ЗАНЯТИЕ 13. ЛИАНА КАК ЖИЗНЕННАЯ ФОРМА РАСТЕНИЙ
Цель: установить анатомо-морфологические особенности лианоидных растений как особой жизненной формы.
Литература для самоподготовки
- Афанасьева Н.Б., Березина Н.А. Введение в экологию растений – М.: изд. МГУ, 2011, с. 737-740.
- Березина Н.А., Афанасьева Н.Б. Экология растений. – М.: ИЦ «Академия», 2009, с. 382-383.
- Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. – М.: Высшая школа, 1962, 343-348.
Предварительное домашнее задание
Используя литературные источники, заполните таблицу «Разнообразие лиан».
| № | Основная жизненная форма | Названия растений | Систематическая группа | Географическая приуроченность |
| 1. | Деревья | |||
| 2. | Кустарники | |||
| 3. | Кустарнички | |||
| 4. | Полукустарники и полукустарнички | |||
| 5. | Травянистые поликарпики | |||
| 6. | Травянистые монокарпики |
Контрольные вопросы и задания.
1. Назовите основные типы взаимодействия растений между собой и с организмами различных систематических групп.
2. Приведите основную характеристику лианы как жизненной формы растений.
3. Каковы морфологические адаптации лиан?
4. Укажите географическую и экологическую приуроченность лиан.
5. Укажите современную классификацию лиан, показав своеобразие адаптаций каждой группы.
6. Приведите примеры лиан каждой группы (если это возможно) из флоры Липецкой области.
7. Укажите роль лиан в формировании растительных сообществ.
8. Приведите примеры лиан каждой группы из ассортимента школьного кабинета биологии.
РАБОТА 21. РАЗНООБРАЗИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИАН
Оборудование: плющ обыкновенный,фикус маленький,сциндапсус золотистый, филодендрон краснеющий, роициссус ромбический, аспарагусы; демонстрационный и раздаточный гербарий по теме; таблицы «Части листа. Метаморфозы листа», «Тропический лес», «Разнообразие побегов»; атлас «Лианы».
Справка. Лианы могут быть охарактеризованы как укореняющиеся в почве, обычно автотрофные растения со стеблями, не способными постоянно сохранять вертикальное положение и использующие другие растения как опору, чтобы поднять свою ассимилирующую листву и цветки над почвой в условия благоприятного освещения. Классификация лиан осуществляется по характеру взаимодействия их разнообразных структур с опорой.
ХОД РАБОТЫ
1. Рассмотрите живые растения, гербарные образцы, таблицы и рисунки с изображениями лиан, отметьте разнообразие их морфологических особенностей. Распределите лианы на группы в связи с разнообразием адаптаций к образу жизни (структуры, контактирующие с опорой).
2. Заполните таблицу 19, отражающую особенности морфологии и классификацию лиан.
Таблица 19.
Разнообразие и классификация лиан
| № | Группа лиан | Примеры из флоры Липецкой области | Примеры лиан комнатной культуры | Адаптации |
| 1. | Опирающиеся лианы – это растения, длинные неустойчивые побеги которых взбираются на опоры, полегая (опираясь) на них. | |||
| 2. | Корнелазающие лианы – это лианы, закрепляющие на опорах посредствам придаточных корней, развивающихся на стеблях обычно со стороны, обращенной к опоре. | |||
| 3. | Вьющиеся лианы – это лианы, которые лазают, обвиваясь стеблем вокруг опоры. | |||
| 4. | Усиконосные лианы – это лианы, имеющие специальные органы прикрепления – усики, обладающие повышенной чувствительностью. |
Выводы: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
РАБОТА 22. АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИАН
Оборудование: плющ обыкновенный,сциндапсус золотистый, филодендрон краснеющий, роициссус ромбический, аспарагусы; демонстрационный и раздаточный гербарий по теме; фиксированный материал лиан; микроскопы и оборудование для микроскопирования; таблицы «Строение листа», «Тропический лес», «Разнообразие побегов»; атлас «Лианы».
Справка. Для лианы, как жизненные формы, характерно наличие стебля с явно выраженным отрицательным геотропизмом и пучковым расположении проводящих тканей, не способного сохранять вертикальное положение в связи с незначительным развитием механических тканей.
ХОД РАБОТЫ
- Рассмотрите живые растения, гербарные образцы, таблицы и рисунки с изображениями лиан полегающего типа (аспарагусы, представители рода роза, бугенвиллея, подмаренник цепкий), отметьте разнообразие их морфологических особенностей – наличие длинных полегающих побегов и разнообразных прицепок: жестких волосков, шипов, листьев-колючек.
- Зарисуйте внешний вид полегающей лианы, указав на рисунке тип структур, обеспечивающих расположение побегов лиан полегающего типа.
- Рассмотрите побеги корнелазающих лиан плюща и фикуса маленького, отметьте наличие придаточных корней в местах, где стебли обращены опоре. Оцените роль придаточных корней в характере прикрепления лиан к опоре.
- Зарисуйте внешний вид плюща или фикуса маленького, указав на рисунке расположение придаточных корней, обеспечивающих вертикальное расположение побегов лиан корнелазающего типа.
- Рассмотрите побеги комнатных вьющихся лиан (монстера деликатесная, сциндапсус золотистый, клеродендрон Томпсона) и гербарные образцы лиан флоры Липецкой области (хмель, вьюнок полевой, повой заборный и т.д.), обратите внимание на характер побега, обвивающего опору (право- и левозакрученные лианы).
- Зарисуйте расположение побегов вьющихся лиан на опорах.
- Рассмотрите побеги комнатных усиконосных лиан (роициссус ромбический, тетрастигма Вуанье, пассифлора) и гербарные образцы лиан флоры Липецкой области (культивируемые виноград винный, девичий виноград, эхиноцистис дольчатый, представители рода Горох и Горошек), цепляющихся за опоры усиками разного происхождения.
- Изготовьте и рассмотрите микропрепараты поперечного среза стебля и усика винограда винного, отметив особенности анатомического строения лиан.
- Зарисуйте схемы строения анатомических препаратов стебля и усика винограда винного, указав морфологическое строение усика.
10. Зарисуйте морфологическое разнообразие усиков комнатных и дикорастущих лиан, отметьте их морфологическую природу.
Описание объектов. Усик винограда обыкновенного, или винного имеет побеговое происхождение. Однолетняя ветвь представляет собой симподий из нескольких развивающихся без периода покоя побегов последовательных порядков ветвления. Каждый побег симподия дифференцирован на резко различающиеся проксимальную и дистальную части. Проксимальная часть с одним (редко двумя) узлами имеет сравнительно толстые и прямые междоузлия и крупные ассимилирующие длинночерешковые листья с опадающими прилистниками и обычно трехлопастной пластинкой. В пазухе листа развиваются сериальные почки, одна из которых прорастает без периода покоя в такой же побег – элемент симподия, а другая становится закрытой покоящейся. Дистальная часть побега преобразована в в тонкий цилиндрический усик, способный обвиваться вокруг опоры. На нем развивается очень мелкий чешуевидный рано опадающий лист, из пазухи которого развивается новый усик – таким путем формируется симподиальная система усиков; верхушка усика безлистная. Усик покрыт однослойной эпидермой, под которой – один слой гиподермы. Изнутри к гиподерме примыкает многослойное широкое кольцо уголковой колленхимы, под которым располагается паренхима первичной коры. Центральный цилиндр имеет пучковое строение. Коллатеральные пучки содержат немногочисленные очень узкопросветные проводящие элементы; протофлоэма представлена волокнами с тонкими, едва одревесневшими элементами, которые слабо отличаются от флоэмной паренхимы. Деятельность камбия слабая, между пучками камбий зачастую вовсе не развивается. Центр усика выполнен паренхимой сердцевины. Однолетний стебель слабо ребристый, цилиндрический, покрытый однослойной эпидермой, под которой находится слой гиподермы.Под гиподермой в ребрах располагаются продольные тяжи колленхимы, остальную часть коры занимает паренхима. Центральный цилиндр сохраняет пучковое строение, несмотря на интенсивную работу камбиального кольца. Проводящие пучки коллатеральные с мощными склеренхимными «колпачками» снаружи от флоэмы. Между пучками камбий откладывает внутрь одревесневающую паренхиму. Центральную часть стебля занимает широкая паренхима сердцевины. Горошек заборный имеет парноперистосложный лист, короткочерешковый, с мелкими стреловидными прилистниками. На длинном рахисе располагается несколько пар листочков. Они цельные, на коротких черешочках, округленные в основании, цельнокрайние, короткоостистые на верхушке. Тонкие цилиндрические усики на конце листа, обвивающие опору, представляют собой метаморфизированные дистальные парные и терминальные листочки.
Рис. 23. Разнообразие лиан:
1 – полегающая лиана ________________________________;
2 – корнелазающая лиана _____________________________;
3 – вьющиеся лианы ___________________________ и ____________________________;
усиконосные лианы виноград винный и горошек заборный.
Рис. 24. Анатомическое строение стебля и усика винограда винного (Vitis vinifera L.)
А – усик, Б – однолетний побег:
1 – эпидерма; 2 – гиподерма; 3 – колленхима; 4 – паренхима первичной коры; 5 – коллатеральный проводящий пучок (5а – склеренхимный «колпачок», 5б – флоэма, 5в – камбий, 5г – ксилема); 6 – паренхима сердцевины.
Выводы: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________