Движение растений. чем отличается движение растений от движения животных? рост растений

Процессы, проходящие в водной среде

Наука не стоит на месте, поэтому данные о водном обмене растений постоянно дополняются новыми фактами. Л.Г. Емельянов на основании имеющихся данных разработал ключевой подход к пониманию водного обмена растений.

Он поделил все процессы на 5 этапов:

1. Осмотический
2. Коллоидно-химический
3. Теромодинамический
4. Биохимический
5. Биофизический

Данный вопрос продолжается активно изучаться, поскольку водный обмен непосредственно связан с водным статусом клеток. Последнее в свою очередь является показателем нормальной жизнедеятельности растения. Некоторые растительные организмы на 95% состоят из воды. В высушенном семени и спорах содержится 10% воды, в этом случае происходит минимальный метаболизм.

Вода находится во всех частях клетки, в частности, в клеточных стенках и мембранах, составляет большую часть цитоплазмы. Без воды не могли быть существовать коллоиды и молекулы белка. Подвижность цитоплазмы осуществляется за счет большого содержания воды. Также жидкая среда способствует растворению веществ, которые попадают в растение, и разносит их во все части организма.

Вода необходима для следующих процессов:

• Гидролиз
• Дыхание
• Фотосинтез
• Другие окислительно-восстановительные реакции

Именно вода помогает растению адаптироваться к внешней среде, сдерживает негативное воздействие перепадов температуры. Кроме того, без воды травянистые растения не могли бы поддерживать вертикальное положение.

Период цветения сакуры

Это самое долгожданное и любимое время года для японцев. Как только сакура одевается бело-розовыми цветами, почти вся Япония выбирается в парки. Особое значение придается корпоративным пикникам. Отказываться не принято – это невежливо.

Закупают пластиковые коврики, напитки, традиционные закуски и вооружившись фотоаппаратами, наслаждаются этим чудом природы в непринужденной обстановке.

Особенно многолюдно в парках с наступлением темноты. На цветущей сакуре вывешивают бумажные фонарики или размещают их под деревьями.Это создает таинственную атмосферу. Цветет сакура с конца марта и до мая. «Волна» цветущей сакуры перемещается с юга Японии к северной части страны.

Многие японцы и туристы перемещаются вместе с этой «волной», чтобы вдоволь налюбоваться этим потрясающим зрелищем.

Период цветения сакуры одевает страну в нежнейшие бело-розовые тона. Обволакивает упоительным ароматом. Это прекрасное и захватывающее по своей красоте зрелище.

Ну как, захотелось Вам окунуться в аромат цветущей сакуры? Япония ждёт нас в гости!

Виды насестов, их недостатки и преимущества

Прежде чем браться за строительство подумайте зачем вам нужно место отдыха для кур, какой функционал оно будет выполнять, насколько практичной получиться конструкция. Ведь насест должен быть удобен не только для отдыха кур, но для фермера, обслуживающего курятник.

Цены на различные виды бруса

Брус

Наиболее часто встречающийся вариант. Располагают его под наклоном возле одной или нескольких стен. Он занимает не слишком много места, удобен. Благодаря нескольким ярусам позволяет разместить большое поголовье птицы.

Простой из брусков

К минусам этого вида можно отнести постоянную конкуренцию: более сильные и активные куры будут стараться занять самые высокие позиции, вытесняя более слабых вниз. С точки зрения гигиены, этот вид также сильно уступает одноярусным, использование которых предотвращает возможность попадания помета на ниже сидящих особей.

Угловой многоярусный

Одна из разновидностей классического многоярусного насеста. Отличие этой модели в том, что перекладины расположены в углу комнаты. Они занимают мало места, и позволяют более практично использовать пространство. Такой вид можно использовать, когда поголовье не превышает 20 особей.

Угловой вариант подходит для небольших помещений

Из брусков по периметру

Благодаря расположению вдоль стен экономится пространство. Такие перекладины удобны для птиц. Каждая особь может выбрать наиболее привлекательное положение в любой части сарая.

Этот вид прост в изготовлений. Имеет только один минус – не подходит для большого поголовья.

Насест-короб

Еще одна занятная идея для тех, кто выращивает до 10 -15 голов птицы. Отличное решение для небольших курятников. Короб прост в изготовлении, удобен, его можно разместить в любом месте сарая и при необходимости передвинуть.

Насест-короб

Гигиенический насест-стол

Более упрощенная разновидность короба. Как и предыдущий вариант он легко переносится, быстро чистится от помета. Недостаток – один стол может вместить порядка 15-20 птиц, что не позволяет использовать его для хозяйств с большим поголовьем.

Решетчатый насест для кур

Он может изготавливаться с перекладиной или без нее. Во втором случае короб основания поднимается над уровнем пола.  На ночь решетка опускается, куры садясь и вставая не пачкают ноги в помет. Все что нужно делать: освобождать ящик по мере наполнения. Однако несмотря на привлекательность конструкции подходит она только для разведения нескольких несушек. Стоит учесть и тот вариант, что применять решетчатый насест без жердей специалисты не рекомендуют в холодном сарае, по причине риска обморожения лап.

Решетчатый насест

Насест с поддоном

По принципу функционирования такие модели напоминают решетчатые. Отличие заключается в том, что поддон можно устанавливать под перекладины, набитые в несколько рядов, позволяющие разместить большое количество несушек. Крепят его на дополнительные бруски на высоте 30-40 см над полом. Для более рационального использования пространства место под поддоном можно использовать в качестве дневного прохладного отдыха для птицы или оборудовать его гнездами для несушек.

Конструкция с поддоном

Технология изготовления насеста для несушек

Какой вариант подходит именно для вашего хозяйства, выбирать придется самостоятельно. Но технология изготовления каждого из описанных видов приблизительно одинакова:

Начать лучше с определения размера сарая, ориентации входной двери и прогулочной дверцы для кур. Намного облегчит задачу чертеж бедующего сарая, на котором сразу нужно отметить расстановку кормушек, поилок, гнезд и др.
Исходя из получившегося плана подбирают наиболее удобный вариант размещения перекладин для птиц. Нанесите предполагаемую конструкцию на чертеж, это поможет определить не попадет ли насест под сквозняк, а также удобно ли будет собирать яйца и чистить помещение.
Когда план готов, можно приступать к подготовке жердей. Лучше всего выбирать бруски, изготовленные из твердых лиственных пород не склонных к пригибанию и не выделяющих смолу.
Отобрав материал его нужно распилить согласно продуманным размерам и тщательно отшлифовать.
Решив собрать конструкцию из древесины хвойных пород, перед использованием ее лучше «закалить», пропустив в пламени паяльной лампы. Это исключит бактериальное гниение.
При изготовлении разновидностей с опорой на стену, нужно заранее подготовить опорные бруски с пазами

Важно чтобы сечение паза превышало сечение бруска на пару миллиметров. При таком расчете жерди легче вставить в паз, а держаться они будут крепко.
Для крепления можно использовать гвозди или шурупы

Все зависит от материала стен сарая. Используйте уровень, чтобы соблюсти горизонтальную ориентацию жердей.
Установив жерди в пазы опор их нужно проверить на прочность. Если брусок прогибается, следует установить добавочную опору в середине жерди.
Если обустроить многоярусную конструкцию выдвижным поддоном, можно решить проблему чистки помета. Но при этом поддон должен полностью занимать все пространство под жердями и немного выдаваться вперед.
При создании переносных вариантов необходимо взять четыре бруска. На два нижних устанавливается поддон, в верхних вырезают пазы под жерди. Учтите, что для опорных брусков переносных конструкций лучше выбирать толстые доски.

План небольшого курятника

Примерный план проектирования внутреннего пространства курятника

Открытие Дарвина

Теперь понятно, что тропизмы играют большую роль в процессе движения растений. Первым изучать причины, которые вызывают тропизм, начал великий англичанин Чарльз Дарвин. Именно им было установлено, что раздражение воспринимается в точке роста, в то время как изгиб – ниже, в зонах растяжения клеток. Ученый предположил, что в точке роста возникает вещество, перетекающее в зону растяжения, там и происходит изгиб. Современники Дарвина не поняли и не восприняли эту его новаторскую мысль. Только в ХХ веке ученые опытным путем доказали правоту открытия. Оказалось, что в конусах нарастания (в стебле и корне) образуется некий гормон гетероауксин, иначе — бета-индолилуксусная органическая кислота. Освещение влияет на распределение этого вещества. На теневой стороне гетероауксина меньше, на солнечной – больше. Гормон ускоряет обмен веществ и поэтому теневая сторона стремится изогнуться в сторону освещения.

Движение животных

В отличие от растений и грибов большинство многоклеточных животных активно передвигаются в пространстве. Разнообразные способы движения служат для поиска и потребления пищи, спасения от хищников. Именно поэтому у них в процессе исторического развития выработалась сложная опорно-двигательная система. Основа такой системы — скелет. У позвоночных животных скелет внутренний, он построен из костной и хрящевой тканой. Части сколота соединяются неподвижно или с помощью суставов. Скелет служит местом для прикрепления мышц При сокращении мышц части скелета работают как рычаги, что приводит
к различным движениям. Согласованную работу мышц, их сокращение и расслабление обеспечивает нервная система.

Для активного передвижения в различных средах у животных сформировались разнообразные конечности. Водные животные передвигаются с помощью плавников (рыбы) или ластообразных конечностей (морские котики, моржи). Почвенные животные роют ходы с помощью приспособленных для этого роющих передних конечностей. У большинства животных, обитающих в наземно-воздушной среде, имеются специальные двигательные конечности. С их помощью они совершают разнообразные движения: ходят, бегают, ползают, прыгают. Некоторые животные способны летать. Крылья птиц и летучих мышей это видоизмененные передние конечности. Крылья бабочек и других насекомых — это выросты покровов.

Двигатель жидкости

Вода поступает в растение из почвы, ее поглощение осуществляется с помощью корневой системы. Чтобы произошел водный ток, в работу вступают нижний и верхний двигатели.

Энергия, которая тратится на передвижение воды равняется сосущей силе. Чем больше растение поглотило жидкости, тем выше по значению будет водный потенциал. Если воды недостаточно, то клетки живого организма обезвоживаются, водный потенциал уменьшается, а сосущая сила увеличивается. Когда появляется градиент водного потенциала, вода начинает циркулировать по растению. Его возникновению способствует сила верхнего двигателя.

Если лист растения насыщен водой, а влажность воздуха окружающей среды повышена, то испарение происходить не будет. При этом с поверхности будет выделяться жидкость с растворенными в ней веществами, будет происходить процесс гуттации. Такое возможно, если корнями воды поглощается больше, чем успевает испаряться листьями. Гуттацию видел каждый человек, она зачастую происходит ночью или утром, при высокой влажности воздуха.

Капли выходят наружу через водяные устьица, чему способствует корневое давление. При гуттации растение теряет минеральные вещества. При этом оно избавляется от лишних солей или кальция.

Второе подобное явление – плач растений. Если к свежему срезу побега приложить стеклянную трубку, по ней будет двигаться жидкость с растворенными минеральными веществами. Происходит это, поскольку от корневой системы вода движется только в одну сторону, такое явление называется корневым давлением.

Скорость роста растений

Чтобы заметить движение, можно провести специальную видеосъемку. В результате происходящее за сутки можно пронаблюдать за несколько секунд. Ростовые движения растений ускоряются в сотни раз: на глазах ростки пробивают себе путь через почву, распускаются на деревьях почки, набухают и расцветают цветочные бутоны. В реальности очень быстро растет бамбук – в минуту на 0,6 мм. Еще большей скоростью роста обладают некоторые плодовые тела грибов. Диктиофор увеличивается в размерах на 5 мм всего лишь за одну минуту. Наибольшей подвижностью обладают низшие растения – это водоросли и грибы. К примеру, хламидомонада (водоросль) может быстро при помощи жгутиков перемещаться в аквариуме на освещенную солнцем сторону. Также передвигаются многие зооспоры, которые служат для размножения (у водорослей и грибов). Но вернемся к более сложным растениям. Цветковые совершают различные движения, которые связаны с процессом роста. Они бывают двух видов – это тропизмы и настии.

Механизм движения

Так каким же образом листья кислицы и стыдливой мимозы совершают сократительные движения? Этот механизм связан с сократительным белком, который приходит в действие при раздражении. При сокращении белков тратится энергия, вырабатываемая в процессе дыхания. Накапливается она в растении в виде АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). При раздражении АТФ разлагается, распадается связь с сократительными белками, высвобождается энергия, заключенная в АТФ. Вследствие этого процесса листья складываются. Только через определенное время АТФ снова образуется, связано это с процессом дыхания. И только тогда листья вновь могут раскрыться.

Наиболее распространенным автономным движением является циркумпликация, медленное, круговое, иногда размахивающее движение кончиков побегов, корней и усиков по мере их роста; один полный цикл обычно занимает от 1 до 3 часов. Эти движения обусловлены дифференциальным ростом, но некоторые из них могут быть вызваны тургорными изменениями в клетках специальных шарнирных органов и, таким образом, обратимы.

Существует два вида настических движений, обусловленных либо дифференциальным ростом, либо дифференцированными изменениями тургидности клеток. Они могут быть вызваны множеством внешних стимулов. Фотонастические движения характерны для многих цветов и соцветий, которые обычно открываются в свете и закрываются в темноте. Термонастия видна в тюльпанах и крокусах, которые открываются в теплой комнате и снова закрываются при охлаждении. Самые яркие настические движения видны на чувствительном растении.

Мы выяснили, какие движения совершают растения (мимоза и кислица), отвечая на раздражающие факторы. Стоит заметить, что сокращение происходит не только при изменениях в окружающей среде, связано это и с внутренними факторами (процессом дыхания). Кислица складывает листья с наступлением темноты, но раскрывать их она начинает не с восходом солнца, а уже ночью, когда в клетках накапливается достаточное количество АТФ и восстанавливается связь с сократительными белками.

Как образуется водный потенциал?

Клеточные стенки сдерживают внутреннее давление клетки, когда вода наполняет её. Если клетку поместить в гипертонический раствор (с очень высокой концентрацией сахарозы), вода будет выходить из клетки, а клеточное давление упадёт. Клеточная мембрана отходит от клеточной стенки по мере уменьшения объёма клетки. Когда давление падает до 0, большинство растений вянут.

Тургор и плазмолиз в клетке растений

Изменение размера тургора можно предсказать путём вычисления потенциала воды в клетке и окружающем растворе. Водный потенциал имеет две составляющие:

• физические силы, такие как гравитация и давление на клеточную стенку;
• концентрация растворённого вещества внутри клетки и снаружи.

Вода всегда движется в направлении более низкого потенциала воды. Например, водопад движется вниз, потому что гравитация является для него основным фактором, а потенциал в нижней части водопада ниже, чем в верхней.

На уровне клетки вклад гравитации в потенциал воды настолько мал, что обычно не входит в расчёты, если не рассматривать очень высокое дерево. Тургорное давление (давление на клеточные стенки) называется потенциалом давления. Как только увеличивается тургор, увеличивается и потенциал давления.

Концентрация растворённых веществ также определяет потенциал воды и называется потенциалом растворённого вещества. В чистой воде он нулевой. Когда в ней растворяют вещества, молекулы воды образуют с ними водородные связи. Становится меньше свободных молекул воды, что уменьшает водный потенциал. Раствор с большей концентрацией веществ имеет меньший потенциал.

Общий водный потенциал растительной клетки – это сумма потенциала её давления и потенциала растворённого вещества. Когда общий потенциал энергии воды внутри и снаружи клетки одинаковый, то вода не движется.

Чем отличается движение растений от движения животных

Каждое животное в своем движении преследует какую-то цель – это поиск пищи, смена места, защита от нападений, размножение и многое другое. Главное свойство любого перемещения – движение всего организма целиком. Иными словами, животное движется полностью всем телом. Это главный ответ на вопрос о том, чем отличаются движения растений от движений животных.

Подавляющее большинство растений ведет прикрепленное существования. Корневая система – необходимая для этого часть, расположена она неподвижно в конкретном месте. Если растение отделить от корня, оно просто погибнет. Самостоятельно передвигаться в пространстве растения не могут.

Многие растения способны совершать какие-либо сократительные движения, о чем рассказывалось выше. Они способны раскрывать лепестки, складывать при раздражении листья и даже ловить насекомых (мухоловка). Но все эти движения происходят в определенном месте, где произрастает данное растение.

Общая классификация движений растений

Движения растений учеными в целом классифицируется следующим образом:

• Движение цитоплазмы и органоидов – внутриклеточные движения.
• Локомоторные передвижения клеток с использованием специальных жгутиков.
• Рост на основе растяжения клеток роста — сюда включается удлинение корней, побегов, осевых органов, рост листьев.
• Рост корневых волосков, пыльцевых трубок, протонемы мхов, то есть верхушечный рост.
• Движения устьиц – тургорные оборотные движения.

Локомоторные движения и движения цитоплазмы присущи как растительным, так и животным клеткам. Остальные типы принадлежат исключительно растениям.

Сократительные движения

У некоторых видов движение частей растений происходит быстрее, чем ростовые. Например, у кислицы или стыдливой мимозы возникают сократительные движения.

Существует два типа биогенного движения. Одним из них является локомоция всего организма и поэтому ограничена небольшими, просто организованными единицами в водной среде. Второй — изменение формы и ориентации целых органов сложных растений, обычно в ответ на конкретные стимулы.

Энергия для циклоза происходит от дыхательного метаболизма клетки. Механизм, вероятно, включает сократительные белки, очень похожие на актомиозин мышц животного. Локомоция клеток является характеристикой многих простых растений и гамет более высокоорганизованных. Подвижность в таких клетках вырабатывается ресничками, закрепленными в периферических слоях клетки и выступающими в окружающую среду.

Стыдливая мимоза произрастает в Индии. Она моментально складывает свои листья, если к ней прикоснуться. В наших лесах растет кислица, называют ее также заячья капуста. Еще в 1871 году профессор Баталин заметил удивительные свойства этого растения. Однажды, возвращаясь с лесной прогулки, ученый собрал букетик кислицы. При тряске по булыжной мостовой (он ехал на извозчике), листья растения сложились. Так профессор заинтересовался этим явлением и было открыто новое свойство: под воздействием раздражителей растение складывает листья.

Локомотив клеток обычно не является случайным, а направляется некоторым градиентом окружающей среды. Таким образом, локомоция может быть в ответ на конкретные химические вещества, и в этом случае это называется хемотаксисом. Легкие градиенты индуцируют фототаксис; температурные градиенты индуцируют термотаксис; и гравитация индуцирует геотаксис. Один или несколько из этих факторов окружающей среды могут действовать для управления движением до оптимальных условий жизни.

В высших растениях органы могут изменять форму и положение относительно тела растения. Когда изгиб или изгиб органа вызван спонтанно некоторым внутренним стимулом, он называется автономным движением. Однако наиболее распространенными движениями являются те, которые инициируются внешними стимулами, такими как свет и сила тяжести. В нервных движениях стимул обычно не имеет направленности, и поэтому движение не связано с направлением, из которого приходит стимул. В тропизмах стимул имеет направление, и направление движения растения связано с ним.

Вечером листики кислицы также складываются, причем в пасмурную погоду это происходит раньше. При сильном солнечном свете происходит такая же реакция, но раскрытие листьев после этого восстанавливается примерно через 40-50 минут.

Ботаническое описание и фото

Тигровая бегония – растение класса многолетних. По размеру оно совсем небольшое (редко когда превышает 25-30 см) но пышности его можно позавидовать: бегония дает так много листьев (разумеется, при хорошем уходе), что создается эффект необычной зеленой подушки.

Листья в основном мелкие, 3-4 сантиметра в ширину, но иногда встречаются и более крупные виды. Узоры на них всегда включают контрастные элементы: пятнышки разных размеров, полоски, чередующиеся одна за другой, симметричные жилки, идущие от центра к краям. Форма – яйцевидная или напоминающая листья дуба. Поверхность покрыта крохотными волосками, мягкими и создающими эффект пушка. Цветы – небольшие, белые, напоминают внешне бабочек, присевших в зеленую гущу листвы. Бутоны собраны в соцветия и растут прямо из корня. Корневище приподнимается над грунтом.

Бегонию тигровую можно выращивать и как ампельное, и как подвесное растение. Период цветения приходится на осенне-зимний период, но некоторые цветоводы предпочитают срезать цветоносы, чтобы он не оттягивали на себя питательные вещества и не мешали растению расти пышно.

На фото ниже изображена бегония тигровая:

Открытие Дарвина

Теперь понятно, что тропизмы играют большую роль в процессе движения растений. Первым изучать причины, которые вызывают тропизм, начал великий англичанин Чарльз Дарвин. Именно им было установлено, что раздражение воспринимается в точке роста, в то время как изгиб – ниже, в зонах растяжения клеток. Ученый предположил, что в точке роста возникает вещество, перетекающее в зону растяжения, там и происходит изгиб. Современники Дарвина не поняли и не восприняли эту его новаторскую мысль. Только в ХХ веке ученые опытным путем доказали правоту открытия. Оказалось, что в конусах нарастания (в стебле и корне) образуется некий гормон гетероауксин, иначе — бета-индолилуксусная органическая кислота. Освещение влияет на распределение этого вещества. На теневой стороне гетероауксина меньше, на солнечной – больше. Гормон ускоряет обмен веществ и поэтому теневая сторона стремится изогнуться в сторону освещения.

Недотрога обыкновенная

Недотрогу завезли в Европу более четырехсот лет назад из Занзибара. У нас это растение назвали «Ванька мокрый». Оно получило такое прозвище из-за того, что во влажную погоду или при тумане на листьях появляются капельки воды. Недотрога действительно становится мокрой. А также растение называют «огоньком» — в темно-зеленой листве «горят» красные, желтые, розовые, оранжевые и белые цветки.

Цветение проходит в течение 6-8 месяцев, после чего появляются мясистые зеленые плоды, но они очень быстро высыхают и превращаются в коробочку. Если к ней даже слегка прикоснуться, коробочка лопнет, выстрелив своими семенами во все стороны и завернув свои стенки внутрь.

Растение способно произрастать практически везде. Оно любит затененные и сырые места. Для выращивания дома необходимо выбирать именно такие участки. Главное, чтобы почва не была песчаной.

Эксперименты с фототропизмом

В 1880 году Чарльз Дарвин и его сын Фрэнсис опубликовали статью, в которой они описали способность саженцев травы наклоняться к свету. В частности, они изучили эту реакцию у очень молодых растений, которые только что проросли. Их листья и побеги все еще были покрыты оболочкой, называемой колеоптиль (греч. koleós — ножны и греч. ptíon — перо).Отец и сын пробовали закрывать от света либо кончик, либо нижнюю часть колеоптиля. Благодаря этим экспериментам они обнаружили, что свет воспринимался именно на верхушке растения. Однако реакция изгиб (удлинение клеток с теневой стороны) – имел место значительно ниже кончика. Учёные пришли к выводу, что какой-то сигнал направлялся вниз от кончика растения к стеблю.

Опыт с пластинкой показывает, что химический сигнал передаётся только по затенённой части стебляОпыт с колпачком показывает, что химический сигнал передаётся именно от верхушки стебля

В 1913 году датский физиолог Питер Бойсен-Йенсен продолжил эту работу, показав, что химический сигнал, подаваемый на наконечнике, действительно отвечал за изгибание растений:

• Он отрезал кончик колеоптиля, покрыл срез желатином и вернул кончик на место. Растение продолжало сгибаться, когда подвергалось воздействию света.
• В другом эксперименте датчанин использовал вместо желатина непроницаемую пластинку слюды, и растение не реагировало на источник света. Стало понятно, что некий химический сигнал передаётся вниз по стеблю.

Бойсен-Йенсен также смог показать, что мобильный сигнал путешествовал именно по затенённой стороне его рассады. Когда пластинка вставлялась в стебель только с освещённой стороны, растение сгибалось к свету. Если она оказывалась с теневой стороны, реакции не возникало. Результаты этого эксперимента показали, что сигнал был стимулятором, а не репрессором роста. Ведь клетки удлинялись именно с затенённой стороны стебля, поворачивая всё растение по направлению к свету.