7.4: Модифікований стріляти

Last updated
Save as PDF

Page ID: 6629

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Як і листя і коріння, пагони і стебла також мають модифікації. Деякі приклади - кореневища, столони, бульби, цибулини, клубнелуковиці, шипи, кладофіли та пастки для стебел. Кореневища (наприклад: імбир, Зінгібер) - це підземні стебла, які зариваються в землю трохи нижче поверхні грунту, і зазвичай мають невеликі, схожі на луску листя, які не фотосинтезуються. Бутони з пазух листя роблять нові гілки, які будуть рости, щоб стати надземними пагонами.

Знімок екрана 2019-01-04 в 11.51.33 PM.png — Малюнок\(\PageIndex{1}\) Кутова архітектура моделі росту дерева. (З Галле та ін. (1978)).

Столони (бігуни) являють собою надземні горизонтальні пагони, які проростають і дають нові рослини (наприклад: полуниця, Fragaria). Бульби (приклад: картопля, Solanum) - це збільшені ділянки кореневищ. «Очі» картоплі насправді є бічними нирками, а тіло бульби складається з багатьох клітин паренхіми, які містять амілопласти з крохмалем. Бульбоцибулини і цибулини - пагонові конструкції, які використовуються для зберігання. Луковиця (приклад: крокус, крокус) являє собою короткий товстий підземне сховище стебло з тонкими лускатими листям. Цибулина (приклад: цибуля, алліум) відрізняється від клубнелуковиці тим, що зберігає свої поживні речовини в м'ясистих листках (рис.\(\PageIndex{2}\)).

Знімок екрана 2019-01-04 в 11.53.08 PM.png — Малюнок\(\PageIndex{2}\) Цибулини (зліва) і клубнелуковиці. (Змінено з різних джерел).

Шипи (приклад: глід, Crataegus) - це оборонні пагони, які допомагають захистити рослину від хижаків. Колючки - це не видозмінені стебла, а скоріше видозмінені, зменшені листя або прилистники, або лусочки бруньок (приклад: майже всі кактуси, сімейство кактусових). Колючки (приклад: троянда, роза) є видозміненими поверхневими тканинами стебла.

Знімок екрана 2019-01-04 в 11.55.43 PM.png — \(\PageIndex{3}\)Малюнок Колючки, колючки (з прилистників) і колючки (від Charles-Dominique et al., 2016).

Кладофіли (приклади: Різдвяний кактус, Шлюмбергера; стрічкова рослина, Homalocladium) - листоподібні, сплюснуті пагони. Філлоди насправді є модифікаціями листя (наприклад: австралійські акації, акації) вони візуально схожі на кладофіли, але походять від сплющених черешків листя. Пастки для пасток комах використовуються деякими м'ясоїдними рослинами, такими як бульбашка (Utricularia). Наступна таблиця підкреслює різноманітність модифікацій органів:

	Лист	Стебло	стріляти
Поглинання	Поглинання листя (бромелієвих)	ризоїди	Типове
Оборона	Шипи, луска	Шипи, колючки	Колючки
Розширення	Рослинні рослини	Кореневища, столони, бігуни	авантюрні бутони
Взаємодії	Пастки, липкий епідерміс, урни, кольорові листя	Пастки, гнізда комах	Гаусторія, мікориза, кореневі вузлики, пастки нематод, гнізда комах
Фотосинтез	Типове значення, філоди	кладофіли	Зелені коріння (орхідеї)
Зберігання	Соковиті листя, глечики	Цибулини, клубнелуковиці, бульби	Зберігання коренів
Підтримка	Всики, помилкові стебла, поплавці, присоски	Типове значення, вусики	Контрфорс, повітряні і скоротливі коріння, присоски

Зверніть увагу, що поверхнево подібні структури (наприклад, пагони та листові вусики) можуть мати різне походження.

Підхід Раункіара

Крістен Раункіаер використовував інший підхід до класифікації форм життя, який корисний для характеристики цілих флор (всіх видів рослин, що ростуть на певній території), особливо помірних флор. Він розбив рослини на шість категорій: епіфіти, фанерофіти, хамаефіти, гемікріптофіти, криптофіти і терофіти.

Епіфіти не чіпають грунт (вони повітряні рослини), фанерофіти оголюють свої зимові бруньки, хамаефіти «кладуть» свої зимові бруньки під сніг, зимові бруньки гемікріптофітів на поверхні грунту, криптофіти в грунт і/або під поливають, а терофіти не мають зимових бруньок, вони зимують як насіння або вегетативні фрагменти (рис.\(\PageIndex{4}\)). Як правило, північні флори мають більше рослин останніх категорій, тоді як перші категорії будуть домінувати південні флори. Зверніть увагу, що «експозиція бруньок» Raunkiaer знаходиться недалеко від стійкості в динамічному підході, поясненому нижче.

Знімок екрана 2019-01-05 о 12.09.50 AM.png — Малюнок\(\PageIndex{4}\) Життя форми відповідно до Raunkiaer. Зліва направо: епіфіт (на гілці), фанерофіт, хамаефіт, гемікріптофіт, два криптофіти (з кореневищем і з цибулиною), і терофіт. штриховою лінією зліва є прогнозований рівень снігу. (Від Раункіаера (1907), змінено).

Динамічний підхід

Існує безліч класифікацій форм життя. Це пояснюється тим, що форми життя представляють численні вторинні закономірності в розмаїтті планів, поряд з основною схемою, яку таксономія хоче описати.

Класифікація динамічних форм життя використовує той факт, що в природі не існує строгих кордонів між різними формами життя. Якщо ми постачаємо стовп деяким чагарникам, вони можуть почати підніматися і, отже, стати ліанами. У більш холодних регіонах дерева часто втрачають стовбури через низькі температури і утворюють множинні короткоживучі стовбури: вони стають чагарниками. І навпаки, в тропіках багато рослин, які є травами в помірних регіонах, встигнуть розвинути вторинні тканини і навіть можуть стати деревоподібними.

Динамічний підхід використовує три категорії: стійкість, деревина і стрункість (рис.\(\PageIndex{5}\)). Стійкість - це чутливість їх оголених частин до всіх негативних впливів (холоду, спеки, шкідників і т.д.) Це відбивається на рівні експозиції рослин, рослини, які витривалі, будуть піддаватися набагато краще. Деревина - це здатність робити відмерлі тканини, як первинні, так і вторинні (відбивається в процентному співвідношенні клітин з вторинними стінками). Висока деревистість означає, що рослини зможуть без проблем підтримувати себе. Стрункість - це здатність рости в довжину (відбивається на пропорції лінійних, довших, ніж широких, стебел). Низька стрункість призводить до появи розеткових рослин. Поєднуючи ці три категорії в різних пропорціях, можна отримати всі можливі життєві форми рослин.

Знімок екрана 2019-01-05 о 12.11.56 AM.png — Малюнок\(\PageIndex{5}\) Динамічні форми життя: 3D морфопростір.

Ці три категорії можуть бути використані як змінні тривимірного морфопростору. Кожен нумерований кут на діаграмі морфопростору (рис.\(\PageIndex{5}\)) представляє одну крайню форму життя:

Зменшені плаваючі однорічники типу ряски (Lemna). Зверніть увагу, що нульова стійкість неможлива, стійкість ряски просто низька.
Короткі однорічні трави, такі як чорнобривці (Tagetes); вони накопичують деревину, якщо теплий сезон досить тривалий.
Цибулинні багаторічники люблять осінній крокус (Colchicum).
Австралійські «трав'яні дерева» (ксанторея) майже не мають стебла, але тривалий термін служби.
Трав'янисті ліани схожі на хміль (Humulus).
Монокарпічні деревоподібні рослини, як мескаль агава (Agave).
Багаторічні почвопокривні трав'янисті рослини, як дикий імбир (Asarum).
Дерева, як червоне дерево (Sequoia).

Що ще важливіше, всі можливі позиції на «поверхні» і всередині цього куба також представляють форми життя. Наприклад, точка, позначена «B», - це стрункі, дерев'янисті, але лише частково витривалі рослини. Часткова стійкість означає, що вертикальні осі часто гинуть, а потім нові стрункі деревні сокири розвиваються з нуля. Деревні вина і сланкі кущі будуть добре відповідати цьому опису. Як бачите, цей морфопростір не тільки класифікує існуючі рослини, але й може передбачити можливі життєві форми.