Практическая биология для школьников - Ксения Михеева

Вокруг нас не только микроорганизмы, но и другие паразиты (в основном их яйца, цисты или споры). Они могут попадать к нам при несоблюдении правил личной гигиены, поэтому так важно мыть руки, ухаживать за животными и не целовать их, выбрасывать упавшую на пол еду и т. д.

При выращивании растений дома или в открытом грунте на улице важно правильно подбирать удобрения и регуляторы роста, не допускать недостатка или избытка веществ, так как у любого вида есть свой оптимум. Это относится также к животным и самому человеку, например, при составлении рациона питания.

Сад, огород

Летом так и хочется выбраться на волю – загорать, гулять по парку, наслаждаться ароматами цветов. Предлагаю вспомнить счастливые дни в деревне или на даче и выйти в воображаемый сад или огород.

Запахи сада

Вдохнём воздух полной грудью, ощутив его свежесть и сладость. С его потоком в наш нос проникает множество молекул запаха (вспомним всё связанное с этой темой, о чём говорили ранее). Здесь работает тот же принцип: рецепторы контактируют с химическими веществами, переводят раздражитель в нервный импульс, который по специальным нейронам поступает в кору головного мозга, где сигнал обрабатывается и возникает обонятельный образ. Получается, что создание нервного импульса – это своеобразная перекодировка информации в тот формат, который доступен для обработки нервной системой.

Возможно, вы обратили внимание на термин «раздражитель» и, вполне вероятно, удивились или даже немного поморщились. В жизни мы говорим про раздражение как про состояние, при котором злимся, испытываем недовольство, разочарование. А в биологии раздражимость – один из основных признаков живых организмов, отличающий нас от объектов неживой природы. Это свойство заключается в способности реагировать на различные стимулы внешней и внутренней среды. Раздражитель – любой стимул, действующий на организм, может быть как негативным, так и позитивным (как притягательные запахи сада).

А как вы думаете, зачем растениям запах? Иногда очень хочется ответить «для того, чтобы радовать нас». Но, конечно же, это не так. С помощью запаха растения привлекают опылителей, которые переносят пыльцу с одного цветка на другой, способствуя размножению. Приманивают насекомых (шмелей, пчёл, бабочек, мух, муравьёв и других), реже птиц и летучих мышей. Пищевые пристрастия человека и упомянутых животных сильно различаются. Так, мухам нравится гниющая органика, которая у нас вызывает отвращение. Но растениям нужно привлечь своих опылителей, заманить их именно теми ароматами, которые придутся по вкусу. Поэтому некоторые цветы пахнут совсем неприятно с точки зрения человека.

Возможно, вы слышали про раффлезию Арнольда? Она среди рекордсменов по размеру цветка, который может достигать 1 метра в диаметре, а ещё лепестки отличаются странной пятнистой окраской. Это растение имитирует гнилое мясо как своим внешним видом, так и запахом. Всё для того, чтобы привлечь своих опылителей – мух. Представьте, какой аромат разносится в тропиках, где обитает раффлезия. Но и в средней полосе России можно встретить растения со специфическим запахом, например, не очень приятно пахнут соцветия обычных боярышника и рябины.

Но почему же не все цветы пахнут? Потому что не все опыляются животными. Для переноса пыльцы они используют других агентов – ветер и воду, а также бывают самоопыляемыми. Ветроопыляемые растения очень распространены и хорошо нам знакомы: это берёза, дуб, пшеница и другие. Им нет нужды привлекать кого-то, поэтому экономят ресурсы, предпочитая более скромную окраску и отсутствие запаха. В таких цветах созревает много мелкой сухой пыльцы, которая легко поднимается ветром и переносится на дальние расстояния. Конечно, при этом очень много просто теряется, не достигая цели, именно поэтому вырабатываются пыльцевые зёрна в огромных количествах.

Почему же нельзя совместить привлекательный внешний вид с опылением не животными? Можно, и некоторым это удаётся. Однако яркость окраски достигается с помощью пигментов, которые необходимо синтезировать, запах – смесь химических веществ, и их тоже нужно создать. Для этого требуются ресурсы – энергия и молекулы. И зачем тратить их на бесполезные признаки, если гораздо рациональнее направить на что-то более выгодное. Например, выработку большого количества пыльцы. Конечно, растения не делают это осознанно, взвешивая все «за» и «против». Но подобное использование ресурсов позволило им выжить, значит, такая стратегия закрепилась естественным отбором, став частью эволюции.

Цветочная справка

Вокруг цветков существует множество заблуждений, поэтому посвятим им ещё часть экскурсии. К тому же ими так приятно любоваться.

Цветок – генеративный орган растения, то есть связан с половым размножением. Самые главные его структуры – тычинки (мужские органы) и пестики (женские). Тычинка состоит из пыльника и тычиночной нити, а пестик – из рыльца (сверху), столбика и завязи (расширенная часть снизу). Также могут быть лепестки и чашелистики (маленькие листочки в основании цветка). Если они отсутствуют, развиваются защитные чешуйки.

Строение цветка

Внешний вид и запах цветка зависят, в первую очередь, от того, как именно они опыляются. И цветы бывают не только крупными и красивыми. Например, сложный колос пшеницы – соцветие. В него входит множество маленьких цветков, у которых нет лепестков, только защитные чешуи, ограждающие пестики и тычинки от неблагоприятных условий. Если присмотреться к ним в период цветения, можно увидеть интересные штучки, похожие на пушинки, пёрышки. Так выглядит опушённое рыльце пестика – приспособление для лучшего улавливания пыльцы. Оно увеличивает площадь, что очень помогает собирать пыльцевые зёрна, разносимые ветром.

Ещё хочется поговорить о том, что не всё, что мы называем цветком, на самом деле цветок. Иногда мы принимаем за него листья с необычной окраской или особым расположением. Например, у суккулента молодило или молочая красивейшего (пуансеттии). Вообще цветок характерен только для покрытосеменных растений, преобладающих на нашей планете, но не единственных. Так, у хвощей и плаунов – только спороносные колоски, у голосеменных – шишки. Папоротники тоже не цветут, хоть и существует красивая легенда о том, что раз в году, в особенную ночь, счастливчик сможет отыскать их цветок. С ботанической точки зрения это невозможно, ведь это группа споровых растений, у которых такой орган не формируется.

Но хотя бы подсолнечник и ромашка – цветы? Многие в этом ни секунды не сомневаются, а другие знают, что у этих растений формируются соцветия. То, что мы считаем лепестком ромашки, отрывая его при гадании «Любит – не любит», на самом деле самый настоящий цветок, просто несколько видоизменённый. Дело в том, что это тоже растения из семейства Сложноцветные (как лопух и одуванчик), которые выработали в эволюции интересное приспособление – скопление цветов, максимально привлекающее внимание опылителей. В центре и по краям у большинства видов находятся цветки с разными строением и функциями, например, у