Czy lubisz matematykę? A co myślisz o geometrii? Bardzo bym chciała zacząć dzisiejszy tekst właśnie od geometrii, ale boję się trochę, że parę osób może się wystraszyć 😊 Ja bardzo lubię matematykę. Zawsze lubiłam. W podstawówce uwielbiałam geometrię, nie było takiego zadania, którego bym nie rozwiązała, tak długo szukałam różnych możliwych sposobów, aż się udawało. W czasach liceum bardzo polubiłam logikę. Nawiasem mówiąc, jestem zdania, że w uczeniu się matematyki szczególnie ważne jest, by mieć właściwego nauczyciela, czyli takiego który ma podobny do naszego tok myślenia, podobny sposób rozumowania. Ale jedno Ci powiem – matematyczne myślenie bardzo przydaje się w życiu… No tak, ale nie o tym miało być. Czas na odrobinkę geometrii.
Nie martw się, to nie będzie jakieś trudne zadanie, tylko jedno małe pytanko – Co przedstawia ten rysunek? Prawda, że nawet małe dziecko zna odpowiedź? Każdy widzi, że to po prostu trójkąty. Trzy różnej wielkości zielone trójkąty. Dlaczego je narysowałam? Dlaczego zaczynam temat o nagonasiennych od rysowania trójkątów? Wiem, że się się domyślasz.
Ja sądzisz, czy to przypadek, że korony drzew nagonasiennych mają taki kształt? Otóż nie! Większość nagonasiennych to rośliny chłodnego klimatu, rosną w miejscach, gdzie często pada śnieg. Duuuuuużo śniegu. Taki trójkątny kształt korony ułatwia zsuwanie się śniegowych czap i pozwala uwolnić gałęzie od niebezpiecznego ciężaru.
To niejedyne przystosowanie nagonasiennych do życia w trudnych warunkach klimatycznych. Każdy wie, że nagonasienne – sosny, świerki, modrzewie, jodły, cisy, jałowce, żywotniki mają liście o kształcie igieł lub łusek. Zastanawiałaś/łeś się czasem dlaczego? A czy widziałaś/wdziałeś rozwieszone na sznurku pranie?
Co pranie ma wspólnego z igłami nagonasiennych – spytasz. Odpowiem – sporo. Żeby się samemu przekonać jak dużo, możesz zrobić następujące doświadczenie:
Doświadczenie
Przygotuj dwie jednakowe ściereczki (mogą być nieduże ręczniki). Zmocz solidnie, wykręć aby usunąć namiar wody i następnie powieś na sznurku (suszarce) w następujący sposób: jedną ściereczkę starannie rozprostuj, drugą powieś zwiniętą, skręconą. Teraz wystarczy poczekać kilka dni. Co się okaże? Na pewno się domyślasz. Pierwsza ściereczka, ta starannie powieszona, rozprostowana wyschnie, ta druga będzie wciąż wilgotna (może nawet już zacznie brzydko pachnieć, bo zadomowią się w niej bakterie).
Dlaczego tak się stało? Odpowiedzią jest powierzchnia parowania. Z dużej powierzchni woda szybciej paruje. To dlatego starannie powieszone – czyli rozprostowane – rzeczy schną szybciej, a te zwinięte dużo wolniej.
No dobrze – powiesz znów – i co to ma wspólnego z igłami? Ha! No to porównaj powierzchnie parowania liści i igieł. Która przypomina ściereczkę rozprostowaną a która tę zwiniętą? Proste, prawda?
Pomyślmy dalej… Dlaczego, i do czego, nagonasiennym przydaje się ta mniejsza powierzchnia parowania? Wydaje się oczywiste – żeby nie wyparować za dużo wody. Ale po co im ta oszczędność? Żeby to zrozumieć przyda się znajomość takich pojęć jak turgor, siła ssąca i transpiracja. Choć w sumie i bez nich da się to wytłumaczyć.
Rośliny wyparowują wodę z liści, to sprawia, że powstaje siła ssąca, która powoduje przenikanie wody z gleby do korzeni roślin i jej wędrówkę w górę do wszystkich organów roślinnych, zwłaszcza do liści, w których przy udziale wody zachodzi fotosynteza. Im więcej wody liście wyparowują tym więcej jej muszą pobrać z gleby. A co jeśli w środowisku panują bardzo niskie temperatury? Wtedy woda w glebie zamarza i staje się niedostępna dla roślin. Należy zatem ograniczyć jej wyparowywanie (transpirację). Rośliny liściaste zrzucają liście na zimę. Rośliny iglaste – nagonasienne – rosnące w zimnym klimacie, mające zimę przez cały rok, nie mogą sobie pozwolić na zrzucanie wszystkich liści, bo skąd brałyby wtedy składniki pokarmowe. Musiały zatem znaleźć sposób na ograniczenie parowania wody z liści. I znalazły – przekształciły liście w igły, ograniczając w ten sposób znacznie powierzchnię parowania wody. Sprytnie, prawda?
Przekształcone liście nagonasiennych mają jeszcze jedną tajemnicę. Są pokryte specjalną woskową substancją ograniczającą parowanie wody. Ta substancja nazywa się kutykula.
Kolejne tajemnice roślin nagonasiennych dotyczą sposobu rozmnażania i rozsiewania. Nawiasem mówiąc, nagonasienne dzielą te tajemnice z drugą grupą roślin nasiennych – z okrytonasiennymi. Rośliny nasienne, jak sama nazwa wskazuje, wytwarzają nasiona – zarodek nowej rośliny jest otoczony tkanką odżywczą i chroniony łupiną nasienną. To pozwala mu przetrwać w stanie uśpienia kilka dni, miesięcy a nawet lat. Zanim wykiełkuje, tkanka odżywcza dostarcza mu składników pokarmowych, a łupina nasienna skutecznie chroni przed suszą, niską temperaturą i innymi niesprzyjającymi warunkami. Nasiona nagonasiennych – lekkie, zaopatrzone w skrzydełko – są rozsiewane przez wiatr, co umożliwia im przemieszczanie się na całkiem spore odległości. Czasem spadają daleko od miejsca gdzie rosną rośliny rodzicielskie. Mogą upaść tam, gdzie panują niekorzystne warunki środowiska. Niektóre mogą wtedy czekać w uśpieniu, do czasu aż pojawią się odpowiednie warunki, nawet przez 1000 lat.
A teraz mam dla Ciebie kolejną zagadkę. Wyobraź sobie, że możesz poruszać się tylko w wodzie, żaden inny sposób nie jest możliwy, a musisz się przedostać z jednego zbiornika wodnego do drugiego. Co zrobisz? Ano to, co zwykle się robi, by umożliwić żeglugę miedzy dwoma jeziorami. Jasne! Kopie się kanał i wypełnia wodą, żeby można było przepłynąć. Czy wiesz, że nagonasienne zrobiły coś podobnego!? Naprawdę! No może one nie wykopały kanału, tylko raczej „rozciągnęły jezioro” 😊 ale na jedno wychodzi. Gdzie? Dlaczego? Jak? Już opowiadam.
Żeby doszło do zapłodnienia i powstania zygoty, czyli pierwszej komórki potomnego organizmu, potrzebny jest plemnik i komórka jajowa – to na pewno wiesz. Przyroda tak to urządziła, że zawsze plemnik wędruje do komórki jajowej. Jest jedno ale – plemniki mogą przemieszczać się jedynie …… no, domyślasz się? Tak! Mogą przemieszczać się jedynie w środowisku wodnym. Mszaki i paprotniki potrzebują choć kropelki wody, żeby plemnik mógł przepłynąć do komórki jajowej. Ale nagonasienne wody nie potrzebują mimo, że plemniki powstają w ziarnach pyłku w kwiatostanach męskich, komórki jajowe zaś powstają w zalążkach w zupełnie innych kwiatostanach – żeńskich, więc droga plemnika do komórki jajowej jest daleka i pełna przeszkód. Najpierw trzeba się przedostać na kwiat żeński, a potem jakoś dotrzeć do komórki jajowej.
W jaki sposób jest to możliwe bez udziału wody? Jakim cudem im się to udaje? Ano tak: ziarno pyłku jest leciutkie i wyposażone w pęcherze powietrzne – dzięki temu może być przenoszone przez wiatr. Może widziałeś/widziałaś żółty pył zalegający w maju na parapetach, schodach, w kałużach albo na samochodach stojących na parkingu. Jeśli nigdy nie zwróciłeś/zwróciłaś na to uwagi, to spróbuj potrącić, nawet delikatnie, jakieś iglaste drzewo lub krzew – o tej porze roku poczęstuje Cię chmurą żółtego pyłu.
Pierwszy problem mamy więc rozwiązany – to wiatr przenosi ziarno pyłku na zalążek. Warto zapamiętać, że przeniesienie ziarna pyłku na zalążek nazywa się zapyleniem.
Drugi problem pojawia się po zapyleniu – plemniki powstają w miniaturowym gametoficie, znajdującym się w ziarnie pyłku, a komórki jajowe powstają w gametofitach żeńskich wewnątrz zalążków – jak dostarczyć plemniki do komórki jajowej?
Teraz przychodzi pora na nasze „rozciągnięte jezioro”, na nasz kanał do zadań specjalnych – transport plemnika do komórki jajowej. Ziarno pyłku, które upadło na zalążek kiełkuje, czyli rośnie i wydłuża się, tworząc tak zwaną łagiewkę pyłkową, wewnątrz której plemniki przepływają do komórki jajowej. Prawda, jakie to proste? Nie potrzeba wody z zewnątrz, bo środowisko wodne jest wewnątrz łagiewki pyłkowej. Genialne! To całkowicie uniezależniło rozmnażanie roślin nagonasiennych od obecności wody.
Kształt korony, kształt liści, kutykula, wytwarzanie nasion, pyłku i łagiewki pyłkowej pozwoliły roślinom nagonasiennym przed milionami lat na rozprzestrzenienie się na kuli ziemskiej, bo doskonale radziły sobie w coraz bardziej suchym klimacie. Dziś iglaste nagonasienne zajmują olbrzymie obszary w wyższych szerokościach geograficznych na półkuli północnej. Są też nieliczne nagonasienne o innym kształcie liści, żyjące na pustyniach. Jaka będzie przyszłość tych roślin w zmieniającym się klimacie – czas pokaże. O ile człowiek wcześniej nie wytnie ich wszystkich w pień.
Facetka od biologii
