Пристосовність водних та болотних рослин

пристосовність

пристосовність

болотних

Рослина в посушливий період росте порівняно близько від водойми, або поза водою, або на кілька сантиметрів у воді. При повному висиханні водоймища це може призвести до повного відмирання зовнішніх частин рослини. У період порожньої води, навпаки, вони ведуть частковий або повністю підводний спосіб життя. Таким чином, рослини подібного довкілля при зміні сезонів в змозі пристосовуватися до підводного або надводного способу життя. У них перемежується життєвий цикл, і вони повинні за певний період, від початку дощів і до ймовірного відмирання наприкінці посушливого сезону (відцвісти та принести насіння) щоб гарантувати подальше існування виду.

При настанні сезону дощів у багатьох водних та болотяних рослин спочатку формуються характерні ювенільні (юнацькі) форми. З збережених у грунті під час посухи вегетативних органів (спори, бульби, цибулини) вони спочатку утворюють слабкі листя, які бувають вузькими, м'якими і прозорими. При проростанні насіння після формування одного або двох зародкових листочків зазвичай з'являються ці молоді листочки. Тільки з віком і зростанням рослин формуються властиві кожному виду підводне і плаваюче листя. Останні своєю анатомічною будовою, що характеризується відсутністю продихів, тонким шаром епідермісу і великими повітряними каналами, особливо добре адаптуються у водному середовищі. Завдяки цьому водне листя здатне засвоювати кисень, вуглекислоту та поживні речовини безпосередньо з води. У сухому повітрі листя швидко в'яне і засихає через незначність механічної тканини і слабкий захист від випаровування. Як тільки рівень води знову починає потроху спадати, ці земноводні рослинипереходять у свій надводний стан, тобто в них вже не формується підводне листя, а зовнішні листя, що зміцнилися, викидаються над водною поверхнею і виростають в повний розмір. Це надводне листя у багатьох видів має зовсім інший вигляд, ніж підводне (гетерофілія). Якщо підводне листя часто ніжне, тонке, прозоре і стрічкоподібне або розсічене, що збільшує їх поверхню, то характерними ознаками зовнішніх листків є цілісні краї, жорстка, шкіряста і часто опушена поверхня. Утворення листя різної форми в різних середовищах особливо добре спостерігається у Нуdrophila difformis, так само, як і у різноманітних видів Limnophila і Myriophyllum. Рівень води, що знову знижується, знову припиняє цвітіння і утворення насіння. Як тільки біотоп починає пересихати, рослини набувають все більш грубого габітусу, аж до того, що від зниження вологості грунту у нього повністю відсихає листя. Якщо в деяких рослин у пересохлому грунті все ж таки зберігаються органи, що сприяють виживанню, то інші види повністю відмирають, і лише їх насіння перебуває в стані спокою, поки не настане новий сезон дощів і вони завдяки сприятливим умовам не почнуть проростати. У багатьох справжніх водних рослин при досягненні ними водної поверхні формується плаваюче листя, яке плоско лягає на поверхню води і анатомічно пристосовується до води. Вони особливо розвинені міжклітинники, які сприяють фотосинтезу. Одночасно плаваюче листя деяких видів, наприклад латаття, мають безліч гідропотів, (особливі клітини епідермісу) на тильній стороні листа, за допомогою яких вони можуть засвоювати воду і поживні мінеральні речовини. Подібні гідропоти є і на листі безлічі водних рослин.

Деякі такі рослини, яклатаття (Nymphaea) і кубишка (Nuphar) здатні за допомогою свого коріння і кореневищ давати пагони в погано вентильованому, бідному киснем грунті. Як морфологічна адаптація до подібного середовища вони сформували систему порожнин, за допомогою якої частини рослини, що знаходяться в землі, можуть забезпечуватися киснем від листя, що плаває на воді. Ці порожнини настільки великі, що, наприклад, через черешок листа латаття можна продувати повітря. В особливо щільних ґрунтах у рослин тропічних водойм іноді можна зустріти коріння, що росте поверх землі, коріння, що утворює пагони, і як надпристосовність до такого середовища — дихальне коріння. Формування таких дихальних коренів добре відоме у деяких видів людвигії, які утворюються головним чином у бідному киснем середовищі та відрізняються від звичайних коренів наявністю білої, губчастої тканини з міжклітинними просторами (аеренхіма), призначеної для вентиляції та запасу повітря. Це дихальне коріння росте вертикально вгору, ймовірно поглинає кисень з атмосфери і через вентиляційну тканину підводять його до підводних пагонів.

Плаваючі рослини мають морфологічні та анатомічні пристосування. Так, наприклад, у видів сальвінії обидва плаваючі листки забезпечені безліччю міжклітинних просторів, в той час як листя, що опускаються у воду, діляться на безліч ниткоподібних часток, густо покритих волосками, що виконують функцію відсутніх коренів. Особливо привертають увагу потовщені губчасті черешки листя у Ceratopteris pteridoides (водяна капуста), Eichhornia crassipes і Trapa natans, які багато забезпечені вентилюючою тканиною і тим самим полегшують рослині плавання по поверхні води. У Limnobium тильна сторона листа покрита товстим губчастим шаром, що також підвищуєплавучість рослини.

У плаваючих рослин є різноманітні способи захисту від змочування для збереження сухої від дощу і роси верхньої частини листа, що транспірує, що знаходиться над поверхнею води. Добре відома незмочуваність листів лотосів (Nelumbo nucifera), усіяних незліченними горбками. Але й у видів сальвінії плаваюче листя надійно захищене від змочування сосочками, розташованими рядами, які у свою чергу покриті волосками. Одночасно це плаваюче листя у формі човника сприяє швидкому видаленню дощових крапель. В інших видів плаваючих рослин (наприклад, у Pistia stratiotes) незмочування досягається за рахунок безлічі волосків. Примітна та опукла форма плаваючого листя деяких водних рослин (наприклад, Phyllanthus fluitans), яка також призначена для швидкого видалення дощової води з поверхні. Наявність стрічкоподібних, гладких, хвилястих або позбавлених м'якоті листя, наприклад, у деяких видів Aponogeton, Cryptocoryne і Vallisneria, є відмітними ознаками деяких водних рослин. Подібну форму і структуру листя можна пояснити як пристосувальними, так і захисними функціями, оскільки листя внаслідок своєї особливої ​​форми або структури поверхні надають найменший опір сильній течії. Листя тонкої або стрічкової форми утворюються особливо у видів, що живуть у проточній воді. Така форма й у реофітів. При цьому йдеться про рослини, що зустрічаються в проміжних між високою та низькою зонами і які на короткий час затоплюються. Листя у них жорстке, шкірясте або грубе і має співвідношення довжини до ширини мінімум 4:1.

У деяких водних рослин озер Малаві та Танганьїка можна спостерігати додаткові адаптивні властивості. Обидва африканські озератектонічного походження добре відомі акваріумістам завдяки багатству форм своєї іхтіофауни. У перехідній зоні від осипів до піщаного ґрунту, у чагарниках, а також у літоральній зоні зустрічаються рослини, які пристосувалися до особливих умов цих водойм завдяки створенню спеціальних адаптивних форм. Так, у Vallisneria spiralis var. denseserrulata напрочуд коротке і дуже жорстке листя, завдяки чому рослини здатні чинити опір хвилеподібним рухам. У Ceratophyllum demersum та Myriophyllum spicatum у цих озерах завдяки коротким пагонам, а також дуже жорсткій структурі листя та стебла зовсім відмінний від популяцій інших регіонів проживання зовнішній вигляд, що можна пояснити пристосовністю та захистом від сильних хвиль. До того ж у С. demersum пагони такі компактні, що не плавають вільно у воді, як це спостерігається в інших популяцій, а внаслідок своєї великої щільності опускаються на дно, де менше хвилюються, ніж на водній поверхні.

Оптимальної пристосовності в природному середовищі проживання досягає і гігантська лілія, водяна вікторія амазонська (Victoria amazonica). У рослин величезне, до 2,5 метрів у діаметрі плаваюче листя, на поверхні якого для газообміну та асиміляції розташована необхідна кількість продихів. У цього плаваючого листя сильно розвинене жилкування, а також висока, до 10 см, бічна кромка, через що хвилювання зустрічає сильний опір і лист не ушкоджується.