Приспособление организмов к сезонным изменениям в природе. Фотопериодизм

Уникальный уголок города Краснодара — дендрарий Кубанского госагроуниверситета, созданный в 1959 году профессором Иваном Сергеевичем Косенко. Территория университета — 207 гектаров — превратилась в единый Ботанический сад с потрясающим видовым составом растений. Только под открытым небом здесь произрастает 1200 видов деревьев, кустарников и травянистых растений. А в оранжереях — более 300 видов тропических и субтропических культур.

Первые растения прибыли в дендрарий «по обмену» из ботанических учреждений Советского Союза и мира. В 1959 г. были сделаны первые аллейные посадки: 40 тысяч деревьев и кустарников заняли свои места в соответствии с проектом. В каждом секторе высаживались представители одного-двух-трех семейств. Через 10 лет коллекционный фонд дендрария включал 68 семейств, 177 родов, 820 видов и 97 разновидностей и форм древесных пород, были созданы розарий, иридарий, участок травянистых многолетников, построены лаборатории и теплицы.

В 1964 году дендрарий был зарегистрирован как научное учреждение в Международном справочнике «Ботанические сады мира».

Ботани́ческий сад — территория, на которой с научно-исследовательской, просветительной и учебной целью культивируются, изучаются и демонстрируются коллекции живых растений разных частей света и различных климатических зон.

На территории сада растут 70 краснокнижных растений РФ и вид, занесенный в Международную Красную книгу — метасеквойя глиптостробоидная. Сегодня в саду представлены растения Европы, Крыма и Кавказа, Сибири и Дальнего Востока, Средней Азии и Средиземноморья, Японии и Китая, Северной и Южной Америки. Кроме того, в саду обитают около двадцати видов птиц и несколько видов рептилий. Часто здесь можно встретить играющих белок. А рядом с участком, где растут семейства деревья Сумаховые и Тутовые, поселились павлины и цесарки.

В 2009 году Ботанический сад отметил полувековой юбилей. По инициативе декана агрономического факультета А. И. Радионова установлен памятник его создателю — Ивану Сергеевичу Косенко. Родом из потомственных казаков станицы Фонталовской, Косенко с детства был близок к земле. В 1923 году он окончил Краснодарский сельскохозяйственный институт, спустя 11 лет возглавил кафедру ботаники агрономического факультета этого вуза. В 30-40 годы прошлого столетия научные интересы старейшей в Краснодаре кафедры были направлены на изучение растительности правобережья реки Кубани, приазовских лиманов и плавней, Таманского полуострова.

В 1959 году под его руководством на территории Краснодарского сельхозинститута были сделаны первые посадки и заложен интродукционный питомник. Начались экспедиции во все уголки Северо-Западного Кавказа для сбора посадочного материала. Одновременно семена, черенки получали по обменному фонду совсех уголков нашей страны и зарубежья. В создании коллекций помогли Главный ботанический сад, Уссурийская горно-таежная станция, Ботанический институт АН СССР имени В. Л. Комарова, Парижский национальный музей, Ботанический сад в Кью, Берлинский, Далемский ботанические сады и многие другие. За всем этим - большой труд коллектива кафедры ботаники Кубанского сельскохозяйственного института.

До сегодняшнего дня дендрарий был и остается настоящей научной лабораторией, учебным полигоном.

Функции...

Дендрарий — зеленая лаборатория для изучения растений, живое учебное пособие, которым пользуются студенты и аспиранты кафедр ботаники и кормопроизводства, растениеводства, общей биологии и экологии, плодоводства, виноградарства, овощеводства. Здесь проходят учебную практику студенты, проводятся экскурсии для озеленителей, агрономов, а также для слушателей Малой сельскохозяйственной академии учащихся Кубани. Более того, ботанический сад является единственным местом, где аспиранты и ученые могут исследовать редкие и реликтовые виды деревьев, а студенты

эстетическая.Территория Ботанического сада открыта для посещений, и этот уголок природы в большом городе стал любимым местом отдыха горожан. Здесь гуляют семьями, наслаждаясь тишиной, дивными по красоте растениями и благоуханием цветов.Они стали местом организации и проведения общественных мероприятий творческой интеллигенции, увлеченных людей, массовых молодежных мероприятий, основанных на возрождении и развитии духовности и нравственных ценностях. учатся понимать и любить природу.

природоохранная.Коллекции и экспозиции Ботанического сада формируются в целях сохранения разнообразия и обогащения растительного мира.

Сад принимает активное участие и обеспечивает учебную, научную и просветительскую деятельность в области ботаники и охраны природы, экологии, растениеводства и селекции, декоративного садоводства и ландшафтной архитектуры. Здесь проходит учебная и производственная практика и научно-исследовательская работа студентов.

Научные исследования проводятся по следующим направлениям:

разработка теоретических основ и методов сохранения генофонда растений природной и культурной флоры. Повышение разнообразия культурной флоры путём интродукции новых хозяйственно-полезных растений;

создание научно-образовательных информационных ресурсов по сформированным коллекциям и растениям, произрастающим на природных территориях Ботанического сада;

разработка и внедрение новых информационных технологий для решения проблем инвентаризации генетических ресурсов растений и координации коллекционной деятельности ботанических садов Российской Федерации.

БС сам должен функционировать как модель устойчивого развития в соответствии со следующими принципами: уважение и забота о сообществе; улучшение качества жизни; сохранение жизни и биоразнообразия Земли; сокращение использования невозобновимых ресурсов; поддержание жизнеобеспечивающих ресурсов земли; изменение личных отношений, поведения и образа жизни; дать возможность сообществам самим заботиться об охране среды, в которой они живут; создание национальных программ по комплексному развитию и охране природы; формирование глобального альянса.

Одной из социально значимых целей БС является проведение просветительской работы среди всех слоев населения, чтобы повысить осведомленность общественности о ценности растительного разнообразия и необходимости минимизировать вредные воздействия, которые оказывает на него деятельность человека.

Ратифицируя Конвенцию о биологическом разнообразии, Россия приняла на себя обязательства исполнять международное законодательство по изучению, сохранению и устойчивому использованию биологического разнообразия (Конвенция..., 1995). В гл.9 Конвенции «Сохранение ex-situ» говорится: «Каждая договаривающаяся сторона в целях дополнения мер in-situ: а) принимает меры для сохранения ex-situ компонентов биологического разнообразия, предпочтительно в стране происхождения таких компонентов; б) создает и поддерживает условия для сохранения и исследования ex-situ растений, животных и микроорганизмов, предпочтительно в стране происхождения генетических ресурсов; в) принимает меры для восстановления и реабилитации находящихся в опасности видов и для их реинтродукции в места их естественного обитания при соответствующих условиях» (International Agenda, 2000). Ботанические сады играют важнейшую роль в выполнении задач изучения и сохранения растительного компонента биоразнообразия, а также экологического образования населения, повышения осведомленности всех слоев общества о важности растений в жизни человечества (Roy R., 1999).

Ботаническим садом высшего учебного заведения по определению является структурное подразделение вуза, обеспечивающее формирование и сохранение документированной коллекции живых растений, используемой в образовательных и научных целях. Данное определение фиксирует только ключевые признаки ботанического сада. Однако различия

Приспособление организмов к сезонным изменениям в природе. Фотопериодизм

Сезонная периодичность относится к числу наиболее общих явлений в живой природе. В основе внешне простых и хорошо знакомых нам сезонных явлений в мире организмов лежат сложные приспособительные реакции ритмического характера, которые выяснены сравнительно недавно.

Причины биологических ритмов. Фотопериодизм

У каждого вида в процессе эволюции выработался характерный годичный цикл интенсивного роста и развития, размножения, подготовки к зиме и зимовки. Это явление получило название биологического ритма. Совпадение каждого периода жизненного цикла с соответствующим временем года имеет решающее значение для существования вида.б.ритмы, которые сложились в ходе эволюции у человека, животных и растений как приспособление к периодической ритмике среды и закреплены в их генетической структуре (суточное движение листьев и лепестков растений, периодичность двигательной активности животных, колебания численности популяций и т. д.). Биологические ритмы или биоритмы – это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов. Способность к таким изменениям жизнедеятельности передается по наследству и обнаружена практически у всех живых организмов. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах и в популяциях.

В неживой природе основным ритмом является вращение Земли вокруг своей оси (суточные ритмы), от чего зависят смена дня и ночи, колебания освещенности, температуры, относительной влажности воздуха, барометрического давления, космической радиации, гравитации, электрического потенциала атмосферы.

Наиболее заметна связь всех физиологических явлений у организма с сезонным ходом температуры. Но хотя она влияет на скорость жизненных процессов, все же не служит главным регулятором сезонлых явлений в природе.

Главным фактором регуляции сезонных циклов у большинства растений и животных является изменение продолжительности дня. Реакция организмов на продолжительность дня получила название фотопериодизма.

Продолжительность дня определяет не только наступление зимнего покоя, но и другие сезонные явления,например,у большинства птиц весенний, удлиняющийся день вызывает развитие половых желез и проявление гнездовых инстинктов. Осеннее сокращение дня вызывает линьку, накопление запасных жиров и стремление к перелету.

Изменение длины дня всегда тесно связано с годовым ходом температуры. Поэтому длина дня служит точным астрономическим предвестником сезонных изменений температуры и других условий. Это объясняет, почему у самых разных групп организмов умеренных широт под влиянием движущих сил эволюции сформировались специальные фотопериодические реакции — приспособления к климатическим изменениям в различное время года.

Биологические часы.

Изучение фотопериодизма растений и животных показало, что реакция организмов на свет основана на чередовании в течение суток периодов света и темноты определенной длительности. Реакция организмов на продолжительность дня и ночи показывает, что они способны измерять время, т. е. обладают какими-то "биологическими часами".

"Биологические часы", кроме сезонных циклов, управляют многими другими биологическими явлениями, природа которых еще недавно оставалась загадочной. Они определяют правильный суточный ритм как активности целых организмов, так и процессов, происходящих даже на уровне клеток, в частности клеточных делений. Эту способность имеют все виды живых существ, от одноклеточных до человека.

Термины

Фотопериодизм(греч. photos- "свет" и periodos- "круговорот", "чередование") — реакция живых организмов (растений и животных) на суточный ритм освещённости, продолжительность светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток (фотопериодами).

Термин «фотопериодизм» (англ. photoperiodism) предложили в 1920 году американские учёные селекционеры У. Гарнер и Г. Аллард, которые открыли данную реакцию у растений. Оказалось, что многие растения очень чувствительны к изменению длины дня.

Под действием реакции фотопериодизма растения переходят от вегетативного роста к зацветанию. Эта особенность является проявлением адаптации растений к условиям существования, и позволяет им переходить к цветению и плодоношению в наиболее благоприятное время года. Помимо реакции на свет, известна также реакция на температурные воздействия — яровизация растений.

Растения делят на длиннодневные, зацветают при непрерывной суточной освещенности более 12 часов, такие как рожь, морковь, лук. и короткодневные, зацветают при непрерывной суточной освещенности менее 12 часов, такие как хризантемы, георгины, астры, капуста. Есть и нейтральные, для цветения им необходимо 12 часов, например виноград, одуванчики, сирень.. В умеренных широтах короткие дни весной, а длинные — в середине лета. Поэтому короткодневные цветут весной и осенью, а длиннодневные — летом.

[править]Фотопериодизм у животных

Фотопериодизм известен также у животных — насекомых, рыб, птиц, млекопитающих. Реакция на длину светового дня регулирует начало брачного периода, линьки, зимней спячки и т. д.

Феноло́гия (от греч. φαινομαι — появление) — система знаний о сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки, а также наука о пространственно-временных закономерностях циклических изменений природных объектов и их комплексов, связанных с годичным движением Земли вокруг Солнца[1].

Энде́мики (от греч. ἔνδημος — местный) — биологические таксоны, представители которых обитают на относительно ограниченном ареале. Такая характеристика таксона, как обитание на ограниченном ареале, называется эндемизмом. Эндемизму противопоставляется космополитизм.

Ареалы эндемиков ограничены биотическими, климатическими или геологическими барьерами.

Рели́кты (лат. relictum — остаток) в биологии — живые организмы, сохранившиеся в современной биоте или в определённом регионе как остаток предковой группы, более широко распространённой или игравшей большую роль в экосистемах в прошедшие геологические эпохи. Реликт — остаточное проявление прошлого в наше время.

Интроду́кция (биологическая) (от лат. Introductio — «введение») — преднамеренное или случайное переселение особей какого-либо вида животных и растений за пределы естественного ареала в новые для них места обитания и введение, таким образом, в экосистему чуждого ей вида.[1][2]

Интродуцированный, или чужеродный вид (в биологии) (от англ. Introduced species) — некоренной, несвойственный для данной территории, преднамеренно или случайно завезённый на новое место в результате человеческой деятельности.

АБОРИГЕН (от лат. ab origine — от начала) — коренные обитатели какой-либо местности, страны. Например, кукуруза является аборигеном Центральной Америки.

экзо́ты

(гр.; см. экзотика) растения или животные, ввезенные из стран с климатом, резко отличным от климата страны, в которую они ввезены.

Редкие и исчезающие виды

животных и растений - виды, имеющие весьма ограниченный ареал или очень редкую встречаемость, а у исчезающих видов - и уменьшение численности особей (иногда лишь вероятность такого уменьшения из-за намеченного освоения территории, занятой видами). Как уникальные продукты эволюционного процесса и ценный генофонд требуют строгой охраны. Значительная часть таких видов из позвоночных животных и высших растений занесена в «Красную книгу СССР» и в такие же книги союзных республик.

Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 2604; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!