Гидрофиты
Гидрофи́ты (hydor с др.-греч. — «вода» и phýton с др.-греч. — «растение») — истинно-водные растения, которые для нормального прохождения своего жизненного цикла требуют постоянного контакта вегетативного тела с водной средой[1]. Вместе с гелофитами (земноводными) и заходящими в воду береговыми (околоводными, сухопутными) растениями, составляют флору водоёмов.
В целом гидрофиты флоры водоёмов и водотоков России представляют 162 вида сосудистых растений[2].
Смысл и объём термина
По мере развития гидроботаники, различные учёные вкладывали в этот термин различные понятия групп растений и различный объём этих групп, что иногда приводит к путанице и неразберихе[3]. Так в научно-популярном издании 1974 года «Жизнь растений» гидрофитами называют экологическую группу воднонадземных растений прикрепленных к почве, которые начинают свое индивидуальное развитие и ежегодное возобновление побегов будучи погруженными в воду, но во взрослом состоянии верхние части побегов выступают над поверхностью воды[4]. Другие исследователи называли гидрофитами растения с плавающими листьями или любые водные растения[3].
Классификация
Существуют различные классификации растений водоёмов и водотоков, основанные на различных подходах — аутэкологическом, типологическом, физиономическом и эколого-морфологическом. Согласно современной классификации, предложенной В. Г. Паченковым в 2001 году на основе типологического подхода, гидрофиты — экотип, в который входят настоящие водные растения, то есть те, жизненный цикл которых не может быть завершён, будучи на суше[5][6]. Помимо гидрофитов, флору водоёмов составляют прибрежно-водные растения (гелофиты) и заходящие в воду береговые (околоводные) растения.
В свою очередь экотип гидрофитов подразделяется на 4 экогруппы[6]:
- Макроводоросли и водные мхи
- Гидрофиты, свободно плавающие в толще воды
- Погруженные укореняющиеся гидрофиты
- Укореняющиеся гидрофиты с плавающими на воде листьями
- Гидрофиты свободно плавающие на поверхности воды
Биологические особенности
Вода плотнее воздуха в 800 раз. Высокая плотность воды отражается на строении гидрофитов. Так, если у наземных растений хорошо развиты механические ткани, обеспечивающие прочность стволов и стеблей, расположение механических и проводящих тканей по периферии стебля создает конструкцию «трубы», хорошо противостоящую изломам и изгибам, то у гидрофитов механические ткани сильно редуцированы, так как растения поддерживаются самой водой. Механические элементы и проводящие пучки довольно часто сосредоточены в центре стебля или листового черешка, что придает способность изгибаться при движениях воды. Погруженные гидрофиты обладают хорошей плавучестью, создаваемой специальными приспособлениями (воздушные мешки и вздутия)[7].
Обычно у них хорошо развита система межклетников и воздушных полостей, по которым воздух, поступающий через устьица, проникает и в нижние части растения, скрытые в перенасыщенном водой субстрате.
Вследствие этого менее заметны особенности в строении листьев и стеблей, чем у гидатофитов; лишь немногие роды (например, Валлиснерия и Элодея) погружены целиком в воду и не могут держаться вне её; большинство же родов по более прочному устройству своих частей и по способности существовать некоторое время и на суше (но хорошо увлажнённой) представляют формы, переходные к прибрежным, или болотным.
Среда обитания
Гидрофиты могут образовывать фитоценозы на всех доступных водным макрофитам глубинах, чаще всего они обычны в пределах от 0,5 до 3 м. Некоторые гидрофиты могут в угнетенном состоянии непродолжительное время существовать и на обсохших мелководьях. У этих видов иногда развиваются наземные формы, но для прохождения всего жизненного цикла им необходима водная среда[1].
Некоторые представители
Макроводоросли и водные мхи
- Яванский мох (Vesicularia dubyana)
- Рождественский мох (Vesicularia montagnei)
- Эгагропила Линнея (Aegagropila linnaei)
- Риччия плавающая (Riccia fluitans)
Гидрофиты, свободно плавающие в толще воды
- Альдрованда пузырчатая (Aldrovanda vesiculosa)
- Гидрилла мутовчатая (Hydrilla verticilata)
- Пузырчатка малая (Utricularia minor)
- Пузырчатка обыкновенная (Utricularia vulgaris)
- Роголистник погруженный (Ceratophyllum demersum)
Погруженные укореняющиеся гидрофиты
- Валлиснерия спиральная (Vallisneria spiralis L.) — растёт в водах южной Европы; в России — в устье Волги. Двудомное растение, выставляет из воды на короткое время только цветки. Длинные лентовидные прозрачные и нежные листья (длина 15—30 см, ширина около 0,6 см), внутри продолговатых клеток которых происходит оживлённое движение плазмы (открытое Альфонсо Корти), превосходно наблюдаемое. На мужских индивидах валлиснерии мелкие цветки собраны в густые соцветия, прикрытые двулопастной поволокой и выходящие на ножках из углов листьев; они отрываются сами и плавают по воде; на женских — цветки одиночные на очень длинных ножках, винтообразно или спирально скрученных, выносящих цветки на поверхность воды; после оплодотворения спирали закручиваются и втягивают цветки под воду, где и созревает плод.
- Дзанникеллия болотная (Zannichellia palustris)
- Каулиния гибкая (Caulinia flexilis)
- Красовласка обоеполая (Callitriche hermaphroditica)
- Наяда морская (Najas marina)
- Уруть колосистая (Myriophyllum spicatum)
- Кабомба каролинская (Cabomba caroliniana)
Укореняющиеся гидрофиты с плавающими на воде листьями
- Кубышка жёлтая (Nuphar lutea)
- Кубышка малая (Nuphar pumila)
- Кубышка белая (Nuphar alba)
- Рдест плавающий (Potamogeton natans)
- Стрелолист плавающий (Sagittaria natans)
- Виктория амазонская (Victoria amazonica)
Гидрофиты свободно плавающие на поверхности воды
- Водокрас обыкновенный (Hydrocharis morsus-ranae)
- Рогульник плавающий (Trapa natans)
- Многокоренник обыкновенный (Spirodela polyrhiza)
- Ряска горбатая (Lemna gibba)
- Ряска малая (Lemna minor)
- Пистия (Pistia stratiotes L.) — маленькое растение тропической Океании из семейства Ароидные, или Аронниковые (Araceae), или выделяемого от них особого подсемейства Пистиевые (Pistiaceae); плавающее растение; округлые листья розеткой, цветки мелкие, без околоцветника, собраны мелкими початками; плоды ягодообразные.
Примечания
- ↑ 1 2 Гидроботаника, 2019, с. 46.
- ↑ Гидроботаника, 2019, с. 47.
- ↑ 1 2 Гидроботаника, 2019, см. Табл. 1, с. 45.
- ↑ А. А. Федоров. Растение и среда // Жизнь растений. В 6-ти томах / под ред. Красильникова Н. А., Уранова А. А.. — М.: Просвещение. — Т. 1. — С. 76. — 551 с. — ISBN 978-5-458-27072-4. — [Архивировано 30 ноября 2022 года.]
- ↑ Гидроботаника, 2019, с. 33.
- ↑ 1 2 Папченков, 2006.
- ↑ Степановских А. С. Биологическая экология. Теория и практика: учебник для студентов вузов, обучающихся по экологическим специальностям. — М.: Юнитидана, 2017. — С. 246. — 792 с. — ISBN 978-5-04-428868-3. — [Архивировано 30 ноября 2022 года.]
Литература
- д.б.н. Соловьёва В. В., к.б.н Лапиров А. Г.. 1.1. Классификации экологических групп растений вод // Гидроботаника : учебник и практикум для академического бакалавриата. — 2-е изд., испр. и доп.. — М.: Издательство Юрайт, 2019. — С. 33, 34 (Рис. 3), 45–46 (Табл. 1), 48–50. — 462 с. — (Бакалавр. Академический курс). — ISBN 978-5-04-182487-7.
- А. А. Федоров. Растение и среда // Жизнь растений : в 6 т. / гл. ред. Ал. А. Фёдоров. — М. : Просвещение, 1974. — Т. 1 : Введение. Бактерии и актиномицеты / под ред. Н. А. Красильникова, А. А. Уранова. — С. 76. — 487 с. — 300 000 экз. Архивировано 30 ноября 2022 года.
- Папченков В. Г. Различные подходы к классификации растений водоёмов // Материалы VI Всероссийской школы-конференции по водным макрофитам «Гидроботаника 2005». — Рыбинск, 2006. — С. 16–24.