Водні рослини

Водні рослини. Ілюстрація з Енциклопедичного словника Брокгауза і Ефрона
Водні рослини, серед них Лютик водний (на передньому плані), біля берега ставка

Водні рослини - багаторічні (рідше однорічні) рослини, необхідна умова життя яких - перебування в прісної (здебільшого), солоної або солонуватою воді.


1. Загальні відомості

Одні з них - найчисленніша група, складається переважно з однодольних - занурені у воду повністю або більшою своєю частиною (гідатофіти), сюди відносяться всі форми, які конають поза води і нездатні до сухопутного життя; вони тримаються на незначних глибинах прісних і солоних вод або плавають на поверхні.

Інші занурені у воду лише нижньою частиною (гідрофіти), переживають тимчасову посуху або вимагають, щоб тільки коріння їх були рясно зволожені; це мілководні, прибережні і болотні форми.

Різкої межі між гідатофітамі і гідрофітамі не існує.

До водним рослинам умовно можна віднести також і водорості - велику групу організмів, яку раніше відносили до рослин.

Листя селагінелли ( Selaginella )
Ниткоподібні листя куширу полупогруженном ( Ceratophyllum submersum L. )

Проживання у водному середовищі зумовило особливі риси організації водних рослин: значне збільшення поверхні тіла в порівнянні з його масою, що полегшує поглинання необхідних кількостей кисню та інших газів, яких у воді міститься менше, ніж у повітрі. Збільшення поверхні рослини досягається розвитком великих тонких листя ( рдесника), розчленуванням листової пластинки на тонкі ниткоподібні ділянки ( уруть, роголістникі, водні лютики), сильним розвитком повітроносних порожнин і великих міжклітинниками.

Латаття. Черешок листа, поперечний розріз

Коренева система водних рослин розвинена слабо, кореневі волоски відсутні: вода з розчиненими в ній мінеральними речовинами може проникати безпосередньо в листя. Велика щільність водного середовища обумовлює слабкий розвиток механічних елементів в листі і стеблах водяних рослин; нечисленні механічні елементи, наявні в стеблах, розташовані ближче до центру, що надає їм більшу гнучкість; коріння перисті: рослинам не потрібна підтримка у воді.

У водних рослин сильно розвинена різнолистний (гетерофіллія): підводні, плаваючі і надводні листки на одному і тому ж рослині значно розрізняються як за внутрішнім, так і за зовнішнім будовою. Так, підводне листя не мають продихів; біля плаваючих на поверхні води листя продихи знаходяться тільки на верхній (адаксіальной) стороні, у надводних (повітряних) листя продихи - на обох сторонах.

Так як інтенсивність світла у воді різко знижується, у багатьох водних рослин у клітинах епідермісу є хлорофілові зерна.

У водних рослин слабко розвинені або навіть відсутні судини в провідних пучках.

Майже всі водні рослини розмножуються вегетативно. Деякі водні рослини ( Наяда, кушир) запилюються під водою; у інших квітки піднімаються над водою, де і відбувається запилення. Насіння і плоди поширюються птахами або водними течіями.

Деякі водні рослини пристосувалися до періодичного висихання водоймищ (наприклад, Частуха, Стрілолист, Жеруха).

Під флорі Росії і суміжних країн налічувалося близько 260 видів квіткових водних рослин, переважно однодольних.


2. Гідатофіти

Характерною особливістю гідатофітов є крайня слабкість їх стебел і листя, опадаючого по вилученні з води. Будучи цілком занурені в текучу або стоячу воду, підтримуючу їх з усіх боків, вони не потребують твердих елементах своєї тканини ( склеренхіматіческіх), які тому і доходять до значної простоти; паренхіматіческая тканину (тобто складається з багатогранних ніжних клітин, не витягнутих ні в одну сторону) становить головну масу, в якій вельми слабо розвинені судинно-волокнисті пучки. Гідатофіти характеризуються великим розвитком повітроносних порожнин ( аеренхіми).

Плаваючі в товщі води листя отримують менше сонячної енергії, тому що кількість світла зменшується, проходячи через стовп води.

Деякі різновиди жовтцю плавають трохи зануреними у воду; тільки квітки простягаються вище води. Їх листя і коріння довгі і тонкі і схожі на волосся; це допомагає поширити масу рослини по широкій площі, роблячи його більш плавучим. Довгі коріння і тонкі листки також забезпечують більшу площу поверхні для всмоктування мінеральних розчинів і кисню, розчинених у воді. Широкі плоскі листя латать допомагають рослині розподілити вагу по великій площі.


2.1. Сімейства


2.2. Пологи


2.2.1. Деякі представники

Водокрас

Водокрас, або Лягушечнік ( Hydrocharis morsus-ranae L. ) - Вид, дуже поширений за помірною Європі та Азії в ставках і стоячих водах. Плавуча трава з коротким кореневищем, як би відгризеного знизу (звідси назва лат. morsus ranae - Укус жаби). Кожен втечу починається двома короткими низовими листками, за якими йдуть до 5 довгочерешкові листя з округлими пластинками, при підставі серцеподібним (як у латаття і німфеї, або водяної лілії), близько 2,5 см в поперечнику; із кутів листя виходять бічні плетеобразние пагони, розвиваючі на кінцях нові листя і придаткові коріння. Отгнівші або відірвавшись від первісного рослини, такий пагін стає самостійним; таким чином, водокрас розмножуються двояко. Квітки дводомні - на одних рослинах тичинкові (чоловічі), на інших маточкові (жіночі); виходять на довгих ніжках з кутів листя, на початку зовсім закриті 1 або 2 напівпрозорими криюче листям; чоловічих квіток 1 або 2, рідко більше, на кожній ніжці, з 12-15 зрощеними при підставі тичинками і 3 білими пелюстками; жіночих - 2 з 6 нерозвиненими тичинками, багатогніздна плодики і 3 пелюстками. Плоди не розкриваються. У водокрас утворюються ще зимуючі нирки, довгі та щільні, падаючі на дно і проростають навесні. Довгі придаткові коріння водокрас покриті тонкими волосками.

Апоногетон двоколоса
Апоногетон мадагаскарський. Ботанічна ілюстрація з Curtis's botanical magazine, vol. 82, ser. 3, nr. 12, tabl. 4894, 1856

Апоногетон ( Aponogeton Lf ) З Індії, Цейлону, Південної Африки і Мадагаскару. Кореневище, спочатку клубнеобразного, потім подовжується і нарешті розгалужується на 15-20 частин, що випускають вузькі надводні листки на довгих черешках; при підставі черешків плівчасті прилистки, рано відпадають; невеликі ароматні квітки дуже прості, не мають ні чашечки, ні віночка і складаються з 6-25 тичинок і 3-8 окремих одногнездная околоплодников; прикриті досить великим білим приквітників; квітки утворюють нещільні суцвіття зразок колоса або кисті; у апоногетона двоколоса ( Aponogeton distachyos ) Таких суцвіть два, а у апоногетона одноколосого ( Aponogeton monostachyos ) - Одне; плодики сухі, лопаються по черевному шву і містять кілька насіння. Розводиться квітникарями у водоймах з помірною температурою.

Апоногетон мадагаскарський, або звичайний, або Увірандра закінчать ( Aponogeton madagascariensis, або Ouvirandra fenestralis ( Mirb.) H.Bruggen ) - тропічне рослина з квітками такого ж пристрою, але з дуже оригінальними листям у вигляді решітки або вікна ( лат. fenestra - Вікно); такий пристрій листя походить від того, що судини перетинаються під прямими кутами, а в проміжках між ними не розвинулася листова паренхіма або мелкоклеточная тканину.

Лотос Комарова в арборетумі Еллерхооп, Німеччина

Лотос Комарова, чи Лотос орехоносний ( Nelumbo nucifera Gaertn. ) - Виростає в подтропіческом поясі Старого світу; в Росії в гирлі Волги і на Каспійському морі. Висока красива рослина; листя на довгих черешках, надводні, щитовидні (прикріплені до черешка своєю серединою), і притому увігнуті воронкообразно; є і підводні невеликі лускаті листя, що сидять на кореневище; великі квітки з 4-листного чашечкою, безліччю пелюсток і тичинок і своєрідною конічної зав'яззю або власне Квітколоже, розрісся в конус з основою догори, в яке занурені кілька зав'язей, які перетворюються за відцвітанні в орехообразние плодики. Кореневища в Китаї вживаються в їжу; розводилася перш і в Єгипті.

Лотос блакитний. Квітка

Лотос єгипетський ( Nymphaea lotus L. ) - Найулюбленіший квітка Стародавнього Єгипту, що служив часто для прикраси мертвих (знахідки в муміях) і зображав дуже часто в ієрогліфах. У Єгипті і тепер два види лотоса - білий і блакитний ( Nymphaea caerulea Savigny . Дві білі квітки абсолютно такого ж пристрою, як і у нашого виду - латаття білого, або водяний лілії ( Nymphaea alba L. ), Схожі й з нелумбіем; 2 листи, розкрився і не розкрилися; плід кулястий і багатонасінний, покритий рубцями від росших на ньому і відпалих пелюсток і тичинок.


3. Гідрофіти

Група гидрофитов - полусухопутних-полуводяних рослин - містить набагато більше представників, здатних жити і поза води, лише із зануреними в неї корінням. Внаслідок цього менш помітні особливості в будові листя і стебел, ніж у гідатофітов; лише деякі пологи (наприклад, Валліснерія і Елодея) занурені повністю у воду і не можуть триматися поза нею; більшість же пологів по більш міцному влаштуванню своїх частин і по здатності існувати деякий час і на суші (але добре зволоженою) представляють форми, перехідні до прибережних, або болотних.


3.1. Сімейства

Стрілолист
  • Частуховие ( Alismataceae )
  • Сітніковідние ( Juncaginaceae )
  • Водокрасовие ( Hydrocharitaceae ) - Найбагатше істинно водними формами. Це багаторічні водні, часто плавучі трави з квітками як одностатевими і двостатевими, так і дводомними; 3 чашолистки і 3 ніжних білих пелюстки; біля інших видів квітки спрощені до 1 пелюстки і 2 тичинок; маточкові (або жіночі) квітки завжди забезпечені 6-листного оцвітиною і цільні нижнею зав'яззю з 3-6 плодолистків, одногнездою або не цілком 6-гніздо; плід підводний, не розкривається.

3.2. Пологи


3.2.1. Деякі представники

Валліснерія спіральна. Ілюстрація до поемі Ботанічний сад Еразма Дарвіна.

Валліснерія спіральна ( Vallisneria spiralis L. ) - Росте в водах південної Європи; в Росії - в гирлі Волги. Дводомна рослина, виставляє з води на короткий час тільки квіти. Довгі стрічкоподібні прозорі і ніжні листи (довжина 15-30 см, ширина близько 0,6 см), всередині довгастих клітин яких відбувається жвавий рух плазми (відкрите Корті), чудово спостережуване. Для цього шматочок аркуша розрізають уздовж його платівки, і свіжий розріз кладуть на предметне скло під мікроскоп; крізь пошкоджені розрізом клітини видно лежачі під ними живі, в яких і рухається по стінках плазма з ядром і зернами хлорофілу (збільшення достатньо близько 300 разів). На чоловічих індивідах валліснеріі дрібні квітки зібрані в густі суцвіття, прикриті дволопатевого поволокою і виходять на ніжках з кутів листя; вони відриваються самі і плавають по воді; на жіночих - квітки поодинокі на дуже довгих ніжках, гвинтоподібно або спірально скручених, які виносять квітки на поверхню води ; після запліднення спіралі закручуються і втягують квітки під воду, де і дозріває плід.

Папірус

Папірус, або сить папірусних ( Cyperus papyrus L. ) - Берегове рослина з сімейства Осокові ( Cyperaceae ), Водиться, крім Єгипту, на Сицилії, в Калабрії, Сирії і Абіссінії. Листя досягає 2 м; квітки дрібні, в колосках, зібрані в парасольки.

Пістія ( Pistia stratiotes L. ) - Маленьке рослина тропічної Океанії з сімейства Ароїдні, або Аронніковие ( Araceae ), Або виділяється від них особливого підродини Пістіевие ( Pistiaceae ); Плаваюче рослина; округлі листя розеткою, квітки дрібні, без оцвітини, зібрані дрібними качанами; плоди ягодообразние.

Талія ( Thalia dealbata Fraser ) З сімейства Марантовиє ( Marantaceae ), Водиться в болотах Південної Кароліни ( Північна Америка). Це висока трава з гіллястим суцвіттям і рано обпадаючими приквітками; на кінцях розгалужень суцвіття сидять фіолетові квіти в колосках; пелюстки вільні; плід коробчатий.


4. Значення і застосування

Їстівний плід водяного горіха.

Серед водних рослин є корисні; людиною вживаються здавна в їжу насіння водяного горіха ( Trapa natans ), Кореневища сусака, зернівки манника.

Насіння і плоди багатьох водних рослин служать кормом для деяких птахів. Відмерлими залишками водних рослин часто харчуються безхребетні тварини, службовці їжею рибам.

Зарості Елоді на водосховищі в Німеччині
Зарості ейхорнії

Водні рослини відіграють важливу роль в очищенні водойм, хоча іноді (наприклад, елодея, деякі види рдестов), у зв'язку з швидким поширенням при розмноженні, сорнічают і самі можуть бути шкідливими при сильному розростанні їх у водоймищах і особливо в водосховищах. Ейхорнія відмінна ( Eichhornia crassipes ( Mart.) Solms ), Розростаючись, утворює суцільні плавні в річках, перешкоджаючи судноплавству, засмічує дренажні та зрошувальні системи.

Скошені водні рослини іноді вживають на корм худобі або на добриво.

Багато водні рослини розводять в акваріумах.


Література

  • Schenk. Biologie der Wassergewchse. - Bonn, 1885.
  • Zacharias. Die Thier-und Pflanzenwelt des Ssswassers. - Leipzig, 1891.
  • Kerner. Pflanzenleben. - Leipzig, 1887-1891. - З 2100 малюнками і 40 розфарбованими таблицями
  • Engler und Prantl. Die natrlichen Pflanzenfamilien.
  • Бекетов А. Н. Однодольні / / Курс ботаніки. - СПб, 1889.
  • Життя прісних вод СРСР / Под ред. В. І. Жадина. - М. - Л., 1949. - Т. 2.
  • Шмітхюзен І. Загальна географія рослинності / Пер. з нім .. - М ., 1966.
  • Water Plants of the World / Cook, CDK (ed). - The Hague: Dr W Junk Publishers, 1974. - ISBN 90-6193-024-3
  • Ричін Ю. В. Флора гігрофітов. Визначник по вегетативних ознаках судинних рослин водойм і вологих місцеперебувань центральній частині європейської території СРСР / Під редакцією проф. В. В. Альохіна. - М .: Держ. изд-во "Радянська наука", 1948. - 448 с.