Приспособляемость водных и болотных растений.
Для многих тропических и субтропических болотное растение, которые произрастают во временных или затопляемых районах в водоемах со стоячей или проточной водой, характерна способность приспосабливаться к периодической смене дождливого и засушливого сезонов. Растение в засушливый период растет сравнительно близко от водоема, либо вне воды, либо на несколько сантиметров в воде. При полном высыхании водоема это может привести к полному отмиранию внешних частей растения. В период полной воды, наоборот, они ведут частичный или полностью подводный образ жизни.
Таким образом, растения подобной среды обитания при смене сезонов в состоянии приспосабливаться к подводному или надводному образу жизни. У них перемежающийся жизненный цикл, и они должны за определенный период, от начала дождей и до вероятного отмирания в конце засушливого сезона, отцвести и принести семена, чтобы гарантировать дальнейшее существование вида.
При наступлении сезона дождей у многих водных и болотных растений сначала формируются характерные ювенальные (юношеские) формы. Только с возрастом и ростом растений формируются присущие каждому виду подводные и плавающие листья. Последние своим анатомическим строением, характеризующимся отсутствием устьиц, тонким слоем эпидермиса и обширными воздушными каналами, особенно хорошо адаптируются в водной среде. Благодаря этому водные листья способны усваивать кислород, углекислоту и питательные вещества непосредственно из воды. В сухом воздухе листья быстро увядают и засыхают из-за незначительности механической ткани и слабой защиты от испарения.
Как только уровень воды снова начинает понемногу спадать, эти земноводные растения переходят в свое надводное состояние, то есть у них уже не формируются подводные листья, а укрепившиеся наружные листья выбрасываются над водной поверхностью и вырастают в полный размер. Эти надводные листья у многих видов имеют совсем иной облик, нежели подводные (гетерофиллия). Если подводные листья часто нежные, тонкие, прозрачные и лентообразные или рассеченные, что увеличивает их поверхность, то характерными признаками наружных листьев являются цельные края, жесткая, кожистая и часто опушенная поверхность.
У многих настоящих водных растений при достижении ими водной поверхности формируются плавающие листья, которые плоско ложатся на поверхность воды и анатомически приспосабливаются к воде. У них особенно развиты межклетники, способствующие фотосинтезу. Одновременно плавающие листья некоторых видов, например кувшинки, обладают множеством гидропатов, (особые клетки эпидермиса) на тыльной стороне листа, с помощью которых они могут усваивать воду и питательные минеральные вещества. Подобные гидропаты имеются и на листьях множества водных растений.
Некоторые такие растения, как кувшинка (Nymphaea) и кубышка (Nuphar) способны с помощью своих корней и корневищ давать побеги в плохо вентилируемой, бедной кислородом почве. В особенно плотных почвах у растений тропических водоемов иногда можно встретить корни, растущие поверх земли, корни, образующие побеги, И в качестве сверхприспособляемости к такой среде обитания — дыхательные корни. Формирование таких дыхательных корней хорошо известно у некоторых видов людвигии, которые образуются главным образом в бедной кислородом среде и отличаются от обыкновенных корней наличием белой, губчатой ткани с межклеточными пространствами (аэренхима), предназначенной для вентиляции и запаса воздуха. Эти дыхательные корни растут вертикально вверх, вероятно поглощают кислород из атмосферы и через вентиляционную ткань подводят его к подводным побегам.
Плавающие растения имеют морфологические и анатомические приспособления. Так, например, у видов сальвинии оба плавающих листка снабжены множеством межклеточных пространств, в то время как опускающиеся в воду листья делятся на множество нитевидных долей, густо покрытых волосками, выполняющих функцию отсутствующих корней. Особенно обращают на себя внимание утолщенные губчатые черешки листьев у Ceratopteris pteridoides, Eichhomia crassipes и Trapa natans, которые богато снабжены вентилирующей тканью и тем самым облегчают растению плавание по поверхности воды. Тыльная сторона листа покрыта толстым губчатым слоем, что также повышает плавучесть растения.
Наличие лентообразных, гладких, волнистых или лишенных мякоти листьев, например, у некоторых видов Aponogeton, Cryptocoryne и Vallisneria, является отличительными признаками некоторых водных растений. Подобную форму и структуру листьев можно объяснить как приспособительными, так и защитными функциями, поскольку листья вследствие своей особой формы или структуры поверхности оказывают наименьшее сопротивление сильному течению. Листья узкой или ленточной формы образуются в особенности у видов, живущих в проточной воде. Листья у них жесткие, кожистые или грубые и имеют соотношение длины к ширине минимум 4:1.
Другими приспособительными средствами к жизни в воде являются ловушки для животных у Aldrovanda vesiculosa и ловчие пузырьки у видов Utricularia, с помощью которых растения ловят мелких животных, переваривают и используют в качестве органического азота. Формирование зимних почек (турионов) следует рассматривать как приспособление многочисленных водных растений к неблагоприятным периодам вегетации. У многих водных растений формируются подобные почки, которые осенью опускаются на дно водоема, где и пережидают холодные времена. Следующей весной они вновь поднимаются на поверхность и дают новые побеги.
Растения в аквариуме: искусственные или натуральные?