Особенности питания насекомоядных растений и растений паразитов
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
К гетеротрофам относят всех животных, грибы и большинство бактерий. Среди растений также имеются факультативные или облигатные гетеротрофы, получающие органическую пищу из внешней среды – сапрофиты, паразиты и насекомоядные растения. Сапрофиты (сапротрофы) питаются органическими веществами разлагающихся остатков растений и животных, паразиты – органическими веществами живых организмов. Насекомоядные растения способны улавливать и переваривать мелких беспозвоночных. Однако в жизни всех растений есть периоды, когда они питаются только за счет запасенных ранее органических веществ. К таким периодам относят прорастание семян, органов вегетативного размножения (клубней, луковиц и др), рост побегов из корневищ, развитие почек и цветков. Все ткани и органы растения гетеротрофно питаются в темноте (выращивание изолированных тканей без света на органоминеральной среде).
Таким образом, гетеротрофное питание клеток и тканей становится обычным, как и фотосинтез.
Гетеротрофный способ питания – усвоение как низкомолекулярных органических соединений, так и высокомолекулярных (белков, жиров, углеводов), но они должны пройти обработку – пищеварение. У растений различают 3 типа пищеварения: внутриклеточное - в цитоплазме, вакуолях, пластидах, белковых телах, сферосомах; мембранное, осуществляется ферментами клеточных мембран; внеклеточное - ферменты, образующиеся в специальных клетках, выделяются в наружную среду и действуют вне клеток.
Механизмы сапрофитного питания растений и грибов сходны. В плазмолемме гиф грибов функционирует Н + -помпа (водородная помпа), с помощью которой в окружающую среду выделяются кислые гидролазы. Это приводит к гидролизу сложных органических соединений, которые затем всасываются грибом. Механизм всасывания также связан с работой Н + -помпы в плазмолемме. При закислении наружной примембранной зоны снижается диссоциация органических кислот и они проникают в клетки в виде нейтральных молекул. Этот способ распространен у водорослей (диатомовые водоросли, живущие на глубине, куда не проникает свет, питаются органическими веществами из окружающей среды). При большом количестве растворимых органических веществ в водоемах к гетеротрофному питанию переходят хлорококковые, эвгленовые и др водоросли.
У покрытосеменных растений сапрофитный способ питания встречается редко. Эти растения не имеют или имеют мало хлорофилла и не способны к фотосинтезу. Для построения своего тела они используют гниющие остатки растений и животных. Gidiophytum formicarum – полукустарник, стебель которого образует крупный клубень, пронизанный многочисленными ходами, в которых поселяются муравьи. Растение использует в пищу продукты жизнедеятельности муравьев. Меченые личинки мух были переварены растением через месяц.
Некоторые виды образуют симбиоз с грибами – это микотрофные растения. На ранних этапах все орхидные вступают в симбиоз с грибами, так как запасных питательных веществ в их семенах недостаточно для роста зародыша. Гифы грибов проникают в семена и поставляют зародышу органические и минеральные вещества. У взрослых орхидей гифы грибов внедряются в периферическую зону корней, но дальше проникнуть не могут. Их дальнейшему росту препятствует фунгистатическое действие клеток глубинных тканей корня, а также слой довольно больших клеток с крупными ядрами, похожих на фагоциты. Эти клетки способны переваривать гифы грибов и усваивать освобождающиеся органические вещества. У подъельника (Monotropa), тоже симбиоз с грибом. Причем во многих случаях эти симбиотические отношения можно рассматривать как форму паразитизма, Когда клетки растений переваривают гифы гриба, проникшие в клетки корня. Таким образом, сапрофитом является гриб, а высшее растение паразитирует на нем. Гифы гриба могут соединять корень подъельника с корнями дерева, и тогда подъельник становится паразитом, получающим органические вещества от другого растения.
Рекомендуемые файлы
Микориза большинством растений используется главным образом для увеличения поглощения воды и минеральных солей.
Микоризный гриб может выступать как паразит. Гифы гриба образуют выросты-гаустории. плотно прилегающие или проникающие в корень. Они высасывают питательные вещества (прежде всего углеводы) из растения.
Высшие растения-паразиты - это высокоспециализированные однолетники или многолетники с редуцированными или полностью утраченными в ходе эволюции листьями и корнями. Имеются виды, совершенно лишенные хлорофилла и не способные к фотосинтезу. Заразиха паразитирующая на корнях культурных растений. Ее семена прорастают лишь под влиянием корневых выделений растения-хозяина. Как только кончик зародышевого корня проростка соприкоснется с корнем хозяина, он преобразуется в гаусторию (присоску), начинающую выделять гидролазы, растворяющие клеточные стенки, и активно внедряющуюся в корень. Заразиха поглощает большое количество азотистых веществ, углеводов и минеральных элементов, особенно фосфора, а также воды из корней растений-хозяев.
У вьющегося паразитного травянистого растения повилики нитевидные стебли с редуцированными листьями-чешуйками обвиваются вокруг стеблей растений-хозяев и присасываются к ним с помощью гаусторий. Гаустории повилики - преобразованные придаточные корни, принимающие форму диска. Клетки из центральной части диска внедряется в коровую паренхиму растения-хозяина и достигает центрального цилиндра, откуда повилика получает воду, органические вещества и минеральные элементы. Проростки повилики, совершая ростовые вращательные движения, находят растение-хозяина, реагируя на градиент влажности и выделяемые им вещества.
Раффлезия питается соками корней тропических лиан. В тело хозяина она внедряется с помощью гаусторий, выделяющих ферменты, разрушающие клеточные стенки. Всю свою жизнь раффлезия проводит в теле хозяина - под землей. Лишь ее цветки (диаметр 1,5 м, красного цвета с запахом гниющего мяса) появляются на поверхности почвы.
Паразиты поглощают из тела хозяина в основном сахарозу, глутаминовую и аспарагиновую кислоты и их амиды.
Насекомоядные растения
В настоящее время известно свыше 400 видов покрытосеменных насекомоядных растений. Они ловят мелких насекомых и другие организмы, переваривают и используют как дополнительный источник питания. Большинство из них встречается на бедных азотом болотистых почвах, есть эпифитные и водные формы. Листья насекомоядных растений трансформированы в специальные ловушки, выполняющие и функцию фотосинтеза. По способу ее ловли растения делят на две группы. 1) Пассивная ловля, добыча а) прилипает к листьям, желёзки которых выделяют липкую слизь, содержащую кислые полисахариды (библис, росолист), или б) попадает в специальные ловушки в виде кувшинов, урн, трубочек, окрашенных в яркие цвета и выделяющие сладкий ароматный секрет (саррацения, дарлингтония).
Обратите внимание на лекцию "Лекция 18".
2) Активный захват насекомых а) приклеивание добычи липкой слизью и обволакивание ее листом или волосками (жирянка, росянка), б) ловля по принципу капкана - с захлопыванием ловчих листьев над добычей (альдрованда, венерина мухоловка), в) ловчие пузырьки, в которые насекомые втягиваются с водой благодаря поддерживаемому в них вакууму (пузырчатка).
Общим для всех ловчих приспособлений является привлечение насекомых с помощью полисахаридных слизей или ароматного секрета (нектара), выделяемых или самими ловчими аппаратами, или желёзками вблизи от ловушки. Быстрые движения ловчих органов осуществляются путем изменений в них тургора в ответ на раздражение чувствительных волосков, вызванное движениями насекомого.
Пищеварение. Попавшее в ловушку насекомое переваривается под действием секрета многочисленных железок. Некоторые насекомоядные парализуют добычу алкалоидами, содержащимися в выделяемой слизи (росянка выделяет алкалоид конитин, парализующий насекомое). Липкая слизь содержит много кислых полисахаридов, состоящих из ксилозы, маннозы, галактозы и глюкуроновой кислоты, органические кислоты и ряд гидролаз, активных в кислой среде. Кислые слизистые выделения, азот- и фосфорсодержащие продукты распада стимулируют работу желёзок, выделяющих кислоты (муравьиную, бензойную), а также протеазы и ряд других гидролаз. Довольно подробно изучена протеолитическая активность секрета у мухоловки. Секреторные клетки имеют хорошо развитый ЭР и аппарат Гольджи, которые продуцируют большое количество секрета.
В настоящее время известно, что закисление среды в желудке животных осуществляется в результате функционирования Н + -помпы в плазмалемме клеток слизистой желудка.
Многие насекомоядные растения живут на почвах, бедных минеральными элементами. Их корневая система слабо развита, нет микоризы, поэтому усвоение минеральных элементов из пойманной добычи имеет для них большое значение. Из тела жертвы насекомоядные растения получают азот, фосфор, калий, серу. Углерод, содержащийся в аминокислотах и других продуктах распада, также участвует в метаболизме насекомоядных растений. (Еще Дарвин показал, что если растения росянки подкармливать кусочками мяса, то через три месяца они значительно превосходят контрольные растения по ряду показателей, особенно репродуктивных. Установлено, что растения пузырчатки зацветают только после получения животной пищи).
\u041d\u0443, \u043f\u0430\u0440\u0430\u0437\u0438\u0442\u044b \u043f\u0438\u0442\u0430\u044e\u0442\u0441\u044f \u0437\u0430 \u0441\u0447\u0435\u0442 \u0434\u0440\u0443\u0433\u043e\u0433\u043e \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0437\u043c\u0430. \u041e\u043d\u0438 \u0432\u0435\u0434\u0443\u0442 \u043f\u0430\u0440\u0430\u0437\u0438\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0439 \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437 \u0436\u0438\u0437\u043d\u0438.)))\u041e\u0441\u043d\u043e\u0432\u043d\u0430\u044f \u0437\u0430\u0434\u0430\u0447\u0430 \u043b\u044e\u0431\u043e\u0433\u043e \u043f\u0430\u0440\u0430\u0437\u0438\u0442\u0430 \u2013 \u043d\u0435\u0437\u0430\u043c\u0435\u0442\u043d\u043e \u0436\u0438\u0442\u044c \u0432 \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0437\u043c\u0435 \u0434\u0440\u0443\u0433\u043e\u0433\u043e \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0437\u043c\u0430. \u0412 \u043f\u043e\u0441\u043b\u0435\u0434\u0441\u0442\u0432\u0438\u0438 \u043e\u0440\u0433\u0430\u043d\u0438\u0437\u043c, \u0437\u0430 \u0441\u0447\u0435\u0442 \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u043e\u0433\u043e \u043f\u0438\u0442\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u043f\u0430\u0440\u0430\u0437\u0438\u0442 \u043f\u043e\u0433\u0438\u0431\u0430\u0435\u0442.
\u041e\u0441\u043e\u0431\u0435\u043d\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u043f\u0438\u0442\u0430\u043d\u0438\u044f \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 \u0440\u0430\u0441\u0442\u0435\u043d\u0438\u0439 \u0441\u043e\u0441\u0442\u043e\u0438\u0442 \u0432 \u0442\u043e\u043c, \u0447\u0442\u043e \u043e\u043d\u0438 \u043f\u043e \u0442\u0438\u043f\u0443 \u043f\u0438\u0442\u0430\u043d\u0438\u044f \u044f\u0432\u043b\u044f\u044e\u0442\u0441\u044f \u0438 \u0430\u0432\u0442\u043e\u0442\u0440\u043e\u0444\u0430\u043c\u0438 ( \u043e\u0441\u0443\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u043b\u044f\u044e\u0442 \u0444\u043e\u0442\u043e\u0441\u0438\u043d\u0442\u0435\u0437) \u0438 \u0432 \u0434\u043e\u043f\u043e\u043b\u043d\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043a \u044d\u0442\u043e\u043c\u0443 \u00a0\u043f\u0438\u0442\u0430\u044e\u0442\u0441\u044f \u0438 \u0433\u0435\u0442\u0435\u0440\u043e\u0442\u0440\u043e\u0444\u043d\u043e ( \u0432 \u0441\u043f\u0435\u0446\u0438\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0435 \u043b\u043e\u0432\u0447\u0438\u0435 \u0430\u043f\u043f\u0430\u0440\u0430\u0442\u044b \u043b\u043e\u0432\u044f\u0442 \u043c\u0435\u043b\u043a\u0438\u0445 \u043d\u0430\u0441\u0435\u043a\u043e\u043c\u044b\u0445) ">]" data-testid="answer_box_list">
Ну, паразиты питаются за счет другого организма. Они ведут паразитический образ жизни.)))Основная задача любого паразита – незаметно жить в организме другого организма. В последствии организм, за счет которого питается паразит погибает.
Особенность питания данных растений состоит в том, что они по типу питания являются и автотрофами ( осуществляют фотосинтез) и в дополнение к этому питаются и гетеротрофно ( в специальные ловчие аппараты ловят мелких насекомых)
Новые вопросы в Биология
Положите речного рака в препаровальную ванночку спиной вверх и убедитесь, что его панцирь достаточно твердый. Что придает твердость панцирю и какое эт … о имеет значение?
СРОЧНО ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА! 7 КЛАСС Перечислите основные отряды бегающих птиц. Каково их значение в природе и жизни человека? Какие общие черты строен … ия тела и жизнедеятельности характерны для страусов, нанду и казуаров? Каких птиц относят к гусеобразным? Что общего у представителей разных семейств гусеобразных? Обсудите с друзьями и родными, какие представители гусеобразных встречаются в вашем регионе. Каково значение этих птиц в природе и жизни человека?
Лабораторная работа № 6 Изучение строения семени и проростка 1. Из двудольных растений изучите строение семени фасоли. 2. Из однодольных растений изуч … ите строение зерновки пше- НИЦЫ. 3. Сопоставьте строение семян фасоли и пшеницы. 4. Замочите в воде семена фасоли или зерна пшеницы, затем поместите их в стеклянную банку с опилками и время от времени увлажняйте. 5. Ежедневно отделяйте по одному из проклюнувшихся семян и подсушивайте. 6. Через 10-12 дней подведите итог опыта. Соберите коллек- цию, показывающую прорастание семян и развитие проростков.Помагите пж даю 50 балов
II. Выберите все верные утверждения 1. почки расположены в грудной области 2. нефрон - структурная и функциональная единица почки 3. почки подразделяю … тся на почечные капсулы 4. на вогнутом крае расположена почечная лоханка 5. почки удаляют из организма избыток солей 6. почки удаляют из организма мочевину 7. почки поддерживают постоянство внутренней среды организма 7. кровь в почки поступает через почечную вену8. в капсуле нефрона формируется вторичная моча9. в капсуле нефрона расположен капиллярный клубочек 10. в капиллярах, оплетающих извитые канальца, формируется вторичная моча 11. капсулы расположены в корковом слое12. из почечной лоханки моча поступает в мочеиспускательный канал 13. при излишнем потреблении воды может наступить водное отравление 14. вода из открытых источников полезна для организма
Биология
Для здорового роста и развития растениям следует получать все необходимые для жизни компоненты. Питание для представителей флоры играет основную роль. Процесс обмена веществ у любого организма является главным признаком жизни. Суть питания состоит в том, что необходимые вещества поступают в органы и ткани. Изучается минеральное питание растений и фотосинтез по биологии в 6 классе, по подробным схемам и в форме рефератов.
Общие сведения
Растениям, как и любым другим живым существам, нужна энергия, которая находится в цепях особых химических соединений. Представители флоры все им необходимые элементы получают из земли и воздуха, что является их особенностью. Человеку требуются знания о том, чем удобрять почву, чтобы, к примеру, повысить урожай.
Существуют группы организмов, которые можно разделить по типу питания. Первые сами для себя создают органику. К таким относятся все растения и некоторые микроорганизмы. Для синтеза органических веществ автотрофы затрагивают несколько видов энергии:
- Водоросли и растения используют энергию солнца.
- Бактерии относятся к хемотрофам, так как окисляют соединения минералов.
- Другая часть бактерий, грибы и животные насыщаются готовой органикой разными способами. Их называют гетеротрофами.
В мире существует множество удивительных видов растений. Их способы насыщения могут меняться и зависеть от окружающих условий.
Почвенное питание растений
В конспектах по биологии за 6 класс минеральному питанию растений отводится много разделов.
Поэтому все знают, что урожайность зависит от количества влаги и от качества почвы. Для нормального развития растениям требуются минеральные соли, которые они втягивают с помощью корней.
Эти растворы с помощью проводящей ткани расплываются по стеблю и листьям.
Главными питательными элементами являются:
Все эти макроэлементы требуются представителям флоры в огромном количестве, и заменить какой-либо элемент не получится. Но и микроэлементы имеют значение для развития побегов и корневища.
В агрохимии ими питают почву как удобрениями:
Азот тоже играет важную роль и способствует росту побегов. Главным признаком нехватки азота являются пожелтевшие и увядшие стебли и листья. Воздух обычно содержит в себе нужное количество элемента. Но атмосферный азот не может усваиваться растениями. В этом им помогают специальные бактерии, которые делают из важного элемента растворимые соли. Корни поглощают их вместе с водой из земли. А также руками человека азот может быть внесен в виде удобрений, которые используются в качестве добавки по весне, при формировании растения.
Сам эффект питания минералами зависит от влажности почвы. Ведь растения могут питаться только растворенными элементами. Именно поэтому при засухе флора не выживает. Но и избыток воды в почве приводит к гниению корней.
Воздух — важнейший компонент, находящийся в земле. Корням необходима для развития хорошая воздушная подушка, которая создается при помощи рыхления.
Помимо человека, в этом процессе могут помочь и земляные обитатели, к примеру, дождевые черви и многие насекомые. Они питают землю кислородом и глубже заносят полезные органические вещества.
Понятие фотосинтеза
Фотосинтез и дыхание — это противоположные друг другу процессы. Но они протекают одновременно и крайне необходимы растениям. Суть воздушного питания заключается в поступлении в листья углекислого газа и последующей реакции с другими веществами. В итоге получается глюкоза, она используется как источник энергии. Такой процесс называется фотосинтезом.
Почвенное и воздушное насыщение тесно связываются между собой. Минеральные растворы поступают из подземных частей в побеги и листья. И наоборот, органические вещества из листьев поступает в корень.
В процессе фотосинтеза, помимо глюкозы, образуется кислород, который необходим для жизнеспособности как животным, так и грибам с растениями. Фотосинтез занимает два этапа: световой и темновой. Хлорофилл — это зеленый пигмент, который поглощает солнечную энергию. Результатом получается фотолиз: вода распадается на водород и кислород под действием солнца. Затем запускается восстановительный процесс углекислого газа.
В ходе фотосинтеза происходит процесс питания в клетках, называемых хлоропластами. В них находится красящий пигмент, из-за чего они имеют зеленый цвет. В хлоропластах находится хлорофилл.
Требуется углекислый газ и вода, чтобы провести процесс фотосинтеза. Только при солнечных лучах возникает химическая реакция. Вода проникает через корни, а листья впитывают углекислый газ.
Насекомоядные представители
Это самый необычный способ питания у растений, которые относятся к хищным, или насекомоядным.
В окружающем мире их насчитывают более 650 тысяч разновидностей. У них специальные ловчие приспособления, которые им помогают в охоте на мелких насекомых. Такие растения также пользуются и автотрофным питанием, но зато при возможности поглощения живых организмов они намного меньше имеют зависимость от содержания азота в земле.
Большинством представителей хищников являются многолетние травы или мелкие кустарники. Росянка и пузырчатка являются самыми известными примерами. На австралийском континенте обитает самый огромный представитель хищного растения, который питается мелкими лягушками и ящерками, это библис.
Паразитические виды
У таких разновидностей нет нужны в минеральном питании. Они чаще всего неспособны осуществлять фотосинтез. Такие паразиты насыщаются соком других представителей флоры. Таким примером является заразиха, которая получает нужные ей питательные вещества из тыквы.
Повилика является распространенным паразитом. После прорастания семени ее корень засыхает, а стебель вьется вокруг хозяина и прикрепляется с помощью специальных присосок. Они высасывают для себя органические и минеральные вещества. Многие культуры гибнут из-за таких паразитических видов, которых насчитывается примерно 4 тысячи.
Существует семейство раффлизиевых, у которых цветок огромных размеров и может в диаметре достигать 1 метра. Оно само полностью сидит в другом растении, а снаружи можно заметить только цветки. Семейство санталовых также является примером паразитирующего вида. Встречаются они исключительно на тополе.
Существуют и полупаразиты, так как их питание через почву затруднено. Это объясняется тем, что у них не сильно развиваются органы, находящиеся под землей, а также тем, что мало волосков на корнях. Для нужного количества поглощения воды у таких представителей существуют специальные присоски на корнях.
Среди растений встречаются как автотрофные, так и гетеротрофные виды.
Одни питаются солнцем, минеральными веществами, другие — мелкими животными, переваривая их при помощи специальных желез. И еще одной группой являются паразиты, зависящие от хозяина.
Растения-хищники
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В природе хищники - обманщики существуют практически среди всех групп живых организмов, в том числе и среди растений. Больше всего меня заинтересовали насекомоядные растения, которые как животные питаются готовыми органическими веществами, а не создают их сами. Как и чем они могут питаться? Пищеварительной системы у них нет, но может листья в полной мере заменяют желудок? Мне стало интересно понаблюдать за процессом их охоты, изучив реакции на различные виды пищи. Для проведения данных исследований нами были приобретены растения венериной мухоловки, росянки и жирянки, а потом и непентеса. Гипотеза: мы предположили, что эти растения могут питаться не только живыми, но и мертвыми насекомыми, а также подслащенной водой. Целью настоящей работы является: изучение многообразия видов насекомоядных растений, мест их обитания, а также выявление их рациона питания и особенностей ухода в домашних условиях (на примере росянки, венериной мухоловки и жирянки). Объект исследования: растения росянки, жирянки и венериной мухоловки. Предмет исследования: многообразие видов насекомоядных растений, места их обитания, рацион питания и особенности ухода в домашних условиях. Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи: изучить многообразие видов насекомоядных хищных растений, места их обитания, особенности строения, значение в природе; познакомиться с охраняемыми видами этих растений, возможностями использования насекомоядных растений в быту и с особенностями их выращивания в домашних условиях; провести эксперимент с целью исследования возможного рациона питания хищных растений в домашних условиях (вода водопроводная, вода соленая, вода подслащенная, живые и мертвые насекомые). Методы исследования: анализ литературы и публикаций в сети Интернет по исследуемой теме; описательный метод, экспериментальный метод и метод обобщения.
Литературный обзор
1.1. Из истории изучения насекомоядных растений
Классификация насекомоядных растений
Биологические, экологические особенности насекомоядных растений и их распространение
На территории нашей страны и ближнего зарубежья встречаются 18 видов насекомоядных растений, принадлежащих к 4 родам из семейств Росянковые и Пузырчатковые. На территории Челябинской области произрастают 8 видов плотоядных растений: 2 вида росянок, 3 вида жирянок и 3 вида пузырчаток. Насекомоядные растения — преимущественно многолетние травянистые растения, но также встречаются полукустарники и небольшие кустарники. Корневая система у наземных насекомоядных растений развита слабо, у водных растений – обычно отсутствует (например, у Пузырчатки). По типу питания насекомоядные растения – миксотрофы (имеют смешанный тип питания). Они дополняют свое питание водой и углекислым газом (фотосинтез) готовыми органическими веществами пойманных мелких животных, в основном – насекомых. Поэтому эти растения могут произрастать на бедных азотом болотистых почвах, получая его из живых существ – комаров, мух и других мелких насекомых. Они ловят насекомых и других членистоногих, выделяют пищеварительный сок, растворяют жертву и в ходе этого процесса получают некоторую или большую часть питательных веществ. Дополнительное питание животной пищей ускоряет развитие растений, способствует их переходу к цветению и плодоношению. Листья этих растений видоизменены в ловчие аппараты, которые они используют для привлечения и удержания своих жертв. По механизму ловли все насекомоядные растения можно условно разделить на две группы: активно ловящие — с активно движущимися органами для ловли насекомых и пассивно ловящие. Растения используют пять основных типов ловушек для ловли добычи: ловчие листья в форме кувшинов; листья, которые смыкаются в виде капканов; липкие ловушки; засасывающие ловушки; ловушка типа крабовой клешни [2].
Значение насекомоядных растений для человека и их охрана
Помимо уничтожения насекомых в домашних условиях, некоторые насекомоядные растения используют в медицине и ветеринарии. Препараты из росянки обладают отхаркивающим свойством, поэтому их применяют при кашле и простуде, а также как мочегонное, бактерицидное и жаропонижающее средство. Препараты из жирянки показаны при кашле и простудных заболеваниях. Венерина Мухоловка выращивается в основном, как декоративное растение, но также возможно использование ее в медицинских целях.
В настоящее время существует угроза исчезновения насекомоядных растений. Этому способствуют сокращение их мест обитаний, осушение почв для сельскохозяйственных нужд и эрозия, а изменение в использовании земель открывают доступ на данные территории заносных растений. Эти растения находятся в опасности и из-за их сбора для торговли. Почвы, на которых растут растения малоплодородные, поэтому их часто используют для выпаса скота, предварительно осушив их. В связи с угрозой исчезновения многие растения занесены в Красную книгу. Венерина - мухоловка растет в районе, радиусом менее 100 миль вокруг города Уилмингтон в американском штате Северная Каролина ( Рис.5). Венерина мухоловка числится в приложении II Конвенции «О международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения", а также занесена в красную книгу Международного союза охраны природы [7].
На территории Челябинской области произрастают виды, занесенные в Красную книгу Челябинской области. К ним относится Росянка английская,которая встречается в Ильменском заповеднике, в окрестностях озера Зюраткуль, в Троицком заказнике, на озере Кукай и вблизи поселка Нижний Атлян (территория, подчиненная г. Миассу), у села Алабуга (Красноармейский район) (Рис.6) [1,4]. Жирянка обыкновенная отмечена в трех пунктах на восточном макросклоне Южного Урала: на болотах западнее села Устиново и у поселка Нижний Атлян (территория, подчиненная г. Миассу), по правому берегу реки Шартымка, вблизи ее впадения в реки Уй (Уйский район) ( Рис.7) [1,4].
Специалисты - биологи Челябинской области способствуют выявлению и установлению мест обитания этих редких растений. В 2007 г. экспедиция (в составе которой были ученые Ильменского государственного заповедника (Миасс) - Лариса Снитько, факультета экологии и Ботанического сада Челябинского государственного университета - Вера Меркер, Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена - Лидия Рязанова), работала на территории Миасского, Златоустовского городских округов и Аргаяшского района Челябинской области. Ботаники экспедиции обнаружили местообитания 32 видов растений, в том числе росянки английской, занесенных в Красную книгу Челябинской области [6]. Подобные мероприятия в Челябинской области осуществляются при поддержке региональных властей.
Собственные исследования
В июле 2018 г. мы с родителями посетили болото у поселка Нижний Атлян со стороны талькового завода с целью обнаружения росянки или жирянки, однако в связи с затрудненным доступом к болотистой местности эти растения нам обнаружить не удалось (Рис.8,9). [1,4].
Но мы смогли посмотреть эти растения в гербарии Челябинского Государственного университета. Там находятся три вида росянки и один вид жирянки.(Рис.10,11).
Рис.10 Рис.11
Выращивание в домашних условиях
Вместе с родителями я выращиваю дома росянку капскую, венерину мухоловкуи жирянку обыкновенную. Использую для своих хищных растений кислую почву, смешанную с крупнозернистым песком или перлитом для лучшего дренажа. Кислый грунт мы приобрели в магазинах для садоводов. Насекомоядные растения я выращиваю в горшках, помещенных в аквариум.При поливе использую очищенную воду без хлора (лучше всего подойдет дождевая, но я использую отстоянную воду). Растения нуждаются в обильном поливе (1 - 3 см воды необходимо оставлять в поддоне). Растения поливаются только через поддон, так как они не переносят попадания воды на листья и могут погибнуть. Растения лучше размещать на восточной или западной стороне с умеренной освещенностью [3] .
Домашний эксперимент - изучение рациона насекомоядных растений в домашних условиях
Мы с мамой решили провести эксперимент по исследованию реакции этих растений на различные виды пищи. Эксперимент проводился в период с июня по август 2018 года. Мы исследовали реакцию растений на соленую и сладкую воду, а также на живых или неживых насекомых и наблюдали процесс питания каждого из растений. Результаты эксперимента мы записывали в блокнот.
Жирянка. Опыт №1 (с водопроводной водой). Мы капнули на каждый лист жирянки обычную воду, через 1 час 40 мин капля исчезла ( Рис. 12). Опыт №2 (с подслащенной водой). Капнули на лист раствор сладкой воды, примерно через 1 час капля сладкой воды исчезла (Рис.13). Опыт № 3 (с соленой водой). Раствор соленой воды капнули на лист, соленая вода исчезла через 4 часа 15 мин (Рис.14). Мы предположили, что жирянка может питаться сладкой водой, либо вода испарилась. Но после проведенного с водой эксперимента листья растения начали сохнуть, и нам пришлось пересадить растение в более низкий горшок и приостановить эксперимент до выздоровления растения. Видимо вода просто испарилась и попадание воды на листья жирянки может привести к ее гибели. Опыт № 4 (с неживым насекомым). Мы нашли погибшую муху и положили ее на лист жирянки. Спустя семь дней никаких изменений с мухой не произошло, муху убрали. Мы предположили, что муха является слишком крупным для жирянки насекомым и положили на лист более мелкое насекомое. Спустя 7 дней с насекомым также не произошло никаких изменений. Следовательно - жирянка не питается неживыми насекомыми (Рис 15). Опыт № 5 (с живым насекомым). Мы поймали муравья и подсадили его на лист растения, муравей к листу жирянки не прилип. Затем мы посадили более мелкое насекомое, которое прилипло к листу жирянки. При этом лист по краям немного свернулся. Прилипшее насекомое около 1,5 часов оставалось живым и пыталось освободиться, но потом погибло. Примерно через 2 недели насекомое исчезло. Мы сделали вывод - жирянка может охотиться только на живых мелких насекомых типа мошек, более крупные и сильные насекомые свободно избегают гибели ( Рис. 16).
Рис.12 Рис. 13 Рис.14 Рис.15 Рис.16
Росянка. Опыт № 1 (с водопроводной водой). Учитывая губительное воздействие воды на жирянку, на росянку мы капали по одной капле каждого раствора воды один раз в неделю. Реакции листьев росянки не было. Вода не исчезала с листа несколько дней пока не испарилась (Рис 17). Опыт №2 (с подслащенной водой). Реакции не было, вода исчезла через несколько дней (Рис. 18). Опыт № 3 (с соленой водой). Реакции не было, вода исчезла через несколько дней. Следовательно - росянка не реагирует на воду, вне зависимости от ее состава (Рис.19). Опыт №4 (с неживым насекомым). На лист росянки положили неживое мелкое насекомое, оно прилипло, волоски облепили насекомое, но листочек не свернулся. Реакция на неживое насекомое была не полной. Росянка не питается неживыми насекомыми (Рис.20). Опыт №5 (с живым насекомым). На край листа росянки мы посадили мелкую мушку. Насекомое прилипло к волоскам росянки и лист росянки начал медленно загибаться, это произошло примерно в течение 30 минут. Спустя 1 час насекомое перестало двигаться, а исчезло с листа спустя две недели. В период наблюдения за растением, оно само поймало живое насекомое, которое прилипло не на край, а на середину листа, и лист росянки загнулся пополам, и мы наблюдали более явную реакцию листа при попадании на него насекомого (Рис.21).
Рис.17 Рис.18 Рис.19 Рис.20 Рис.21
Венерина мухоловка.В ходе эксперимента, мы капали на венерину мухоловку по одной капле каждого раствора воды один раз в неделю, также как на росянку. Опыт №1 (с водопроводной водой). Реакция листьев на обычную воду не было. Вода не исчезала с листа несколько дней (Рис. 22). Опыт №2 (с подслащенной водой). Реакции нет, вода исчезла через несколько дней (Рис. 23). Опыт №3 (с соленой водой). Реакции нет, вода исчезла через несколько дней. Таким образом, можно сделать вывод, что венерина мухоловка не реагирует на воду, вне зависимости от ее состава (Рис. 24). Опыт №4 (с неживым насекомым). На доли листа положили неживую муху. Доли листа не захлопнулись. Зубочисткой осторожно задели волоски, после чего лист венериной мухоловки захлопнулся. На следующий день доли листа открылись, внутри находилась неживая муха. Следовательно, растение не питается неживыми насекомыми (Рис. 25). Опыт №5 (с живым насекомым). Для эксперимента живую муху положили на доли листа венериной мухоловки, лист захлопнулся. В течение 5 часов доли листа постепенно сжимались до полного плотного прилегания краев, при этом сами доли немного вогнулись внутрь. Муха двигалась также в течение 5 часов. Доли листьев открылись через 47 дней, внутри остались небольшие части насекомого (Рис. 26). Длительность процесса можно объяснить большим размером мухи по сравнению с листом. Оставшиеся части насекомого остались видимо в связи с тем, что мухоловка не может переварить верхние жесткие покровы насекомого. Таким образом, слишком большие насекомые хоть и могут стать добычей растения, но они будут трудно и долго перевариваться. В процессе наблюдения за растением мы обнаружили, что насекомые значительно мельче мухи свободно могут садиться на листья, даже находится внутри долей листа, при этом реакции растения не происходит. Мы предположили, что венерина мухоловка охотиться только на насекомых средних размеров.
Таким образом в процессе эксперимента мы обнаружили, что росянка является более активным хищником, так как на ее листьях прилипало наибольшее количество насекомых разных размеров, в том числе мошек, комаров, небольших мух. В то же время на жирянке количество насекомых практически не было, доли венериной мухоловки также в основном оставались открытыми. Это зависело от размеров добычи этих растений. По нашим наблюдениям жирянка может поймать только мелких и более слабых насекомых, а венерина мухоловка наоборот - только более крупных. Следовательно, жирянке и венериной мухоловке труднее охотиться и питаться. Хищные растения не питаются неживыми насекомыми и водой, только в отношении жирянки можно предположить возможность питания подслащенной водой. В результате эксперимента, мы сами увидели и понаблюдали за процессом охоты хищных растений и проанализировали их реакцию на разные виды пищи. Результаты эксперименты мы занесли в таблицу №1 (Приложение 1, таблица 1).
Рис.22 Рис.23 Рис.24 Рис.25 Рис.26
Результаты и их обсуждение
Как выяснилось, в природе существует множество видов насекомоядных растений. Они обитают на всех континентах нашей планете. Встречаются они и на территории Челябинской области. Эти растения могут вырастать до полуметра высотой и охотится не только на насекомых, но и на лягушек и грызунов. Плотоядные растения могут даже не иметь корневой системы, как пузырчатка, а у некоторых – напротив, для охоты служат не листья, а корни. Хищные растения используют разные типы ловушек в зависимости от своего строения, среды обитания и видов добычи, на которую они охотятся. Но такой способ питания является вынужденным. Они охотятся в целях восполнения недостатка питательных веществ, в основном азота, поскольку обитают на обедненных почвах, которые не содержат достаточного количества микроэлементов для роста и развития растений. Использование ловушек является при этом наиболее простым способом охоты. Многие виды насекомоядных растений находятся на грани вымирания из-за суровых условий среды обитания и деятельности человека, и занесены в красную книгу. Непоправимый ущерб растениям наносят люди, которые занимаются их незаконной продажей. Одним из способов сохранения этих растений является их размножение и выращивание в ботанических садах, коммерческих питомниках и домашних условиях. Неоценимый вклад в сохранение этих растений вносят ученые биологи, которые способствуют выявлению и установлению мест обитания этих редких растений. Такая работа ведется и в Челябинской области. Мы составили таблицу, где систематизировали полученные нами в процессе наблюдения и эксперимента сведения об особенностях питания жирянки, росянки и венериной мухоловки (Таблица 1). Собранную информацию можно использовать в качестве учебного материала при проведении уроков по биологии.
1) В процессе работы мною были изучены такие виды насекомоядных растений, как росянка, жирянка и венерина мухоловка: места их обитания, особенности строения, значение в природе, возможности использования в быту. Они могут уничтожать насекомых в жилых помещениях и использоваться в медицинских целях.
2) Я на практике познакомился с особенностями выращивания насекомоядных растений в домашних условиях.
3)В результате проведенного эксперимента нами было установлено, что росянка и венерина мухоловка не реагируют на капли воды, в том числе соленой и сладкой, не питаются неживыми насекомыми. Из-за особенностей ловушки жирянка охотится только на очень мелких мошек, венерина мухоловка - на более крупных мух, а росянка может заманивать большее количество насекомых как мелких так и средних размеров, в связи с чем имеет пищевое преимущество по сравнению с остальными исследуемыми растениями. Результаты эксперимента систематизировали в виде таблицы. Собранную информацию можно использовать в качестве учебного материала при проведении уроков по биологии (Таблица № 1).
Читайте также: