Гармония семян малюток

Филиал муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения Волчковской средней общеобразовательной школа имени Героя Советского Союза Ф. А. Сорокина в селе Шехмань Петровского района Тамбовской области

Гармония семян – «малюток» с природой

• Руководитель :
• учитель биологии Сухова Валентина Сергеевна 2019 год

• Работу выполнили:
• обучающаяся 9, 11 класса Скакова Алина, Попов Александр, Канева Соня,

Результаты исследования

Противоречивость проблемной информации:

* Наличие питательных веществ в семени – необходимое условие для их прорастания

и

* Минимальное или практически полное отсутствие питательных веществ в мелких семенах

Результаты исследования

Проблемный вопрос:

Почему семена некоторых растений являются очень мелкими, если от их размера, а значит, и от величины запаса питательных веществ в них зависит их прорастание ?

Гипотеза:

Могут ли маленькие размеры семян некоторых растений быть адаптацией к их распространению

Цель работы : Выяснить, почему эволюция некоторых цветковых растений шла по пути уменьшения их плодов и семян

Задачи работы :

* Найти в природе растения с мелкими плодами и семенами , изучить способы их распространения *Описать черты приспособленности плодов и семян к определённому способу их распространения, *Оценить степень её целесообразности, *Использовать знания о движущих силах эволюции для объяснения механизма возникновения адаптации

Материал : набор семян и плодов растений, иллюстрации растений и их плодов : чистотела большого, кислицы обыкновенной, очитка большого, представителей семейства Орхидные. Оборудование : лупа, пинцет, препаровальная игла

Местообитание – травянистый ярус соснового леса.

Биология и экология - цветение чистотела— все лето, до сентября; плоды — длинные, похожие на стручки, зеленые коробочки, в которых находятся черные, мелкие, блестящие семена

Результаты исследования

Систематическое положение царство  Растения отдел  Цветковые класс  Двудольные порядок  Лютикоцветны е семейство  Маковые род  Чистотел вид Чистотел большой

Характер адаптации к распространению семян:

Черты приспособленности

к распространению семян:

гармоничные взаимоотношения чистотела и муравьёв – мирмекохория .

Белые, мясистые придатки (карункулы или ариллоиды) на мелких, лёгких семенах.

Целесообразность приспособленности:

Придатки на семенах чистотела являются пищей для муравьёв.

Лакомства (придатки) съедаются, а выброшенные семена не повреждаясь, прорастают в богатой питательными веществами почве.

Лёгкие семена чистотела легко распространяются муравьями до одного километра от материнского растения, что снижает конкуренцию между материнским растением и потомством.

Относительность приспособленности

При снижении численности муравьёв распространение семян ухудшается

Систематическое положение царство  Растения отдел  Цветковые класс  Двудольные порядок Кисличноцветные семейство  кислицевые род кислица вид кислица обыкновенная

Местообитание: травянистый покров соснового леса.

Биология и экология :

Кислица имеет стелющиеся побеги, на которых располагаются мелкие тройчатые листья. Кислица — растение вегетативно-подвижное, она не остается все время на одном месте. Взрослые экземпляры имеют ползучие побеги, которые, разрастаясь, могут передвигаться по поверхности почвы. От этих побегов отрастают уже знакомые нам "клеверные" листья.

Плоды кислицы заметить трудно они не бросаются в глаза. Плод представляет собой маленький зеленоватый шарик, который располагается на конце тонкого стебелька — на том самом месте, где весной был цветок.

Характер адаптации:

Приспособление кислицы обыкновенной к саморазбрасыванию семян.

Черты приспособленности:

Плоды кислицы обыкновенной представляют собой шарики размером чуть больше конопляного зерна, расположенные на конце тонкого стебелька.

Семена вылетают под действием силы, заключенной в них самих.

У кислицы наружный слой семенной кожуры содержит много сахаров и из-за чего к моменту созревания клетки кожуры сильно набухают. Когда тургорное давление становится чрезмерным, наружный слой кожуры с силой разрывается и выбрасывает семена из коробочки на расстояние 1 – 2 метра.

Целесообразность приспособленности :

Мелкие семена кислицы обыкновенной, высыпаясь из плода, разносятся далеко от материнского растения, уменьшая конкуренцию.

Относительность приспособленности:

При недостатке сахаров в семенной кожуре и недостатке воды в почве семена кислицы обыкновенной не выбрасываются из плода

Они обладают хорошей всхожестью и дают начало молодым растениям. У всходов кислицы сначала появляются две маленькие овальные семядоли, а затем один-два крошечных листа такой же формы, как у взрослого растения.

Многие виды семейства  Орхидны е занесены в Красную книгу Тамбовской области и охраняются на территории государственного природного заповедника «Воронинский» Тамбовской области

Систематическое положение царство  Растения отдел Сосудистые класс Магнолиопсиды порядок Спаржевые семейство Орхидны е

Особенности биологии и экологии: тенистые хвойные, лиственные и смешанные леса, развиваются в условиях сомкнутого лесного сообщества . Плод – коробочка, семена пылевидные, очень мелкие. Некоторые виды помимо небольшого количества корешков обладают клубнями, служащими «накопительной базой» для растения в зимний период. Размножаются только семенами.

Орхидные, как самое молодое семейство растительного мира , появились на нашей планете приблизительно 25-30 миллионов лет назад, когда все современные формы растений уже приспособились к окружающему миру. Орхидеям пришлось обманом и хитростью отвоевывать опылителей у других цветковых.

Растения семейства   Орхидны е

Венерин башмачок

Статус: 0 категория, вероятно исчезнувший вид.

Распространение: по неподтверждённым данным встречался в 1980-1997 годах в Мичуринском, Тамбовском районах.

Лимитирующие факторы: вырубка лесов, применение пестицидов, уничтожение насекомых- опылителей,

сбор цветков

Произрастает в слабоосвещённых местах. Первый раз зацветает после пятнадцатого года жизни и дальше может надолго уходить в землю, существуя со специальными грибами. Плохо конкурируя с другими растениями, имеет единственное средство защиты – едкий и ядовитый сок. Его поэтому обходят травоядные. Для человека венерин башмачок безопасен, даже используется как лекарственное средство, а пахнет ванилью.

Растения семейства Орхидны е

Гнездовка настоящая

Статус : 3 категория, редкий вид.

Распространена на ограниченной территории

Петровского района .

Лимитирующие факторы: вырубка лесов, применение пестицидов.

Любка двулистная (зеленоцветковая)

Статус: 3 категория, редкий вид.

на ограниченной территории , в том числе в Петровском районе

Лимитирующие факторы: вырубка лесов, применение пестицидов

*Характер адаптации :

Семена растений семейства Орхидные приспособлены к распространению в условиях сомкнутого лесного сообщества, где практически отсутствует ветер.

*Черты приспособленности :

-Плод  — небольшая коробочка, наполненная пылевидными семенами . Семена настолько мелкие, что до середины 16 века ученые считали, что орхидеи не имеют семян, в коробочках содержится просто пыль. Семена лёгкие, в них практически отсутствует запас питательных веществ.

Весит одна такая пылинка одну тысячную долю грамма, причём больше половины в семечке содержит воздух.

- Корневая система обладает функцией образовывать микоризу с симбиотическими грибами

Плоды и семена орхидных

Растения семейства Орхидны е

Отсутствие питательных веществ (эндосперма) в семени орхидных было подтверждено в 1898 году русским ботаником С. Г. Навашиным.

Сергей Гаврилович Навашин при открытии двойного оплодотворения решил исследовать растения, у которых нет эндосперма . В пыльцевой трубке орхидных Навашин увидел два спермия. Один из них оплодотворял яйцеклетку, а второй "пробовал" оплодотворить центральную клетку с двумя полярными ядрами. Но в центральной клетке ядра не сливались друг с другом! Процесс оплодотворения был нарушен и, естественно, эндосперм не мог образоваться.

Целесообразность приспособленности: Целесообразность приспособленности:

* Минимальное движение воздуха в лесу будет достаточно для того, чтобы легчайшие семена орхидей отлетели подальше от материнского растения, что обеспечит, скорее всего, их проросткам шанс на выживание.

Относительность приспособленности

*Столь маленький зародыш не может создать условия для прорастания.

Поэтому для них нужен природный симбиоз с мицелием гриба.

*Но из нескольких миллионов семян орхидных, содержащихся в одной коробочке, прорастает, только два — три, да и только если попадают в соответствующие благоприятные условия .

Механизм возникновения приспособленности организмов

По Карлу Линнею

По Жану Батисту Ламарку

1. Приспособленность организмов – проявление изначальной целесообразности .

По Чарлзу Дарвину

1. Организмам присуща врожденная способность изменяться под воздействием внешней среды.

.

2. Движущая сила возникновения приспособленности – Творец.

1. Приспособления возникают в результате мутаций и закрепляются естественным отбором

2.   Движущие силы эволюции – стремление организмов к совершенству и

-упражнение и неупражнение органов в определенных условиях среды.

2. Движущая сила эволюции – естественные законы природы.

3. Приобретенные признаки в ходе взаимодействия особи со средой признаки передаются по наследству

Механизм возникновения приспособленности , основанной на учении Ч.Дарвина (на примере орхидных )

Гипотеза подтвердилась!

Маленькие размеры семян некоторых растений являются адаптацией к их распространению

Выводы

*Мелкие размеры семян чаще всего связаны с особенностями их распространения, а также условиями прорастания.

Новые понятия

*Приспособленность целесообразна и развивается под влиянием движущих сил эволюции.

*Материал для эволюции – случайные мутации, направляющим фактором является естественный отбор.

*Приспособленность относительна, т. е. адаптации полезны только в тех условиях при которых они сформировались.

Информационные источники:

*А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник Биология - 9 класс 2015 год

*Школьный Атлас-определитель высших растений. В.С. Новиков, И.А. Губанов

Москва 1985 год.

*Красная Книга Тамбовской области Тамбов 2002

*Энциклопедический словарь юного натуралиста. Составитель Рогожин Москва Педагогика 1981 год.

*Электронная энциклопедия по биологии. CD – диск.