На каком основании такие растения паразиты как раффлезия заразиха

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 18.09.2024

Из за способа размножения (вегетативным способом, споровым т.д)
Имеют стебель, листья - что характерно для растении.

2. В Цитоплазме клеток

Все пауки являются хищниками, питаются преимущественно насекомыми.Многие виды ловят добычу при помощи паутины. Поймав добычу, паук убивает её ядом и впрыскивает в неё пищеварительные соки. По истечении некоторого времени (обычно нескольких часов) паук высасывает образовавшийся питательный раствор.

1. Гетеротрофы - это: а) растения; б) вирусы; в) человек; г) овцы2. Какие из указанных элементов являются токсичными?а) железо;

Мы привыкли, что растения довольно однообразны, у них есть корни, листья, стебли – но на самом деле разнообразие флоры этим не исчерпывается. Сегодня геоботаник Астраханского государственного биосферного заповедника Наталья Литвинова расскажет о видах растений, которые в результате эволюции стали паразитами и научились обходиться без корней. Часть фотографий повилики также сделаны Натальей, остальные сделаны постоянным ведущим рубрики.

Видов паразитических растений на территории Астраханской области немного, но и с теми, что есть – проблем хватает. Самое распространенное бедствие в виде тонких желтых нитей – повилика полевая, выходец из Северной Америки. Вообще, разных повилик у нас около 10 видов, но пальма первенства в уничтожении культурных (и не очень) растений принадлежит именно ей. Расселение повилик тесно связано с развитием растениеводства, ведь основной способ путешествия этих вредоносных растений – вместе с собранным урожаем.

Паразитические растения в процессе эволюции лишились некоторых частей за ненадобностью. Собственно, длинные нитевидные стебли, мелкие соцветия и гаустории (своеобразные присоски) вместо корней – вот и вся повилика. Однако, скорость роста у этого однолетника впечатляющая! Прорастая из семян, юные паразитики прилепляются к стеблю любого подходящего растения, до которого могут дотянуться, врастают своими гаусториями в него и начинают высасывать питательные вещества.

Стебли повилики в это время непрерывно наращивают свою длину, поднимаясь по хозяину, и перекидываются на соседние растения, присасываясь к ним и разнообразя свое меню. Очевидно, что приличные растения (которые сами создают органические вещества) не выдерживают такого отношения и погибают. Повилика же, раскинув свою плотную сеть порой на весьма значительные площади, цветет и плодоносит. Причем, высокая урожайность ее мелких семян в сочетании с сохранением их всхожести до 7-8 лет, делает это паразитическое растение одним из самых вредоносных. Кроме того, новое растение повилики может развиваться даже из небольшого фрагмента стебля.

Большая часть повилик не особо привередливы и могут паразитировать на самых разных хозяевах, хотя некоторые виды специализируются на конкретных семействах растений. Но наиболее сильно от повилики страдают посевные культуры, что связано с распространением семян паразита по сельскохозяйственным полям во время уборки урожая (да и с самим урожаем).

Нередко семена повилики расселяются на новые места с навозом (хотя и для животных они ядовиты). Все это объясняет, почему повилики относятся к карантинным растениям, т.е. таким, при обнаружении которых немедленно принимаются меры по их полной ликвидации. Ну, по крайней мере, должны приниматься. На практике же мы и в городе, и вдоль дорог по области нередко можем встретить покрытые желтой сетью участки, и лишь опытные дачники знают, как важно сразу же уничтожить обнаруженную повилику (желательно вместе с ее хозяином), чтобы не допустить дальнейшего распространения.

Другое паразитическое растение – заразиха (из одноименного семейства) – ничуть не лучше вышеописанного собрата, с той лишь разницей, что она паразитирует на подземных частях растений. Действительно, большую часть жизни заразиха проводит под землей, показывая на поверхности лишь весьма необычные цветоносы. Заразихи более специализированные паразиты, предпочитающие представителей определенных семейств, как, например распространенная у нас заразиха кумская (которую вы может увидеть на снимке ниже).

Таких знаменитых представителей этой весьма своеобразной группы растений, как омела (которая паразитирует на ветвях деревьев), у нас нет. Важно отметить, что вьющиеся растения (даже такие назойливые сорняки, как вьюнок полевой) не являются паразитами: им другие виды нужны только для опоры, а питательные вещества они честно синтезируют сами.

В представленной пищевой сети укажите стрелками ( → ) направление передачи вещества и энергии от одного организма к другому.

ЗАДАНИЕ 3. Работа с рисунком.

Впишите в таблицу, рядом с соответствующими номерами, названия элементов рисунка, обозначенных линиями и цифрами.

Цитоплазма

ДНК (нуклеоид)

Жгутик

Пили (фимбрии)

Рибосомы или включения

ЗАДАНИЕ 4. Работа с рисунком.

Схематично дорисуйте недостающие элементы, обозначьте их стрелками с цифрами и подпишите их названия в таблице рядом с соответствующим номером

ЗАДАНИЕ 5. Биологическая комбинаторика.

Какие признаки встречаются у представленных организмов?

Движение при помощи жгутиков или ресничек

Нет

Способность к фагоцитозу

Нет

ЗАДАНИЕ 6. Работа с текстом.

Перед Вами текст, содержащий пять биологических ошибок. Внимательно прочтите его, найдите ошибки и объясните, в чем они заключаются, заполнив свободные поля таблицы.

Отрывок из рассказа барона Мюнхгаузена о его путешествии к побережью Австралии в 1810 году.

Такие взаимоотношения принято называть мутуализмом

Подавляющие большинство губок не являются хищниками

Моржи не обитают в Австралии

Сумчатые животные обитают еще и в Америке

Экватор не пересекает Австралию

ЗАДАНИЕ 7. Работа с информацией.

Внимательно прочитайте предложенные фрагменты текста и рассмотрите рисунки, затем переходите к выполнению заданий.

Фрагмент 1. Дафния (рисунок 1) – представитель пресноводного зоопланктона. Летом популяции этих мелких рачков состоят почти исключительно из самок, которые размножаются путем партеногенеза. Партеногенетические яйца самка вынашивает в выводковой камере, и развитие протекает без метаморфоза: из камеры выходят молодые животные, не отличающиеся по сегментному составу тела от взрослых. Рост сопровождается линьками, причем линяют не только молодые, но и взрослые особи. При ухудшении условий, например, при похолодании осенью, в планктоне появляются самцы, которые отличаются от самок меньшими размерами и более развитыми антеннами первой пары. Они оплодотворяют самок. Кутикула самки вокруг камеры с оплодотворенными яйцами уплотняется - возникает эфиппий. При линьке эфиппий сбрасывается. В виде эфиппиев дафнии, как правило, и переносят неблагоприятные условия; мелкие и легкие эфиппии могут переноситься течениями, животными и даже ветром. Позднее из эфиппиальных яиц развиваются партеногенетические самки, которые дают начало следующим летним поколениям.

Рисунок 1. Самка дафнии.

Фрагмент 2. Подробные наблюдения за популяцией дафнии в одном из озер США показали, что в течение года ее численность дает два пика (в конце весны и осенью), разделенные зимним и летним минимумами (рисунок 2А). Причем летний спад численности происходит на фоне благоприятных условий. Построив график сезонного хода удельной рождаемости и смертности (рисунок 2Б), ученые показали, что как раз на это время приходится максимум рождаемости. Удельные величины рождаемости оценивали как среднее число потомков, произведенных одной особью за единицу времени, а смертности – как среднее число особей, погибших за единицу времени в пересчете на одну особь.

Рисунок 2. Динамика численности, рождаемости и смертности дафнии. Обозначения: b – удельная рождаемость, d – удельная смертность (А.М.Гиляров, 1990).

1. Прочитайте фрагмент 1 и, проанализировав изложенную информацию, выберите правильные, на Ваш взгляд, утверждения.

Самцы появляются в популяции дафний при наступлении благоприятных для вида условий
Для дафнии характерно явление полового диморфизма
Эфиппии содержат партеногенетические яйца
Эфиппии способствуют широкому расселению дафний.

2. Какие признаки дафнии, упомянутые в тексте фрагмента 1 или видимые на рисунке 1, указывают на ее принадлежность к членистоногим?

Размножение путем партеногенеза
Наличие членистых конечностей
Наличие кутикулы и линька.
Развитие без метаморфоза

3. Прочитайте фрагмент 2 и рассмотрите рисунок 2. Выберите правильные, на Ваш взгляд, утверждения.

a. Летнее уменьшение численности сопровождается ухудшением условий жизни рачков

b. Удельные величины рождаемости и смертности характеризуют количество родившихся и погибших дафний в пересчете на одну особь

c. В июле удельная рождаемость рачков превышает величину удельной смертности

d. Данное исследование выполнено в средней полосе России

4. Проанализируйте динамику численности, рождаемости и смертности дафнии и выберите правильные, на Ваш взгляд, утверждения.

a. В июле и декабре численность рачков уменьшается

b. В апреле и октябре в озере, по-видимому, имеется достаточное количество пищи для дафнии

c. Появление в популяции самцов – одна из причин осеннего уменьшения численности рачков

d. Демографический механизм летнего снижения численности - превышение смертности над рождаемостью

5. На основании всего изложенного определите вероятные причины летнего уменьшения численности дафнии.

a. Угнетение физиологического состояния особей вследствие недостатка пищи

b. Появление хищников, увеличивающих вероятность гибели рачков

c. Появление паразитов, уменьшающих рождаемость и увеличивающих смертность особей

d. Отсутствие в летнее время самцов, эфиппиальных самок и эфиппиев

ЗАДАНИЕ 8. Решите задачу по генетике и поясните ход ее решения. Используйте для ответа специально отведенное поле.

Давно известно, что один и тот же ген может влиять сразу на несколько признаков (множественное действие гена). Например, один из генов, контролирующих окраску шерсти у кошек, одновременно влияет и на цвет глаз. При этом около 30% белых кошек имеют глаза обычного (желтого) цвета, а около 70% - голубые глаза. Этот ген представлен в популяциях двумя аллелями, взаимодействующими по типу полного доминирования. Какое расщепление по цвету глаз следует ожидать в потомстве, полученном при скрещивании гетерозиготной белой кошки с серым котом, если считать, что все серые кошки имеют желтые глаза. Определите генотипы белых и серых животных, составьте схему скрещивания и поясните ход решения задачи.

Ответ:

Так как белая кошка, согласно условию задачи, гетерозиготна, то белая окраска – доминантный признак. Генотипы родителей: Аа и аа. В потомстве получается расщепление 1:1 (или 50% : 50%) белых к серым.

Важно, что на слух влияют те же самые гены, что отвечают и за окраску (т.е. имеет место моногибридное скрещивание, а не дигибридное, как решили некоторые участники, невнимательно прочитавшие условие задачи).

Все серые кошки аа (50% от общего числа кошек) имеют желтые глаза. Из белых кошек Аа, 70% (т.е. 35% от общего числа кошек) имеют голубые глаза, а оставшиеся 30% (15 % от общего числа кошек) – желтые. Таким образом, доля желтоглазых кошек составит 15%+50%=65%. Доля голубоглазых, как уже говорилось, – 35%.

Раффлезия (Rafflesia) — паразитическое растение с самыми крупными в мире цветами, но полностью лишенное листьев, стебля и корней. Происхождение и родственные связи раффлезии долго оставались загадочными. Генетический анализ показал, что раффлезия относится к семейству молочайных (Euphorbiaceae), хотя ничто в строении паразита не говорило о таком родстве. На ранних этапах эволюции раффлезии произошло рекордно быстрое увеличение цветка, который у ее предков был примерно в 80 раз мельче.

Эти особенности раффлезии поставили ботаников в сложное положение: в их распоряжении практически не оказалось морфологических признаков, на основе которых удивительный цветок можно было бы отнести к той или иной группе двудольных растений. Единственный сохранившийся орган — цветок — у раффлезии настолько сильно гипертрофирован, видоизменен и специализирован (приспособлен к весьма специфическому способу опыления), что на его основе уверенно определить место раффлезии в системе растительного мира оказалось невозможно.

Чтобы уточнить таксономическое положение раффлезии, группа американских ботаников и молекулярных биологов провела более широкомасштабное исследование, в котором использовались последовательности пяти митохондриальных и одного пластидного гена 111 видов растений, представляющих все семейства порядка Malpighiales; для 40 видов были получены также последовательности двух ядерных генов (все нуклеотидные последовательности — свыше 400 страниц печатного текста — приведены в Дополнительных материалах к статье, Pdf, 3,12 Мб).

Филогенетическая реконструкция, построенная на основе этих данных, показала, что раффлезиевые входят в состав семейства молочайных (Euphorbiacea). Авторы подчеркивают, что ни одна из черт строения раффлезиевых не указывала на такое родство. Более того, почти у всех молочайных цветы очень мелкие. Полученные результаты заставляют признать, что на ранних этапах эволюции раффлезиевых увеличение цветка шло поистине рекордными темпами. По оценке авторов, диаметр цветка вырос в 80 раз за промежуток времени, не превышающий 46 млн лет.

Статья американских ботаников служит яркой иллюстрацией того, как молекулярная филогенетика в последние десятилетия неуклонно вытесняет и замещает классические методы биологической систематики, основанные на морфологических признаках.

Источник: Charles C. Davis, Maribeth Latvis, Daniel L. Nickrent, Kenneth J. Wurdack, David A. Baum. Floral Gigantism in Rafflesiaceae // Science. 2007. V. 315. P. 1812.

В Индонезии, в дремучих джунглях о-ва Суматра, встречается растение с громадными цветками. Диаметр каждого цветка почти метр, а вес — около 5 кГ. У него отвратительный запах гниющего мяса, и окраской некоторые его части похожи на мясо. Запах и окраска привлекают к нему мух, а мухи помогают растению в перекрестном опылении. Это необычайное растение называется раффлезией Арнольди. Его цветки — самые крупные из всех известных в мире. Короткая, толстая цветоножка раффлезии сидит непосредственно на корнях лианы циссуса (близкого родича виноградной лозы). Толстые корни лианы тянутся по поверхности почвы. На них, кроме распустившихся цветков, можно видеть и многочисленные бутоны. Легко принять эти цветки за цветки самой лианы. Но ведь цветки никогда не возникают на корнях. Где же тогда тело растения, которому принадлежит цветок? Где его побеги с листьями, где корни? Их нет. В корнях циссуса, отчасти в его древесине и между корой и древесиной, залегают тяжи клеток, чуждых лиане. Своими тяжами раффлезия высасывает из циссуса питательные вещества. Л на верхних концах тяжей развивается цветок раффлезии. Раффлезия — растение-паразит. Оно кормится за счет циссуса. Понятно, что для растения-хозяина такое сожительство с паразитом не проходит даром: корни, на которых поселился паразит, в конце концов отмирают.

В мясистых плодах раффлезии созревает огромное количество семян. Слои или другое крупное животное, проходя по джунглям, наступает на эти плоды, раздавливает их, и семена прилипают к его ногам. Если животное где-либо снова наступит на корень циссуса, семена раффлезии прилипнут к корню и прорастут. Росток из семени проделает отверстие в коре растения-хозяина и даст начало клеточным тяжам, которые будут развиваться между живыми клетками циссуса (в межклетниках) и высасывать из них питательные вещества.

Раффлезия Арнольди встречается только на Суматре. Другие виды раффлезии, с цветками меньшего размера, попадаются на Яве и на других островах Малайского архипелага. Удивительный цветок раффлезии необычен даже для местного населения и порождает суеверия. На о-ве Ява до недавнего времени считали его священным и поклонялись ему.

Повилика на клевере. Слева — цветки повилики (увеличено).

Паразитическую жизнь ведет не только раффлезия Арнольди; среди цветковых растений существует немало растений-паразитов, и все они похожи на раффлезию тем, что у них отсутствуют настоящие листья и корни. Все части их тела приспособлены к тому, чтобы отнимать пищу у растения-хозяина, произвести как можно больше семян и обеспечить размножение и рассеяние семян. Встречаются растения-паразиты и у нас в СССР. Они приносят большой ущерб сельскому хозяйству. Особенно вредны в этом отношении различные заразихи и повилики.

Заразиху можно увидеть на посевах подсолнечника, конопли, табака, клевера, среди огородных культур. Ее легко отличить по бледнобурой окраске стебля и чешуйчатых листьев. Эти листья никогда не бывают зелеными: в них нет хлорофилла. На верхней части стебля сидят многочисленные довольно крупные цветки, чаще всего голубовато-лиловые. Значительная часть заразихи находится в почве. Своим расширенным основанием ее стебель прирастает к корням растения-хозяина.

Заразихи размножаются семенами, которые прорастают на поверхности почвы. У нитевидного проростка нет обычных семядолей, на нем нельзя различить ни стебля, ни корня: весь он состоит из одинаковых нежных клеточек.

Из заразих, обитающих в Советском Союзе, очень интересна гигантская пустынная заразиха. Она паразитирует на кустарниках, главным образом на джузгуне, в песчаной пустыне Каракумы. Толстый, мясистый ствол пустынной заразихи вырастает за лето на метр, а иногда даже выше человеческого роста. На корне джузгуна заразиха образует гнездо почек. В первый же год из одной-двух наиболее крупных почек вырастают стебли, на верхней части которых развиваются многочисленные крупные цветки. В плодах-коробочках образуется огромное количество мелких семян. На следующий год стебли вырастают из других подросших почек. И так продолжается до тех пор, пока растение-хозяин совсем не зачахнет. Вместе с ним погибнут, конечно, и сидящие на его корнях почки заразихи.

Омела: 1— куст омелы; на груше (на разрезе ветви груши видны гребневидные присоски омелы); 2 — молодой куст омелы.

Широко известна повилика — также растение-паразит. Уже само ее название говорит, что она обвивает растение-хозяина. Повилик много видов, и паразитируют они на различных растениях, преимущественно на травянистых, как диких, так и культурных. Особенно страдают от повилики клевер, люцерна, лён и хмель. Присоски на концах ее побегов врастают в ткани растения-хозяина и высасывают из него воду и питательные соки. У повилики нет ни корней, ни зеленых листьев. На ее побегах развиваются лишь многочисленные бледно-розовые цветки, собранные в клубочки. Все виды повилики, встречающиеся в наших широтах — однолетние растения. Осенью их побеги отмирают. Новые растения вырастают на следующий год из семян. Семена, упавшие на землю и пролежавшие зиму, прорастают в конце весны, когда другие растения уже более или менее развились — иначе для паразита не оказалось бы подходящей пищи.

Проросток повилики не похож на проростки других растений: у его нитевидного тельца, так же как и у заразихи, нет семядолей, нижний конец проростка не врастает в почву, растет лишь верхний его конец. Если проросток повилики встречается с подходящим для него растением-хозяином, он быстро обвивает его, образует присоски и продолжает расти. Если же проросток паразита не встретит растения-хозяина, он погибает, так как самостоятельно питаться не может. Повилики наносят большой вред сельскому хозяйству, и с ними ведут упорную борьбу. Семена, предназначенные для посева, тщательно очищаются от семян повилики или протравливаются химическими веществами.

Петров крест в период цветения.

В лесах наших широт нередко встречается паразит петров крест. Он развивается так же, как заразиха, и паразитирует на корнях широколиственных деревьев — липы, ясеня, орешника. Но увидеть его можно только ранней весной, когда он на короткий срок показывается из-под земли. В тенистом лесу на поверхность земли выходит невысокий розовобелый стебель с односторонней густой кистью малиново-красных цветков. Этот стебель вскоре отмирает, но растение-паразит продолжает жить под землей в виде многолетнего мясистого чешуйчатого корневища, вес которого достигает 5 кГ.

Среди цветковых растений существует большая группа паразитов, у которых есть свои зеленые листья. Их называют полупаразитами. Хлорофилл в их листьях и стеблях делает растения способными к фотосинтезу, а воду и минеральные вещества они добывают паразитически, т. е. отнимая у других растений. Среди таких полупаразитов особенно интересна омела. У нас она встречается в южных районах (в Крыму, на Кавказе). Особенно часто она поселяется на плодовых деревьях (на груше и яблоне) и на тополях. Омела — сильно ветвящийся многолетний кустарник с кожистыми темно-зелеными листьями. Она достигает иногда сорокалетнего возраста. Кустарник омелы, поселившийся на ветвях дерева, напоминает гнездо крупной птицы. Вместо корней в основании куста развивается система присосков, проникающих в древесину растения-хозяина. Ягоды омелы похожи на ягоды белой смородины. Их охотно поедают птицы, особенно дрозды. Мякоть ягоды слизистая и очень клейкая. Поэтому птице после еды приходится очищать клюв, обтирая его о ветки деревьев. Остатки ягод прилипают к веткам, и там их семена прорастают. Корешок зародыша пробивает кору ветки и дорастает до древесины. После этого начинает расти стебелек с семядолями. Корешок же при дальнейшем развитии видоизменяется в присоски, напоминающие грабли. Хотя омела и не полный паразит, но она может принести растению-хозяину значительный ущерб.

Растение иван-да-марья, корни которого присосались к растению-хозяину. Справа — корни растения-хозяина.

Некоторые полупаразиты могут существовать самостоятельно, у них есть и листья, и корни, но при благоприятных условиях они добывают себе дополнительное питание, отнимая его у своих соседей, т. е. паразитируя. Это всем известные полевые цветы: иван-да-марья, погремок, мытник и ряд других. Если корни такого полупаразита придут в соприкосновение с корнями другого растения, подходящего для того, чтобы стать растением-хозяином, то полупаразит использует этот случай. На его корнях образуются присоски, которыми он присоединится к растению-хозяину. Это можно обнаружить, осторожно выкопав корневые системы полупаразита и соседних с ним растений.

Вред, приносимый такими паразитами, по-видимому, небольшой. Обычно по внешнему виду растений-хозяев незаметно каких-либо признаков их угнетения.

Понятно, что паразиты могли появиться, лишь когда на Земле были уже другие живые существа. Приспособление к паразитическому образу жизни среди зеленых цветковых растений шло, по-видимому, определенными ступенями.

На первой ступени стоят такие зеленые полупаразиты, как иван-да-марья и погремок, еще мало чем отличающиеся от обычных зеленых растений. Значительно усилился паразитизм у растений, подобных омеле: у них еще есть зеленые листья и стебли, но уже нет корней, и вместо них образовались присоски. Еще дальше ушли от самостоятельно питающихся растений паразиты типа заразихи и петрова креста: у них уже нет хлорофилла, и пищу они получают целиком от растения-хозяина; но у них остались стебель и листья. Крайний тип паразита среди цветковых растений — раффлезия. Из прежних органов у нее остался лишь цветок, все остальное тело превратилось в клеточные нити, внедрившиеся между клетками растения-хозяина и похожие на мицелий гриба.

Раффлезия Арнольди — самый большой в мире цветок, его диаметр около метра, растет он на о-ве Суматра. У этого цветка нет ни стебля, ни листьев; он паразитирует на корнях лианы. Его тонкие нитевидные корни глубоко проникают в древесину растения-хозяина и высасывают из нее питательные соки. Пахнет цветок тухлым мясом и опыляется мухами. На заднем плане видны баланофоры, которые также паразитируют на корнях других растений.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: