Практическая биология для школьников - Ксения Михеева

ароматными травами, а чуть дальше – речка, по берегу которой растут одинокие деревья. На одном из них собираются стайки дроздов-рябинников: слетятся, рассядутся на ветках и давай галдеть. Потом разделяются на группки и разлетаются по разным дворам. Так и представляется, как бригадир там указания раздаёт: «Первый отряд дома с 1 по 5, второй отряд – следующие пять домов, третий…».

Современные птицы почти полностью игнорируют чучело, продолжая варварски объедать деревья и кусты. Так происходит потому, что пернатые быстро адаптируются и понимают, что объект неподвижен и вреда не принесёт. Для их отпугивания понадобится что-то посерьёзнее, желательно двигающееся и способное потрясти ветку, на которой притаилась птица.

Почему сорные растения вытесняют культурные

Пройдёмся напоследок между рядами грядок с красивыми подрастающими овощами. Вот растёт морковка, качая своей ботвой, здесь – аппетитная зелень, а дальше – кабачки, которые потом будут активно раздаваться всем родственникам, друзьям и даже просто прохожим. Но, подождите, кажется между растениями затесались сорняки? Стоит чуть расслабиться, как они тут же развиваются, а чуть дашь им воли и не выдернешь вовремя, так норовят вытеснить культуры и занять всю территорию. Почему растения, которые мы выращиваем, часто такие слабенькие и требуют много внимания, тогда как сорные – активно растут, даже если с ними борешься? Причин несколько.

Сорные растения более устойчивы к негативным факторам (недостатку влаги, холодам и т. д.), нежели культурные, так как они адаптированы к жизни в определённых условиях, в которых существуют уже длительное время. Часто овощи, которые мы выращиваем, происходят из других географических регионов, привыкли к более мягкому климату, требуют соблюдения режима температуры, влажности и т. п. А вот у сорняков такой проблемы не возникает, они не требуют дополнительных источников энергии, то есть внесения в почву удобрений, не нуждаются в прополке. Кроме того, они обычно быстрее растут, то есть отличаются укороченным вегетационным периодом: пока культуры только-только набирают силы, «аборигены» уже вовсю цветут и разбрасывают семена.

Ещё одна причина связана с тем, что культурные растения возникают в результате искусственного отбора, селекции, поэтому могут обладать признаками, которые полезны человеку, но мешают им самим при выживании. Например, есть бессемянные сорта цитрусовых. Их приятнее есть, удобнее перерабатывать, получая сок, и использовать в кулинарии. Но отсутствие семян = невозможность полового размножения, которое важно для нормального развития вида. При слиянии половых клеток – яйцеклетки и спермия (то же самое, что сперматозоид, но без жгутика) – объединяются гены двух родительских растений, то есть возникают новые комбинации. Чем больше разных сочетаний, тем выше вероятность выживания вида, а бессемянные формы лишаются этого преимущества. Ещё пример – кукуруза и сложность отделения зерновок от початка. В природе такая особенность только вредит, так как усложняет распространение и размножение, а для людей это полезно, ведь так большая часть урожая сохраняется. Сорняки же никто не селекционирует, на них действует только естественный отбор, поэтому набор их признаков максимально полезен для выживания в конкретных условиях.

Получается, что культурные растения слабее сами по себе, часто растут не там, где возникли и привыкли обитать, поэтому их конкурентоспособность низкая и они не могут противостоять натиску более развитых сорняков, чувствующих себя «в своей тарелке» на грядке.

Биографическая справка. Николай Иванович Вавилов – отечественный учёный (генетик, ботаник, химик, географ) и селекционер. Занимался изучением происхождения различных культур и открыл несколько центров, откуда происходит основная масса возделываемых растений. В дальнейшем центры были уточнены и расширены, но Вавилов заложил основы. Также он обосновал учение об иммунитете растений, внёс огромный вклад в понимание биологического вида, сформулировал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, который до сих пор успешно применяется в селекции. Под руководством Вавилова создана крупнейшая коллекция семян.

Николай Иванович Вавилов был арестован по ложному доносу, сначала приговорён к расстрелу, который потом заменили тюремным сроком. Умер в заключении от общего истощения. Гонение на генетиков и отрицание генетики вошло в историю как «Лысенковщина», жертвами репрессий стали и другие выдающиеся советские учёные. Впоследствии Н. И. Вавилов и другие репрессированные генетики были реабилитированы. Из-за «Лысенковщины» развитие генетики как науки в СССР было отброшено на несколько десятилетий.

Хвощи

Один из злостных сорняков, который трудно удалить, – хвощ. Его появление – знак, что почва закислилась, а также, что предстоит нешуточная борьба. Узнать его легко: летом растение образует небольшую ёлочку, твёрдую на ощупь, от ствола которой по кругу расходятся зелёные веточки (похожи на палочки).

Хвощовые включают в себя только одну современную группу и небольшое количество видов.

Несмотря на немногочисленность, в России растение достаточно широко распространено.

Стебель хвощей состоит из элементов – члеников, или метамеров, листья мелкие чешуйчатые, они малозаметны и почти утрачивают способность к фотосинтезу, поэтому эту функцию берёт на себя побег. Ветвление и листорасположение мутовчатое, то есть из одной точки (узла) лучиками расходится несколько элементов. Под землёй развивается видоизменённый побег – корневище с отрастающими от него придаточными корнями. Именно из-за него от хвощей так сложно избавиться: нужно удалять корневище полностью, в противном случае его фрагменты, оставшиеся в земле, дадут новые растения. У некоторых видов могут формироваться небольшие клубни, которые раньше даже использовали в пищу.

Хвощи размножаются половым путём, а также вегетативно и спорами, которые образуются на верхушке побега в шишке (стробиле, или спороносном колоске). Из спор вырастает особое небольшое поколение в виде зелёной пластинки, где развиваются половые клетки и происходит оплодотворение (такое поколение называется гаметофитом, так как образует гаметы).

Из-за того, что листья пропитываются кремнезёмом, а в состав растения входят яды, оно практически не употребляется животными в пищу. Хвощи предпочитают кислые почвы, поэтому их можно использовать в качестве индикатора.

Если увидели хвощи на своём участке, помните, что просто выдернуть их не получится. Постарайтесь удалить все части корневища, чтобы надолго избавиться от сорняка.

Сад без заботы человека

Перед выходом из сада ещё раз осмотримся вокруг: аккуратный газон, красивые и разнообразные цветы, овощные грядки, плодово-ягодные деревья. Всё выглядит ухоженным, во всём чувствуется рука человека. А как и почему мы это чувствуем? И что будет, если эта рука человека перестанет заботиться о саде?

Экосистемы, созданные человеком, – искусственные экосистемы, или агроэкосистемы. В отличие от естественных они менее устойчивы по ряду причин. Во-первых, здесь очень мало видов различных организмов, поэтому пищевые связи слабые. Мы ведь стремимся избавиться от сорняков и вредителей, не позволяем посторонним животным проживать на участке. А чем меньше видов в экосистеме, тем проще она распадается: если исчезает какой-то из видов, пищевые цепи и сети нарушаются, ведь восполнить недостаток пищи нечем.

Во-вторых, мы выращиваем растения для себя, поэтому собираем урожай, то