Какие растения полностью погружены в воду названия. Растения, полностью погруженные в воду

Растения, полностью или большей своей частью погруженные в воду. Обитание в водной среде обусловило особые черты организации В. р.: значительное увеличение поверхности тела в сравнении с его массой, что облегчает поглощение необходимых количеств кислорода и других газов, которых в воде содержится меньше, чем в воздухе. Увеличение поверхности тела достигается развитием больших тонких листьев (некоторые Рдест ы), расчленением листовой пластинки на тонкие нитевидные участки (уруть, роголистники, водные лютики); продырявливанием листьев или сильным развитием воздухоносных полостей и больших межклетников. У В. р. сильно развита разнолистность (Гетерофиллия): подводные, плавающие и воздушные листья на одном и том же растении значительно различаются как по внутреннему, так и по внешнему строению. Так, подводные листья не имеют устьиц; у плавающих на поверхности воды листьев устьица находятся только на верхней стороне, у воздушных листьев устьица - на обеих сторонах. Большая плотность водной среды обусловливает слабое развитие механических элементов в листьях и стеблях В. р.; немногочисленные механические элементы, имеющиеся в стеблях, расположены ближе к центру, что придаёт им большую гибкость. Так как интенсивность света в воде резко снижается, у многих В. р. в клетках эпидермиса имеются хлорофилловые зёрна. У В. р. слабо развиты или даже отсутствуют сосуды в проводящих пучках. Слабо развита и корневая система, а корневые волоски отсутствуют. Почти все В. р. - многолетники, размножающиеся вегетативно. Некоторые В. р. (Наяда , Роголистник) опыляются под водой; у других цветки поднимаются над водой, где и происходит опыление. Некоторые В. р. приспособились к периодическому высыханию водоёмов (например, Частуха , Стрелолист , Жеруха).

Во флоре СССР насчитывается св. 260 видов цветковых В. р., преимущественно однодольных. Семена и плоды распространяются птицами либо водными течениями. Среди В. р. есть полезные; съедобны семена водяного ореха (См. Водяной орех), корневища Сусак а, зерновки злака манника и др. Семена и плоды многих В. р. служат кормом для некоторых птиц; а отмершими остатками В. р. часто питаются беспозвоночные животные, служащие пищей рыбам. В. р. играют роль в самоочищении бассейнов, хотя иногда (например, Элодея , некоторые виды рдестов) и сами могут быть вредными при сильном разрастании их в водоёмах и особенно в водохранилищах. Для предупреждения быстрого и нежелательного распространения заросли В. р. выкашивают специальными водными косилками; скошенные В. р. иногда употребляют на корм скоту. Многие В. р. разводят в аквариумах. К В. р. относятся также многие Водоросли (например, зелёные и синезелёные), которые, сильно разрастаясь, могут вызывать замор рыбы и зарастание каналов и прудов-охладителей тепловых электростанций. Иногда для очищения каналов и других водоёмов разводят растительноядные виды рыб (белый амур и белый толстолобик). Для уничтожения В. р. используют также гербициды. Для В. р., служащих кормом для рыб, разработана специальная агротехника.

Лит.: Жизнь пресных вод СССР, под ред. В. И. Жадина, т. 2, М. - Л., 1949; Скадовский С. Н., Экологическая физиология водных организмов, М., 1955; Шмитхюзен И., Общая география растительности, пер. с нем., М., 1966; Новые исследования по экологии и разведению растительноядных рыб. [Сб. ст.], М., 1968.

Г. И. Поплавская.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Водные растения" в других словарях:

Водные растения. Иллюстрация из Э … Википедия

водные растения - Растения, населяющие водоемы. Syn.: водная флора … Словарь по географии

Фотосинтезирующие организмы, жизненный цикл которых протекает в частично или полностью погруженном в воду состоянии. Размеры их варьируют от микроскопических (одноклеточные формы) до сравнительно крупных (т.н. макрофиты), как, например, у… … Энциклопедия Кольера

водные растения - vandens augalai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Dirbtinuose ar natūraliuose vandens telkiniuose augantys augalai. atitikmenys: angl. aquatic plants; water plants vok. Wasserpflanze, f rus. водные растения, n … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Для растений , обитающих в водоёмах , вода — не только необходимый экологический фактор, но и непосредственная среда обитания. Среди них есть представители разных отделов: водоросли , мхи , хвощи , папоротники , цветковые растения . Преобладают, как правило, водоросли, но немало среди гидрофитов и цветковых растений.

Классификация

Водные растения разнообразны по строению и своему положению в водоёме. В зависимости от приспособленности к жизни вне воды их делят на гидатофитов или гидрофитов . Однако, довольно часто вместо этих двух терминов, все водные растения объединяют под названием гидрофиты.

Гидатофиты :

полностью погружены в воду : роголистник погружённый (Ceratophyllum demersum), элодея канадская (Elodea canadensis );
свободно плавают на поверхности воды : ряска малая (Lemna minor) и трёхдольная (L. trisulca), водокрас лягушачий (Hydrocharis morsus- ranae) ;
плавающие на поверхности воды листья , но их корневище прикреплено ко дну: кубышка жёлтая (Nuphar lutea), кувшинка чистобелая (Nymphaea Candida) (рис. 184).

Гидрофиты :

погружены только своей нижней частью — стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia), камыш озёрный (Scirpus lacustris) .

Особенности приспособления растений к водной среде

Водная среда существенно отличается от наземной. В ней особый температурный и световой режимы, другие газовый и минеральный составы, иная плотность среды.

Свет и глубина

В водоёме всегда меньше света, чем на суше, так как часть солнечный лучей отражается от водной поверхности, другая — поглощается её толщей. Интенсивность проникающего в водоём света зависит от прозрачности воды. Так, в океанах с большой прозрачностью на глубину 140 м попадает 1% радиации, а в небольших озёрах с мутной водой на глубину 2 метра — десятые доли процента. С глубиной изменяется и спектральный состав света. В глубокие слои воды доходят в основном зелёные, а ещё глубже — синие и фиолетовые лучи. Погружённым растениям приходится приспосабливаться не только к недостатку света, но и к изменению его состава путём выработки дополнительных пигментов. Известно, что водоросли, обитающие на разных глубинах, имеют различную окраску: в мелководных зонах преобладают зелёные водоросли, в более глубоких встречаются бурые , а ещё глубже обитают красные водоросли. В малопрозрачных водах растения встречаются в основном в поверхностных слоях, а в водоёмах с прозрачной водой — на глубине до 100 м и более.

Газовый состав воды (содержание кислорода)

Важный фактор в жизни водных растений — содержание в воде кислорода. Он поступает в воду из воздуха и выделяется растениями при фотосинтезе. В воде обычно мало кислорода, особенно на дне водоёма, где вода не перемещается течениями, поэтому у водных растений во всех органах развита система воздухоносных полостей.

Минеральный состав воды

Минеральные соли, необходимые для питания растений, содержатся в воде в незначительных количествах. Они поглощаются всех поверхностью погружённых растений, или их частей. Для поглощения водными растениями растворённых газов и минеральных веществ необходима большая поверхность контакта с водной средой. Поэтому листья водных растений, погружённые в воду, сильно рассечены на узкие нитевидные доли (роголистник (рис. 185), пузырчатка обыкновенная — Utricularia vulgaris (рис. 186)), или имеют очень тонкую просвечивающую пластинку (листья погружённых рдестов). У них совершенно не развита кутикула и нет устьиц. У некоторых погружённых растений корни редуцированы (роголистник, пузырчатка ), у других они развиты слабо (элодея канадская ) и не играют существенной роли в поглощении питательных веществ. Корни укореняющихся гидрофитов слабоветвистые, без корневых волосков. Вместе с тем, ряд видов имеют толстые и прочные корневища (кубышка, кувшинка ), которые играют роль «якоря», хранилища запасных веществ и органа вегетативного размножения.

Рис. 186. Пузырчатка обыкновенная (Utricularia vulgaris)

У растений, частично погружённых в воду, хорошо выражена разнолистность — различие строения надводных и подводных листьев на одном растении. Первые имеют черты, обычные для листьев наземных растений, вторые — рассечённые или очень тонкие листовые пластинки (кувшинка, кубышка, стрелолист, поручейник широколистный- Sium latifolium) Материал с сайта

Плотность воды

Вода отличается от воздуха большей плотностью, что отражается на строении тела гидрофитов. У них сильно редуцированы механические ткани, поскольку растения поддерживаются самой водой. Механические элементы и проводящие пучки часто располагаются в центре стебля или листового черешка, что даёт способность изгибаться при движении воды.

Погружённые гидрофиты обладают хорошей плавучестью, которая создаётся как специальными приспособлениями (воздушные камеры, вздутия), так и увеличением поверхности тела.

Температура воды

Температурный режим в воде отличается меньшим притоком тепла и большей стабильностью. Вода медленно нагревается и остывает, и это отражается на развитии растений: гидрофиты весной пробуждаются значительно позднее, чем сухопутные растения. Суточные и годовые колебания температуры меньше, чем на суше. Температура не опускается меньше, чем +4 °C.

Размножение водных растений

Водная среда создаёт специфические условия и для семенного размножения растений. Пыльца некоторых гидрофитов переносится с помощью воды. Большую роль вода играет и в распространении плодов и семян, которые у многих водных растений обладают способностью долгое время оставаться на поверхности воды.

Зимовка водных растений

Водная среда обусловливает специфику перезимовки растений. У многих гидрофитов образуются особые органы вегетативного размножения в виде зимующих почек, называемых турионами . Осенью эти почки, тяжёлые от накопившихся в них за лето питательных веществ, опускаются на дно. Весной почки прорастают и дают начало новым растениям (водокрас лягушачий, рдесты). Многие водные растения зимуют в виде корневищ, находящихся на дне водоёма.

На этой странице материал по темам:

Реферат на тему гидатофиты
Гидатофиты представители
Роголистник гидатофит
Доклад гидатофиты
Анатомические особенности водных растений кратко

Вопросы по этому материалу:

10-й класс

1. Какие особенности присущи растениям, полностью погруженным в воду?

Ответ . Растения, обитающие в водной среде, полностью или большей своей частью погруженные в воду, называют гидатофитами. Им присущи следующие особенности. (Речь идет о цветковых растениях. – Прим.ред. )

Преобладание вегетативного размножения над семенным.

Имеют корни, находящиеся в воде, или корневища со слабо развитыми корнями в грунте дна водоема.

Проводящая система развита слабо, растение всасывает воду с минеральными веществами всей своей поверхностью.

Гидатофиты, как правило, имеют листья двух родов: верхние удерживают растение на плаву и участвуют в фотосинтезе, нижние ориентируют растение в водном пространстве.

В стеблях и листьях большое количество воздуха, что позволяет растению удерживаться на плаву.

Как правило, растения-гидатофиты очень чувствительны к изменению абиотических параметров среды и могут использоваться в качестве биоиндикаторов – показателей чистоты водоемов.

3. В прошлом столетии в Китае сильно размножившиеся воробьи стали вредить посевам риса. Было принято решение уничтожать воробьев, а каждый предъявивший лапки убитой птицы получал вознаграждение. Однако вместо ожидаемой прибавки урожай резко сократился. Впоследствии китайцы были вынуждены даже ввозить воробьев из-за границы. С чем связано такое развитие событий?

Ответ . Один из законов американского эколога Барри Коммонера может быть сформулирован следующим образом: все связано со всем. Случай, произошедший в Китае после уничтожения птиц, является ярким подтверждением этого закона. Все дело в том, что воробьи, частично поедающие урожай риса, уничтожали и насекомых – вредителей культурных растений. Массовое уничтожение птиц повлекло за собой резкое увеличение численности насекомых-вредителей, которые в отсутствии естественных врагов размножились в таком количестве, что уничтожили урожай риса почти полностью. Выпадение птиц, как одного из звеньев в цепи питания, привело к изменению в численности особей другого звена, что отрицательно сказалось на урожае. Таким образом, можно сделать вывод о том, что любое вмешательство человека в природу должно быть минимальным, научно обоснованным и предварительно смоделированным.

4. Какие преимущества дает насекомым общественный образ жизни?

Ответ . Семьи общественных насекомых (муравьев, ос, пчел) обычно строят крупные жилища, создание которых, безусловно, не по силам одной особи. Наличие такого жилища, иногда к тому же весьма прочного (например, термитника), повышает защищенность как самих насекомых, так и их потомства, запасов пищи. Совместная деятельность общественных насекомых позволяет им поддерживать особый микроклимат в жилищах, что также весьма затруднительно при одиночном проживании особей.
Совместно значительно легче защищаться от врагов, проще заметить их приближение. Обмен информацией между большим числом особей, например о месте нахождения цветков с нектаром, позволяет снизить временные затраты на поиски пропитания.
Всем общественным насекомым свойствен полиморфизм, характеризующийся наличием особей, способных к размножению, – матки и самцов, а также бесплодных рабочих особей. При совместном проживании большого количества насекомых ярко выражена специализация особей по выполняемым функциям. Так, матка избавлена от необходимости добывания пищи, охраны и т.д., при этом ее плодовитость резко возрастает, а вероятность гибели минимальна. Даже между рабочими особями существует разделение труда – одни из них охраняют жилище, другие ухаживают за потомством, третьи заняты поиском пищи. Зачастую узкая специализация позволяет насекомым лучше справляться с их обязанностями. В целом вся семья функционирует как единое целое, выигрывая во всех отношениях по сравнению с одиночно обитающими особями.

5. Какие клеточные органоиды можно назвать «сборочным цехом» клетки, а какие «силовыми станциями»? Почему?

Ответ . «Сборочным цехом» клетки часто называют рибосомы, ведь именно на этих клеточных структурах происходит «сборка» (синтез) белковой макромолекулы из мономерных звеньев – аминокислот.
«Силовыми станциями» клетки называют митохондрии, так как именно здесь происходит окисление органических веществ с выделением (и запасанием. – Прим . ред .) энергии, необходимой для жизнедеятельности.

6. Биоиндикация – определение состояния окружающей природной среды по наличию или отсутствию, а также по состоянию и поведению определенных видов живых объектов. Наиболее известные биоиндикаторы – лишайники? К какому загрязнению среды они чувствительны в первую очередь?

Ответ . Действительно, одними из наилучших биоиндикаторов, в первую очередь чистоты воздуха, в наших лесах могут быть симбиотические организмы – лишайники. Они обладают достаточно высокой чувствительностью к повышенному содержанию в воздухе загрязняющих веществ (в первую очередь, оксидов серы). В районах с загрязненным воздухом слоевище лишайников развито слабо, они болеют, вплоть до их полного исчезновения в районах, где воздух загрязнен чрезмерно. Биоиндикаторами могут служить представители всех трех групп лишайников – листоватых, накипных и кустистых.

11-й класс

1. Какие функции может выполнять жир в организме животных?

Ответ . Функции жиров в организме животных трудно переоценить. Наиболее важной из них является функция аккумуляции энергии. Как запасные вещества жиры (триглицериды) имеют много важных преимуществ перед другими органическими соединениями. Они нерастворимы в воде (гидрофобны) и в клеточном соке, а потому практически не меняют физико-химических свойств цитоплазмы. Вследствие своего обезвоженного и восстановленного состояния жиры представляют собой высококонцентрированные резервы метаболической энергии (выделяющейся в процессе внутренних процессов окисления в клетке). Жиры калорийнее углеводов: выход энергии при окислении 1 г жирных кислот составляет 9 ккал, а для углеводов и белков этот показатель равен 4 ккал. Вследствие того, что жиры запасаются в обезвоженном состоянии, на их долю приходится меньший процент массы тела, что делает организм более подвижным (особенно это важно для хищников, добывающих пропитание преследованием жертвы, где скорость играет решающую роль и от которой зависит, будет ли сыт хищник). Полное окисление жиров приводит к образованию воды и углекислого газа, т.е. продуктов, безвредных для организма. Подкожный жировой слой млекопитающих выполняет теплоизолирующую функцию, уменьшает потери тепла (например, у моржей, тюленей.) Для многих животных характерно наличие «бурого жира». Специальная функция этой ткани – теплопродукция, которая осуществляется в результате разобщения в митохондриях процесса окисления и образования АТФ, из-за чего основная доля энергии выделяется именно в виде тепла. Наличие «бурого жира» особенно важно для организмов, впадающих на зиму в спячку.
Также жировая ткань может выполнять механическую функцию. Например, у китообразных она служит своеобразной подушкой, на которой располагаются внутренние органы. Подкожная жировая клетчатка может выполнять и защитную функцию, например у пингвинов она защищает внутренние органы от повреждений при ударе тела о воду. Жир – важный источник метаболической воды: окисление 1 г жира ведет к образованию 1,1 г воды. Такая особенность позволяет животным выжить в условиях жарких пустынь.
Хорошо известно также, что многие животные используют жиры в качестве смазки, например у многих водоплавающих птиц жир защищает перьевой покров от намокания и облегчает передвижение в воде. Жир выполняет и гидростатическую функцию, т.к. его плотность меньше плотности воды, и плотность тела животного с жировыми запасами будет меньшей, что приводит к повышению плавучести. У ряда наземных членистоногих жиром заполнены клетки «жирового тела», в котором концентрируются ядовитые вещества и вредные продукты жизнедеятельности.
Для жира характерны и узкоспецифические функции. Так, заполненная жиром полость в голове китообразных, по-видимому, выполняет роль своеобразной линзы, которая фокусирует издаваемые животными ультразвуки при эхолокации.
К классу жиров также относятся и те липиды, которые являются структурными элементами клеточных мембран и определяют их свойства, участвуют в клеточной рецепции, обеспечивают гидрофобное окружение для протекания ряда реакций, являются предшественниками некоторых гормонов и витаминов, обеспечивают изоляцию нервных волокон и др.

2. Какие методы борьбы с вредителями сельского хозяйства, не связанные с применением ядохимикатов, вам известны? Почему в последнее время предпочтение отдается именно этим методам?

3. Чем объясняется значительное различие в содержании углеводов в тканях и органах растений и животных?

Ответ . В тканях растений содержится гораздо больше углеводов, чем в тканях животных. Углеводы, в первую очередь, – источник энергии. Однако жир является более энергоемким, чем углеводы, и животным, которые значительную часть энергии тратят на передвижение, выгоднее хранить энергетические запасы в виде жира. Растения неподвижны, и «экономить вес» им не так важно, поэтому, хотя растения и производят жиры, они в основном хранят «топливо» в виде углеводов.
Другое соображение состоит в том, что растениям нужно больше углеводов, так как углеводы для них – не только источник энергии, но и основной материал для синтеза белка, в то время как животные получают белки с пищей.
Таким образом, различия в содержании углеводов в тканях животных и растений обусловлены различием в их питании и образе жизни. Кроме того, растительные клетки кроме мембраны имеют оболочку, образованную в значительной мере углеводами (клеточная стенка), которой животные клетки лишены.
Листья растений содержат много углеводов потому, что в них углеводы синтезируются и там же остаются. Клубни содержат крахмал, который используется для обеспечения энергией развивающегося растения на тех этапах, когда оно еще не начало синтезировать их само.
У животных аналогом крахмала является гликоген, большое количество которого содержится в клетках печени, поскольку печень животных играет основную роль в регуляции уровня глюкозы в крови.

4. Очень часто вдоль больших и малых автострад в городах можно видеть людей разного возраста, совершающих пробежки. Однако такие занятия спортом пользы не приносят, а часто просто вредны для здоровья. Поясните, почему.

Ответ . Действительно, кросс вдоль автострад здоровья не прибавляет, а даже наоборот, может способствовать его ухудшению. Это происходит по ряду причин.
Сильное загрязнение воздуха выхлопными газами. При беге учащается дыхание (легочная вентиляция возрастает в несколько раз) и сердцебиение, в связи с этим воздействие выхлопных газов, содержащих бензопирен, углеводороды топлива, окиси свинца и т.п., на организм значительно усиливается. Конечно, от одной пробежки летальный исход не наступит, однако многолетние занятия могут привести к болезням органов дыхания (астма, рак).

Продолжение следует

В любой природной зоне можно найти разнообразные водоемы - озера, пруды, водохранилища и т. п. Все они, как правило, не лишены растений. Зачастую растения играют здесь большую роль, развиваясь в массе у берегов на мелководье, образуя обширные подводные заросли на дне, а иногда сплошной покров на поверхности воды.

Растительный мир водоемов многообразен. Мы находим тут не только цветковые растения, но также некоторые папоротники, хвощи, мохообразные. Богато представлены водоросли. Большинство их - мелкие, видимые только под микроскопом. Крупных, хорошо различимых невооруженным глазом, немного. В дальнейшем, рассматривая растительный мир водоемов, мы будем иметь в виду только те растения, которые имеют сравнительно крупные размеры.

Водные растения разнообразны и по своему положению в водоеме. Одни из них целиком находятся под водой, полностью погружены (элодея, роголистник, различные рдесты). Другие погружены в воду только своей нижней частью (хвощ приречный, камыш озерный, стрелолист). Есть и такие, которые свободно плавают на поверхности (ряска малая, водокрас, сальвиния). Наконец, некоторые обитатели водоемов имеют плавающие листья, но их корневище прикреплено ко дну (кубышка, кувшинка, горец земноводный). Растения каждой из этих групп мы подробно рассмотрим в дальнейшем.

Условия жизни растений в водоемах своеобразны. Воды здесь всегда достаточно и недостатка в ней никогда не бывает. Поэтому для обитателей водоемов не имеет существенного значения, сколько выпадает осадков в данной местности - много или мало. Водные растения всегда обеспечены водой и гораздо меньше зависят от климата, чем растения сухопутные, наземные. Многие водные растения имеют очень широкое распространение - от северных районов страны до крайнего юга, они не связаны с определенными природными зонами.

Характерная особенность среды в водоемах - медленное прогревание воды весной. Вода, обладающая большой теплоемкостью, в весеннее время долго остается холодной, и это отражается на развитии обитателей водоемов. Водные растения поздно пробуждаются весной, значительно позднее, чем сухопутные. Они начинают развиваться только то-гда, когда вода достаточно прогреется.

Своеобразны в водоемах и условия кислородного питания. Для многих водных растений - тех, которые имеют надводные побеги или плавающие листья, - нужен газообразный кислород. Он поступает через устьица, рассеянные по поверхности тех органов, которые соприкасаются с воздухом. В подводные органы этот газ проникает по особым воздухоносным каналам, густо пронизывающим все тело растения, вплоть до корневищ и корней. Разветвленная сеть тончайших воздухоносных каналов, многочисленные воздушные полости - характерная анатомическая особенность многих обитателей водоемов.

Водная среда создает специфические условия и для семенного размножения растений. Пыльца некоторых представителей водной флоры переносится с помощью воды. Большую роль играет вода и в распространении семян. Среди водных растений немало таких, которые имеют плавучие семена и плоды, способные долгое время оставаться на поверхности, не погружаясь на дно. Подгоняемые ветром, они могут проплыть значительное расстояние. Переносят их, конечно, и течения.

Наконец, водная среда обусловливает специфику перезимовки растений. Только у водных растений можно встретить особый способ перезимовки, когда зимуют специальные почки, погружающиеся на дно. Эти почки получили название турионов. Они образуются в конце лета, затем отделяются от материнского организма и уходят под воду. Весной почки прорастают и дают начало новым растениям. Многие обитатели водоемов зимуют в виде корневищ, находящихся на дне. Ни у одного из водных растений зимой не остается живых органов на поверхности водоема, покрытой льдом.

Рассмотрим подробнее отдельные группы водных растений.

В наибольшей степени связаны с водной средой целиком погруженные растения. Они соприкасаются с водой всей поверхностью своего тела. Их строение и жизнь всецело определяются особенностями водной среды. Условия жизни в воде сильно отличаются от условий жизни на суше. Поэтому водные растения во многом несходны с сухопутными.

Целиком погруженные обитатели водоемов получают кислород, нужный для дыхания, и углекислый газ, необходимый для создания органических веществ, не из воздуха, а из воды. Оба эти газа растворены в воде и поглощаются всей поверхностью тела растения. Растворы газов проникают прямо через тонкие стенки наружных клеток. Листья этих обитателей водоемов нежные, тонкие, прозрачные. Они не имеют никаких приспособлений, направленных к удержанию воды. У них, например, совершенно не развита кутикула - тонкий водонепроницаемый слой, который покрывает снаружи листья сухопутных растений. Защита от потери воды не нужна - никакой опасности высыхания нет.

Особенность жизни подводных растений состоит еще в том, что минеральные питательные вещества они получают из воды, а не из почвы. Эти вещества, растворенные в воде, также поглощаются всей поверхностью тела. Корни не играют здесь существенной роли. Корневые системы водных растений развиты слабо. Главное их назначение - прикреплять растение к определенному месту на дне водоема, а не поглощать питательные вещества.

Многие целиком погруженные обитатели водоемов поддерживают свои побеги в более или менее вертикальном положении. Однако это достигается совершенно иным путем, чем у обитателей суши. У водных растений нет крепких, одревесневающих стеблей, у них почти не развиты механические ткани, которые играют укрепляющую роль. Стебли этих растений нежные, мягкие, слабые. Они поднимаются кверху благодаря тому, что содержат много воздуха в своих тканях.

Среди целиком погруженных в воду растений мы часто находим в наших пресных водоемах различные виды рдестов. Это цветковые растения. У них есть хорошо развитые стебли и листья, а сами растения обычно довольно крупные. Однако люди, далекие от ботаники, зачастую неправильно называют их водорослями.

Рассмотрим в качестве примера один из наиболее распространенных видов рдеста - рдест пронзеннолистный (Potamogeton perfoliatus). Это растение имеет сравнительно длинный, вертикально стоящий в воде стебель, который прикрепляется ко дну корнями. На стебле поочередно располагаются листья овально-сердцевидной формы. Листовые пластинки прикрепляются непосредственно к стеблю, черешков у листьев нет. Рдест всегда погружен в воду. Только в период цветения над поверхностью воды поднимаются соцветия растения, похожие на короткие рыхлые колосья. Каждое такое соцветие состоит из мелких невзрачных цветков желтовато-зеленоватой окраски, сидящих на общей оси. После цветения колосовидное соцветие опять уходит под воду. Здесь созревают плоды растения.

Листья рдеста на ощупь жесткие, толстоватые - они сплошь покрыты с поверхности каким-то налетом. Если вынуть растение из воды и капнуть на лист десятипроцентным раствором соляной кислоты, наблюдается бурное вскипание - появляется множество пузырьков газа, слышится легкое шипение. Все это указывает на то, что листья рдеста покрыты снаружи тонкой пленкой извести. Именно она дает с соляной кислотой бурную реакцию. Налет извести на листьях можно наблюдать не только у данного вида рдеста, но и у некоторых других (например, у рдеста курчавого, блестящего и т. д.). Все эти растения обитают в водоемах с достаточно жесткой водой, в которой содержится значительное количество извести.

Рдест пронзеннолистный; Ряска малая — отдельные растения

Еще одно целиком погруженное в воду растение - элодея канадская (Elodea canadensis). Это растение гораздо мельче рдеста, о котором рассказано выше. Отличается элодея и расположением листьев на стебле - они собраны по три-четыре, образуя многочисленные мутовки. Форма листьев удлиненная, продолговатая, черешков у них нет. Поверхность листьев, как и у рдеста, покрыта грязноватым налетом извести. Стебли элодеи стелются по дну, но лежат свободно, не укореняются.

Элодея - цветковое растение. Но цветки у нее появляются крайне редко. Растение почти не размножается семенами и поддерживает свое существование только вегетативным путем. Способность к вегетативному размножению у элодеи поразительна. Если отрезать конец стебля и бросить в сосуд в водой, то через несколько недель мы найдем здесь длинный побег со множеством листьев (конечно, для быстрого роста необходимо достаточное количество света, тепла и т. д.).

Элодея - растение, широко распространенное в наших водоемах. Она есть почти в любом озере, пруде и нередко образует сплошные заросли на дне. Но это растение иноземного происхождения. Родина элодеи - Северная Америка. В первой половине прошлого столетия растение случайно попало в Европу и быстро там распространилось, заселив очень многие водоемы. Из Западной Европы элодея проникла и в нашу страну. Сильное разрастание элодеи в водоемах - нежелательное явление. Вот почему это растение называют водяной чумой.

Среди целиком погруженных растений пресных водоемов мы находим и оригинальную зеленую водоросль, которая называется хара (виды рода Chara). По внешнему виду она немного на’поминает хвощ - растение имеет вертикальный главный «стебель» и отходящие от него во все стороны боковые более тонкие «ветви». Эти ветви располагаются на стебле мутовками, по нескольку, как у хвоща. Хара - одна из относительно крупных наших водорослей, ее стебель достигает высоты 20 - 30 см.

Рассмотрим теперь главнейшие свободно плавающие растения водоемов.

Наиболее знакомое из них - ряска малая (Lemna minor). Это очень маленькое растение часто образует сплошной светло-зеленый налет на поверхности воды в озерах и прудах. Заросли ряски состоят из множества отдельных плоских лепешечек овальной формы размером меньше ногтя. Это плавающие стебли растения. От нижней поверхности каждого из них отходит в воду корешок с утолщением на конце. В благоприятных условиях ряска энергично размножается вегетативным путем: от овальной пластинки начинает расти сбоку такая же другая, от другой - третья и т. д. Дочерние экземпляры скоро отделяются от материнского и начинают вести самостоятельную жизнь. Быстро размножаясь подобным образом, ряска в короткое время может покрыть весь водоем, если он небольшой.

Заросли ряски можно видеть только в теплое время года. Поздней осенью растения уже нет, поверхность воды становится чистой. Зеленые лепешечки к этому времени отмирают и опускаются на дно.

Вместе с ними погружаются в воду и живые почки ряски, которые проводят там всю зиму. Весной эти почки всплывают на поверхность и дают начало молодым растениям. К лету ряска успевает так разрастись, что покрывает весь водоем.

Ряска относится к числу цветковых растений. Но цветет она чрезвычайно редко. Цветки ее настолько мелки, что их трудно увидеть невооруженным глазом. Растение поддерживает свое существование благодаря энергичному вегетативному размножению, о котором мы только что рассказали.

Примечательная особенность ряски - высокое содержание белка в ее стеблях-лепешечках. По богатству белком ряска может соперничать только с бобовыми. Маленькое невзрачное растение представляет собой ценный, очень питательный корм для некоторых домашних животных и птиц.

В наших водоемах встречается и другое мелкое растение, которое очень похоже на ряску и также плавает на поверхности воды. Называется оно многокоренник обыкновенный (Spirodela polyrrhiza). Это растение хорошо отличается от ряски тем, что на нижней стороне овальных лепешечек имеет пучок тонких волосовидных корней (лучше всего корни видны, когда растение плавает в аквариуме или стакане с водой). У ряски, как мы уже говорили, на нижней стороне стебля бывает только один корешок.

Свободно плавает на поверхности водоемов и еще одно растение - водокрас (Hydrocharis morsus-ranae). Листья этого обитателя водоемов сидят на длинных черешках, имеют характерную овально-сердцевидную форму и собраны в розетку. От каждой розетки отходит в воду пучок коротких корней. Отдельные розетки соединены под водой тонким корневищем. Когда подует ветер, растение начинает перемещаться по поверхности воды, причем розетки не меняют своего взаимного расположения.

Летом у водокраса появляются небольшие цветки с тремя белыми лепестками. Каждый цветок сидит на конце длинной цветоножки, поднимающейся из центра листовой розетки. К осени на концах тонких подводных стеблей водокраса образуются почки-турионы, которые затем отделяются от материнского организма и опускаются на дно, где проводят зиму. Весной они всплывают на поверхность и дают начало новым растениям.

На поверхности пресных водоемов, расположенных в южной половине европейской части нашей страны, можно увидеть свободно плавающий небольшой папоротник сальвинию (Salvinia natans). Это растение совершенно не похоже на обычные лесные папоротники и имеет гораздо меньшие размеры. От стебля сальвинии, лежащего на воде, отходят в одну и другую сторону овальные листья размером немного больше ногтя. Они толстоватые, плотные, сидят на очень коротких черешках. Листья, как и стебель, плавают на поверхности воды. Помимо этих листьев, у сальвинии есть еще и другие. Они похожи по внешнему виду на корни и отходят от стебля вниз, в воду.

Сальвиния сильно отличается по внешнему виду от знакомых нам папоротников, однако сходна с ними по особенностям размножения. Именно по этой причине ее и относят к папоротникам. Никаких цветков у растения, конечно, никогда не бывает.

Обратимся теперь к тем растениям наших водоемов, которые имеют плавающие листья, но при этом прикреплены ко дну и не могут свободно перемещаться.

Наиболее знакомое из таких растений - кубышка (Nuphar lutea). Красивые желтые цветки кубышки многие видели. Чуть поднимающиеся над поверхностью воды, они всегда привлекают внимание своей яркой окраской. В цветке пять крупных желтых чашелистиков и много мелких лепестков такой же окраски. Тычинок большое число, а пестик только один, форма его очень характерна - он напоминает круглую колбу с очень коротким горлышком. После отцветания пестик разрастается, сохраняя свою оригинальную форму. Внутри завязи созревают семена, погруженные в слизь.

Цветок кубышки находится на конце длинной цветоножки, которая отрастает от корневища, лежащего на дне водоема. Листья растения крупные, плотные, характерной округло-сердцевидной формы, с блестящей, глянцевитой поверхностью. Они плавают на воде, причем устьица располагаются только на их верхней стороне (у большинства сухопутных растений - на нижней). Черешки листьев, как и цветоножки, очень длинные. Они тоже берут начало от корневища.

Листья и цветки кубышки многим знакомы. Но корневище растения видели немногие. Оно удивляет своими внушительными размерами. Толщина его - в руку или больше, длина - до одного метра. Здесь хранятся зимой запасы питательных веществ, необходимых для формирования листьев и цветков на следующий год.

Черешки листьев кубышки и цветоножки, на которых сидят цветки, рыхлые, пористые. Они густо пронизаны воздухоносными каналами. Как мы уже знаем, благодаря этим каналам в подводные органы растения поступает кислород, необходимый для дыхания. Обрывание листовых черешков или цветоножек причиняет кубышке большой вред. Через место разрыва внутрь растения начинает проникать вода, а это приводит к загниванию подводной части и в конечном счете к гибели всего растения. Красивые цветки кубышки лучше не обрывать.

Близка к кубышке по многим своим особенностям и белая кувшинка (Nymphaea alba). У нее такое же толстое корневище, лежащее на дне, почти такие же листья - крупные, глянцевитые, плавающие на воде. Однако цветки совершенно иные - чисто-белые, еще более красивые, чем у кубышки. Они имеют приятный тонкий аромат. Многочисленные лепестки цветка направлены в разные стороны и частично закрывают друг друга, а сам цветок чем-то напоминает пышную белую розу. Цветки кувшинки всплывают на поверхность воды и раскрываются рано утром. К вечеру они снова закрываются и прячутся под воду. Но так бывает только при устойчивой хорошей погоде, когда солнечно и сухо. Если приближается ненастье, кувшинка ведет себя совершенно иначе - цветки либо вовсе не показываются из воды, либо прячутся раньше времени. Следовательно, по поведению цветков данного растения можно предсказывать погоду.

Красивые белые цветки кувшинки многие стремятся сорвать. Но делать этого не следует: растение может погибнуть, так как оно очень чувствительно к поранениям. Истинному другу природы нужно решительно воздерживаться от сбора цветков кувшинки и удерживать от этого других.

Как уже говорилось, среди растений водоемов есть и такие, которые погружены в воду только частично. Их стебли на значительном протяжении возвышаются над водой. В воздушной среде находятся цветки и большинство листьев. Эти растения по особенностям своей жизнедеятельности и строению стоят ближе к настоящим сухопутным представителям флоры, чем к типичным обитателям водоемов, целиком погруженным в воду.

К растениям подобного типа относится известный многим камыш озерный (Scirpus lacustris). Он часто образует сплошные заросли в воде неподалеку от берега. Внешний вид этого обитателя водоемов своеобразен - над водой поднимается длинный темно-зеленый стебель, совершенно лишенный листьев и имеющий гладкую поверхность. Внизу, у воды, стебель толщиной больше карандаша, кверху он делается все тоньше и тоньше. Длина его достигает 1-2 м. В верхней части растения от стебля отходит коричневатое соцветие, состоящее из нескольких колосков.

Камыш озерный относится к семейству осоковых, но внешне очень мало похож на осоки.

Стебли камыша, как и многих других водных растений, рыхлые, пористые. Взяв стебель двумя пальцами, его можно сплющить почти без всяких усилий. Растение густо пронизано сетью воздухоносных каналов, в тканях его много воздуха.

Познакомимся теперь с другим частично погруженным в воду растением. Называется оно хвощ приречный (Equisetum fluviatile). Данный вид хвоща, как и уже знакомый нам камыш, нередко образует густые заросли в прибрежной части водоема, неподалеку от берега. Эти заросли состоят из множества прямых стеблей, довольно высоко поднимающихся над водой.

Узнать хвощ нетрудно: его тонкий цилиндрический стебель состоит из многих отрезков-члеников, причем один членик отделен от другого пояском из мелких зубчиков-листьев. То же самое мы наблюдаем и у остальных хвощей. Однако хвощ приречный отличается от многих своих ближайших родственников тем, что стебель его большей частью не дает боковых ответвлений. Он выглядит как тонкий зеленый прутик. Осенью стебель хвоща отмирает, и у растения зимует на дне водоема только живое корневище. Весной от него отрастают новые побеги. Эти побеги появляются над поверхностью воды довольно поздно, в самом конце весны, когда вода достаточно прогреется.

Среди частично погруженных в воду растений мы находим и стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia). Это цветковое растение. Цветки его довольно заметные, с тремя округлыми белыми лепестками. Одни цветки - мужские, содержащие только тычинки, другие - женские, в которых можно найти только пестики. Как те, так и другие располагаются на одном и том же растении, причем в определенном порядке: мужские в верхней части стебля, женские ниже. В цветоножках стрелолиста содержится белый млечный сок. Если оторвать цветок, то на месте разрыва скоро появится капелька беловатой жидкости.

Крупные листовые пластинки стрелолиста привлекают внимание своей оригинальной формой. Треугольный лист имеет глубокую клиновидную вырезку у основания и похож на сильно увеличенный наконечник стрелы. Именно вследствие этого растение и получило свое название. Стреловидные листовые пластинки более или менее возвышаются над водой. Они сидят на конце длинных черешков, большая часть которых скрыта под водой. Помимо этих хорошо заметных листьев, растение имеет и другие - менее заметные, которые целиком погружены в воду и никогда не поднимаются над поверхностью. Форма их совершенно иная - они похожи на длинные зеленые ленты. Следовательно, у стрелолиста есть два типа листьев - надводные и подводные, причем те и другие сильно различаются. Подобные же различия мы наблюдаем и у некоторых других водных растений. Причина этих различий понятна: листья, погруженные в воду, находятся в одних условиях среды, листья надводные - в совершенно других. Стрелолист - многолетнее растение. Его стебель и листья к зиме отмирают, живым остается только клубневидное корневище, находящееся на дне.

Из тех растений, которые погружены в воду только своей нижней частью, можно упомянуть еще сусак зонтичный (Butomus umbellatus). Во время цветения это растение всегда привлекает к себе внимание. У него красивые бело-розовые цветки, собранные в рыхлое соцветие на верхушке стебля. Листьев на стебле нет, и оттого цветки особенно заметны. Каждый цветок сидит на конце длинной веточки-цветоножки, а все эти веточки выходят из одной точки и направлены в разные стороны.

Сусак, наверное, многим знаком. Он широко распространен в водоемах нашей страны, встречается на Севере, в Средней России, в Сибири и других районах. Надо заметить, что такое широкое географическое распространение имеет не только сусак, но и многие другие водные растения. Это для них характерно.

Если рассмотреть цветок сусака в деталях, увидим, что у него три зеленовато-красных чашелистика, три розоватых лепестка, девять тычинок и шесть малиново-красных пестиков. Удивительная правильность в строении цветка: число его частей кратно трем. Это типично для однодольных растений, к которым как раз и принадлежит сусак.

Листья сусака очень узкие, длинные, прямые. Они собраны пучком и поднимаются вверх от самого основания стебля. Интересно, что они не плоские, а трехгранные. Как стебель, так и листья отрастают от толстого мясистого корневища, лежащего на дне водоема.

Сусак примечателен тем, что это растение можно использовать в пищу. Из его корневищ, богатых крахмалом, в недалеком прошлом делали муку, из которой пекли хлеб и лепешки (это было распространено, например, среди местных жителей в Якутии). Пригодны в пищу и целые корневища, но только в печеном или поджаренном виде. Вот какой необычный источник пищи можно найти на дне водоемов. Своеобразный «подводный хлеб».

Специальные исследования показали, что в муке из корневищ сусака есть все, что нужно для питания человека. Ведь корневища содержат не только крахмал, но довольно много белка и даже некоторое количество жира. Так что по питательности это даже лучше, чем обычный наш хлеб.

Сусак полезен еще и тем, что может служить кормовым растением для скота. Его листья и стебли охотно поедают домашние животные.

В наших водоемах встречается немало растений, подобных сусаку, у которых нижняя часть растения находится в воде, а верхняя - над водой. Мы рассказали далеко не обо всех растениях подобного типа. К их числу относятся, например, различные виды частухи, ежеголовников и т.д.

Летом поверхность пруда, озер и других стоячих вод бывает покрыта ярко-зеленой пленкой. Объясняется это явление массовым развитием маленьких плавающих на поверхности воды, очень оригинальных водных цветковых растений из семейства рясковых.

Рясковые – сильно редуцированные растения. Вегетативное тело представлено маленькой зеленой листовидной пластинкой, плавающей на поверхности воды или погруженной в воду.

Представители этой группы - ряска малая, ряска трехдольная многокоренник.

Рис.17 1 – ряска малая; 2 – многокоренник; 3 – ряска трехдольная

Ряска малая имеет видоизмененные побеги – плоские пластинки шириной до 3 мм и длиной 4 мм. Листья на них не развиваются, от каждой пластинки в воду отходит корень с хорошо заметным «кармашком» на конце. Сверху и снизу пластинка ряски малой зеленая, на разрезе линзовидная. Цветет растение очень редко. Вегетативное размножение происходит отделением дочерних побегов. Обильно размножается летом в стоячих, слегка загрязненных водоемах.

Ряска трехдольная широко распространена в водоемах со стоячей или медленно текущей водой. Стеблевые пластинки узколанцетной формы, полупрозрачные, плавают под поверхностью воды. Отдельные побеги соединены между собой, так как у ряски активно идет ветвление побегов и образуются многочисленные группы. Во время цветения побеги всплывают на поверхность воды.

Многокоренник обыкновенный тоже в виде пластинки плавает по поверхности воды, но с нижней стороны имеет пучок красноватых или белых придаточных корней. Пластинка растения плоская с обеих сторон, сверху ярко – зеленая, снизу красновато – бурая, иногда почти фиолетовая, размер ее 0,3 – 0,5 см. Цветет многокоренник редко, размножается боковыми побегами – пластинками. С наступлением холодов многокоренник и ряска погружаются на дно водоемов, где и сохраняются до будущей весны.

Водокрас обыкновенный , или лягушечник, встречается в стоячих и медленно текучих водах, зарослях тростников на мелководье. Водокрас – изящное растение с округлыми плавающими на воде листьями. Стебли и отходящие от них многочисленные корни погружены в воду. Растение двудомное – цветки однополые, белые, на длинных цветоножках. В течение лета растение быстро размножается при помощи длинных побегов, подобно усам земляники. Во второй половине лета у водокраса образуются зимующие почки – турионы, опускающиеся на дно с началом холодов. Свое название растение получило за красоту в период цветения. В это время оно – настоящее украшение водоемов.

Погруженные в воду растения

Строение этой группы растений особенно характерно для водной среды. Корни и побеги этих растений полностью погружены в воду, но цветение происходит над водой. Одни из них свободно плавают в воде (пузырчатка обыкновенная, ряска трехдольная), другие укореняются в грунте водоема (многие рдесты, элодея). К этой группе относятся и водоросли (спирогира, кладофора, хара и др.).

Наибольшее распространение в наших водоемах имеет элодея канадская , или водяная чума. Побеги ее достигают 3 м, погружены в воду. Соприкасаясь с грунтом, они укореняются при помощи придаточных корней. Элодея двудомное растение, но у нас встречаются преимущественно пестичные (женские) экземпляры. Размножение этого растения происходит интенсивно боковыми побегами. Каждый боковой побег, отделившись от растения, может дать начало новым зарослям элодеи (отсюда название водяная чума).

Подводный образ жизни ведет рдест курчавый. Растет он в проточной воде. В начале июня из зимующих на дне водоема почек рдеста развиваются подводные ползучие укореняющиеся побеги, дающие многочисленные вертикальные веточки. Длина их может достичь 1 м. Края удлиненных и тонких листьев рдеста своеобразно сморщены (отсюда и название «курчавый»), что защищает лист от механического воздействия текучей воды. Устьица в эпидермисе листа отсутствуют, обмен веществ идет через всю поверхность, как листа, так и стебля. В стебле и листе рдеста много воздушных полостей. Цветочный колосок рдеста поднимается над водой, а плоды и семена созревают в воде.

В стоячих мелких водоемах можно найти интересное насекомоядное растение – пузырчатку обыкновенную . На погруженных в воду побегах этого растения образуются сильно рассеченные листья, часть которых превращена в маленькие пузырьки. Когда мелкие водяные насекомые попадают в эти пузырьки, они погибают там и постепенно перевариваются, обогащая пузырчатку необходимыми для ее жизни веществами. В середине лета пузырчатка цветет. Над водой поднимаются желтые цветки, над водой же созревают плоды.

Погруженные в воду растения имеют санитарное значение для водоемов – очищают их от углекислоты и обогащают кислородом.

Иллюстративный материал к данной экскурсии приведен ниже.

Рис.18 Растения водоемов:

А – элодея канадская;1 – пестичный цветок; Б – пузырчатка обыкновенная: 1 – соцветие; 2 –ловчие пузырьки; 3 – сильно увеличенный ловчий пузырек; В – рдест плавающий; Г – рдест курчавый.

Рис.19 Растения водоемов

А – водокрас лягушачий; Б – кувшинка чистобелая: 1 – переход тычинок в лепестки; 2 – плод; В – кубышка желтая: 1 – чашелистик; 2 – лепесток; 3 – тычинка; 4 – пестик; 5 – листовые рубцы на корневище; Г – телорез алоэвидный: 1 – дочерний вегетативный побег; Д – ряска трехдольная; Е – ряска малая; Ж – многокоренник.

Рис.20 Прибрежные растения

А – стрелолист обыкновенный: 1 – надводные листья; 2 – тычиночный цветок; 3 – пестичный цветок; 4 – столон с клубеньком; Б – частуха подорожниковая; В – сусак зонтичный; Г –калужница болотная.

Рис.21 Прибрежноводные растения:

1 – тростник обыкновенный; 2 – камыш озерный; 3 – сусак зонтичный; 4 – рогоз широколистный; 5 – частуха подорожниковая; 6 – стрелолист обыкновенный; 7 – омежник водный; 8 – поручейник широколистный; 9 – ежеголовник простой; 10 – хвощ приречный.

Рис.22 Водные растения

1 – рдест пронзеннолистный; 2 – рдест плавающий; 3 – кувшинка чистобелая; 4 = кубышка желтая; 5 – элодея канадская; 6 – водяная сосенка; 7 – водокрас обыкновенный, или лягушечник; *8 – лютик жестколистный; 9 – ряска трехдольная; 10 – пузырчатка обыкновенная; 11 – рдест блестящий; 12 – роголистник темно-зееный.

ЛИТЕРАТУРА :

1.Филоненко-Алексеева А. Л., Нехлюдова А. С., Севостьянов В.И. Полевая практика по природоведению: Экскурсии в природу: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений.-М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2000.

2.Гуленкова М.А., Красникова А.А. Летняя полевая практика по ботанике. М.: Просвещение, 1976 г.

3.Новиков В.С., Губанов И.А. Школьный атлас-определитель высших растений. М.: Просвещение, 1985 г.

4.Яромир Покорны. Деревья вокруг нас. Прага: Артия, 1980 г.

5.Дорохина Л.Н., Нехлюдова А.С. Руководство к лабораторным занятиям по ботанике с основами экологии. М.: Просвещение, 1980 г.