Biologie pro studenty – 026. Odolnost rostlin vůči nepříznivým podmínkám prostředí, způsoby jejího zlepšení.

Odolnost rostlin — schopnost rostlin odolávat účinkům extrémních faktorů prostředí. Úroveň odolnosti, která je rostlinám vlastní, se projeví pouze při vystavení extrémnímu faktoru prostředí. V důsledku působení takového faktoru nastává fáze iritace — prudká odchylka od normy řady fyziologických parametrů a jejich rychlý návrat k normálu. Poté dochází ke změně intenzity metabolismu a poškození intracelulárních struktur. V tomto případě jsou potlačeny všechny syntetické procesy, aktivovány všechny hydrolytické procesy a snižuje se celkové energetické zásobení organismu. Při vystavení se zvyšuje letální práh pro organismus, rostlina umírá. Pokud účinek nepříznivého faktoru nedosáhl prahu, pak adaptační fáze.

Homeostáza, schopnost živých organismů udržovat relativní dynamickou stálost složení a vlastností vnitřního prostředí a stabilitu hlavních fyziologických funkcí v měnícím se vnějším prostředí. Mechanismus homeostázy u rostlin je málo prozkoumán. Jedním z důkazů její existence je selektivní vstup kationtů a aniontů během absorpce vody z půdy do kořene a jejich distribuce mezi orgány rostliny. Během kritického období se zvyšuje koncentrace buněčné mízy a osmotický tlak s poklesem transpirace listů. Pouze díky aktivaci mechanismů udržování homeostázy je dosaženo podpory života rostlin v nepříznivých existenčních podmínkách. Typy a druhy rezistence.

Odolnost rostlin vůči nízkým teplotám dělí se na odolnost vůči chladu a mrazuvzdornost. odolnost proti chladu pochopit schopnost teplomilných rostlin snášet nízké kladné teploty. Primární účinek nízkých kladných teplot je spojen s poškozením membrán, zvýšením jejich propustnosti. Zvyšuje se ztráta vápenatých iontů membránami a draslík opouští cytoplazmu. Bylo prokázáno, že se mění molekulární architektura membrán, uspořádání lipidových molekul v nich a dochází ke konformačním změnám proteinů. Dramaticky se mění vlastnosti mitochondriálních a chloroplastových membrán. V tomto ohledu jsou narušeny procesy oxidativní a fotosyntetické fosforylace. Stupeň poškození membrán závisí na obsahu nasycených mastných kyselin, které při vystavení nízkým teplotám přecházejí do gelového stavu, což snižuje jejich mobilitu, narušuje transport látek a energetické procesy.

Vytlačujeme weby do TOPu pomocí Sledgehammeru – Unikátní příležitosti od SeoHammeru

Každý odkaz je analyzován pomocí tří hodnotících balíčků: SEO, návštěvnost a SMM. SeoHammer usnadňuje a zpřehledňuje propagaci webových stránek. Odkazy, trvalé odkazy, články, zmínky, tiskové zprávy – využijte maximální potenciál SeoHammeru k propagaci vašich webových stránek.

Co umí SeoHammer

— Propagace jedním kliknutím, inteligentní výběr vyhledávacích dotazů, nákup nejlepších odkazů s vysokou úrovní kvality z nejlepších odkazových burz.
— Pravidelná kontrola kvality odkazů u více než 100 ukazatelů a denní přepočet ukazatelů kvality projektu.
— Všechny známé formáty odkazů: pronajaté odkazy, trvalé odkazy, publikace (zmínky, názory, recenze, články, tiskové zprávy).
— SeoHammer ukáže, kde dochází k růstu nebo poklesu, a také dotazy, které vyžadují pozornost.

SeoHammer také poskytuje technologie Posílit, urychluje postup desítkykrát a první výsledky se objevují již během prvních 7 dnů.

Zaregistrujte se a začněte propagovat

Mrazuvzdornost — schopnost rostlin snášet záporné teploty. Jednou z prvních reakcí na ochlazení je oxidační stres. Zvýšená lipidová peroxidace dochází v důsledku akumulace aktivních forem kyslíku. Mění se poměr nenasycených a nasycených mastných kyselin. Zvyšuje se viskozita lipidové fáze membrán, narušují se funkce membránových proteinů a práce buněčných transportních systémů. Plazmatická membrána ztrácí polopropustnost. Práce enzymů lokalizovaných na membránách chloroplastů a mitochondrií a procesy oxidativní a fotosyntetické fosforylace s nimi spojené jsou narušeny. Intenzita fotosyntézy se snižuje.

Tepelná odolnost (tepelná tolerance) — schopnost rostlin tolerovat účinky vysokých teplot, přehřátí. Překročení optimální teplotní úrovně vede k částečné nebo globální denaturaci bílkovin. To způsobuje destrukci protein-lipidových komplexů plazmalemmy a dalších buněčných membrán, vede ke ztrátě osmotických vlastností buňky. V důsledku toho dochází k dezorganizaci mnoha buněčných funkcí a snížení rychlosti různých fyziologických procesů.

Odolnost rostlin vůči suchu — je schopnost rostlin snášet značnou dehydrataci a přehřátí svého organismu, přežít období sucha s co nejmenším poklesem výnosu. Během sucha prudce klesá vlhkost vzduchu, zvyšuje se teplota půdy a vzduchu, rostlinám chybí vláha. Začíná dehydratace jejich buněk, tkání a orgánů. V rostlinném organismu se snižuje syntéza bílkovin, narušuje se struktura cytoplazmy a energetický metabolismus. V důsledku toho se zpomaluje nebo zastavuje růst rostlin, narušuje se jejich vývoj a klesá výnos. Při delším suchu rostliny hynou. Odolnost vůči suchu je určena především dědičnými vlastnostmi rostlin.

Odolnost vůči soli rostlin je schopnost rostlin odolávat zasolování bez snížení intenzity hlavních fyziologických procesů. Škodlivé účinky vysokých koncentrací solí jsou spojeny s poškozením membránových struktur, zejména plazmatické membrány, v důsledku čehož se zvyšuje její propustnost a ztrácí se schopnost selektivně akumulovat látky. V tomto případě soli vstupují do buňky pasivně, což zvyšuje poškození buněk.

Online rezervační služba na vašem vlastním telegramovém robotu

Vyzkoušejte online rezervační službu VisitTime založenou na vašem vlastním Telegram botu:
— Uleví mistrovi, specialistovi nebo firmě od pracovní zátěže;
— Umožňuje flexibilní řízení harmonogramu a pracovní zátěže;
— Zasílání oznámení o nových službách nebo akcích;
— Umožňuje přijímat platby na kartu/peněženku/účet;
— Umožňuje vám přihlásit se na skupinové i individuální návštěvy;
– Pomůže získat zpětnou vazbu od klienta o jeho návštěvě u vás;
— V ceně je zahrnuta služba spropitného.

Pro nové uživatele je první měsíc zdarma.

Zaregistrujte se ve službě

Odolnost vůči plynu — je schopnost rostlin udržovat si životně důležitou činnost při vystavení škodlivým plynům. Toxické plyny, které se dostávají do listů, tvoří kyseliny nebo zásady. To vede ke změně pH cytoplazmy, destrukci chlorofylu a narušení buněčných membrán.

Odolnost proti prachu — schopnost rostlin růst v podmínkách, kdy je okolní vzduch nasycen malými pevnými částicemi, které se mohou v klidných podmínkách usazovat.

Rozlišovat přímé a nepřímé účinky záření na živé organismy. Přímé působení radiační energie na molekulu ji převádí do excitovaného nebo ionizovaného stavu. Obzvláště nebezpečné je poškození struktury DNA: přerušení vazeb cukr-fosfát, deaminace dusíkatých bází, tvorba dimerů pyrimidinových bází. Nepřímý účinek záření spočívá v poškození molekul, membrán a buněčných organel způsobené produkty radiolýzy vody. Nabitá částice záření, interagující s molekulou vody, způsobuje jeho ionizace.

Zimní odolnost rostliny — schopnost odolávat nepříznivým zimním podmínkám: silným mrazům, tání, ledové krustě, promokření, ochlazování atd. Nejčastěji rostliny v zimě umírají v důsledku mrazu. Během silných mrazů se v mezibuněčných prostorech a buňkách rostliny tvoří ledové krystalky, které poškozují cytoplazmu. Během tání se na plodinách objevuje ledová krusta. Pod takovou ledovou skořápkou rostliny nemají dostatek kyslíku. To zhoršuje provzdušňování buněk a oslabuje mrazuvzdornost. Zimovzdornost se u rostlin rozvíjí na podzim a v zimě během procesu otužování. U trvalek se každoročně obnovuje. V létě, během vegetačního období, zimovzdornost prudce klesá.

Kalení — proces zvyšování odolnosti rostlinných organismů vůči nízkým teplotám. V naší zemi teorii kalení vyvinul I. I. Tumanov v roce 1950. Podle něj rostliny procházejí třemi fázemi přípravy:

• přechod do klidového stavu;
• první fáze kalení;
• druhá fáze kalení.

Proces přechod do dormantního stavu je doprovázen posunem v rovnováze fytohormonů směrem ke snížení obsahu auxinů a giberelinů a zvýšení obsahu kyseliny abscisové. Ošetření inhibitory růstu zvyšuje odolnost organismu vůči nízkým teplotám a ošetření stimulanty růstu vede ke snížení odolnosti těchto rostlin.

První fáze Ozimé obiloviny se na světle při nízkých pozitivních teplotách kalí po dobu 6-9 dnů, dřevnaté – po dobu 30 dnů. Růst se zastavuje, v buňkách se hromadí sloučeniny, které plní ochrannou funkci (cukry, rozpustné bílkoviny atd.), zvyšuje se obsah nenasycených mastných kyselin v membránách, snižuje se bod tuhnutí cytoplazmy, snižuje se objem intracelulární vody, což inhibuje tvorbu intracelulárního ledu.

Druhá fáze Kalení se vyznačuje postupným snižováním teploty. Tato fáze probíhá při teplotách mírně pod nulou stupňů a není ovlivněna světlem. Objem vázané vody se postupně snižuje. Změna struktury molekul bílkovin vede k tomu, že lépe vážou vodu. Zvýšení objemu vázané vody snižuje možnost tvorby ledu. Zvyšuje se propustnost plazmatické membrány. V mezibuněčných prostorech se tvoří led, což brání tvorbě ledu v protoplastu.

Metody pro zvýšení zimní odolnosti. Ve výživě je důležité dodržovat normu dusíku a fosforu. Optimální množství urychluje vývoj a zrání rostlin, zlepšuje růst kořenového systému, který proniká hlouběji do půdy. To vše přispívá k dobrému přezimování. Draslík je jedním z hlavních prvků zodpovědných za vodní bilanci rostlin a jejich odolnost vůči nepříznivým faktorům. zalévání – v druhé polovině září – v říjnu pořádají tzv. zavlažování s nárůstem vlhkosti. Uvolňování a stoupání. Tak jako přístřeší Používají smrkové větve, rašelinu, piliny, humus, slámu, suché listí atd. Zachování sněhu — sněhová pokrývka má nízkou tepelnou vodivost a teplota na povrchu půdy obvykle neklesá pod -5 stupňů. K zadržení sněhu lze použít speciální štíty, křídla, setí do brázd a tvorbu záhybů z napadaného sněhu.

Rostliny mohou bojovat s následky vysoké teploty pomocí 3 „strategií“:

• snížit tělesnou teplotu ve srovnání s okolním prostředím
• bez snížení teploty zvýšit odolnost svých konstrukcí vůči zvýšeným teplotám
• přejít do méně aktivního stavu a vyčkat, než se projeví účinky vysokých teplot

Voda je základem všech životních procesů. Vliv sucha na rostlinu je proto velmi rozmanitý a prakticky neexistují procesy, které by neovlivnilo. Zálivka, zejména kropení, zvyšuje vlhkost přízemní vrstvy vzduchu, snižuje její teplotu a vytváří rovnoměrnější mikroklima ve stonku (a výsadbě). Nejúčinnější je častá zálivka malými dávkami a v suchých oblastech v kombinaci s vláhou. Největší účinek zálivky se dosahuje na vysokém agrotechnickém pozadí s optimálními dávkami hnojiv.

Reakce rostliny pro infekci patogeny se může projevovat v širokém rozmezí – od vysoké náchylnosti až po úplnou imunitu či rezistenci. Agresivita patogenu závisí na jeho schopnosti způsobit infekci s minimálním množstvím infekčního agens, na délce inkubační doby onemocnění, na rychlosti šíření patogenu z rostliny na rostlinu. Při zvažování možných zdrojů infekce je třeba vzít v úvahu metody konzervace patogenů z jednoho vegetačního období do druhého a cesty jejich šíření. Imunitu rostlin lze definovat jako úplnou imunitu vůči chorobám za přítomnosti životaschopného patogenu a všech nezbytných podmínek pro infekci.

Pod znečištění ovzduší rozumí přítomnost plynů, par, částic, pevných a kapalných látek, tepla, vibrací, záření ve vzduchu, které nepříznivě ovlivňují rostliny a klima. Podle původu se znečištění dělí na:

• přirozený, způsobený přirozenými, často abnormálními procesy v přírodě;
• antropogenní, spojený s lidskou činností.

Plyny mají na rostliny různé účinky a citlivost rostlin na stejné plyny není stejná; nejškodlivější jsou pro ně oxid siřičitý, fluorovodík, ozon, chlor, oxid dusičitý a kyselina chlorovodíková. Látky znečišťující ovzduší mají negativní vliv na zemědělské rostliny jak přímou otravou zelené hmoty, tak intoxikací půdy. Je známo, že v rostlinách se může hromadit takové množství radionuklidů, aniž by je poškodilo nebo snížilo jejich výnos, že se rostlinné produkty stávají nevhodnými k použití.

Vše v živé přírodě podléhá určitým zákonům, což pomáhá zástupcům flóry a fauny přežít v měnících se podmínkách reality. Existují různé možnosti přizpůsobení rostlin jejich prostředí. Některé z nich umožňují tolerovat sezónní změny, jiné umožňují přizpůsobit se nedostatku vláhy, vysokým nebo nízkým teplotám a nepřítomnosti opylovačů. Jednotlivé druhy jsou navíc díky některým svým vlastnostem schopny se rozmnožovat a šířit.

Podstata konceptu

Různí zástupci rostlinného světa jsou rozmístěni téměř po celém území planety Země, s výjimkou Antarktidy, ostrovů v Severním ledovém oceánu, Grónska a vysokých horských pásem. Ne všechny druhy rostou v příznivých podmínkách, některé musí přežívat v nízkých teplotách, nedostatku světla a vláhy, dokonce i pod vodou, takže si vyvinuly různé adaptace, které jim pomáhají přežít v neuvěřitelných podmínkách prostředí. A dokonce se v něm množit.

Například pouštní vegetace je přizpůsobena vysokým teplotám a nedostatku vláhy. Kaktusy – hlavní představitelé tohoto stanoviště – mají speciální listy – ostny, které zabraňují odpařování kapaliny.

Adaptabilita je tedy soubor způsobů, kterými je konkrétní rostlina schopna žít ve specifických nepříznivých přírodních podmínkách. Čím jsou podmínky těžší, tím jsou tato zařízení důmyslnější a nekonvenční. Často zástupci různých druhů rostoucích v určité oblasti vypadají navzájem podobně.

Různé možnosti

• Při nízkých teplotách se vývoj zastaví nebo zpomalí, rostliny tak začnou šetřit teplem.
• Shazování listí.
• U jehličnatých druhů se pupeny dehtují.
• Vytvoří se ochranná vrstva – kutikula.

V oblastech s tuhými zimami je vegetace často zastoupena trpasličími druhy (bříza, vrba). Výška stromů se shoduje s velikostí sněhové pokrývky, která tvoří ochranu před mrazem. Podobnou metodu k přežití v chladu využívají i plazivé druhy.

Adaptace rostlin na jejich prostředí má různé podoby. Zástupci flóry rostoucí v tundře si vyvinuli vlastní adaptační mechanismy. Druhovou specifičnost určovaly především podmínky prostředí: v tundře dominují mechy a lišejníky, nejsou zde žádné stromy a kvetoucí rostliny jsou zastoupeny bylinami, keři a keři.

Ty druhé se vyznačují nanismem. V tundře rostou například zakrslá vrba a bříza, moruška, borůvky, borůvky, brusnice a kasandra. Formy mohou být listnaté nebo jehličnaté. Zvláštností rostlin v tomto prostředí jsou velké, pestrobarevné květy. Protože léto je velmi krátké, doba květu se shoduje, takže během teplého období se tundra stává velmi malebnou a barevnou. Základní metody přežití:

• Schopnost zmrazit s ovocem nebo květinami.
• Viviparity: vzhled cibulí nebo uzlíků místo květů.
• Malé listy pomáhají zpomalit odpařování vlhkosti.
• Stejnou funkci plní hustá pubescence stonků.

Mrazuvzdornost rostlin vznikla v důsledku ontogeneze, jejich životní cyklus je v přímé souvislosti se sezónními rytmy, teplotními a světelnými režimy.

Tepelná odolnost

Při zvýšených teplotách vzduchu působí přebytečné teplo na rostlinné organismy stejně jako přehřátí lidského těla: dochází k dehydrataci, úpalu a vysychání, což vede k destrukci buněčných bílkovin a následné smrti. Rostliny se však díky adaptačním mechanismům naučily přežít i ve vyprahlém pouštním a polopouštním klimatu. Vlastnosti jsou:

• Aktivní odpařování vlhkosti, které pomáhá urychlit její cirkulaci od kořenů k listům.
• Hromadění organických kyselin a dalších ochranných látek v cytoplazmě.
• Posunutí vegetačního období (aktivní životní aktivita) na příznivější dobu. Například rostliny stepí a pouští začínají růst na jaře a je dokončen před nástupem letních veder.

Jsou také pozorovány změny ve struktuře: listy takových rostlin jsou lesklé, světlejší, což pomáhá odrážet sluneční paprsky, a jsou často uspořádány svisle nebo svinuté do trubice, díky čemuž ztrácejí méně tekutiny.

Hlavní způsoby, jak pomoci rostlinám přežít v pouštních podmínkách:

Velké množství trvalek pouští a polopouští je schopno zůstat neaktivní během nejteplejších suchých měsíců a začít aktivní život během období dešťů. Proto jejich životní cyklus ubíhá velmi rychle.

Louka a step

Jak se luční rostliny přizpůsobují životním podmínkám, vědci zkoumali poměrně hluboce. Tyto druhy jsou schopny fungovat pod slunečním zářením. Proto je mezi nimi mnoho symbiontů a poloparazitů, kteří dávají přednost společnému životu s „dárci“. Hlavním způsobem množení jsou semena. Trvalky a dvouleté rostliny tvoří v prvním roce života bazální listovou růžici, zatímco jejich obecné výhony se tvoří ve druhém roce, po přezimování.

Další funkce:

• Podzemní výhonky se upravují na oddenky.
• Kořenový systém je rozmanitý, může být kůlový, cibulovitý nebo vláknitý. Kořeny různých druhů jsou zpravidla umístěny na různých úrovních, aby si navzájem nevytvářely konkurenci.
• Přítomnost speciálních reprodukčních orgánů: plíživé výhonky, kořenové výhonky, stolony.

S rostoucí vlhkostí se luční společenství stává bažinatým. Když se sníží, stane se stepí.

Rysy adaptace na stanoviště stepních rostlin jsou také různé. Mají mohutný kořenový systém – dlouhý kořen pomáhá vytahovat hlubokou vodu. Navíc silně odpařují vlhkost, což je ochrana před přehřátím. Listy některých jsou úzké, zatímco jiné (například pelyněk nebo stepní astra) mají husté ochlupení nebo voskový povlak.

Vodní poměry

Adaptace rostlin na vodní stanoviště jsou různé. Například skupina hydetofytů je zcela ponořena v kapalině, takže dostávají jen část slunečních paprsků. Proto jsou takové rostliny odolné vůči stínu a povrch jejich orgánů je zvýšený.

Hydrofyty rostou podél břehů nádrží, jejich kořeny a oddenky, stejně jako část stonku ponořeného ve vodě. Přežívají díky tomu, že jsou obdařeny mezibuněčnými prostory, které dodávají kyslík těm orgánům, které jsou ponořeny pod vodou.

Další skupinou rostlin jsou hygrofyty, které jsou přizpůsobeny normálnímu fungování v podmínkách nadměrné vlhkosti. Jejich listy jsou pokryty tenkou vrstvou kutikuly a díky širokým mezibuněčným prostorům je zajištěna dostatečná odpařovací plocha.

Další zajímavá znamení:

• Cévní svazky často chybí nebo jsou nedostatečně vyvinuté.
• Převaha vegetativního množení.
• Listy jsou péřovité a tenké.
• Stonek je často úzký, ale velmi dlouhý.

Hlavní částí vyšších vodních rostlin jsou trvalky, které přes zimu klesají na dno svého stanoviště a přežívají chlad v podobě hlíz, oddenků a přezimujících pupenů.

Jiné mechanismy

Biologická klasifikace rostlin ve vztahu ke světlu zahrnuje identifikaci tří skupin: heliofyty, sciofyty a tolerantní vůči stínu. První z nich, nazývané také světlomilné, preferují růst na loukách a stepích, pláních a jiných otevřených půdních podmínkách, které jim poskytují dostatek světla. V opačném případě je jejich vývoj zpomalen. Mají však schopnost se v nepříznivých podmínkách měnit: stávají se vysokými a ohýbají se směrem ke zdroji světla. Stromy často přirozeně získávají jednostrannou korunu.

Druhá skupina rostlin jsou stínomilné. Nacházejí se v jeskyních, horních vrstvách půdy a skalních štěrbinách. Barva listů je tmavá díky zvýšenému obsahu chlorofylu, nedochází k povadání, kutikula je slabě vyjádřená.

Většina stromů s hustou korunou, stejně jako lesní trávy, snáší stín. Jejich vnější znaky jsou následující: koruna je hustá, spodní větve neodumírají a mozaika listů je výrazná.

V životě rostlin je důležité opylování, které provádí nejčastěji hmyz. Bez tohoto procesu se živé organismy nebudou moci rozmnožovat. Proto se ty druhy, které vyžadují včely k opylení, vyznačují jasnými velkými květy, nektarem a příjemnou vůní. A ty, které jsou opylovány větrem, takové „ozdoby“ nemají; jejich květy jsou malé, nenápadné a bez zápachu.

Zástupci flóry si pro sebe dokážou „potravu“ získávat různými způsoby, například díky vyvinutým kořenovým vláskům přijímají vodu a minerály i z té nejchudší půdy. A bažinaté druhy dokážou zachytit a strávit hmyz nebo dokonce malé zvíře.

Na ochranu před sežráním ptáky a zvířaty jsou rostliny natřeny výstražnou barvou a obsahují toxické látky nebo trny.

Adaptační mechanismy jsou různé, ale dohromady pomáhají rostlinám překonat negativní účinky nepříznivých faktorů, přežít a rozmnožit se. Různé způsoby, jak odolávat environmentálním faktorům, jsou velmi důležité, protože zástupci flóry často musí vynaložit určité úsilí, aby neumřeli na nedostatek vlhkosti, světla nebo tepla.

Líbil se vám článek? Sdílej to