Межпопуляционные взаимоотношения
Варианты адаптаций видов к условиям среды
1. Какими способами могут защищаться растений от поедания животными?
Ответ: Они вырабатывают эфирные масла - реппеленты, яды, на них вырастают шипы и колючки.
2. В жаркой безводной пустыне растут странные растения - молочаи, кактусы. Экологи называют эту группу суккулентами. Какие способы экономии воды имеются у суккулентов?
Ответ: Суккуленты запасают воду в вакуолях клеток стебля или листьев. Они жароустойчивы благодаря большой вязкости протоплазмы и высокому содержанию связанной воды в клетках.
3. Часть пустынных растений называют ксерофитами. Они по-своему справляются с недостатком влаги. Как они это делают?
Ответ: Ксерофиты хорошо переносят иссушение, т.к. у них маленькие листья, покрытые толстой кутикулой, волосками или воском; устьица в углублениях, засыпанных зернышками воска; некоторые сворачивают лист в трубку устьицами внутрь; устьица мелкие; листья превращаются в колючки или чешуйки; много узких сосудов (обмен в засуху малоинтенсивен - эвксерофиты; устойчивы к засухе, благодаря длинным, глубоко уходящим корням, интенсивно испаряют - гемиксерофиты.)
4. Весной на короткое время пустыня расцветает и зеленеет. Этим она обязана растениям-эфемерам. Как они справляются с сухостью и жарой своего местообитания?
Ответ: Эфемеры – однолетние, мелкие, используют короткие влажные периоды для роста и развития, с наступлением засухи отмирают, оставляя жаростойкие семена.
5. Форма растений "перекати поле" - удобна для быстрого и широкого распространения семян. Несущийся по земле шар разбрасывает семена на большой площади. Почему такие растения не растут в горах, лесах? Какие условия необходимы, чтобы такая форма растений оказалась адаптивной?
Ответ: Открытая местность и ветер, то есть условия степи и пустыни. В горах, лесах – много препятствий.
6. В тропических широтах среди растений преобладают древесные, а в умеренных и холодных возрастает доля многолетних травянистых растений с подземными почками возобновления, они становятся доминирующими. С чем связаны эти соотношения?
Ответ: У деревьев зимующие почки открыты морозам, а у многолетних трав - защищены слоем почвы, опавшей листвы и снегом.
7. Маки и тюльпаны, разные виды луков - все это влаголюбивые растения. Почему же они в таком обилии растут в жарких пустынях? Что им помогает выживать там?
Ответ:. Стратегия жизни этих растений - большую часть года они проводят в виде луковиц и корневищ (неактивное состояние) Это растения-эфемероиды.
8. У одних растений пыльца мелкая, порошковидная сухая. А вот другие имеют клейкую пыльцу, поверхность которой покрыта бороздками и шипиками. Почему у растений такая различная пыльца? К чему приспособлена первая, а к чему – вторая?
Ответ: Первая распространяется ветром, вторая – животными.
9. Ольха, лещина, тополь цветут очень рано, когда деревья в лесу еще не оделись листвой. Цветы появляются раньше листьев, в чем смысл такого опережения?
Ответ: Это ветроопыляемые деревья, а листья мешают переносу пыльцы, «перехватывают» ее.
10. Многие растения раскрывают и закрывают свои венчики в определенные часы суток. Так, утром открываются цветки кувшинки, желтые соцветия календулы. А вот цветки душистого табачка или тоже душистые цветки маттиолы в это время закрыты. Они откроются только с наступлением сумерек. Чем объяснить такое расписание цветения растений?
Ответ: Одни опыляются дневными насекомыми, другие – ночными.
Биологические ритмы
1. Растение кислица на нашем подоконнике вечером складывает листья, а утром расправляет их. Что произойдет с этим растением, если мы поставим его в подвал, где нет смены освещения и всегда темно? Объясните механизм происходящего.
Ответ: Она продолжит вовремя складывать листья и постепенно перейдет с суточного на циркадный ритм. Она и жила по нему, только затянутому суточным периодом.
2. Рис - растение короткого дня. На о.Тринидад земледельцы подали в суд на промышленников, круглосуточно сжигающих газовые отходы вблизи полей. Это освещает огромное пространство. За что же просили компенсацию земледельцы?
Ответ: Рис на таких полях не цвел и не давал урожаев.
3. На бульварах города в суровую зиму вымерзла часть тополей. Более всего пострадали те деревья, что росли у уличных фонарей. Почему им так не повезло?
Ответ: Фонари изменили соотношение света и темноты, деревья не получили нужного сигнала и не подготовились к зиме.
Межпопуляционные взаимоотношения
1. Опишите экологические преимущества мелких семян у растений. Что выигрывают организмы с мелкими семенами?
Ответ: Большое количество семян при малых затратах энергии на их формирование, легче и дальше переносятся ветром, заселяют нарушенные местообитания, длительно сохраняют всхожесть.
2. Опишите экологические недостатки мелких семян у растений. В чем проигрыш в соревновании с крупносемянными формами?
Ответ: Недостатки: меньше запас питательных веществ, меньше шансов выжить и прорасти, пробив плотную дернину.
3. Опишите экологические преимущества крупных семян у растений. Что выигрывают организмы с крупными семенами?
Ответ: Преимущества: много питательных веществ и больше шансов прорасти сквозь мощную дернину, выиграть в конкурентной борьбе.
4. Опишите экологические недостатки крупных семян у растений. В чем их проигрыш в сравнении с мелкосемянными формами?
Ответ: Недостатки: легче становятся добычей животных, не разносятся далеко ветром, небольшая долговечность, невелико общее количество семян.
5. На участке гор видовое разнообразие растений в 2-3 раза выше, чем на таком же участке предгорной равнины. Перечислить возможные причины, увеличившие видовое разнообразие растений в горах.
Ответ: Этому способствуют вертикальная зональность, особые типы местообитаний (скалы, например), которых более нигде нет, изолированные ущелья, а также относительная древность ландшафта в сравнении с долиной.
6. На огороде основной сорняк - бодяк желтый. Одно его растение производит за лето тысячу семян. Всхожесть семена, лежащие в почве, не теряют 7-9 лет. Определите, сколько семян произведут за 4 года 45 растений (по одному растению бодяка на квадратный метр огорода)? Объясните, почему весь огород не зарастает бодяком, какие экологические закономерности мешают этому?
Ответ: 180000. Все семена не могут прорасти, потому что ингибируются проросшими и растущими растениями бодяка (внутривидовая конкуренция), а кроме того, распространение и увеличение численности бодяка сдерживают другие растения (межвидовая конкуренция) и потребители бодяка (животные, грибы).
7. Полынь горькая (одно растение) производит за сезон до 700000 семян. На нашем огороде произрастает 15 растений этого вида. Сколько семян они произведут за 3 года? Все ли семена окажутся в почве нашего огорода? Зарастет ли весь огород полынью, ведь ее семена сохраняют всхожесть, находясь в земле в течение 6-7 лет? Почему полынь всегда есть на огороде и редко встречается на лесных полянах?
Ответ: 31 500 000 шт. Множество семян уносит ветер. Огород может зарасти полынью в тех местах, где нарушена дернина. На лесных полянах сформирована дернина, и она не дает прорасти семенам полыни.
8. У разных растений на одном лугу пыльца при цветении осаждается на различных расстояниях: лук - 2 м, сосна - 100 м, хлопчатник - 1 км. Можно ли этим расстоянием характеризовать скорость расселения растений? Какая характеристика на ваш взгляд могла бы характеризовать расселение точнее?
Ответ: Можно. Дальность переноса семян.
9. Ятрышники и венерины башмачки не растут на клумбах даже с самой прекрасной почвой, если не образуют симбиоз с другими живыми организмами. Только в симбиозе с ними и может расти, цвести и плодоносить орхидея. С кем так тесно связаны наши орхидеи?
Ответ: С особыми видами грибов. Их корни с грибом образуют микоризу. С помощью гриба орхидеи получают минеральные вещества.
10. При составлении букетов обнаруживается, что не все растения переносят соседство друг друга. Розы и гвоздики, помещенные вместе, теряют свой аромат. Ландыши в общем букете заставят увянуть все остальные цветы. Нарциссы тоже заставляют увянуть остальные цветы, а поставленные с незабудками, погубят и их, но и сами погибнут. В чем причина этих взаимных увяданий? Зачем нужно это свойство растениям?
Ответ: Растения выделяют яды, защищающие их от паразитов, но эти вещества - ингибиторы роста других растений.