§50. Жизненные формы организмов

Определения и обозначения

Жизненная форма — внешний облик организма и совокупность его приспособительных особенностей, сформировавшихся в определённых условиях среды. Иначе говоря, по форме можно увидеть, как организм приспособлен к месту обитания и образу жизни. Это понятие позволяет сопоставлять организмы, не смешивая их внешний облик с их принадлежностью к виду.

Биоморфа — устойчивый тип строения и образа жизни организмов, связанный с их приспособлением к среде. Слово подчёркивает, что речь идёт не о случайном внешнем сходстве, а о комплексе признаков, который поддерживается условиями существования. Биоморфы помогают описывать повторяющиеся способы приспособления организмов.

Фанерофит — растение, у которого почки возобновления находятся высоко над землёй и открыты воздействию условий среды. Почки возобновления содержат зачатки будущих побегов, поэтому их расположение связано с тем, насколько они защищены в неблагоприятный сезон. Это определение помогает отличить фанерофиты от растений с низко расположенными или скрытыми почками.

Криптофит — растение, у которого почки возобновления скрыты в почве или под водой. Такое положение защищает зачатки побегов от части неблагоприятных воздействий. Термин нужен, чтобы обозначать растения, переживающие трудный период с укрытыми почками.

Как это устроено

Жизненная форма складывается под влиянием условий среды, потому что в разных местах организму приходится решать сходные задачи: получать ресурсы, переносить сезонные изменения и сохранять возможность продолжить рост. Признаки, подходящие к условиям существования, формируют характерный облик и образ жизни. Поэтому виды из разных групп могут выглядеть сходно, если сталкиваются с похожими экологическими условиями.

У растений жизненные формы часто выделяют по строению и продолжительности жизни побегов, а также по положению почек возобновления. Эти признаки связаны с тем, какая часть растения сохраняется и откуда начинается рост после неблагоприятного периода. Положение почек удобно для классификации, поскольку его можно сопоставить с конкретным способом переживания сезона.

Почки возобновления важны потому, что именно из них могут развиться новые побеги. Если почки остаются открытыми высоко над землёй, на них сильнее действуют температура, ветер и недостаток влаги. Почки у поверхности или под землёй оказываются лучше защищены подстилкой, снегом и почвой, а подводные — водой; расположение отражает различие условий, в которых сохраняются зачатки роста.

У животных жизненные формы можно сопоставлять по способу передвижения и образу жизни, поскольку среда предъявляет разные требования к движению. Плавающим организмам нужно перемещаться в воде, бегающим — быстро передвигаться по поверхности, а роющим — преодолевать сопротивление грунта. Поэтому у таких форм возникают разные особенности строения, хотя подобное сходство не обязательно означает близкое родство.

Сходная жизненная форма у неродственных организмов может появиться независимо, если условия их существования похожи. Каждый организм приспосабливается к сходным ограничениям, и в результате его облик может напоминать облик другого организма. Следовательно, жизненную форму используют для описания приспособлений, но для вывода о родстве нужны другие данные, а одного внешнего сходства недостаточно.

Жизненные формы растений по положению почек возобновления

Сравнивая группы, сначала установите, где расположены почки возобновления, а затем определите, чем они защищены в неблагоприятный период. Таблица показывает общую схему классификации Раункиера; приведённые примеры типичны, но конкретные особенности зависят от вида и места произрастания. Для определения группы не ориентируйтесь только на высоту растения.

Разбор задач

Задача 1. У растения почки возобновления находятся на ветвях значительно выше поверхности почвы. Определите его жизненную форму по классификации Раункиера. Нужно применить признак, на котором основано деление, а не пытаться определить группу по общему облику растения.

1. Найдите в условии положение почек: они находятся высоко над землёй.
2. Сопоставьте признак с классификацией: у фанерофитов почки расположены высоко на надземных побегах.
3. Сделайте вывод, не подменяя классификационный признак высотой самого растения.

Ответ: растение относится к фанерофитам, потому что его почки возобновления находятся значительно выше поверхности почвы.

Задача 2. У первого растения почки зимуют на поверхности почвы под опавшими листьями, у второго — под землёй. Определите группы и объясните различие. Здесь важно разделить два близких случая: почки у самой поверхности и почки, скрытые в почве.

1. У первого растения почки расположены на уровне поверхности и прикрыты подстилкой.
2. Такое положение характерно для гемикриптофитов: почки сохраняются у поверхности почвы.
3. У второго растения почки находятся под землёй, то есть скрыты в почве; это признак криптофитов.

Ответ: первое растение — гемикриптофит, второе — криптофит. Различие определяется не тем, что оба растения зимуют с защитой, а тем, находятся ли почки у поверхности или скрыты в почве.

Задача 3. В пустыне обнаружили однолетнее растение, переживающее засуху в виде семян, и многолетнее растение с подземными почками. Определите жизненную форму каждого и объясните, почему это разные приспособления. Сначала выясните, какая часть растения сохраняется при засухе.

1. У однолетнего растения в неблагоприятный период сохраняются семена, а само растение завершает жизненный цикл.
2. Растения, переживающие сезон в виде семян, относятся к терофитам.
3. У многолетнего растения сохраняются почки под землёй; скрытые в почве почки указывают на криптофит.

Ответ: однолетнее растение — терофит, многолетнее с подземными почками — криптофит. В первом случае сохраняется семя, во втором — почки возобновления, защищённые почвой; это разные способы пережить засуху.

Типичные ошибки

Ошибка: считать жизненную форму названием отдельного вида. Жизненная форма описывает общий тип приспособительного облика и может встречаться у разных видов. Путаница возникает из-за того, что у названия группы есть чёткое определение, похожее на название таксона. Проверьте себя: если к одной форме могут относиться разные виды, это не название вида.

Ошибка: определять группу растения только по его высоте. Высокое растение не автоматически относится к одной группе, а низкое — к другой: классификация Раункиера опирается на положение почек возобновления. Высоту легко заметить, поэтому она кажется очевидным признаком. Для проверки найдите в описании или наблюдении именно почки и определите, где они находятся.

Ошибка: путать гемикриптофиты и криптофиты. У гемикриптофитов почки находятся у поверхности почвы, а у криптофитов они скрыты в почве или под водой. Обе группы связаны с защитой зачатков побегов, поэтому их названия и признаки могут смешиваться. Проверьте себя вопросом: почки лежат на уровне поверхности или находятся под землёй либо водой?

Ошибка: считать сходство жизненных форм доказательством родства. Похожие формы могут независимо возникнуть у неродственных организмов в сходной среде. Внешнее сходство заметнее, чем различия в происхождении, поэтому его легко принять за свидетельство родства. Чтобы не ошибиться, рассматривайте жизненную форму как признак приспособления, а не как достаточное доказательство общего происхождения.

Связь с другими темами

Для понимания жизненных форм полезны знания о приспособлениях организмов к условиям среды и о сезонных изменениях в природе: они объясняют, почему одни части растения сохраняются открыто, а другие оказываются укрытыми. Тема связана с экологическими группами, поскольку условия среды влияют на строение и образ жизни организмов. Сходные приспособления пригодятся при изучении эволюции, естественного отбора и конвергенции — независимого возникновения похожих признаков у организмов разных линий.

Что запомнить

• Жизненная форма отражает приспособление организма к условиям среды.
• Одинаковые жизненные формы могут встречаться у разных видов.
• Положение почек возобновления — важный признак классификации растений по Раункиеру.
• Фанерофиты сохраняют почки высоко над землёй.
• Криптофиты переживают неблагоприятный период с почками, скрытыми в почве или под водой.
• Сходство жизненных форм не всегда свидетельствует о близком родстве.