ЗАНЯТИЕ 6. РАСТЕНИЯ-ПАРАЗИТЫ
Цель: изучить разнообразие физиологических взаимоотношений растений между собой, установив адаптации партнеров, обеспечивающие определенный тип взаимодействия.
Литература для самоподготовки
1. Горышина Т.К. Экология растений. – М.: Высшая школа, 1979, с. 236-269.
2. Воронов А.Г. Геоботаника. – М.: Высшая школа, 1973, с. 159-163; 165-167.
Оборудование: гербарий по экологии растений, гербарий «Растения-паразиты», «Растения-полупаразиты», коллекция «Омела»; влажные препараты «Повилика», «Петров крест», раздаточные влажные препараты «Повилика»; микроскопы и оборудование для микроскопирования; микропрепарат «Поперечный срез стебля повилики в области гаустории», атлас «Паразиты», таблицы «Повилика европейская», «Паразиты и полупаразиты».
Предварительное домашнее задание:
Приведите классификацию растений-паразитов, указав основные определения.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫИ ЗАДАНИЯ
1. Укажите основные типы взаимодействия между растениями. К какому из них принадлежит взаимодействие паразит-хозяин?
2. Чем отличаются экзо- и эндопаразиты?
3. Каковы основные адаптации различных групп паразитов?
4. Сравните признаки голопаразитов и полупаразитов.
5. Какова роль паразитов в фитоценозах? В биосфере?
6. В каких фитоценозах встречаются растения-паразиты флоры Липецкой области?
7. Сравните особенности представителей двух родов, являющихся паразитами – Повилику и Заразиху.
8. Приведите примеры тропических растений-паразитов, указав их систематическое положение и особенности строения.
РАБОТА 13. РАЗНООБРАЗИЕ РАСТЕНИЙ-ПАРАЗИТОВ
Паразитизм – наиболее яркий пример прямого физиологического взаимодействия между растениями, при котором одно из них (паразит) в той или иной степени возлагает на другое (хозяина) регуляцию своих взаимоотношений с внешней средой, вступая с ним в метаболические взаимодействия и используя его при этом в качестве среды обитания и (или) источника пищи. Среди растений-паразитов выделяют две группы – эктопаразиты и эндопаразиты. Промежуточным звеном между автотрофными растениями и растениями-паразитами являются полупаразиты (хлорофиллоносные паразиты). Типичные эктотрофные голопаразиты и полупаразиты делятся на стеблевые и корневые в зависимости от места прикрепления паразита.
ХОД РАБОТЫ
1. Рассмотрите изображения тропических и субтропических растений-паразитов (раффлезия, стрига, кассита, цистанхе, лангсдорфия подземная, омела), гербарные экземпляры и влажные препараты растений-паразитов средней полосы (петров крест чешуйчатый, представители родов Повилика, Заразиха). Отметьте среди них группы экто- и эндопаразитов, стеблевых и корневых паразитов.
2. Сравните строение типичных паразитов (голопаразитов) и полупаразитов (марьянник дубравный, омела белая, представители родов Погремок и Мытник), отметив особенности строения корневой системы и системы побегов.
3. Отметьте морфологическое разнообразие паразитов, результаты анализа занесите в таблицу 9.
Таблица 9.
Разнообразие растений-паразитов
| № | Группа паразитов | Морфологические особенности растений как особой группы паразитов | Примеры (систематическое положение) |
| 1. | Голопаразиты | ||
| 2. | Полупаразиты | ||
| 3. | Стеблевые паразиты | ||
| 4. | Корневые паразиты | ||
| 5. | Эктопаразиты | ||
| 6. | Эндопаразиты |
Выводы: ____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
РАБОТА 14. АДАПТАЦИИ РАСТЕНИЙ-ПАРАЗИТОВ К ПАРАЗИТИЧЕСКОМУ ОБРАЗУ ЖИЗНИ
ХОД РАБОТЫ
1. Рассмотрите гербарные экземпляры и влажные препараты растений различных семейств с паразитирующими на них представителями рода Повилика. Зарисуйте внешний вид паразита на растении-хозяине, укажите его многочисленные видоизмененные придаточные корни-гаустории и безлистный окрашенный (розовый, малиновый, оранжевый) стебель, спирально охватывающий стебель растения-хозяина. Отметьте отсутствие связи тела взрослого паразита с почвой. Посчитайте число цветков (или плодов) на растении, укажите семенную продуктивность растения, исходя из количества семязачатков в одном цветке (1-4).
2. Изучите готовый микропрепарат «Поперечный срез стебля повилики в области гаустории», обратив особое внимание на гаустории паразита, проникающие к проводящим тканям (главным образом, к флоэме) растения-хозяина. Схематично зарисуйте микропрепарат, укажите строение корня, видоизмененного в связи с проникновением паразита. Отметьте структуры паразита и хозяина разными цветами.
3. Укажите адаптации повилики как паразита, результаты занесите в таблицу 10, дополнив ее данными работы 13.
Описание объекта.
Для повилик характерно наличие придаточных корней, которые развиваются по всему стеблю на стороне, обращенной к стеблю растения-хозяина, в который они внедряются вплоть до проводящей системы. Базальная часть корня имеет типичное строение (в нем располагается пластинка трахеальных элементов, окруженная цилиндром флоэмы, паренхимой коры и эпиблемой). Корень оканчивается пучком длинных гифоподобных клеток, проксимальные части которых образуют многочисленные выросты, внедряющиеся между проводящимися элементами стебля растения-хозяина. Большинство гифоподобных клеток проникают во флоэму, некоторые, прободая камбий – в ксилему, где причленяются к сосудам хозяина.
Рис. 16. Повилика (Cuscuta sp.).
I – внешний вид повилики на теле растения-хозяина;
II – схема поперечного среза стебля растения-хозяина с внедрившимися гаусториями повилики.
1 – эпидерма, 2 – эпиблема, 3 – раневая перидерма, 4 – паренхима первичной коры,
5 – элементы ксилемы, 6 – флоэма, 7 – гаустория.
Таблица 10.
Приспособления растений к паразитическому образу жизни
| Признаки | Значение | Примеры |
| Морфологические | ||
| Анатомические | ||
| Физиологические | ||
| Репродуктивная сфера |
Выводы: (оцените роль растений-паразитов в биосфере)
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________