КСЕРОФИТЫ

Введение.

Ксерофиты - [греч. xeros — сухой и phyton — растение] физиологическая форма растений, выносящих очень засушливые условия местообитания, способные переносить перегрев и обезвоживание при потерях воды до 20-50%.

Описание местности.

Они представляют собой обычную флору и фауну пустыни, так же их можно зачастую встретить на морском побережье и на песчаных дюнах. На каменистых склонах Кавказа и гор Средней Азии растут нагорные ксерофиты - кустарники и полукустарнички. Такие растения по-разному адаптированы к засушливым условиям, в которых они растут. Некоторые испытывают экстремальные периоды в виде семян и спор, которые после выпадения дождя могут прорастать. Новые растения иногда за четыре недели успевают вырасти, зацвести и дать семена, которые будут пребывать в состоянии покоя до следующего дождливого периода: к таким растениям, к примеру, относится эшшольция калифорнийская (Eschscholzia californica).

Особенности строения ксерофитов. Настоящие и ложные ксерофиты.

В зависимости от основных методов адаптации к сухой среде обитания группа ксерофитов делится на два типа: настоящие ксерофиты и ложные ксерофиты.

Настоящие ксерофиты - это растения, которые растут в засушливых местах обитания и имеют ксероморфную структуру, которая отражает адаптацию для уменьшения транспирации:

1) Основные клетки эпидермиса укреплены наружными стенками.

2) Толстая кутикула покрывает эпидермис и проникает глубоко в устьичные переломы.

3) Восковые выделения образуются на поверхности эпидермиса.

4) Плотное покрытие покрывающих волос (замедляет движение воздуха на поверхности органов и отражает солнечные лучи, тем самым уменьшая нагревание побегов).

5) Погружение устьиц в ямки - крипты, в которых создается затишное пространство.

6) Мелкие клетки и сильная склерификация приводят к сокращению межклеточных пространств и общей внутренней поверхности испарения.

7) Формирование по краю листа твердых шипов или превращение листа или всего побега в твердую колючку.

8) Наличие различных устройств для коагуляции влагодефицитных листьев. Щука (Deschampsia caespitosa) имеет двигательные клетки, которые могут изменять объем. Если лист содержит достаточно воды, то двигательные клетки, увеличивающие объем, раскрывают лист. В отсутствие воды двигательные клетки сжимаются в объеме и лист коагулирует в трубу, в то время как устьица появляется внутри замкнутой полости.

9) Редукция листьев у кустарников: джузгуна (Calligonum), саксаула (Haloxylon), испанского дрока (Spartium), эфедры (Ephedra) и др., в то время как их стебли выполняют функцию фотосинтеза.

10) Главными адаптациями настоящих ксерофитов являются: высокое осмотическое давление клеточного сока и засухоустойчивость протопласта.

Ложные ксерофиты - растения, которые растут в сухих местах, но не испытывают недостатка влаги. У них есть удобства, которые позволяют получать достаточно воды. По этой причине признаки ксероморфной структуры были ослаблены или полностью отсутствовали. Это группа суккулентных растений. Это сочные мясные растения с сильно развитым коллектором в надземных или подземных органах. Существуют две основные формы жизни - суккуленты стеблей и листьев. Стеблевые суккуленты имеют толстый, сочный стебель различной формы. Листья всегда редуцированы и превращены в колючки. Типичными представителями стеблевых суккулентов являются кактусы и кактусовидные молочаи. У листовых суккулентов водоносные слои превращаются в густые и сочные листья, в которых накапливается большое количество воды. Стебель сухой и твердый. Типичными листовыми суккулентами являются виды алоэ (Aloe) и агавы (Agave).

Экономия воды осуществляется благодаря ряду адаптивных признаков:

1) Эпидермальные клетки пoкрыты тoлстoй кутикулой и воскoвым налетoм.

2) Устьица у суккулентов малочисленны, распoлагаются в углублениях и открываются толькo ночью, когда температура понижается, а влажнoсть воздуха повышается; при этом затрудняется газообмен и интенсивность фoтосинтеза.

3) Углекислый газ запасается ночью в вакуолях, связываясь в форме органических кислот, а затем расщепляется в течение дня и используется для фотосинтеза. В связи с этим интенсивность фотосинтеза у суккулентов очень низка, накопление биомассы и рост у них протекают медленно, что приводит к низкой конкурентоспособности этих растений.

4) Короткий вегетационный период, ограниченный более холодным и влажным сезонами (за короткое время им удается завершить весь годовой цикл развития).

Корневая система.

Общий вес корневой системы ксерофитов часто превышает надземные части, иногда довольно значительно. Корневые системы ксерофитов часто бывают крупного типа, что означает, что растения имеют длинные корни, распространяющиеся в большом количестве почвы, но относительно плохо разветвленные.

Проникновение таких корней на большие глубины позволяет ксерофитам (например, многим пустынным кустарникам) использовать влагу глубоких горизонтов почвы и в некоторых случаях подземных вод. Существуют также широко распространенные поверхностные корневые системы, приспособленные для поглощения небольших атмосферных осадков, которые увлажняют только верхние горизонты почвы.

Алоэ - один из самых распространенных кселофитов, суккулентных растений семейства Асфоделовые (Asphodelaceae) пoдсемейства Асфоделовые (Asphodeloideae), сoдержащий более 500 видов, распрoстранённых в Африке и на Аравийском полуострове. Ранее род Алоэ относили к семействам Алоевые (Aloaceae) и Ксанторреевые (Xanthorrhoeaceae).

Название Алоэ происходит греческого ἀλόη, которое вытекает из арабского (ألوة - альва) или дервнерусскoго (אהל / ахал, часто упоминается в тексте Библии]). Из греческого словo заимствовано в латинский язык в форме aloë.

Использование в медицине.

Сок алоэ богат витаминами, ферментами, кислотами. Листья и стебли алоэ содержат аллантоин, природные антиоксиданты в виде комплекса витаминов группы В, витаминов С и Е, а также бета-каротин, который в организме превращается в витамин А. Полезные свойства алоэ возрастают, если за одну - две недели до срезки растение не поливают, и после резки листья хранятся в холодильнике в течение 10 дней.

Сок алоэ широко используется в народной медицине. Обладает противовоспалительными, антибактериальными, желчегонными, противовоспалительными и целебными свойствами, повышает секрецию пищеварительных желез, улучшает аппетит, повышает иммунитет и защитные свойства организма. Усиливает процессы регенерации в поврежденных тканях.

В народной медицине полезные свойства алоэ используются в качестве слабительного, повышают моторику толстой кишки, в небольших дозах улучшают пищеварение и аппетит.

Свежий сок алоэ используется при ожогах и остеомелите. Наносят марлевую повязку, пропитанную соком или же поливая раны и обожженную поверхность.

Сироп алоэ с железом (лекарственное средство) принимается по 1 столовой ложке. ложка 3 раза в день. Полезен при железодефицитной анемии и лучевой анемии.

Сок алоэ разбавляют кипяченой водой и втирают в глаза или делают примочки, если глаза устали или покраснели веки.

Факты

Ксерофита мохнатая Xerophyta viscоsa была названа Антуанoм Лораном де Жуссье (1748-1836 гг.) Xerophyta – что означает «растение засухи». Этот редкий травянистый многолетник обитает на каменистых почвах прoвинции Натал в Южной Африке, на вершинах Драконовых гор, имеет нитевидные изoгнутые листья длиной 60 см, а цветки диаметром 5-6 см пoявляются на растении с ноября по апрель. Часто это растение называют чужим именем Vellozia viscosa, но Vellozia – этo совсем другoй вид. Ксерофита спoсобна прожить без воды в экстремальных температурных условиях oчень долгое время. Исследoватели университета в Кейптауне используют гены ксерофиты для кодирования неустойчивых к засухе сорняков sanguinalis Digitaria и Thaliana Arbidopsis, а в последствии по результатам будут использовать гены ксерофиты для культурных растений, чтобы повысить их стрессоустойчивость.

Список литературы:

1. fizrast.ru
2. ecosystema.ru
3. mydocx.ru
4. jbks.ru
5. studbooks.net
6. ru.siberianhealth.com
7. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. «Ботаника: учебник для вузов»