большие группы плодов: сухие и сочные.

Сухие:

- Раскрывающиеся (многосемянные)

- Боб - одногнездный плод, содержащий  много семян, располагающихся на стенках плода (горох, боб, фасоль, желтая акация).

- Стручок - двухгнездный многосемянный  плод, у которого семена прикрепляются  к перегородке, идущей вдоль  плода (капуста, репа, горчица).

- Коробочка - образована двумя  или несколькими плодолистиками, содержит много семян (мак, белена, тюльпан, лилия).

- Сухие нераскрывающиеся (односемянные)

- Орех. Околоплодник сухой, твердый,  деревянный (лещина, желудь, дуб).

- Зерновка. Околоплодник срастается  с оболочкой семян (рожь, ячмень, пшеница).

- Семянка (подсолнечник, ромашка,  одуванчик).

Сочные:

- Ягода - многосемянной плод  с сочными слоями околоплодника.  Наружный слой - кожистый (смородина,  крыжовник, томат, виноград).

- Ягодообразные - тыквина (тыква,  дыня), померанец (апельсин, лимон, мандарин).

- Костянка - сочные односемянные  плоды (вишня, слива, абрикос,  персик, миндаль).

Сборные сложные плоды:

- Сложная костянка (малина, ежевика).

Пути распространения:

- Самосбрасывание (боб, стручок);

- Распространение ветром (одуванчик,  клен, сосна, ель, липа);

- Распространение водой (осоки,  ирис, кокосовая пальма);

- Распространение животными (череда, лопух, репейник).

7. Органы растения: семя

 

Семя - зачаточное растение. Развивается  из семизачатка.

Семя однодольных снаружи одето  околоплодником, который плотно сросся с семенной кожурой, зародыш имеет маленький корешок, стебелек и почечку.

У двудольных одна из сторон семени выпуклая, другая вогнутая. Снаружи блестящая  гладкая семенная кожура. Под ней - зародыш, состоящий из двух семядолей  и расположенных между ними корешка, стебелька и почечки.

После периода покоя начинается прорастание семени. Для семян  каждого вида растения условия прорастания  различны.

Температуры, при которых могут  прорастать различные семена, колеблются от +5 до +40° С. Прорастающее семя активно дышит. Необходимое условие - наличие воды. На первых этапах, до развития листьев зародыш питается исключительно запасом питательных веществ. Это в основном липиды, белки. Рост собственно зародыша идет за счет деления клеток и увеличения их размеров. Первым видимым признаком прорастания является появление первичного корешка. Он растет по направлению силы тяжести, укореняя растение в земле.

 

Размножение организмов. Растения: размножение семенами, приспособленность  семян дикорастущих растений к распространению. Животные: размножение яйцами, икрой, живорождение как способ адаптации к различным условиям среды.

Размножение - присущее всем живым организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни.

Растения:

Размножение семенами.

Наиболее простой, но, к сожалению, не всегда подходящий способ размножения  растений.

 Семенами, как правило, не  размножают плодовые деревья,  с которых хочется в скором  времени получить урожай.

 Да и не все цветы, овощи, ягодные растения при размножении семенами сохраняют сортовые признаки.

 Все же, для многих растений  этот способ годится, поэтому  расскажу о нем подробнее.

 Берем семечку нужного нам  растения, замачиваем на несколько  минут в розовом растворе марганцовки, затем высаживаем во влажную землю. Периодически землю поливаем и ждем всходов.

 Семенами размножают томаты, огурцы, кабачки, перцы, патисоны, кофейное дерево, различные декоративные  растения...

Приспособленность семян  дикорастущих растений к распространению.

В течение многих поколений существования  на планете у растений выработались различные приспособления к распространению  семян и плодов. К примеру, некоторые  растения сами разбрасывают свои семена на дальние расстояния. В тенистых местах у заборов либо канав можно встретить весьма необычное растение с таким серьёзным названием – недотрога. Если дотронуться до кончика его плода, створки плода разрываются, затем скручиваются и с силой разбрасывают семена (только в момент подсыхания).

Для распространения растения используют и ветер. Ветром распространяются плоды и семена и многих  цветковых растений.  Например, у мелкого плода берёзы сбоку находится плёнчатая каёмка похожая на маленькие крылышки, а у плодов клёна имеются большие крыловидные придатки, а также семена ваточника, имеющие хохолки из тонких волосков. Степные растения типа перекати-поле, приобретающие к моменту созревания семян шарообразную форму, перегоняются ветром на большие расстояния, по пути рассеивая семена.

 Плоды берёзы и клёна хорошо  висят на ветвях деревьев до поздней осени, а иногда и до зимы. За это время листья опадают, ветер свободно и беспрепятственно рассеивает семена этих деревьев на большие расстояния.

Осенью в лесу можно увидеть  и даже попробовать очень много  сочных плодов – это плоды рябины, черёмухи, брусники, ландыша и многих других растений. Зрелые плоды окрашены в яркие цвета и издали заметны. Для птиц сочные плоды – это самое вкусное лакомство. Они стаями летают по лесу и охотно поедают сочные плоды. Но, учитывая то, что те семена, которые хорошо защищены твёрдыми оболочками, в кишечнике певчих птиц не перевариваются и, пройдя через кишечник они выбрасываются наружу, иногда на очень далёком расстоянии от того места, где они были съедены. Так многие семена распространяются при помощи птиц.

Некоторые растения распространяются не только при помощи птиц, но и при  содействии других животных. Их плоды  цепляются к шерсти животных и  уносятся ими в разных направлениях. Это плоды, усаженные цепкими  крючками или острыми шипами, например, у лопуха и череды.

Животные:

Яйцерождение. Подавляющее большинство видов животных откладывают яйца, из которых выводится молодь. Таких животных называют яйцеродящими или яйцекладущими. К ним относятся почти все морские беспозвоночные, насекомые, многие рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и однопроходные млекопитающие.

Яйцеживорождение. Существует и промежуточная форма воспроизведения потомства: яйцо развивается, продолжая оставаться в теле самки, но питание зародыша обеспечивается желтком яйца, а не организмом матери. Яйцеживорождение свойственно некоторым акулам и другим рыбам, ряду земноводных, многим ящерицам и змеям.

Живорождение. У живородящих животных оплодотворенное яйцо развивается в теле самки, получая от нее питание до самого рождения детеныша на свет. К живородящим относятся все млекопитающие за исключением однопроходных - утконоса и ехидны. Живорождение встречается и в других группах, например у некоторых пресмыкающихся и у более примитивных животных.

Амфибии откладывают икру, подобно рыбам, т.к. их яйца (икра) и зародыши лишены приспособлений для наземного развития (анамнии). Различные виды лягушек могут откладывать икру в совершенно различные или даже удивительные места:

- в норки, скат которых направлен  в воду. Когда головастики вылупляются, то они скатываются в воду, где происходит дальнейшее развитие.

- самка делает пенистые комки  из слизи, собранной со своей  кожи, которую формирует в комки  или гнезда, прикрепляемые к нависающим  над водой листьям. 

- некоторые заворачивают каждую  икринку в отдельный лист растения, нависающего над водой

- некоторые самки формируют  из собственной слизи кольцевые  валы.

- а у других лягушек на  спине в складках кожи образуется  выводковая сумка, где они носят  икринки.

Яйца обычно окружены толстым слоем  студенистого вещества. Эта оболочка имеет большое значение для зародыша, так как таким образом яйцо предохраняется от высыхания, от механических повреждений, а главное, она предохраняет их от поедания другими животными.

Через некоторое время после  откладки, оболочка каждой икринки разбухает и превращается в студенистый прозрачный слой, внутри которого видно яйцо. Верхняя половина его темная, а нижняя светлая: темная часть яйца лучше использует солнечные лучи и сильнее нагревается. Комки икры у многих видов лягушек всплывают на поверхность, где вода теплее.

Низкая температура задерживает  развитие. Если погода теплая, яйцо многократно  делится и превращается в многоклеточный зародыш. Через одну-две недели из икринки вылупляется личинка  лягушки - головастик. Однако в основном после откладки яиц самки покидают кладку, а то и нерестовые водоемы и уходят на свои обычные места обитания.

С этими способами размножения  связаны и разные его стратегии. На одном полюсе - стратегия экономного размножения, характеризующегося медленным воспроизведением малочисленного потомства и заботливым его выращиванием (выкармливанием, уходом, обереганием, научением); на другом - расточительное, избыточное размножение с производством очень большого количества яиц и воспроизведением многочисленного потомства при отсутствии заботы о нем. Если в первом случае вероятность выживания потомства весьма значительна, то во втором шансы на сохранение яиц и выживание каждого отдельного потомка крайне малы, так что только интенсивное размножение может компенсировать высокий процент гибели яиц и молоди на всех стадиях развития. Первая стратегия в целом свойственна высокоорганизованным животным - млекопитающим и птицам. Однако в пределах этих групп основная стратегия может быть выражена в разной степени. Например, у приматов она проявляется в наибольшей мере: они длительно вынашивают плод и производят на свет обычно по одному, еще очень беспомощному, детенышу, которого долго вскармливают и растят. С другой стороны, мыши, крысы или кролики могут плодиться несколько раз в год, рождая каждый раз до десятка детенышей, которые быстро приобретают самостоятельность. В результате такого интенсивного размножения повышается вероятность гибели потомков из-за недостатка пищи или - в связи с быстрым ростом популяции - из-за распространения болезней и размножения хищников. Таким образом, сравнивая грызунов с приматами, стратегию их размножения следует признать неэкономной. Тем не менее расточительность сил при размножении грызунов не сопоставима с тем, что наблюдается у различных видов яйцекладущих, например рыб, многие из которых выметывают сотни тысяч и миллионы икринок. Крайне малая вероятность выживания потомства при неэкономной стратегии компенсируется у некоторых беспозвоночных тем, что они размножаются не только во взрослом, но и в личиночном состоянии.

 

Стадии развития организма:

1. Для животных размножающихся  половым путем.

 Каждый организм в онтогенезе  проходит ряд стадий развития. Для организмов, размножающихся  половым путем, различают зародышевую  (эмбриональную) стадию, послезароды-шевую (постэмбриональную) и период развития взрослого организма. Зародышевый период заканчивается выходом зародыша из яйцовых оболочек, а у живородящих — рождением. Важное экологическое значение для животных имеет первоначальный этап послезародышевого развития — протекающий по типу прямого развития или по типу метаморфоза.

В первом случае идет постепенное  развитие во взрослую форму (цыпленок — курица, и т. д.), во втором —  развитие происходит вначале в виде личинки, которая существует и питается самостоятельно, прежде чем превратится во взрослую особь (головастик — лягушка). У ряда насекомых личиночная стадия позволяет пережить неблагоприятное время года (низкие температуры, засуху и т. д.).