В.А. ДЕМИДОВ,
учитель биологии и химии
с.ш. села Синегорье,
Кировская обл.

Занимательные вопросы по школьному курсу ботаники

1. При чрезмерном разрастании листьев и ветвей томатов в парниках часть листьев удаляют. Очень часто такую процедуру проводят многократно, особенно ближе к концу лета. С какой целью человек осуществляет эту травмирующую растения операцию?

Ответ. Удаление части листьев и боковых побегов (пасынкование) приводит к тому, что питательные вещества, создаваемые растением в процессе фотосинтеза, расходуются не на рост вегетативных частей, а накапливаются в нужных человеку плодах.

2. Почему за неделю до уборки картофеля рекомендуется скашивать ботву?

Ответ. Питательные вещества не будут тратиться на рост растения, образование новых побегов и плодов, а начнут оттекать в клубни. Кроме того, как правило к концу лета, на ботве поселяется паразитический гриб – фитофтора, и скашивание ботвы с последующим ее сжиганием позволит уменьшить риск заражения посадочного материала. Также вместе с ботвой могут быть уничтожены колорадский жук и его личинки, которые наносят огромный вред картофельным плантациям. Наконец, при ручной уборке картофеля отсутствие ботвы значительно облегчит процедуру копки.

3. Почему калийные и азотные удобрения можно вносить в почву в любое время года, в том числе в виде жидкой подкормки летом, а фосфорные удобрения рекомендуется вносить осенью, под зиму, вместе с навозом?

Ответ. Минеральные вещества усваиваются растениями лишь в виде растворов. Калийные и азотные удобрения в основном представлены нитратами, аммиаком, аммиачной селитрой, сильвинитом (хлорид калия) – все это соли, хорошо растворимые в воде. Поэтому их можно вносить в почву практически в любое время года. Фосфорные же удобрения, как правило, представлены плохо растворимыми в воде веществами. Внесение их осенью вместе с навозом позволяет фосфатам за длительный промежуток времени – с осени до весны – вступить в химическое взаимодействие с органическими кислотами, всегда содержащимися в навозе, и перейти в состояние, усваиваемое растениями.

4. Известно, что мангровые деревья, произрастающие в тропиках, имеют корни, растущие из субстрата параллельно стеблю растения вверх (воздушные корни). Какое значение для растений имеет такое приспособление?

Ответ. Мангры представляют собой особую экологическую группу видов тропических гигрофильных и галофильных (нуждающихся во влажном и засоленном субстрате) вечнозеленых растений, представленных преимущественно деревьями (ризофора, ациценния и др.). Они растут в прибрежных районах океана, на участках, периодически затопляемых приливами. Специализированные корни мангровых деревьев – пневматофоры – отличаются гелиотропизмом, т.е. растут вверх, «к солнцу» (для большинства растений характерен геотропизм, то есть рост корней в глубь земли). Такое приспособление позволяет растению не задохнуться в субстрате, бедном кислородом.

(Подобные корни имеются не только у мангров, но и у ряда других деревьев, растущих у кромки воды. Например, у нашей ивы ломкой. – Прим. ред.)

5. Известно, что при долгом хранении клубней картофеля на овощехранилищах их масса к весне становится меньше. При хранении же клубней в замороженном виде их масса остается практически неизменной, однако клубни приобретают сладковатый вкус. Объясните эти два явления.

Ответ. Уменьшение массы клубней картофеля при хранении можно объяснить тем, что для них характерны все основные проявления жизненных функций – в частности дыхание. В отсутствие фотосинтеза и поступления новых органических веществ, при дыхании окисляется крахмал самих клубней, поэтому их масса уменьшается.
В случае же хранения картофеля в морозильной камере все жизненные процессы приостанавливаются и масса клубней не меняется. Но под действием низких температур практически безвкусный сам по себе картофельный крахмал превращается в сладкую глюкозу.

6. Какие преимущества имеет одновременное зацветание на лугу растений одного вида? Каким образом оно достигается?

Ответ. Взаимное влияние друг на друга совместно проживающих организмов путем выделения в окружающую среду продуктов жизнедеятельности (фитонцидов, терпенов, антибиотиков, органических кислот и др.) называется аллелопатией (от греч. взаимно испытываемое воздействие). Накануне срока зацветания луговые растения одного вида одновременно выделяют в атмосферу вещества, которые сигнализируют о начале цветения. При этом зацветают, получая информационный сигнал, и те растения, которые цвести «не собирались». Одновременное зацветание большого количества растений позволяет более эффективно использовать пыльцу при перекрестном опылении. В случае, если растения энтомофильны (опыляются насекомыми), сплошной цветной ковер на лугу будет лучше заметен насекомым, а, следовательно, шанс растения быть опыленным и оставить потомство в виде семян многократно возрастает.

7. Почему растения, цветущие в ночное время суток, обычно имеют либо крупные ярко окрашенные венчики цветков (часто белой или желтой окраски), либо обладают сильным ароматом?

Ответ. Многие из цветущих ночью растений являются энтомофильными, то есть опыляются насекомыми. Насекомые лучше замечают крупные цветки с ярко окрашенным венчиком, либо мелкие, но собранные в единое соцветие. Для того, чтобы быть более заметными для насекомых, многие цветущие ночью растения имеют еще и сильный специфический аромат.

8. Почему береза, лещина, осина цветут до распускания листьев? К какой экологической группе по типу опыления относятся эти растения?

Ответ. Эти растения относятся к группе анемофильных, то есть опыляемых ветром. Цветение до распускания листьев позволяет пыльце с цветков одного соцветия беспрепятственно попадать на цветки другого. Цветки этих растений мелкие и невзрачные, без сильного аромата (нет необходимости привлекать насекомых) и собраны в соцветие сережку. Пыльцы образуется огромное количество, – ведь ветер часто дует «не в ту» сторону, а потому растение вынуждено компенсировать количеством пыльцы сравнительно невысокую вероятность попадания ее на рыльца пестика цветков другого соцветия. Переносимая ветром пыльца мелкая, липкая, имеет большое количество выростов, а иногда даже и крючочков, что позволяет ей лучше закрепиться на цветках других соцветий.

9. Чтобы получить урожай картофеля, весной в почву высаживают его клубни, а для получения урожая моркови в почву высаживают семена. Почему? В каких целях все же иногда высевают семена картофеля?

Ответ. В условиях относительно нежаркого лета в большинстве регионов нашей страны семена картофеля обычно просто не вызревают. Но дело даже не в этом, а в том, что выращивание картофеля из семян требует много времени, особой агротехники и ухода и не позволяет получать урожай клубней в достаточном количестве.
Из семян картофель выращивают только для селекционной работы.
Морковь же – растение нашего климата, двулетник, у которого в течение первого года жизни после прорастания из семян развиваются корнеплоды с запасом питательных веществ для роста и образования семян на будущий год. Поэтому для получения урожая корнеплодов морковь сеют семенами, а для получения семян в почву сажают корнеплоды прошлого года.

10. Почему на одном и том же месте участка не рекомендуется много лет выращивать одну и ту же культуру?

Ответ. При возделывании одной и той же культуры питательные вещества из почвы будут выноситься в сходном соотношении и почва быстро обеднеет. Без внесения удобрений в таком случае на хороший урожай можно не рассчитывать. Кроме того, на месте многолетнего возделывания культур могут накапливаться споры паразитических грибов, болезнетворные микробы, скапливаться насекомые – специфические вредители данной культуры.
Поэтому оптимальным считается чередование культур из разных семейств, с разной агротехникой, с неодинаковым требованием к соотношению питательных веществ в почве и поражающихся разными вредителями. Полезно и периодическое полное выведение участка на какой-то срок из севооборота.

11. Какие особенности присущи энтомофильным (насекомоопыляемым) растениям?

Ответ. Эволюция таких растений шла параллельно с эволюцией насекомых, которые их опыляют. При этом у растений вырабатывались такие приспособления, которые делали цветок более заметным, а, следовательно, повышали шансы растения быть опыленным. У насекомых же в процессе эволюции трансформировался ротовой аппарат в направлении приспособленности к добыванию нектара из цветка. Какие же приспособления есть у таких растений? Они, как правило, имеют цветки с крупным ярко окрашенным венчиком (часто белой или желтой окраски), если же цветки некрупные, они часто бывают собраны в соцветие. Многие энтомофильные растения имеют особый аромат, привлекающий насекомых, выделяют сладкий нектар, ради которого насекомые и посещают цветки. На лепестках многих энтомофильных цветков есть даже своеобразная разметка, вроде той, что имеется на аэродромах, которая указывает насекомому, куда следует опускаться и где находится нектар. Строение цветка таких растений то же особое, оно приспособлено к приему насекомых, а источники нектара расположены так, что, чтобы добраться до них, насекомому надо прикоснуться к тычинкам и пестикам.
При этом между отдельными видами растений и насекомых сложились настолько тесные взаимоотношения, что только насекомые строго определенного вида могут опылить растение, и никакие другие. Наконец, цветки некоторых растений внешне напоминают самку насекомого, самец, пролетая, видит самку, сидящую на цветке, снижается, садится на нее и опыляет растение...

12. Существует множество способов распространения семян и плодов у растений. Расскажите о них, приведите примеры.

Ответ.

а) эктозоохория – распространение плодов и семян путем прикрепления их к шкуре, покровам животных (череда, репей, подмаренник цепкий, гравилат речной);

б) эндозоохория – распространение семян при поедании плодов и прохождения семян через желудочный тракт животных (черемуха, черника, малина, костяника, смородина);

в) синзоохория – распространение плодов и семян животными при формировании ими запасов на неблагоприятный промежуток времени (кедр, боярышник, лещина);

г) энтомохория – распространение плодов и семян насекомыми (копытень, грушанка, фиалка распространяются муравьями).

• Гидрохория – распространение плодов и семян водой (ольха, некоторые виды пальм).

• Анемохория – распространение плодов и семян воздушными потоками (клен, хвойные, одуванчик, золотарник).

• Автохория – распространение плодов и семян путем саморазбрасывания (бешеный огурец, акация, недотрога).

• Барохория – распространение плодов и семян под воздействием силы тяжести земли (дуб, некоторые виды пальм).

• Антропохория – распространение плодов и семян человеком (рожь, пшеница, овес, ячмень).

13. Какое значение для растений имеет формирование цветов, а затем плодов и семян не на самом растении, а на длинных цветоносах или цветочных стрелках (амариллис, черемша и др.)?

Ответ. Цветочные стебли и стрелки значительно удлиняются после отцветания, причем такое явление характерно для большинства анемохорных (распространяющихся при помощи ветра) растений. Благодаря интенсивному росту цветочной стрелки и удлинению стебля плоды с семенами выносятся в более высокий ярус, а с повышением высоты над уровнем почвы возрастает и скорость ветра. Примерами таких растений, помимо амариллиса и черемши, могут служить одуванчик, мать-и-мачеха, многие виды чертополоха. Вытягивание генеративных побегов с созревающими плодами и семенами также делает их более заметными для птиц, способствующих распространению плодов некоторых растений. Однако, если плоды и семена не распространились при помощи ветра или птицами, даже простое падение длинных сухих стеблей приведет к тому, что находящиеся на них семена, окажутся на некотором расстоянии от материнского растения. Также большое значение имеет удлинение упругих и прочных стеблей, распространяющих семена «метанием», наподобие баллисты. Задетые животными или под порывами ветра, такие стебли отклоняются, и резко возвращаясь в исходное положение, разбрасывают семена на довольно большие расстояния (такое явление характерно для некоторых растений из семейства колокольчиковых и зонтичных).

Продолжение следует