Реферат по биологии на тему "Растения-хищники"

ДОНЕЦКАЯ НАРОДНАЯ РЕСПУБЛИКА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКИЙ ЛИЦЕЙ № 37

РЕФЕРАТ

ПО БИОЛОГИИ

НА ТЕМУ: «РАСТЕНИЯ – ХИЩНИКИ»

ДОНЕЦК – 2016

ПЛАН

       I.            РАСТЕНИЯ – ХИЩНИКИ

    II.            ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАСТЕНИЯХ – ХИЩНИКАХ

 III.            ЭВОЛЮЦИЯ  РАСТЕНИЙ – ХИЩНИКОВ

IV.            БОТАНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Общее о растениях-хищниках

1.     Библис гигантский )или Радужное растение)

2.     Саррацения

3.     Непентес

4.     Генлисия

5.     Дарлингтония калифолрнийская

6.     Пузырчатка

7.     Жирянка

8.     Росянка

9.     Альдрована

10.  Венерина мухоловка

   V.            РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАСТЕНИЙ – ХИЩНИКОВ

VI.            ТИПЫ ЛОВУШЕК У РАСТЕНИЙ – ХИЩНИКОВ

VII.            БЛАГОПРИЯТНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ ДЛЯ РАСТЕНИЙ – ХИЩНИКОВ

VIII.            КАК ПРЕДОТВРАТИТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТАКИХ РАСТЕНИЙ

IX.            ВЫВОД

   X.            СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

I.                   РАСТЕНИЯ – ХИЩНИКИ

    Есть в великолепном царстве Флоры группа растений, которая во все времена не только приводила в восторг естествоиспытателей и натуралистов, но и служила неистощимым источником вдохновения для создателей леденящих душу небылиц, в которых человеческая фантазия с лихвой восполняла недостаток точных знаний и фактов.
Эти растения принадлежат к разным семействам и обитают в самых различных климатических зонах — от арктических тундр до экваториальных джунглей. Но есть у них одна общая черта — все они насекомоядные хищники, главное дело жизни которых — охота. И пусть добыча по нашим меркам — невелика, а сам процесс охоты — беззвучен, в этих драматичных схватках растения и животного внимательному наблюдателю открывается великий закон вечного движения Природы — борьба за выживание.

Насекомоя́дные расте́ния (используются также термины хи́щные растения и плотоя́дные растения) — это собирательное название около 630 видов растений из 19 семейств, которые приспособились к ловле и перевариванию небольших животных, в основном насекомых. Таким образом, они дополняют своё нормальное автотрофное питание (фотосинтез) одной из форм гетеротрофного питания. В результате насекомоядные растения менее зависят от почвенного неорганического азота, необходимого для синтеза их собственных белков.

Насекомоядные — преимущественно многолетние травянистые растения, встречающиеся во всех частях света. На территории России, Украины встречаются 18 видов из четырёх родов, относящихся к двум семействам, Росянковые и Пузырчатковые.

Считается, что истинные насекомоядные растения эволюционировали независимо друг от друга в пяти различных группах цветковых растений.

II.                ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАСТЕНИЯХ – ХИЩНИКАХ

Насекомоядные растения стали известны в XVIII столетии. Самое первое точное ботаническое описание венериной мухоловки  было сделано английским натуралистом Джоном Эллисом в письме к Карлу Линнею в 1769 году. В письме Эллис впервые предположил, что пойманные насекомые служат пищей для растений.

В 1782 году немецкий врач А. В. Рот описал своеобразные движения, совершаемые листьями росянки для ловли насекомых, и развил мысль Эллиса, что пойманные беспозвоночные являются источником пищи для таких растений.

В 1791 году У. Бартрам в книге о своих путешествиях по штатам Северной Америки описал растения рода Sarracenia, имевшие листья-кувшинчики для ловли насекомых. Он же впервые употребил термин «плотоядные растения».

В начале XIX века был описан ряд новых родов и видов, относящихся к данной группе растений. Так, Кортальс в 1835 году описал явление насекомоядности у растений рода Непентес.

Вскоре появились работы, посвящённые глубокому изучению особенностей подобных растений. В 1861 году Оже де Ляссю описал чувствительность к прикосновениям и движения листьев растений рода Альдрованда . В 1868 году американский учёный Уильям Кэнби впервые указал на пищеварительные свойства сока, выделяемого железами на листьях венериной мухоловки.

Следующим этапом в изучении насекомоядных растений стала исследовательская работа Чарльза Дарвина, начатая с наблюдений за росянками в 1860 году. Тогда же Дарвин поставил ряд лабораторных опытов, переросших в исследование. Он изучал «вкусы» растений и составлял «меню». Дарвина привлекла способность растений переваривать пищу, их хватательные движения, высокая чувствительность к прикосновениям — то есть свойства, схожие с таковыми у животных. Впоследствии эти опыты стали серьёзной научной работой, вобравшей в себя множество уникальных наблюдений и смелых, но разумных выводов. Работа Чарльза Дарвина стала переломным пунктом в исследованиях насекомоядных растений.

III.             ЭВОЛЮЦИЯ РАСТЕНИЙ – ХИЩНИКОВ

Данные об эволюции насекомоядных растений крайне скудны из-за малого числа ископаемых останков последних. Окаменелостей, бо́льшая часть которых представлена семенами или пыльцой, найдено недостаточно. Большинство представителей насекомоядных, будучи травянистыми растениями, лишены плотных структур, таких как кора или древесина, и сами ловчие образования, вероятно, не сохранились в виде окаменелостей.

IV.            БОТАНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Насекомоядные — преимущественно многолетние травянистые растения, но также встречаются полукустарники и небольшие кустарники.

1.     Библис гигантский (или Радужное растение)

Самое крупное известное насекомоядное растение — библис гигантский (или Радужное растение), небольшой (до полуметра) кустарник из семейства Библисовые, произрастающий в Австралии.  Радужное растение получило свое название за привлекательный вид слизи, которая покрывает листья на солнце. Несмотря на то, что эти растения похожи на росянки, они никак не связаны с последними и отличаются зигоморфными цветами с пятью изогнутыми тычинками.

Листья его имеют круглое сечение, и чаще всего они удлиненные и конические на конце. Поверхность листьев полностью покрыта железистыми волосками, которые выделяют липкое слизистое вещество, служащее ловушкой для мелких насекомых, садящихся на листья или щупальца растения.

2.     Саррацения

Саррацения или Северо-американское насекомоядное растение является родом плотоядных растений, которые встречаются в районах восточного побережья Северной Америки, в Техасе, в Великих озерах, в юго-восточной Канаде, но большая часть находится только в юго-восточных штатах.

Это растение использует ловчие листья в форме кувшинки в качестве ловушки. Листья растения превратились в воронку с образованием, похожим на капюшон, который растет над отверстием, предотвращая попадание дождевой воды, которая может разбавить пищеварительные соки. Насекомых привлекает цвет, запах и секреции, похожие на нектар на краю кувшинки. Скользкая поверхность и наркотическое вещество, окаймляющее нектар, способствуют тому, что насекомые падают внутрь, где они погибают и перевариваются протеазой и другими ферментами.

3.     Непентес

Непентес, тропическое насекомоядное растение, это другой вид плотоядных растений с ловушкой, при которой используются ловчие листья в форме кувшинки. Существует около 130 видов этих растений, которые широко распространенны в Китае, Малайзии, Индонезии, на Филиппинах, Мадагаскаре, Сейшельских островах, в Австралии, Индии, Борнео и Суматре. Это растение также получило прозвище "обезьянья чашка", так как исследователи часто наблюдали, как обезьяны пили из них дождевую воду.

Большинство видов Непентес это высокие лианы, около 10-15 метров, с мелкой корневой системой. Из стебля часто видны листья с усиком, который выступает из кончика листа и часто используется для лазания. На конце усика, кувшинка формирует небольшой сосуд, который затем расширяется и образует чашу.

Ловушка содержит жидкость, выделяемую растением, которая может иметь водянистую или липкую структуру, и в которой тонут насекомые, которых поедает растение. Нижняя часть чаши содержит железы, которые поглощают и распределяют питательные вещества. Большая часть растений является небольшими и они ловят только насекомых, но крупные виды, такие могут ловить мелких млекопитающих, таких как крысы.

4.     Генлисея

Генлисея состоит из 21 вида, обычно растет во влажной наземной и полуводной среде и распространена в Африке и Центральной и Южной Америке.

Генлисея представляет собой небольшие травы с желтыми цветами, которые используют ловушку типа крабовой клешни. В такие ловушки легко попасть, но из них невозможно выйти из-за небольших волосков, которые растут к входу или, как в этом случае, вперед по спирали.

У этих растений два различных типа листьев: фотосинтезирующие листья над землей и специальные подземные листья которые заманивают, ловят и переваривают мелкие организмы, такие как простейшие. Подземные листья также выполняют роль корней, такую как впитывание воды и прикрепление, так как у самого растения их нет. Эти подземные листья под землей формируют полые трубки, которые имеют вид спирали. Мелкие микробы попадают в эти трубки с помощью потока воды, но не могут из них выйти. Когда они доберутся до выхода, они уже будут переварены.

5.       Дарлингтония калифорнийская

Дарлингтония калифорнийская - это единственный представитель рода дарлингтония, который растет в северной Калифорнии и Орегоне. Оно растет в болотах и родниках с холодной проточной водой и считается редким растением.

Листья Дарлингтонии имеют луковичную форму и образуют полость с отверстием, находящимся под вздутой, как воздушный шар, структурой и двумя острыми листами, которые свисают как клыки.

В отличие от многих плотоядных растений, оно не использует ловчие листья для ловушки, а используют ловушку типа крабовой клешни. Как только насекомое оказывается внутри, их сбивает с толку крапинки света, которые проходят через растение. Они приземляются в тысячи густых тонких волосков, которые растут внутрь. Насекомые могут следовать за волосками вглубь к пищеварительным органам, но не могут вернуться назад.

6.     Пузырчатка

Пузырчатка - это род плотоядных растений, состоящих из 220 видов. Они встречаются в пресной воде или влажной почве в качестве наземных или водных видов на всех континентах, за исключением Антарктиды.

Это единственные хищные растения, которые используют пузырчатую ловушку. У большинства видов очень маленькие ловушки, в которые они могут поймать очень мелкую добычу, такую как простейшие. Ловушки составляют от 0,2 мм до 1.2 см, а в большие ловушки попадают более крупная добыча, как например, водяные блохи или головастики.

Пузырьки находятся под отрицательным давлением по отношению к окружающей обстановке. Отверстие ловушки открывается, всасывает насекомое и окружающую воду, закрывает клапан, и все это происходит за тысячные доли секунд.

7.     Жирянка

Жирянка относится к группе плотоядных растений, которые используют липкие, железистые листья для того, чтобы заманить и переварить насекомых. Питательные вещества, получаемые от насекомых, дополняют почву, бедную минеральными веществами. Существует приблизительно 80 видов этих растений в Северной и Южной Америке, Европе и Азии.

Листья жирянки сочные и обычно имеют ярко-зеленый или розовый цвет. Есть два специальных вида клеток, находящихся на верхней стороне листьев. Один известен, как цветоножная железа и состоит из секреторных клеток, находящихся на вершине одной клетки стебля. Эти клетки вырабатывают слизистый секрет, который образует видимые капли на поверхности листьев и действует, как липучка. Другие клетки называются сидячими железами, и они находятся на поверхности листа, вырабатывая ферменты, такие как амилаза, протеаза и эстераза, которые способствуют пищеварительному процессу. Тогда как многие виды жирянок плотоядны весь год, многие типы образуют плотную зимнюю розетку, которая не плотоядна. Когда наступает лето, оно расцветает, и у него появляются новые плотоядные листья.

8.     Росянка

Росянка составляет один из крупнейших родов плотоядных растений, имея, по крайней мере, 194 вида. Они находятся на всех континентах, за исключением Антарктиды. Росянка может формировать прикорневые или вертикальные розетки от 1см до 1 м в высоту и могут жить до 50 лет.

Для росянок характерны движущиеся железистые щупальца, увенчанными сладкими липкими выделениями. Когда насекомое приземляется на липкие щупальца, то растение начинает двигать остальные щупальца в направлении жертвы, чтобы в дальнейшем загнать ее в ловушку. Как только насекомое оказалось в ловушке, мелкие сидячие железы поглощают его и питательные вещества идут для роста растения.

9.     Альдрованда

Альдрованда пузырчатая - это великолепное бескорневое, плотоядное водное растение. Оно, как правило, питается мелкими водными позвоночными, используя ловушку-капкан.

Растение состоит в основном из свободно плавающих стеблей, которые достигают 6-11 см в длину. Листья-ловушки, величиной 2-3 мм, вырастают в 5-9 завитков по центру стебля. Ловушки прикрепляются к черешкам, которые содержат воздух, позволяющий растению плавать. Это быстро растущее растение и оно может достигать 4-9 мм в день и в некоторых случаях производить новый завиток каждый день. В то время как растение растет на одном конце, другой конец постепенно погибает.

Ловушка растения состоит из двух долей, которые захлопывается, как капкан. Отверстия ловушки направлены наружу и покрыты тонкими волосками, которые позволяют ловушке закрыться вокруг любой жертвы, которая оказывается достаточно близко. Ловушка захлопывается за десятки миллисекунд, что является одним из примеров самого быстрого движения в животном мире.

10. Венерина мухоловка

Венерина мухоловка, возможно, самое известное плотоядное растение, которое питается в основном насекомыми и паукообразными. Это мелкое растение, имеющее 4-7 листьев, которые растут из короткого подземного стебля.

Листовая пластина его разделена на две области: плоские, длинные, в форме сердца, способные на фотосинтез черешки и пару конечных долей, свисающих с главной жилки листа, которые формируют ловушку. Внутренняя поверхность этих долей содержит красный пигмент, а края выделяют слизь.

V.               РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАСТЕНИЙ  - ХИЩНИКОВ

Насекомоядные растения встречаются во всех экосистемах, где могут произрастать цветковые растения — от Арктики до тропиков и от уровня моря до альпийского пояса гор. Они известны на всех обитаемых континентах, с преимущественным распространением в областях с тёплым, умеренным и тропическим климатом.

На территории России и сопредельных стран в диком виде произрастают следующие насекомоядные растения:

    Два вида рода Росянка, растущие на торфяных (обычно сфагновых) болотах, — Росянка круглолистная, или обыкновенная и Росянка английская, или длиннолистная .

    Альдрованда пузырчатая. Водное растение, встречается в центральных районах европейской части России, на Кавказе и Дальнем Востоке России.

     Четыре вида рода Пузырчатка. Встречаются           практически по всей стране (за исключением районов Крайнего Севера) в канавах, болотах, по мелководным местам прудов и озёр.

    Шесть видов рода Жирянка. Встречаются по берегам ручьёв, на сфагновых болотах, некоторые как эпифиты на мхах и деревьях.

VI.            ТИПЫ ЛОВУШЕК У РАСТЕНИЙ – ХИЩНИКОВ

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.

Тип ловушки не зависит от принадлежности растения к определённому семейству.

VII.         БЛАГОПРИЯТНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ ДЛЯ РАСТЕНИЙ – ХИЩНИКОВ

    Полив

Большинству плотоядных растений требуется дождевая или другая специально подготовленная деминерализованная вода со слабокислой, практически нейтральной средой (pH около 6,5).

    «Кормление»

Выращенные на открытом воздухе растения сами в состоянии обеспечить себя необходимым количеством насекомых. Насекомые могут быть поданы на растения вручную, чтобы дополнить их рацион.

    Освещённость

Большинство плотоядных растений требуют яркого света, и большинство будет выглядеть лучше при таких условиях, так как это подталкивает их к синтезу красных и пурпурных пигментов

    Влажность

Хищные растения в основном растут на болотах, а следовательно, требуют высокой влажности воздуха.

    Температура

Многие плотоядных растений происходят из холодных регионов с умеренным климатом и могут выращиваться на улице, в болоте, саду круглый год.

    Вредители

По иронии судьбы, плотоядные растения сами по себе являются чувствительными к заражению паразитами, такими как тля или червецы.

VIII.      КАК ПРЕДОТВРАТИТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАСТЕНИЙ – ХИЩНИКОВ

Большинству растений-хищников для нормального развития необходимы нормальные условия, лишившись которых они могут погибнуть.

    Обычная водопроводная или питьевая вода содержит минеральные соли (в частности, соли кальция), которые быстро накапливаются в тканях и могут уничтожить растение.

    Плотоядные растения, как правило, не в состоянии переварить большие количества еды, которая может загнить в ловушке, что, в свою очередь, может повлечь гибель растения.

    Отсутствие яркого света или прямых солнечных лучей не даст возможности развиваться таким растениям.

    Лишившись обильного полива или необходимой среды обитания с высоким содержанием влаги, не даст возможности расти растениям-хищникам.

    Не соблюдение температурного режима, а также не удаление лишних вредителей с листьев и цветков, создаёт неблагоприятные условия этим растениям.

IX.            ВЫВОД

Растения – хищники приобретают всё большую популярность среди любителей экзотики. И это не удивительно, ведь плотоядные растения – это поистине уникальное явление природы, которое можно наблюдать прямо у себя дома. Если вы по-настоящему любите природу и хотите открыть её тайны, то не откладывайте приобретение таких удивительных растений.

X.               Список использованной литературы

1.     Большая энциклопедия природы. Т.6. Жизнь растений. – Москва: Мир книги, 2003.

2.     Детская энциклопедия “Растения и животные. Т.4” - Москва: Педагогика, 1973.

3.     Д.Берни. Большая иллюстрированная энциклопедия живой природы (перевод с английского В.Свечников). – М.: «Махаон», 2005

4.     Растения. Полная энциклопедия. – Москва: Эксмо, 2005.

5.     Интернет-ресурсы:

1)    http://splants.info/88-rasteniya-hischniki-knigi.html

                     https://ru.wikipedia.org/wiki

2)    Д.Берни. Большая иллюстрированная энциклопедия живой природы (перевод с английского В.Свечников). – М.: «Махаон», 2005