Почему у кактуса колючки. Правда ли, что колючки заменяют кактусу листья, и зачем еще они нужны? Где растут кактусы

Многочисленные растения имеют колючки, но в кактусах шипы собраны в пучки. Биологи сделали вывод, что колючки являются аналогом листьев или чешуек почек. Однако такие изменения довольно существенные. В зрелых колючках не содержатся те же типы клеток или тканей, которые характерны для листьев деревьев. Шипы состоят только из сердцевидных волокон, окруженных эпидермисом. У них нет ни устьиц, ни замыкающих клеток.

Медоносные железы

У нескольких видов кактусов шипы в каждом пазушном зародыше развиваются как железы секреции. Они известны под названием «медоносные железы». Эти образования выделяют , который привлекает муравьев. Шипы в таких местах состоят из свободно расположенных клеток паренхимы, которые выделяются в межклеточное пространство. Накопленный нектар выталкивается вверх через маленькие отверстия в эпидермисе. Колючки этого типа короткие и широкие. Они состоят из тонкостенных волокон. Запах также помогает привлечь и летающих насекомых, которые опыляют кактусы.

Защитные шипы

Многие кактусы защищены от жаркого солнечного света плотным покровом из шипов. Удивительным является тот факт, что больше половины всех видов кактусов приспособлены к обитанию в темных лесах или прохладных и влажных высокогорьях. Такие растения будут быстро высушены воздействием солнечного света в пустыне.

Внешний вид кактусов, обитающих в прохладных или тенистых местах, часто очень отличается от остальных. Они имеют либо всего несколько длинных шипов или множество очень коротких. Растения, произрастающие в солнечных и жарких пустынях, должны быть полностью покрыты шипами. Уколы от таких колючек очень сильные и болезненные. У многих видов кактусов шипы настолько мягкие, что животные могут употреблять их в пищу без особых проблем.

Преимущество покрова из шипов состоит в блокировке солнечного света, предотвращении перегрева растения, уменьшению испарения хлорофилла и защите от повреждений. Например, у Mammillaria Plumosa клетки эпидермиса растут наружу как длинные трихомы, придавая растению необычный внешний вид. У других видов, шипы плоские, тонкие и длинные. С одной стороны, это делает их слишком гибким и лишает растение защиты. С другой стороны, они достаточно широкие и дают растению тень. Такие колючки помогают кактусу скрываться среди травы, в которой он растет.

МБОУ «ООШ с. Смородинка»

Исследовательская работа на тему:

«Зачем кактусу колючки?»

Направление:

Живая природа: животные, растения.

Выполнил: Демченко Никита 3 класс

2013г

Здравствуйте. Меня зовут Демченко Никита. Я учусь в 3 классе. В классе у каждого из ребят есть свои обязанности. Я слежу за цветами, которых в классе у нас очень много. Однажды я поливал цветы и укололся о кактус. Меня заинтересовало, а зачем кактусу колючки? Я рассказал об этом нашей учительнице. Ольга Владимировна велела понаблюдать за этим растением и найти объяснение почему кактус колючий?

Тема моей исследовательской работы звучит так: «Зачем кактусу нужны колючки?»

Цель исследования: выяснить зачем кактусу колючки?

Задачи:

1. Внимательно понаблюдать за кактусами в классе;
2. Изучить строение кактуса;
3. Найти объяснение почему кактус колючий.

Формы исследования:

1. Изучить литературу по теме;

2. Провести эксперименты, наблюдения;

3. Сделать выводы по исследованию.

Методы исследования:

1. Теоретический:

Изучение литературы по теме;

Поиск информации в Интернет.

2. Экспериментальный:

Наблюдения;

Опыты.

Гипотезы:

1.Я думаю, возможно, колючки нужны кактусу, чтобы защищаться от врагов, мух, жуков, пауков.

2. А мама говорит, что колючки служат кактусу украшением.

Что же я узнал и книжек?

Первые упоминания о кактусах. Название « кактус » впервые употребил выдающийся любитель растений Карл Линней ещё в 1737 г. Он взял это слово из греческого языка, где оно обозначало «какое-то колючее растение». В Россию кактусы привёз из Европы Петр I в начале XVIII века. А через столетие, коллекция Санкт-Петербургского Ботанического сада насчитывала уже больше 1000 видов.

Особенности строения. Толстый стебель – функция фотосинтеза и запаса воды. Корни у большинства кактусов распростёртые, находятся у самой поверхности земли. У этого растения есть орган - ареола , где развиваются колючки, цветы и побеги. Колючки – видоизменённые листья. Цветок и плод являются тканью стебля.

Разнообразие кактусов. Оказывается, мир кактусов велик и разнообразен. В течение столетий шел процесс приспособления этих удивительных растений к экстремальным климатическим условиям, которые возникали в местах их обитания. И в итоге эти растения, не имеющие ни ветвей, ни листвы, смогли научиться жить.

Колючки, имеющие у кактуса листовое происхождение, служат для экономии влаги посредством уменьшения испарения её растением. Большая испаряющая поверхность листьев в безводных условиях пустыни является сущим расточительством. Поэтому листья становились тоньше, острее, в результате чего со временем превратились в колючки и совершенно утратили фотосинтезирующую функцию, которая у кактусов целиком перешла к зелёному стеблю.
Ещё колючки защищают кактус от перегрева. Густая сеть светлых игл отражает значительную часть солнечных лучей. Тому же служат и пучки белых волосков, иногда скрывающих кактус целиком. Особенно много их в чувствительной к перегреву точке роста на вершине кактуса. Ещё острия колючек, как будет показано ниже, могут служить хорошими излучателями тепла, освобождающими кактус от его избытка.

Мои наблюдения.

Этот кактус я сфотографировал в классе, называется он Mammillaria roseoalba.

Что я узнал из интернета

Я узнал, что некоторые виды кактусов служат сырьём для изготовления мыла, технического спирта, гормонов, витаминов. Также в тканях эхинокактусов учёные обнаружили алкалоиды, которые используются при изготовлении антибиотиков. А еще кактусы полезны тем, что забирают негативную энергию. В больших офисах их обычно ставят возле компьютеров.

Эксперимент. 1-й день. Полил герань и кактус.

В течение недели я не поливал растения, а только опрыскивал их.

Прошла ещё одна неделя . Я продолжаю только опрыскивать растения. . . . Герань опустила листочки, немного завяла, а кактус стоял, как ни в чём не бывало.

Выводы

Ознакомившись с литературой, наблюдая и проделав опыт, я сделал следующие выводы:

1. Наши гипотезы исследования и сведения из литературы о значении колючек для кактуса не совсем совпадают.

2. В результате проведенного опыта и наблюдений гипотеза не подтвердилась - на самом деле основное предназначение колючек – впитывание и экономия влаги, защита от перегрева и охлаждения.

На этом моя исследовательская работа не закончена. Я хочу понаблюдать за растением и узнать, как кактус размножается.

Почему кактус колючий?

Он, наверное, очень злючий

Потому такой колючий?

Кактус быть хотел бы елкой -

Потому такой он колкий.

Да и злится он не долго

Он ведь кактус, а не волк

Дождь в пустыню вдруг

придет

Кактус тут же зацветет.

Красивей его не сыщешь

Хоть весь шар земной

Думаете, только для самообороны? А вот и нет. Их задача сводится не только к этому, она гораздо шире и интереснее. Давайте вместе «пробежимся» по колючкам кактусов и вкратце ознакомимся с их функциями.

Колючки у кактусов отличаются огромным разнообразием. Бывают острые, как иглы, при этом длинные и короткие.

Изогнутые и крючковидные, жесткие и мягкие, лучистые и переплетенные в клубочки, перистые и волосовидные, больше напоминающие пух. Всех разновидностей и не перечислить. Но, независимо от своего внешнего строения, они играют первостепенную роль в жизни растений семейства кактусовых.

В первую очередь они служат для впитывания влаги. Ведь в тех местах, где растут эти необыкновенные растения, долгими месяцами, а подчас и годами, отсутствуют дожди.

Как правило, в пустынях в течение суток наблюдается резкий перепад температур. На исходе ночи может быть всего пару градусов тепла, а в середине дня воздух накаляется до +40...+50° С. Естественно, что при таких условиях идет интенсивная конденсация водяных паров с образованием обильной росы. Вот именно роса и служит кактусам основным источником влаги.

Кактусы способны впитывать воду всей поверхностью стебля, но колючки делают это особенно интенсивно. Они являются видоизмененными листьями, напоминающими микроскопически тонкие трубочки, которые активно всасывают малейшую влагу. Да, с одной капли не напьешься. Но ведь на одном взрослом кактусе тысячи колючек! И каждая по утрам добывает свою капельку росы.

Как говорится, с миру по нитке, т.е. по капле, вот и жажду утолил.

Новое от пользователей

Капуста на любой вкус

Капусту можно смело назвать национальным овощем. Она всегда была в почете как у простых крестьян, так и на царском...

Готовим саженцы к весенним посадкам

Если вы прикопали саженцы до весны, то поступили очень грамотно. Такие растения лучше переживают зиму и легче прижи...

Садоводам не угодишь: морозная зима - плохо: цветковые почки вымерзают, на деревьях морозобоины… Тепла...

Самое популярное на сайте

18.01.2017 / Ветеринар

БИЗНЕС-ПЛАН по разведению шиншилл от Пл...

В современных условиях экономики и рынка в целом для начинания бизнес...

01.12.2015 / Ветеринар

Если сравнить людей, которые спят полностью раздетыми под одеялом и те...

19.11.2016 / Здоровье

ГЮЙО ПРОТИВ ДРЕВЕСИНЫ Одно время я увлекался одноплечей формировко...

01.03.2020 / Виноград

На старт, внимание, МАРШ - работать в с...

Товарищи-друзья, если у вас уже растаял снег, то вам пора срочно бежат...

06.03.2020 / Народный репортер

Особенности плодоношения и выращивания...

Садовая ежевика с каждым годом набирает популярность и у фермеров, и у...

05.03.2020 / Народный репортер

Отзыв о салфетке гринвей для мытья посу...

Зная мою причастность и интерес ко всему экологичному, одна моя подруг...

07.03.2020 / Про дом

Закупаем препараты первой необходимости...

Друзья, если вы еще не успели сходить в садовый магазин и закупить нео...

06.03.2020 / Народный репортер

Лунно-посевной календарь садовода-огоро...

11.11.2015 / Огород

Горох - холодостойкая культура, которая плохо переносит засуху и...

05.03.2020 / Народный репортер

Садоводам не угодишь: морозная зима - плохо: цветковые почки вым...

У большинства кактусов имеется довольно толстый основной стебель, в котором и хранится стратегический запас воды. Кактус имеет ещё одну особенность строения - очень длинные корни. Но самое удивительное в кактусах, это их колючки, которые покрывают стебель растения и являются некой модификацией листьев, наличие которых свойственно всем растениям. Кактусы отказались от листьев, так как они просто будут испарять столь нужную в условиях произрастания кактуса влагу. Но как кактус обходится без листьев? Их функцию частично взял на себя стебель, который оснащён устьицами, которые находятся в закрытом состоянии и поглощают необходимый углекислый газ. Без углекислого газа невозможен жизненно важный для растений процесс фотосинтеза.

Помимо защиты от лишнего испарения влаги, колючки, напротив, помогают кактусу добывать столь необходимую воду. Первоначальную функцию добычи влаги обеспечивают корни кактуса, которые очень длинные, но расположены в высших слоях почвы. За счёт очень длинных корней, кактус охватывает большую площадь почвы, и может впитывать максимально много влаги. Но, вот только дожди в засушливых районах проходят крайне редко, и иногда не промачивают почву до необходимой глубины. В такой ситуации, кактус, не имея колючек просто погиб бы. Все дело в том, что колючки обладают уникальной способностью притягивать малюсенькие капельки воды электростатически. При этом не обязательно ждать дождя. Колебания температур в тех местах, где произрастают кактусы, довольно высоки, поэтому в воздухе образуется обильная росса, которая и является основным источником живительной влаги.

Кактус побеспокоился о своей безопасности, обзаведясь колючками. Так как в кактусе хранится большой запас воды, которая находится в особом дефиците в пустынях, то многие животные не прочь полакомится таким сочным плодом. Именно здесь на защиту этого растения становятся большие колючки, с которыми ни одно животное не может справиться.
Так же, колючки помогают кактусу в процессе опыления. Они выделяют особый нектар, который привлекает насекомых опылителей. Это обеспечивает процесс размножения кактусов.

Если кактус растёт в довольно мягком климатическом поясе, где влаги достаточно, то колючки на нём довольно редкие и очень длинные. В таком случае на них возлагается только защитная функция. Чем больше кактус нуждается в влаге, тем больше на его стволе будет колючек.