Konsept med tilpasning

Tilpasning er prosessen med å tilpasse levende organismer til visse miljøforhold. Det finnes følgende typer tilpasning:

Økologiske grupper av planter i forhold til lys:

• a) tilpasning av dyr til lys
• b) Grønne planter trenger lys for dannelsen av klorofyll, dannelsen av den fasetterte strukturen til kloroplaster; det regulerer arbeidet til østersapparatet, påvirker gassutveksling og transpirasjon, aktiverer en rekke enzymer, stimulerer biosyntesen av proteiner og nukleinsyrer.

Lys påvirker deling og strekking av celler, vekstprosesser og utvikling av planter, bestemmer tidspunktet for blomstring og fruktsetting, og har en formende effekt. Men lys er av størst betydning i lufternæringen til planter, i deres bruk av solenergi i prosessen med fotosyntese. De viktigste tilpasningene av planter i forhold til lys henger sammen med dette. Dette er bevist av hele utviklingsforløpet til terrestriske høyere planter.

Fotoautotrofer er i stand til å assimilere CO2 ved å bruke solens strålingsenergi og konvertere den til energien til kjemiske bindinger i organiske forbindelser. Lilla og grønne bakterier, som har bakterioklorofyll, er i stand til å absorbere lys i langbølgelengdedelen (maksimalt i området 800–1100 nm). Dette gjør at de kan eksistere selv i nærvær av bare usynlige infrarøde stråler. Alger og høyere grønne planter er klorofyllholdige organismer hvis fordeling avhenger av sollys.

På land, for høyere fotoautotrofe planter, er lysforholdene gunstige nesten overalt, og de vokser der klima- og jordforhold tillater det, tilpasset lysregimet til et gitt habitat.

Alger lever i vannforekomster, men finnes også på land, på overflaten av forskjellige gjenstander - på trestammer, på gjerder, på steiner, på snø, på overflaten av jorda og i dens tykkelse.

Lysregimet til ethvert habitat bestemmes av intensiteten til direkte og spredt lys, mengden lys (årlig total stråling), dens spektrale sammensetning og albedo - reflektiviteten til overflaten som lyset faller på. De oppførte elementene i lysregimet er svært foranderlige og avhenger av den geografiske plasseringen, høyden over havet, av relieffet, atmosfærens tilstand, jordens overflate, vegetasjon, tid på døgnet, årstid. år, solaktivitet og globale endringer i atmosfæren.

Planter har forskjellige morfologiske og fysiologiske tilpasninger til lysregimet til habitater.

I henhold til kravet til lysforhold er det vanlig å dele planter inn i følgende økologiske grupper:

• 1) lyselskende (lys), eller heliofytter, planter av åpne, konstant godt opplyste habitater;
• 2) skyggeelskende (skyggefulle), eller sciofytter, planter i de nedre lagene av skyggefulle skoger, grotter og dypvannsplanter; de tåler ikke sterk belysning i direkte sollys;
• 3) skyggetolerante, eller fakultative heliofytter - tåler mer eller mindre skyggelegging, men vokser godt i lyset; de er lettere enn andre planter å bygge opp igjen under påvirkning av skiftende lysforhold.
• B) Lys for dyr er en nødvendig betingelse for syn, visuell orientering i rommet. Spredte stråler reflektert fra omkringliggende gjenstander, oppfattet av synsorganene til dyr, gir dem en betydelig del av informasjonen om omverdenen. Utviklingen av synet hos dyr foregikk parallelt med utviklingen av nervesystemet.

Fullstendigheten av visuell oppfatning av miljøet hos dyr avhenger først og fremst av graden av evolusjonær utvikling. De primitive øynene til mange virvelløse dyr er ganske enkelt lysfølsomme celler omgitt av pigment, mens det i encellede er et lysfølsomt område av cytoplasmaet. Prosessen med lysoppfatning begynner med fotokjemiske endringer i molekylene til visuelle pigmenter, hvoretter en elektrisk impuls oppstår. Synsorganene fra individuelle øyne gir ikke et bilde av objekter, men oppfatter bare fluktuasjoner i belysning, veksling av lys og skygge, noe som indikerer endringer i miljøet. Figurativt syn er bare mulig med en tilstrekkelig kompleks struktur av øyet. Edderkopper, for eksempel, kan skille konturene til bevegelige objekter i en avstand på 1-2 cm.. De mest perfekte synsorganene er øynene til virveldyr, blekksprut og insekter. De lar deg oppfatte formen og størrelsen på objekter, deres farge, bestemme avstanden. Kapasiteten for tredimensjonalt syn avhenger av øynenes vinkel og graden av overlapping av deres synsfelt. Tredimensjonalt syn, for eksempel, er karakteristisk for mennesker, primater, en rekke fugler - ugler, falker, ørner, gribber. Dyr med øyne plassert på sidene av hodet har monokulært, plant syn.

Den begrensende følsomheten til det høyt utviklede øyet er enorm. En person som er vant til mørke kan skille lys, hvis intensitet bestemmes av energien til bare fem fotoner, som er nær den fysisk mulige grensen.

Konseptet med synlig lys er noe vilkårlig, siden individuelle dyrearter varierer mye i deres evne til å oppfatte ulike stråler i solspekteret. For en person er området med synlige stråler fra fiolett til mørk rødt.

Noen dyr, som klapperslanger, ser den infrarøde delen av spekteret og fanger byttedyr i mørket, og orienterer seg ved hjelp av øynene. For bier blir den synlige delen av spekteret forskjøvet til et kortere bølgelengdeområde. De oppfatter som farge en betydelig del av ultrafiolette stråler, men skiller ikke mellom røde.

I tillegg til det evolusjonære nivået til gruppen, avhenger utviklingen av syn og dens funksjoner av den økologiske situasjonen og livsstilen til spesifikke arter. Hos faste beboere i huler, hvor sollys ikke trenger inn, kan øynene bli helt eller delvis redusert, som for eksempel i blinde biller av jordbiller, proteaer blant amfibier, etc.

Evnen til å skille farger avhenger i stor grad også av den spektrale sammensetningen av strålingen som arten eksisterer eller er aktiv ved. De fleste pattedyr, som stammer fra forfedre med skumring og nattlig aktivitet, skiller ikke farger godt og ser alt i svart og hvitt (hunder, katter, hamstere osv.). Det samme synet er karakteristisk for nattlige fugler (ugler, nattsvin). Dagfugler har godt utviklet fargesyn.

Livet i skumringslys fører ofte til hypertrofi av øynene. Store øyne som er i stand til å fange en ubetydelig brøkdel av lys er karakteristiske for nattlige lemurer, loris-aper, tarsier, ugler, etc.

Dyr navigerer ved hjelp av syn under langdistanseflyvninger og migrasjoner. Fugler, for eksempel, velger flyretningen med utrolig nøyaktighet, og overvinner noen ganger mange tusen kilometer fra hekke til overvintringsplasser.

Det er bevist at under slike langdistanseflyvninger er fugler i det minste delvis orientert av solen og stjernene, det vil si astronomiske lyskilder. Når de blir tvunget til å avvike fra kursen, er de i stand til å navigere, det vil si å endre orientering for å komme til ønsket punkt på jorden. Med delvis skyet er orienteringen bevart hvis minst en del av himmelen er synlig. Fugler flyr ikke inn i kontinuerlig tåke, eller hvis den fanger dem på veien, fortsetter de å fly i blinde og kommer ofte på avveie. Fuglenes evne til å navigere er bevist av mange eksperimenter.

Fugler som sitter i bur, i en tilstand av premigrasjonsangst, orienterer seg alltid mot overvintringsområder hvis de kan observere solens eller stjernenes posisjon. For eksempel, da linser ble fraktet fra kysten av Østersjøen til Khabarovsk, endret de orienteringen i cellene fra sørøst til sørvest. Disse fuglene overvintrer i India. Dermed er de i stand til å velge flyretningen for overvintring riktig fra hvor som helst i verden. I løpet av dagen tar fugler ikke bare hensyn til solens posisjon, men også dens forskyvning på grunn av områdets breddegrad og tidspunktet på dagen. Eksperimenter i planetariet har vist at orienteringen til fugler i bur endres hvis bildet av stjernehimmelen foran dem endres i samsvar med retningen på den foreslåtte flyturen.

Fuglers navigasjonsevne er medfødt. Det er ikke ervervet gjennom livserfaring, men skapes av naturlig utvalg som et system av instinkter. De nøyaktige mekanismene for denne orienteringen er fortsatt dårlig forstått. Hypotesen om fugleorientering i flygninger over astronomiske lyskilder støttes for tiden av eksperimentelle og observasjonsdata.

Evnen til denne typen orientering er også karakteristisk for andre grupper av dyr. Blant insekter er det spesielt utviklet hos bier. Biene som har funnet nektaren, sender informasjon til andre om hvor de skal fly etter en nektar, ved å bruke solens posisjon som en guide. Speiderbien, etter å ha oppdaget matkilden, går tilbake til bikuben og begynner en dans på kammene og gjør raske svinger. Samtidig beskriver hun en figur i form av en åttefigur, hvis tverrakse er skråstilt i forhold til vertikalen. Helningsvinkelen tilsvarer vinkelen mellom retningene til solen og til matkilden. Når honninghøsten er veldig rikelig, er speiderne veldig spente og kan danse lenge, i mange timer, og vise samlerne veien til nektaren. Under dansen skifter vinkelen på figuren åtte gradvis i samsvar med solens bevegelse over himmelen, selv om biene i den mørke bikuben ikke ser det. Hvis solen er skjult bak skyer, orienterer biene seg mot det polariserte lyset fra et fritt område på himmelen. Lysets polariseringsplan avhenger av solens posisjon.

Introduksjon

1. Habitater og miljøfaktorer

1.1 Luftmiljø

1.2 Vannmiljø

1.3 Miljøfaktorer

2. Tilpasning

2.1 Anleggstilpasning til atmosfærisk forurensning

2.2 Plantetilpasning til jordsaltholdighet

2.2.1 Planter og tungmetaller

2.3 Plantetilpasning til biotiske faktorer

2.4 Plantetilpasning til abiotiske faktorer

2.4.1 Temperatureffekt

2.4.2 Effekt av lys på planter

3. Forskningsdel

Konklusjon

Brukte informasjonsressurser ved utførelse av utdannings- og forskningsarbeid

10.Sbio. info Første biofellesskap: informasjonsportal: [Elektronisk. ressurs] // Biotiske faktorer i miljøet og typene av interaksjoner mellom organismer forårsaket av dem [nettsted] Tilgangsmodus: www.sbio. info/side. php? id=159 (04/02/10)

blindtarm

Foto nr. 1. Ospblad fra parken.

Bilde #2. Et ark som ligger ved siden av veibanen.

Bilde #3. Støv på klebrig tape fra et blad fra parken.

Bilde #4. Støv på klebrig tape fra et ark ved siden av veibanen.

Bilde #5. Lav på en trestamme i en skogspark.

Oppgave 1. Plantetilpasning til frøspredning

Etablere hvordan planter tilpasset seg frøspredning gjennom insekter, fugler, pattedyr og mennesker. Fyll bordet.

Plantetilpasninger for frøspredning

№ p/n	plantearter	Insekter	Fugler	Pattedyr næringsrik	Mann
	kulturell
	følte
	trepart
	ikke glem meg
	Burdock vanlig

Hvilke egenskaper har frøene til plantene oppført i tabellen som bidrar til spredning av frø ved metodene du har funnet? Gi konkrete eksempler.

Samspillet mellom to populasjoner kan teoretisk representeres som sammenkoblede kombinasjoner av symbolene "+", "-", "0", der "+" angir en fordel for befolkningen, "-" - forringelsen av befolkningen, dvs. , skade og "0" - fraværet av betydelige endringer i interaksjonen. Bruk den foreslåtte symbolikken, definer typer interaksjon, gi eksempler på sammenhenger og lag en tabell i notatboken.

Biotiske forhold

forhold	Symbolsk betegnelse	Definisjon forhold	Eksempler forhold av denne typen

1. Bruk det didaktiske materialet til å lage næringsnettet til innsjøens økosystem.

2. Under hvilke forhold vil ikke innsjøen endre seg på lenge?

3. Hvilke handlinger fra mennesker kan føre til rask ødeleggelse av innsjøens økosystem?

Individuell oppgave for modulen "Fra organismenes økologi til økosystemenes økologi" Alternativ 6

Oppgave 1. Tilpasning av levende organismer til ekstreme levekår

Mange organismer i løpet av livet opplever med jevne mellomrom påvirkning av faktorer som er svært forskjellige fra det optimale. De må tåle ekstrem varme, og frost, og sommertørke, og uttørking av vannmasser og mangel på mat. Hvordan tilpasser de seg til slike ekstreme forhold, når det normale livet er veldig vanskelig? Gi eksempler på de viktigste måtene å tilpasse seg overføring av ugunstige levekår

Oppgave 2. Biotiske relasjoner.

Bestem ut fra grafene hvilke konsekvenser forholdet mellom to nært beslektede arter av organismer som lever i samme økologiske nisje kan føre til? Hva kalles dette forholdet? Forklar svaret.

Fig.11. Veksten i antall to typer ciliates-sko (1 - haletøffel, 2 - gylden tøffel):

A - når den dyrkes i rene kulturer med en stor mengde mat (bakterier); B - i blandet kultur, med samme mengde mat

Oppgave 3. Naturlige økosystemer i Sør-Ural

1. Utgjør næringsnettet til et elvøkosystem.

2. Under hvilke forhold vil ikke elva endre seg på lenge?

3. Hvilke handlinger fra mennesker kan føre til rask ødeleggelse av elveøkosystemet?

4. Beskriv den trofiske strukturen til økosystemet ved å bruke de økologiske pyramidene av overflod, biomasse og energi.

i biologi, utvikling av enhver egenskap som bidrar til artens overlevelse og dens reproduksjon. Tilpasninger kan være morfologiske, fysiologiske eller atferdsmessige.

Morfologiske tilpasninger innebærer endringer i formen eller strukturen til en organisme. Et eksempel på en slik tilpasning er det harde skallet til skilpadder, som gir beskyttelse mot rovdyr. Fysiologiske tilpasninger er assosiert med kjemiske prosesser i kroppen. Dermed kan lukten av en blomst tjene til å tiltrekke seg insekter og dermed bidra til pollinering av en plante. Atferdstilpasning er assosiert med et visst aspekt av dyrets liv. Et typisk eksempel er en bjørns vintersøvn. De fleste tilpasninger er en kombinasjon av disse typene. For eksempel er blodsuging i mygg tilveiebrakt av en kompleks kombinasjon av slike tilpasninger som utvikling av spesialiserte deler av munnapparatet tilpasset for å suge, dannelse av søkeatferd for å finne et byttedyr og produksjon av spesielle sekreter fra spyttkjertlene som forhindrer at blodet suges fra å koagulere.

Alle planter og dyr tilpasser seg hele tiden til miljøet. For å forstå hvordan dette skjer, er det nødvendig å vurdere ikke bare dyret eller planten som helhet, men også det genetiske grunnlaget for tilpasning.

genetisk grunnlag. Hos hver art er programmet for utvikling av egenskaper innebygd i arvematerialet. Materialet og programmet som er kodet i det, overføres fra en generasjon til den neste, og forblir relativt uendret, slik at representanter for en eller annen art ser ut og oppfører seg nesten likt. I en populasjon av organismer av noe slag er det imidlertid alltid små endringer i det genetiske materialet og derfor variasjoner i egenskapene til individuelle individer. Det er fra disse forskjellige genetiske variasjonene at tilpasningsprosessen velger ut eller favoriserer utviklingen av de egenskapene som øker sjansene for overlevelse og dermed bevaring av genetisk materiale. Tilpasning kan dermed sees på som prosessen der genetisk materiale forbedrer mulighetene for å beholdes i påfølgende generasjoner. Fra dette synspunktet representerer hver art en vellykket måte å bevare et bestemt genetisk materiale på.

For å overføre genetisk materiale må et individ av en hvilken som helst art kunne fø seg, overleve til en hekkesesong, etterlate seg avkom og deretter spre det over et så stort territorium som mulig.

Ernæring. Alle planter og dyr skal få energi og ulike stoffer fra miljøet, først og fremst oksygen, vann og uorganiske forbindelser. Nesten alle planter bruker solens energi, og transformerer den i prosessen med fotosyntese. (se også FOTOSYNTESE). Dyr får energi ved å spise planter eller andre dyr.

Hver art er tilpasset på en bestemt måte for å forsyne seg med mat. Hawks har skarpe klør for å gripe byttedyr, og plasseringen av øynene deres foran hodet lar dem vurdere dybden av rommet, som er nødvendig for jakt når de flyr i høy hastighet. Andre fugler, som hegre, har utviklet lange halser og bein. De søker etter mat ved å streife forsiktig rundt i det grunne vannet og ligge på lur etter gapende vanndyr. Darwins finker, en gruppe nært beslektede fuglearter fra Galapagosøyene, er et klassisk eksempel på høyspesialiserte tilpasninger til ulike dietter. På grunn av visse adaptive morfologiske endringer, først og fremst i strukturen til nebbet, ble noen arter granetende, mens andre ble insektetende.

Hvis vi vender oss til fisk, har rovdyr, som haier og barracudaer, skarpe tenner for å fange byttedyr. Andre, som små ansjoser og sild, får tak i små matpartikler ved å filtrere sjøvann gjennom kamformede gjelleriver.

Hos pattedyr er et utmerket eksempel på tilpasning til typen mat egenskapene til tennene struktur. Hoggtenner og molarer til leoparder og andre kattedyr er ekstremt skarpe, noe som gjør at disse dyrene kan holde og rive offerets kropp. Hos hjort, hester, antiloper og andre beitedyr har store jeksler brede ribbeflater, tilpasset for tygging av gress og annen plantemat.

En rekke måter å skaffe næringsstoffer kan observeres ikke bare hos dyr, men også hos planter. Mange av dem, først og fremst belgfrukter - erter, kløver og andre - har utviklet symbiotiske, dvs. gjensidig fordelaktig forhold til bakterier: bakterier omdanner atmosfærisk nitrogen til en kjemisk form som er tilgjengelig for planter, og planter gir energi til bakterier. Insektædende planter, som sarracenia og soldugg, henter nitrogen fra kroppene til insekter som fanges ved å fange blader.

Beskyttelse. Miljøet består av levende og ikke-levende komponenter. Levemiljøet til enhver art inkluderer dyr som lever av individer av den arten. Tilpasningene til kjøttetende arter er rettet mot effektiv fôrsøking; byttedyr tilpasser seg for ikke å bli byttedyr for rovdyr.

Mange arter - potensielle byttedyr - har en beskyttende eller kamuflasjefarge som skjuler dem for rovdyr. Så hos noen hjortearter er den flekkete huden til unge individer usynlig mot bakgrunnen av vekslende lys- og skyggeflekker, og det er vanskelig å skille hvite harer mot bakgrunnen av snødekke. De lange tynne kroppene av pinneinsekter er også vanskelige å se fordi de minner om knuter eller kvister av busker og trær.

Hjort, harer, kenguruer og mange andre dyr har utviklet lange ben for å gjøre det mulig for dem å stikke av fra rovdyr. Noen dyr, som opossums og slanger med griseansikt, har til og med utviklet en særegen måte å oppføre seg på - imitasjon av døden, som øker sjansene deres for å overleve, siden mange rovdyr ikke spiser åssler.

Noen typer planter er dekket med torner eller torner som skremmer bort dyr. Mange planter har en ekkel smak for dyr.

Miljøfaktorer, spesielt klimatiske, setter ofte levende organismer i vanskelige forhold. For eksempel må dyr og planter ofte tilpasse seg ekstreme temperaturer. Dyr slipper unna kulden ved å bruke isolerende pels eller fjær ved å migrere til varmere klima eller gå i dvale for vinteren. De fleste planter overlever kulden ved å gå inn i en dvaletilstand, tilsvarende dvalemodus hos dyr.

I varmt vær blir dyret avkjølt ved svette eller hyppig pust, noe som øker fordampningen. Noen dyr, spesielt krypdyr og amfibier, er i stand til å gå i dvale om sommeren, noe som i hovedsak er det samme som vinterdvale, men forårsaket av varme i stedet for kulde. Andre leter bare etter et kult sted.

Planter kan opprettholde temperaturen til en viss grad ved å regulere fordampningshastigheten, som har samme avkjølende effekt som svette hos dyr.

Reproduksjon. Et kritisk skritt for å sikre kontinuiteten i livet er reproduksjon, prosessen der genetisk materiale overføres til neste generasjon. Reproduksjon har to viktige aspekter: møtet mellom heterofile individer for utveksling av genetisk materiale og oppdrett av avkom.

Blant tilpasningene som sikrer møtet mellom individer av ulike kjønn er god kommunikasjon. Hos noen arter spiller luktesansen en viktig rolle i denne forstand. For eksempel er katter sterkt tiltrukket av lukten av en katt i brunst. Mange insekter skiller ut den såkalte. lokkemidler - kjemikalier som tiltrekker seg personer av det motsatte kjønn. Blomsterdufter er effektive plantetilpasninger for å tiltrekke seg pollinerende insekter. Noen blomster er søttluktende og tiltrekker nektarmatende bier; andre lukter ekkelt, tiltrekker seg åtselfluer.

Synet er også svært viktig for å møte individer av ulike kjønn. Hos fugler tiltrekker parringsatferden til hannen, hans frodige fjær og lyse farge, hunnen og forbereder henne på paring. Blomsterfarge i planter indikerer ofte hvilket dyr som trengs for å bestøve den planten. For eksempel er blomster pollinert av kolibrier farget rødt, noe som tiltrekker disse fuglene.

Mange dyr har utviklet måter å beskytte avkommet på i løpet av den første perioden av livet. De fleste tilpasninger av denne typen er atferdsmessige og involverer handlinger fra en eller begge foreldrene som øker sjansene for å overleve. De fleste fugler bygger reir spesifikke for hver art. Noen arter, som kufuglen, legger imidlertid eggene sine i reirene til andre fuglearter og overlater ungene til foreldrenes omsorg for vertsarten. Mange fugler og pattedyr, samt noen fisker, har en periode hvor en av foreldrene tar store risikoer og tar på seg funksjonen med å beskytte avkom. Selv om denne oppførselen noen ganger truer foreldrenes død, sikrer den sikkerheten til avkommet og bevaring av det genetiske materialet.

En rekke arter av dyr og planter bruker en annen reproduksjonsstrategi: de produserer et stort antall avkom og lar dem være ubeskyttede. I dette tilfellet balanseres de lave sjansene for overlevelse for et individuelt voksende individ av det store antallet avkom. se også REPRODUKSJON.

Gjenbosetting. De fleste arter har utviklet mekanismer for å fjerne avkom fra stedene der de ble født. Denne prosessen, kalt spredning, øker sannsynligheten for at avkom vil vokse opp i et ubesatt territorium.

De fleste dyr unngår rett og slett steder hvor det er for mye konkurranse. Imidlertid samler det seg bevis for at spredning skyldes genetiske mekanismer.

Mange planter har tilpasset seg frøspredning ved hjelp av dyr. Så cocklebur-frøplanter har kroker på overflaten, som de klamrer seg til håret til dyr som går forbi. Andre planter produserer smakfulle kjøttfulle frukter, som bær, som spises av dyr; frøene går gjennom fordøyelseskanalen og "sås" intakte andre steder. Planter bruker også vinden til å forplante seg. For eksempel bæres "propellene" til lønnefrø av vinden, samt frøene til bomullsurten, som har tuer av fine hår. Steppeplanter av tumbleweed-typen, som får en sfærisk form når frøene modnes, destilleres av vinden over lange avstander, og sprer frøene underveis.

Ovennevnte var bare noen av de mest slående eksemplene på tilpasninger. Imidlertid er nesten alle tegn på enhver art et resultat av tilpasning. Alle disse tegnene utgjør en harmonisk kombinasjon, som lar kroppen lykkes med sin spesielle livsstil. Mennesket i alle sine egenskaper, fra hjernens struktur til stortåens form, er et resultat av tilpasning. Adaptive egenskaper bidro til overlevelsen og reproduksjonen til hans forfedre som hadde de samme egenskapene. Generelt er begrepet tilpasning av stor betydning for alle områder av biologien. se også ARVELIGHET.

LITTERATUR Levontin R.K. Tilpasning. – I: Evolution. M., 1981

Byplanters fenologi

· I byer avviker fenologiske fenomener når det gjelder timing og hastighet markant fra deres vanlige forløp for et gitt område. Det er velkjent at vårfenomenene i byen kommer tidligere og går fortere. Å lede tiden i en storby er flere dager.

I naturlige plantesamfunn utvikler og blomstrer gress klar fenologisk sekvens. I byen eksisterer imidlertid ikke en så klar fenologisk rekkefølge på grunn av mangfoldet av "mikroforhold". For eksempel, over varmekommunikasjon, der jorda varmes opp og det ikke er snødekke, kan planter ikke gå til vinterhvile. De utvikler ofte generative organer om høsten og til og med om vinteren (i løvetann officinalis - Taraxacum officinale, hvitt lam - Lamium album og lilla- L. purpureum, årlig bluegrass - Poa annua). Lignende fenomener er observert ved den oppvarmede veggen i huset, der løvetann allerede blomstrer og blågress ører, og på den skyggefulle plenen ved siden av har spiringen av overvintret gress knapt begynt. Noen ganger påvirker en slik oppvarmingseffekt til og med utviklingen av individuelle grener av et tre eller en busk som ligger nær en vegg eller henger over asfalten. Og som et resultat, på den ene siden av busken, kommer våren 2-4 dager tidligere enn på den andre.

· Trærne på den opplyste siden av gaten knopper tidligere og tidligere enn på den skyggefulle siden lufttemperaturen her er 3-5oC høyere. Det har blitt lagt merke til at i Moskva, på gatene i bredderetningen, er linder som vokser på solsiden kledd med blader 6–8 dager tidligere enn på den skyggefulle siden. Gulning og fall av blader, tvert imot, forekommer mye tidligere enn vanlig, inkludert på grunn av akkumulering av giftige stoffer i bladene.

Siden de apikale knoppene ofte dør av i trær, er det et slikt brudd på sesongutviklingen som oppvåkning av sovende knopper, hvorfra ytterligere ("fete") skudd utvikles. Disse skuddene er imidlertid kortvarige: de har ikke tid til å bli treaktige og fryser ut om vinteren.

· Du kan finne en interessant funksjon som er typisk for trær som bor i byer. De av dem som vokser i umiddelbar nærhet av lyktene har ikke hastverk med å kaste bladene. I noen tilfeller, på gatene ved slutten av løvfallet, kan man til og med merke en viss rytme i vekslingen av trær, allerede helt nakne og fortsatt løvrike, i det minste delvis; det stemmer ganske tydelig med plasseringen av gatelysene. Tilsynelatende skyldes dette kunstig belysning om kvelden, som påvirker fotoperiodisme hos planter.

Anatomiske og morfologiske trekk ved urbane planter

En høy konsentrasjon av giftige stoffer og tøffe mikroklimatiske forhold fører til strukturelle endringer i planter, uttrykt i utseende og styrking av xeromorfe egenskaper.

Så hvis i kronen av et skogtre har xeromorfe trekk bare godt opplyste - "lette" øvre blader, og det meste av løvet er i dyp skygge, så er det i urbane trær nettopp de "lette" bladene som råder i krone, siden slik skyggelegging fra naboene, som i skogen, praktisk talt fraværende. Og "skygge"-bladene i kronen på bytreet er mer xeromorfe enn de "lyse" bladene i skogen.

Urbane trær har vanligvis mer sparsomme kroner, kortere skudd, mindre bladoverflate og hvert blad individuelt. Som vist av eksemplet med linden, som allerede er i knoppen, er rudimentene til bladene i byen mindre enn de til landtrær. Dette gapet i størrelse øker deretter i prosessen med "åpen vekst", når bladet kommer ut under beskyttelsen av knoppskjellene. Siden den årlige veksten av skudd i urbane trær reduseres på grunn av hemming av fotosyntesen, dannes kortere skudd i kronen (i samme lind - med 10–12%, i andre arter - opptil 30–50%). Atmosfærisk forurensning kan også forårsake andre forstyrrelser i vekst og forgrening, for eksempel dannes det noen ganger doble knopper hos lind. Med en overflod av slike forstyrrelser utvikler trær stygge former for vekst, som kalles "forurensningshabitus".

Plengress viser seg å være underdimensjonert selv uten klipping. Dermed vokser ikke store gress («høyt gress» av naturlige enger) på plenene til dekk- og kjemiske planter over 10–20 cm.

Observasjoner av den anatomiske strukturen til bladet til urbane planter viste at størrelsen på bladbladet og dets tykkelse reduseres, tykkelsen på integumentærvevet øker, kutikulatykkelsen avtar, antall stomata per enhet bladoverflate og antall årer øke.

Absorpsjon og akkumulering av giftige stoffer av bladet fører ofte til forstyrrelse av stomatal- og fotosynteseapparatet: stomatale celler og peristomatale celler deformeres, den indre strukturen til kloroplaster er forstyrret, klorofyllinnholdet i bladene til utendørsplanter er 1,5–4 ganger mindre enn hos planter under naturlige forhold. I tillegg observeres underutvikling og deformasjon av pollen i støvbærerne. Det er vist at karakteren av pigmentendringer i bladene til urbane trær avhenger av artens gassmotstand. Ustabile arter reagerer ved å redusere pigmentinnholdet, mens gassresistente arter beholder eller øker mengden.

Utseende av urbane planter, dvs. deres habitus er ofte dannet under påvirkning beskjæring og hårklipp. Dette forstyrrer ikke bare vekstprosesser, men endrer også det naturlige forholdet mellom overjordiske og underjordiske deler. Beskjæring og klipping reduserer den totale fotosyntetiske overflaten av bladet kraftig, mens den ikke-fotosyntetiske delen (stamme, greiner, røtter) fortsetter å bruke fotosynteseprodukter på respirasjon. Brudd på forholdet mellom syntesen av organiske stoffer og deres forbruk for respirasjon svekker deres vekst.

I plengress som stadig klippes, forstyrres også vekst- og forgreningsprosesser. Roteringen intensiveres, mange ekstra skudd oppstår, som et resultat av at gresset vokser i form av en tett børste, med mye høyere tetthet av skudd enn i enggressbevoksninger. Og regelmessig fjerning av den fotosyntetiske overflaten betyr umuligheten av å skape og deponere de nødvendige mengder reservenæringsstoffer i underjordiske organer. Ikke rart plener, i motsetning til naturlige enger, krever konstant støtte og fornyelse fra en person.

Planters reaksjon på konstant klipping og beskjæring manifesteres i den raske veksten av nye skudd etter kutting, økt fotosyntese i de gjenværende blader, avhengigheten av disse plantene av menneskelig hjelp (for eksempel befruktning), etc.

Endringer observeres også i strukturen til underjordiske organer. Dermed er rotsystemet til byplanter asymmetrisk: lengre og overfladiske, godt forgrenede røtter strekker seg mot plenen, mens røttene på motsatt side hovedsakelig går dypt og forgrener seg kun til asfaltkanten. I urbane trær og busker er utviklingen av små røtter generelt undertrykt, noe som fører til en reduksjon i den absorberende overflaten. I tillegg er det en utdyping av hovedmassen av sugetrøtter på skyggesiden av gaten til en dybde på 30-60 cm, og på den varmere solsiden - enda dypere, opptil 40-80 cm, som er assosiert med jordsmonnets termiske regime.

Funksjoner ved de fysiologiske prosessene til urbane planter

Fotosyntese. I alle urbane planter observeres en reduksjon i intensiteten av fotosyntese. Hos 20-25 år gamle linder i byen er altså fotosyntesen omtrent dobbelt så svak som i de samme trærne i en forstadspark. Nedgangen i fotosyntesen vedvarer i lang tid (opptil seks måneder), selv når planter transplanteres fra gassede områder til ikke-gassede områder. Samtidig, i plenplanter, med konstant klipping, er det en økning i fotosyntesen i de gjenværende delene av de kuttede bladene.

Pust i urbane planter har den ofte økt intensitet, spesielt nattpust i trær nær steinbygninger og murer, oppvarmet om dagen og avgir varme om natten.

transpirasjon. Vannregimet til urbane planter er det minst studerte aspektet av livet deres. Likevel viste urbane planter økt plantetranspirasjon og vannunderskudd. Så hvis bladene til et lindetre i skogen vanligvis inneholder 70–80% vann, ble det registrert en nedgang i vanninnholdet i bladene til 50–52% på gatene i byen på en varm sommer. Vannregimet er også komplisert av brudd på integriteten til stomatalcellene: på grunn av atmosfærisk forurensning mister de ofte evnen til å regulere bredden på stomatalgapene.

mineralernæring urbane planter er vanskelige først og fremst på grunn av mangel på mineraler i jorda. Men samtidig fører hyppig jordforsuring til en økning i mobiliteten til mange kjemiske elementer. I tillegg er tungmetaller absorbert av planter, som sink, molybden, mangan, kobber, sporstoffer og er involvert i plantenes metabolske prosesser. Mange tungmetaller, selv når de absorberes (for eksempel bly), beveger seg ikke i planter, men er konsentrert i rotsystemet.

Byen, som et økosystem, inkluderer en rekke spesielle teknogene habitater som er fundamentalt forskjellige fra vekstforholdene til sonevegetasjonstyper. Derfor dannes spesifikke plantesamfunn med en særegen artssammensetning i den. Fra restene av "aboriginal" vegetasjon og elementer av den omkringliggende "ville" floraen, i kombinasjon med introduserte ugress og kultiverte arter, dannes et særegent vegetasjonsdekke i hver by, som uten menneskelig innblanding.

Dannelsen av urban flora påvirkes av to motsatt rettede prosesser:

1. forsvinningen av en rekke arter som er karakteristiske for de naturlige habitatene i regionen;

2. berikelse av den floristiske sammensetningen av byer.

Artsutryddelse forbundet med høy sensitivitet og miljøforurensning, samt høy følsomhet for rekreasjonsstress. Ved studering av lavfloraen i St. Petersburgs omgivelser, ble det bemerket at av 63 arter funnet i 1991, og av 74 arter oppført i 1918, viste det seg bare at 26 arter var vanlige.

I berikelsen av byfloraen adventive (introduserte arter) spiller en viktig rolle. På begynnelsen av 1800-tallet var det 50 tilfeldige arter i Moskva, og på begynnelsen av det 21. århundre ble 370 identifisert! Fremmede arter utgjør i gjennomsnitt omtrent 30 % av byens flora; deres andel er maksimal ved søppelfyllinger og jernbaner. Studier utført i Vladivostok, Riga, St. Petersburg, Kiev, Warszawa, Zürich, Helsinki, Praha viste at de mest utbredte er løpende kultur- og prydplanter som fortrenger innfødte arter (for eksempel Sosnovskys bjørneklo - Heracleum sosnowskyi, flerbladet lupin - Lupinus polyphyllus, galinsog småblomstret - Galinsoga parviflora og så videre.). Derfor er det en oppfatning at det ikke er noen kvantitativ uttømming av flora i byer.

Byens flora betraktes som en helhet, men forekomsten av arter er ikke den samme i ulike deler av bymiljøet. Ulike arter slår seg ned i forskjellige habitater i byen, så områder av byen som sentrum, bolig- og industriområder, grøntområder, ødemarker og kirkegårder er preget av sitt eget sett med arter. Det er også slike spesifikke habitater som tak, husvegger, gamle slott, granittvoller, monumenter, festninger, T-bane, transport, etc.

For mange byer i verden er det satt sammen lister over fremmedflora over individuelle menneskeskapte habitater: "jernbaneflora", "havneflora", "flora av gater, veikanter, søppelfyllinger", etc.

Årsaken til byens artsrikdom er den sterke heterogeniteten til byen som habitat og de ulike mønstrene for arealbruk, som skaper mange økologiske nisjer.

Likheten mellom forholdene i byer fører til en viss likhet i den floristiske sammensetningen av byer i forskjellige klimatiske soner. Dermed er 15 % av planteartene felles for alle europeiske byer. Og hvis vi bare tar hensyn til bysentrene, er denne prosentandelen enda høyere.

I forhold til forholdene i bymiljøet skilles fem grupper av plantearter:

· Ekstreme urbanofober arter som unngår urbane habitater.

· Moderate urbanofober– arter spredt i naturlige eller menneskeskapte habitater med lett forstyrrelse (i parker, hager osv.).

· Bynøytrale planter- arter som er vanlige i alle områder av byen og har et bredt spekter av fuktighet, skyggelegging og jordsmonn.

· Moderate urbanofile- arter som finnes i den bebygde delen av byen, men som ikke forsvinner fra omgivelsene.

· Ekstreme urbanofile- finnes kun i den bebygde delen av byen.