Přechod rostlin na souš
Přechod rostlin na souš
– adaptace na vodní a suchozemské prostředí, vodní a
suchozemské ekosystémy
Adaptace
– život vznikl nejprve ve vodě v mělkých mořích (řasy) – na souši byly špatné podmínky:
1) v atmosféře chyběl O2
2) nebyla ozónová vrstva => na Zemi dopadalo škodlivé UV záření
3) na souši neměly rostliny vlhko => spálilo by je Slunce
– před 4,5 mld let – vznik života (prokaryota)
– před 1,5 mld let – eukaryota
– v siluru (starší prvohory) přechod na souš
1. Řasy
2. Mechorosty – bezcévné
3. Kapraďorosty – cévnaté
Vodní rostliny = řasy
– stélkaté rostliny – nemají tělo, mají jednoduchou stavbu
– stélka (= thalus): ● jednobuněčná
● mnohobuněčná
– bičíkatá (krásnoočko, kolonie – váleč koulivý)
– měňavkovitá (zlativka)
– buněčná (zelenivka, rozsivky, kolonie – řetízovka)
– vláknitá (jařmatka)
– trubicovitá (žabí vlas, potěrka žabí símě)
– pletivná stélka – členěná na části (chaluhy, parožnatka)
rhizoidy – kořínky
kauloid – lodyžka
fyloidy – lístky
ve vodě, sají vodu celým povrchem)
Suchozemské rostliny
mechorosty – slepá vývojová větev
kapraďorosty – z nich se vyvinuly rostliny semenné
– bezcévné rostliny – nemají cévní svazky, roztoky se šíří difúzí = cezením z buňky do buňky = pomalý způsob (žijí
– bičíkaté gamety i spóry – šíření pouze vodou
– z řas se vyvinuly suchozemské rostliny – nejprve rostliny výtrusné – 2 větve:
– mají tělo = cormus – členěné na části, každá část specializovaná na určitou funkci
– vegetativní orgány: kořen, stonek, list
– reprodukční orgány: výtrusnice u rostlin výtrusných
– oblaněné spóry, bezbičíkaté gamety => postupná nezávislost na vodě
květ a plod u rostlin semenných
podmínky, které umožnily přechod rostlin na souš:
vnější faktory:
1) více než 5% kyslíku v atmosféře (dodaly ho řasy, sinice, bakterie fotosyntézou) => umožněno dýchání
2) vlivem UV záření se vytvořila ozónová vrstva=> odrážela škodlivé UV záření z vesmíru zpět => ochrana rostlin
3) periodické zaplavování souše (v siluru) => probíhalo Kaledonské vrásnění => kolísání vodní hladiny
– TRASGRESE (= ponořování)
– REGRESE (= vynořování)
=> umožněna postupná adaptace rostlin na život na souši
vnitřní změny rostliny:
4) vytvoření kořenové soustavy – přizpůsobení pro sání minerálních roztoků
– příjem roztoků kořenovým vlášením (bez kutikuly)
– další šíření:
difúzí = cezením látek přes buněčnou stěnu
osmózou = sáním vody přes polopropustnou plazmatickou membránu
kořenovým vztlakem = vytlačováním roz. buňkami kořene do xylému cévních svazků
5) vytvoření cévních svazků
– část dřevní = xylém -cévy a cévice- vedení minerálních roztoků do listů = transpirační proud
– část lýková = floém -sítkovice- vedení roz. asimilátů (produktů foto.) do kořenů = asimilační proud
6) list
– vytvoření krycích pletiv – pokožka => ochrana před nadměrným výparem
– pokožkové buňky kryté kutikulou (neprodyšná pro plyny a vodní páru), bez intercelulár
– průduchy (2 svěrací buňky a štěrbina) => uzavíráním a otevíráním štěrbiny
– hydatody (= vodní skuliny) => vytlačování kapiček vody gutací
7) zdokonalení fotosyntézy
– kombinace chlorofylu a+b (nejprve u zelených řas, pak u všech vyšších rostlin)
– chloroplasty (průběh fotosyntézy), leukoplasty (světlo pro fotosyntézu) a chromoplasty (sklady pro fotosyntézu)
8) vznik těla (= cormus) – rozdělení na jednotlivé specializované orgány:
– kořen => sání minerálních roztoků, drží rostlinu v půdě, ukládání zásobních látek
– stonek => vede minerální roztoky a roztoky asimilátů, nese listy a květy do příznivé polohy
– list => dýchání (= respirace), fotosyntéza, vypařování (= transpirace)
8) zdokonalení rodozměny =střídání pohlavního (= proměnlivé potomstvo) a nepohlavního množení (klony,
rychlé)
– postupná převaha sporofytu, redukce zranitelnějšího gametofytu na několik buněk
– zmenšování závislosti na vodě (nejprve bičíkaté výtrusy a spermatozoidy šířené vodou, postupně
nebičíkaté spermatozoidy = spermatické buňky unášené pylovou láčkou a výtrusy = pylová zrnka šířená větrem
nebo hmyzem)
– izomorfní => heteromorfní
– izosporická=> heterosponická
– izogamická=> oogamická
Ekosystémy (6,7,8 skripta –ekologie) *tohle není od Týla
– tok látek ekosystémem:
– org. hmota produkována jednou skupinou organismů konzumována jinými organismy
– produkce a konzumace v ekosystému – různé role v závislosti na způsobu výživy
• primární producenti – autotrofní organismy (zelené rostliny)
• konzumenti – heterotrofní organismy (živočichové, nezelené rostliny, houby)
=> regulace příjmu a výdeje vodní páry a plynů (CO2, O2)
• dekompozitoři (reducenti) – obživa mrtvou, odpadní organickou hmotou
– produkce org. hmoty z anorganické (využití světelné energie)
– živí se organickou hmotou
– sekundární producenti (těla, výměšky potravou pro jiné organismy)
– tvoří organické látky výstavbou z jiných organických látek
o konzumenti I. řádu – býložravci
o konzumenti II. řádu – masožravci, všežravci
o konzumenti III. a vyššího řádu – masožravci, všežravci
– rozklad na jednodušší org. látky (humifikace), až na látky anorganické (mineralizace)
– houby, mikroorganismy
Potravní řetězec
– energeticko – potravní vztahy
– druhy na sobě závislé výživou – potravní řetězec
pastevně kořistnický
dekompoziční (rozkladný)
– postupný rozklad mrtvé organické hmoty
– např.: saprofágní hmyz → houby → bakterie
– rozklad hmoty ve 2 fázích:
– tvorba humusu – nejodolnější organické látky (lignin, chitin, celulóza)
– mineralizace humusu – hlavní role bakterie
parazitický
– zdrojem potravy hostitel, dále parazit, vrcholovým konzumentem hyperparazit
– tělo se zmenšuje, počet se zvyšuje
Potravní pyramida
– spojením potravních řetězců v ekosystému
– znázorňuje tok látek a E
– tok látek jednosměrný, na každém stupni ztráta tepelné E
– necelé 1% slun. E využito pro růst, tvorbu biomasy zelených rostlin
– býložravci – využití 10% E tvořené rostlinami
– masožravci – 20 % E daného stupně
Přírodní a umělé ekosystémy
– liší se stabilitou
• přirozené a přírodní
• umělé ekosystémy
– velká druhová bohatost, složité potravní vztahy
– schopnost autoregulace (reagují na měnící se podmínky prostředí, udržování rovnováhy)
– podstatné zásahy do prostředí (záplavy, požáry) – možné zhroucení ekosystému
– menší rozsah poškození – schopnost obnovy (původní, pozměněný stav)
– př. vykácením malé plochy – regenerace lesa
vykácení nad únosnou mez → chudší, méně produktivní druhotný lesa
– velmi málo (u nás se blíží některé chráněná území)
– většina ekosystémů – částečný vliv člověka (změny vodního režimu ve spojení s těžbou surovin, imise, hnojení,
pesticidy)
– nejčastější (lesy, pole, louky, městské a vesnické ekosystémy)
– malý počet druhů (monokultura – smrkový les, obilné pole)
– nestabilita – chybí schopnost obnovy, autoregulace
– udržování dodatkovou E (člověkem) – hnojiva, obdělávání polí, pesticidy
– př. vyprodukování potraviny (2000 kJ) použito 4400 kJ v zemědělské výrobě,
17000 kJ v potravinářském průmyslu (doprava, obchod, úprava jídla)
– přiměřené množství dodatkové E – zvýšení produkce (dvojnásobné výnosy – 10x E)
– nadměrné množství – zvýšení výnosů, poškození ekosystému (vyhubení edafonu,
snížení obsahu humusu, zasolení půdy) – snížení úrodnosti
– podmínky pro přemnožení škůdců (nadbytek potravy), chybí predátoři
Produktivita ekosystému
– množství org. hmoty vyprodukované za určitý čas na určité ploše
– rozdíl biomasy (začátek – konec roku)
– primární produkce – produkce rostlin na 1 hektar/rok
– měřeno množství sklizené biomasy (sušiny), vyprodukovaná energie, množství uvolněného O2
– nemusí být stejná (vlivem teploty, množství živin, H2O)
nízká – pouště, polopouště, tundry, hluboké moře
střední – savana, louky a pastviny, rybníky, pole, lesy
vysoká – mokřady, lužní lesy, tropické deštné lesy, korálové útesy, atoly
Rozbor ekosystému
Moře
Rybník
– vodní biotop s velkou salinitou, malé kolísání ročních teplot
– velká rozloha, malé překážky pro pohyb organismů
– mořské proudy
– produktivita: vysoká – u korálových moří (50t biomasy / hektar / rok), šelfových moří,
výstupů mořských proudů, chladných moří
nízká – v hlubokých mořích
– vodní biotop s menší rozlohou,větší teplotní rozdíly, nižší obsah soli než moře, kolísavý obsah O2 a přísun živin
– produktivita – 100 – 10 000x vyšší než u světového oceánu
– závislá na množství O2, teplotě, přikrmování, přihnojování
– potravní vztahy:
– rostliny – kořenující na dně (rákos, stolístek), plovoucí na hladině ,fytoplankton (řasy)
– živočichové – vznášející se – zooplankton (perloočky, buchanky), aktivně plovoucí (ryby, pulci), lezoucí po dně –
bentos(mlži, raci)
Řeka
– vodní biotop s proudící vodou,vyšší obsah O2
– složení biocenóz – závislé na úseku toku:
o horní tok
– rychlé proudění vody, vysoký obsah O2, chladná voda, kamenité dno
– absence planktonu (neudrží se v proudu)
– ryby úzký, protáhlý tvar (pstruzi)
– nízká produktivita
– mírnější proudění, vyšší T, nižší obsah O2, písčité dno
o střední tok
– větší množství živin – existence planktonu
– parmy, lipani
o dolní tok
o brakická voda
– pomalý proud vody, větší hloubka, bahnité dno, vyšší T, málo O2, hodně živin
– plankton, bentos, cejnové pásmo
– vysoká produktivita
– ústí řek (míšení slané a sladké vody)
– kolísavá hladina (příliv, odliv), bohatá na živiny, ↑↑ produktivita
Mokřad
– suchozemský biotop s vysokou hladinou spodní vody (slané, sladké), možnost vysychání, větší kolísání teplot
– velmi vysoká produktivita (hlavně tropické mokřady)
– druhová pestrost, bohaté vazby mezi populacemi
– pro ostatní ekosystémy zdrojem H2O, vodní páry, útočiště živočichů
Les
– suchozemský biotop se značnou rozmanitostí (liší se podle klimatu, polohy),dostatek půdní vlhkosti
o lužní lesy – vysoká hladina spodní vody, pravidelné záplavy (přínos živin)
– olše, topoly, duby, vrby, trávy, ostřice, kopřivy
– obojživelníci, ptáci, hmyz (komáři, mouchy)
– naše nejproduktivnější lesy
o smíšené lesy – 200 m n.m. – listnáče (dub, lípa)
– výše – habry, buky, jasany, javory, postupně jehličnany
o jehličnaté lesy – horské polohy, vysoké srážky, nižší T, sníh, silnější vítr
– jedle, smrky, borůvky, plavuně, borovice
Louka
– suchozemský biotop, oblasti s nižším množstvím srážek, vliv člověka
– středně vysoká produktivita – trvale obhospodařované louky – 10-20 t sušiny/ha/rok
– stepi (pampy, prérie) a savany – volný vývoj bez zásahu člověka
– trvalé louky – umělý ekosystém, udržovaný v určitém stádiu vývoje lidskou činností (kosení, pastva, hnojení)
– mírné klima
– půdy bohaté na N – traviny (srha, jílek), pampeliška, pryskyřník
– sušší, chudé půdy – tomka, kostřava, mateřídouška, zvonky
– krtci, hlodavci, skřivani