Адаптивност на водни и блатни растения

адаптивност

адаптивност

блатни

Растението по време на сухия период расте относително близо до резервоара, или извън водата, или на няколко сантиметра във водата. С пълното изсъхване на резервоара това може да доведе до пълна смърт на външните части на растението. В периода на куха вода, напротив, те водят частично или напълно подводен начин на живот. По този начин растенията от подобно местообитание, с промяната на сезоните, могат да се адаптират към подводен или повърхностен начин на живот. Те имат периодичен жизнен цикъл и трябва през определен период, от началото на дъждовете до вероятната смърт в края на сухия сезон, (да цъфтят и да произвеждат семена), за да осигурят продължаващото съществуване на вида.

С настъпването на дъждовния сезон много водни и блатни растения първо образуват характерни ювенилни (младежки) форми. От запазените в почвата по време на засушаване вегетативни органи (спори, грудки, луковици) първо образуват слаби листа, които са тесни, меки и прозрачни. Когато семената покълнат след образуването на един или два зародишни листа, обикновено се появяват тези млади листа. Само с възрастта и растежа на растенията се формират подводните и плаващи листа, присъщи на всеки вид. Последните, с тяхната анатомична структура, характеризираща се с липсата на устица, тънък слой на епидермиса и обширни въздушни канали, са особено добре адаптирани към водната среда. Благодарение на това водните листа могат да абсорбират кислород, въглероден диоксид и хранителни вещества директно от водата. При сух въздух листата бързо изсъхват и изсъхват поради незначителността на механичната тъкан и лошата защита срещу изпарение. Веднага след като нивото на водата започне да спада малко отново, тези земноводни растенияпреминават в повърхностното си състояние, тоест вече не образуват подводни листа, а укрепналите външни листа се изхвърлят над водната повърхност и растат до пълен размер. Тези повърхностни листа при много видове имат напълно различен вид от този под водата (хетерофилия). Докато подводните листа често са нежни, тънки, прозрачни и подобни на лента или разчленени, което увеличава тяхната повърхност, външните листа се характеризират с цели ръбове, твърда, кожеста и често опушена повърхност. Образуването на листа с различна форма в различни среди е особено добре наблюдавано при Hydrophila difformis, както и при различни видове Limnophila и Myriophyllum. Падащото ниво на водата отново спира цъфтежа и производството на семена. Веднага след като биотопът започне да изсъхва, растенията придобиват все по-груб навик до степен, че поради намаляване на влажността на почвата, листата му напълно изсъхват. Ако някои растения все още запазват органи за оцеляване в изсъхнала почва, тогава други видове умират напълно и само семената им остават в латентно състояние, докато настъпи нов дъждовен сезон и, благодарение на благоприятните условия, те започнат да покълват. Много истински водни растения, когато достигнат водната повърхност, образуват плаващи листа, които лежат плоски на повърхността на водата и се адаптират анатомично към водата. Те имат особено развити междуклетъчни пространства, които насърчават фотосинтезата. Едновременно плаващите листа на някои видове, като водни лилии, имат много хидропоти (специални епидермални клетки) на гърба на листа, с които могат да абсорбират вода и хранителни минерали. Подобни хидросаксии се срещат по листата на много водни растения.

Някои растения като напрводна лилия (Nymphaea) и водна лилия (Nuphar) могат с помощта на своите корени и коренища да поникнат в слабо проветрива и бедна на кислород почва. Като морфологична адаптация към такава среда, те са разработили система от кухини, през които частите на растенията, които са в земята, могат да бъдат снабдени с кислород от листата, плаващи във водата. Тези кухини са толкова големи, че например може да се издуха въздух през дръжката на водна лилия. В особено плътни почви, в растения от тропически водоеми понякога могат да се намерят корени, растящи над земята, корени, образуващи издънки, и като свръхприспособимост към такова местообитание, дихателни корени. Образуването на такива дихателни корени е добре известно при някои видове Ludwigia, които се образуват главно в бедна на кислород среда и се различават от обикновените корени по наличието на бяла, пореста тъкан с междуклетъчни пространства (аеренхим), предназначена за вентилация и подаване на въздух. Тези дихателни корени растат вертикално нагоре, вероятно абсорбират кислород от атмосферата и го пренасят през вентилационната тъкан към подводните издънки.

Плаващите растения имат морфологични и анатомични адаптации. Така например при видовете Salvinia и двата плаващи листа са оборудвани с много междуклетъчни пространства, докато листата, спускащи се във водата, са разделени на много нишковидни лобове, гъсто покрити с косми, изпълняващи функцията на липсващи корени. Особено забележителни са удебелените гъбести листни дръжки на Ceratopteris pteridoides (водно зеле), Eichhornia crassipes и Trapa natans, които са обилно снабдени с вентилационна тъкан и по този начин улесняват плуването на растението по повърхността на водата. При Limnobium задната страна на листа е покрита с дебел гъбест слой, който също увеличаваплаваемост на растенията.

Плаващите растения имат различни методи за защита от намокряне, за да поддържат горната транспирираща част на листа над водната повърхност суха от дъжд и роса. Известна е непропускливостта на листата на лотоса (Nelumbo nucifera), които са осеяни с безброй туберкули. Но дори и при видовете Salvinia, плаващите листа са надеждно защитени от намокряне от папили, подредени в редове, които от своя страна са покрити с косми. В същото време тези плаващи листа във формата на лодка помагат за бързото отстраняване на дъждовните капки. При други видове плаващи растения (като Pistia stratiotes) ненамокряемостта се постига от много косми. Също така забележителна е изпъкналата форма на плаващите листа на някои водни растения (като Phyllanthus fluitans), която също е предназначена за бързо отстраняване на дъждовната вода от повърхността. Наличието на подобни на лента, гладки, вълнообразни или лишени от плът листа, като тези на някои видове Aponogeton, Cryptocoryne и Vallisneria, е отличителен белег на някои водни растения. Подобната форма и структура на листата може да се обясни както с адаптивни, така и със защитни функции, тъй като листата, поради тяхната специална форма или повърхностна структура, предлагат най-малко съпротивление на силен ток. Листата са тесни или лентовидни, особено при видовете, живеещи в течаща вода. Тази форма е характерна и за реофитите. В този случай става дума за растения, намиращи се в междинната зона между висока и ниска зона и които се наводняват за кратко време. Листата са жилави, кожести или грапави и имат съотношение на дължина към ширина най-малко 4:1.

Някои водни растения от езерата Малави и Танганайка могат да бъдат наблюдавани допълнителни адаптивни свойства. И двете африкански езерас тектонски произход са добре познати на акваристите поради богатството на формите на тяхната ихтиофауна. В преходната зона от сипеи към пясъчна почва, в тръстикови лехи, както и в крайбрежната зона има растения, които са се адаптирали към специалните условия на тези резервоари поради създаването на специални адаптивни форми. И така, в Vallisneria spiralis var. denseserrulata листата са забележително къси и много твърди, което прави растенията устойчиви на вълни. Ceratophyllum demersum и Myriophyllum spicatum в тези езера, поради късите издънки, както и много твърдите структури на листата и стъблата, имат напълно различен външен вид от популациите в други местообитания, което може да се обясни с адаптивността и защитата от силни вълни. Освен това издънките на C. demersum са толкова компактни, че не се носят свободно във водата, както се наблюдава при други популации, а поради голямата си плътност потъват на дъното, където са по-малко обезпокоени, отколкото на водната повърхност.

Гигантската лилия, амазонската водна лилия (Victoria amazonica), също постига оптимална адаптивност в естественото си местообитание. Растенията имат огромни, до 2,5 метра в диаметър, плаващи листа, на повърхността на които има необходимия брой устици за обмен на газ и асимилация. Тези плаващи листа имат силно развита жилка, както и висок до 10 см страничен ръб, поради което вълнението среща силна съпротива и листът не се поврежда.