Животные важны для растений не только как опылители; они нередко участвуют в разнесении плодов, семян и вегетативных органов растений. О зоохории - так называют этот способ расселения - накоплено множество сведений. Но все же мы еще сравнительно мало знаем о том, как она сказывается на распространении соответствующих видов растений, то есть насколько важна для их расселения. Уже давно известно, что семена растений значительного числа видов нашей флоры растаскивают муравьи (мирмекохория). Правда, они разносят семена на небольшие расстояния, обычно не свыше 100 м. Поэтому может возникнуть мысль, что роль мирмекохории едва ли существенна. Но такое заключение было бы слишком поспешным, поскольку при этом не было бы учтено одно важное обстоятельство, имеющее прямое отношение к этому природному явлению, а именно фактор времени. Развитие мира растений и расселение видов - процесс чрезвычайно длительный, и в течение этого долгого времени происходило накопление любых, даже мельчайших изменений, которые в итоге оказывались в высшей степени существенными.
Распространение животными, запасающими плоды и семена. Как и муравьи, очень многие птицы, грызуны и другие животные растаскивают семена и плоды, создавая для себя запасы. Но довольно часто об этих запасах забывают или отказываются от них, если они повреждены. Наиболее активные собиратели запасов среди птиц - сойки, дятлы и вороны. Для естественного возобновления древесных пород животные очень важны, поскольку они могут переносить даже сравнительно тяжелые семена или плоды на большие расстояния. Так, например, возобновление сосны кедровой европейской, или кедра европейского (Pinus cembra ), в значительной мере зависит от сбора семян деревьев этого вида кедровками (Nucifraga caryocatactes ), а в расселении европейских дубов участвуют грачи, дятлы, белки, но прежде всего - сойки (Garrulus glandarius ). Насколько значительны масштабы такого растаскивания, показали наблюдения, проведенные Л. Шусте- ром в дубовом лесу близ Фогельсберга, занимающем площадь примерно 37 га. Там во время 30-дневного сбора 65 соек унесли по меньшей мере 300 ООО желудей. Иными словами, на долю каждой сойки пришлось примерно 4600 желудей. Даже если лишь часть из них проросла, то это все равно свидетельствует о действенности расселения растений с помощью животных. Таким же образом расселяются орешник-лещина, орех грецкий, настоящий каштан и др. Вероятно, участие перечисленных выше животных играло первостепенную роль в "возвращении" этих древесных пород с юга на север после отступления ледника. Иначе вряд ли можно объяснить очень быстрое расселение в послеледниковое время именно тех растений, которые образуют тяжелые плоды (см. также стр. 69).
Эндозоохория. Плоды и семена часто входят в состав пищи животных. При этом прохождение семян через пищеварительный тракт служит не только предпосылкой их распространения, но и подготавливает семена к прорастанию. Процесс, при котором животные съедают семена, а затем выбрасывают их уже способными прорасти, называют эндозоохорией.
Травоядные животные (коровы, овцы, козы, серны, северные олени и др.) обычно поедают с кормами, особенно осенью, огромное количество семян. Анализы экскрементов показали, что содержание в них семян, сохранивших способность к прорастанию, а следовательно, и эффективность расселения растений таким способом, весьма высоки. Ту же картину можно наблюдать в горных, в арктических и даже тропических областях. А поскольку многие дикие животные очень подвижны и нередко перемещаются внутри обширных территорий, они разносят семена на значительные расстояния.
Семена многих растений окружены сочными, мясистыми тканями. Их морфологическая природа может быть совершенно различной: речь может идти о тканях, принадлежащих самому семени, о |целом околоплоднике или его части, о цветоложе, о мясистом придатке, охватывающем основание семени (ариллус), и т. д. Но функция их в общем одна и та же: они привлекают животных и поедаются ими. Правда, животные, которые питаются только плодами, водятся лишь в тропиках и субтропиках. К их числу относятся многие обезьяны, полуобезьяны, крыланы, летучие мыши, сумчатые крысы (опоссумы) и др. Впрочем, и всеядные животные, и травоядные, и даже хищники едят сочные плоды. Лисы, например, осенью охотно и в больших количествах поедают чернику, бруснику, рябину и т. д.
Эндозоохория главным образом и почти повсюду связана с птицами. Многие виды растений распространяются только эндозоохорно и только птицами, например омела (Viscum ), бересклет (Euonymus ), бузина (Sambucus ), можжевельник (Juniperus ), тисс ягодный (Taxus baccata ), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia ) и др. Хотя семена в пищеварительном тракте птицы находятся всего несколько часов, этого достаточно, чтобы они оказались перенесенными нередко на километры. Правда, эндозоохорно семена разносятся преимущественно на меньшие расстояния, поскольку многие птицы, как и млекопитающие, обычно перемещаются лишь внутри ограниченной территории. Но животные, совершающие большие перемещения, такие, как северные олени или перелетные птицы, могут разносить семена очень далеко. И если такие перемещения происходят ежегодно, то даже при условии переноса семян в течение года на небольшие расстояния, с течением времени дальность заноса сильно возрастает.
Плоды, прицепляющиеся к покровам животных и распространяющиеся таким способом (эпизоохорно)
Эпизоохория. Лучше всего распространяются семена и плоды, которые прикрепляются к животным снаружи и благодаря этому разносятся. Такая эпизоохория растениям особенно выгодна: семенам не грозит разрушение при разжевывании и переваривании, а время пребывания их на животном практически не ограничено (во всяком случае оно гораздо продолжительнее, чем при эндозоохории). Животное, не заметившее прикрепившихся к нему плодов или семян, может перенести их на очень большие расстояния. Поэтому не удивительно, что в мире растений выработалось великое множество соответствующих приспособлений и что число видов, расселяющихся эпизоохорно, также очень велико. Основными разносчиками семян оказываются млекопитающие, птицы играют второстепенную роль. Многие виды растений, ареалы которых особенно велики, а также некоторые космополиты расселились по целым континентам или почти по всему миру именно таким способом.
В частностях эпизоохория обнаруживает некоторые различия. У большинства эпизоохорных растений плоды или семена имеют специальные приспособления для прикрепления. Ими могут служить даже клейкие железистые волоски или выделившаяся клейкая слизь. Такими липкими плодами обладают виды ясколки (Cerastium glomeratum, Cerastium semidecandrum и др.), шалфей клейкий (Salvia glutinosa ), линнея северная (Linnaea borealis ) и встречающийся в тропиках сорняк Sigesbeckia orientalis . Клейкие семена образуются у многих видов ситника - у часто встречающегося ситника развесистого (Juncus effusus ), ситника жабьего (Juncus bufonius ), ситника тонкого (Juncus tenuis ) и др. Однако более обычны плоды с придатками в виде крючков или шипов, которые действуют как прицепки. Плоды с прицепками встречаются у представителей самых разных таксонов цветковых растений и обнаруживают очень большое разнообразие форм. На рисунке, помещенном на стр. 48, изображены некоторые плоды, но они даже приближенно не отражают всего их многообразия. О том, как разносятся такие плоды, каждый может убедиться на собственном опыте, если прогуляется, минуя дорогу, в сыром лесу, вдоль берега водоема или по заросшей растениями свалке: к одежде прицепятся по крайней мере сотни плодов, и очистить от них одежду чрезвычайно трудно. Плоды, прицепившиеся к шерсти животных, не причиняют им вреда. По-иному ведут себя некоторые "вонзающиеся" плоды (например, плоды Harpagophytum procumbens, Ibicella lutea , см. рисунок), которые разносятся наступившими на них животными. Речь идет прежде всего о степных и пустынных растениях, стебли которых стелются по поверхности почвы. Крючки таких плодов часто настолько тверды, что глубоко вонзаются в ткани животных и могут вызвать тяжелые воспаления.
Эпизоохорное расселение может происходить и в тех случаях, когда растения не образуют плодов или семян, способных приклеиваться или прицепляться. У болотных и водных растений диаспоры часто очень мелкие, иногда просто крошечные. Они пристают - нередко вместе с влажным илом - к перьям, клювам и особенно к ногам водных и болотных птиц и за короткое время переносятся из одних водоемов в другие.
Но переносятся ли диаспоры на очень большие расстояния при сезонных дальних перелетах птиц - вопрос дискуссионный. Как известно, птицы чистят оперение очень часто, поэтому резонно предположить, что они вскоре избавляются от приставших к ним плодов и семян. Но, с другой стороны, именно некоторые болотные и водные растения распространены чрезвычайно широко, причем распространение это не сплошное, а разрывы между отдельными участками ареалов столь велики, что преодолеть такие расстояния можно только в результате переноса диаспор птицами. Если рассмотреть ареалы самого мелкого из известных цветковых растений - вольфии бескорневой (Wolffia arrhiza )(см. рисунок), а также альдрованды пузырчатой (Aldrovanda vesiculosa ), наяды маленькой (Najas minor ), роголистника полупогруженного (Ceratophyllum submersum ) и некоторых других, то обнаружится, что все эти виды в настоящее время совсем не встречаются в Северной и Южной Америке, между тем как в Африке, Юго-Восточной Азии, отчасти в Австралии и в Европе они имеют обширные участки ареалов, находящиеся на очень большом удалении один от другого. Отдельные места их произрастания (внутри этих участков), особенно в Европе, сильно разбросаны и непостоянны. Зависимость таких ареалов от крупных климатических зон установить не удается, зато прослеживается четкая связь ареалов с путями сезонных миграций птиц. Перечисленные водные растения встречаются на территориях, над которыми птицы совершают перелеты: в Юго-Восточной Африке, в долине Нила, в Индии, в Восточной Азии и т. д. Если учесть распространение птиц, то становится понятным, почему в Америке эти виды отсутствуют: большая часть видов европейских водоплавающих птиц встречается только в Евразии, Африке и Австралии. Итак, имеется немало свидетельств того, что перелеты птиц позволяют некоторым растениям преодолевать большие расстояния. Именно так возникают их столь ярко выраженные дизъюнктные ареалы. По-видимому, во многих случаях перелеты даже определяют основные особенности распространения таких видов растений. Конечно, распространение водных растений зависит, в частности, и от их требований к условиям местообитаний. Этими требованиями, например, определяется северная граница их распространения в Европе.
После образования семян либо весь плод, либо содержащиеся в нем семена (или семя), отделяются от родительского растения. Чем дольше разносятся семена, тем менее вероятна конкуренция со стороны родительского растения. Это дает также больше шансов колонизировать новую территорию, что со временем приводит к увеличению размеров популяции в целом. Способы расселения семян и плодов у цветковых растений очень разнообразны.
Распространение с помощью животных. Плоды, снабженные колючками или крючочками, прицепляются к коже или шерсти проходящих мимо животных и могут быть перенесены на некоторое расстояние, прежде чем будут содраны или отпадут.Примерами служат плоды подмаренника цепкого, гравилата, лопуха, череды. Многие растения имеют плоды с сочным околоплодником для привлечения птиц и животных. Семена этих плодов защищены от переваривания в пищеварительном тракте и вместе с экскрементами попадают в почву, прорастают, но уже на другом месте.
Распространение ветром. Многие растения, распространяемые ветром, имеют специальные приспособления. К их числу относятся летучки (семена ивы, кипрея, хлопчатника, плоды одуванчика и др.) и крылатки (у сосны (голосемянные), яза, ясеня, клёна, граба и др.). У ряда растений, например у мака, плод – коробочка, сидящая на ножке, которую колышет ветер, так что многочисленные мелкие семена высыпаются через поры в верхней части плода.
Распространение водой. Лишь немногие плоды и семена специально приспособлены для распространения с помощью воды. Они содержат воздушные полости, удерживающие их на поверхности воды. Кокосовый орех - костянка с многочисленными воздухоносными полостями. У кувшинки семя снабжено губчатой оболочкой, воздушные поры которой не дают им тонуть.
Саморазбрасыванием распространяются растения, у которых семена выбрасываются за счет нарастания в плодах внутреннего давления, или околоплодник выбрасывает семена по принципу пружинки или метания. Такое распространение семян характерно для бешеного огурца, кислицы обыкновенной, бобовых растений, у многих ирисовых, лилейных, примул. Растения, разбрасывающие семена, обычно произрастают в таких местах, где по тем или иным причинам невозможно использовать другие пути расселения (ветер, животные). Чаще всего они обитают в глухих уголках леса, где почти не бывает ветра, и где редко проходят звери.
Во многих случаях в распространении семян и плодов играет элемент случайности, и данный плод или семя может распространяться двумя или даже всеми тремя способами. Один из главных факторов случайного распространения является человек; семена могут прицепляться или прилипать к его одежде и т. д. или перевозиться с разными грузами на транспортных средствах. Засорение зерновых культур семенами сорняков обычное явление, наблюдаемое по всему земному шару. Орехи, припрятанные про запас грызунами, могут остаться, и прорасти следующей весной. Наводнения, ураганы и т. д. могут занести семена дальше, чем обычно. Есть также плоды, способные ползать и скакать (овес, ковыль, др.).
Семена, которые распространяются с помощью ветра, можно узнать сразу. Они или очень мелкие, или имеют особые придатки, помогающие им парить в воздухе. Придатки в виде хохолков из пушистых волосков имеют плоды одуванчика, осота, скерды. У березы и ольхи плоды плоские и легкие, поэтому при порывах ветра они легко планируют. Плоды же клёна имеют два крылатых выроста, которые, падая с ветвей, вращаются, словно лопасть вертолета. Из-за этого падение замедляется, и ветер уносит его далеко от родительского растения.
Интересное приспособление для распространения ветром имеется у некоторых степных и пустынных растений. Они очень сильно ветвятся у самой земли, образуя густую, шарообразную крону. Когда семена созревают, их стебель подсыхает и легко обламывается. Ветер подхватывает эти шары и гонит их по степи с места на место, в это время семена и рассеиваются по земле. Такие растения называются перекати-поле.
Семена и плоды, распространяющиеся водой либо очень легкие и невесомые, и потому хорошо держатся на воде, либо имеют специальные плавательные приспособления.
Семена многих растений иногда невольно разносят животные и люди. Сухие плоды некоторых из них снабжены различными прицепками. Стоит осенью пройти по пустырю или берегу речушки, заросшему бурьяном, как обязательно вынесешь на одежде целую коллекцию цепких плодов лопуха, гравилата, череды. Также плоды этих растений прицепляются к шерсти животных, перьям птиц, приобретая способность переноситься на новые места.
Животные
Семена, заключённые в сочных плодах, распространяются животными, питающимися ими. Яркие, вкусные плоды черемухи, малины, калины привлекают многих птиц. Поедая плод вместе с мякотью, они проглатывают и семена. Мякоть в желудке и кишечнике переваривается, а защищённые плотной кожурой семена проходят непереваренными и выбрасываются где-нибудь вместе с пометом. Так семена оказываются высеянными и притом вместе с удобрениями.
Помимо этого семена многих растений разносятся насекомыми. Например, муравьёв привлекает семена с сочными придатками, как у чистотела, фиалки. Распространению плодов и семян способствуют животные (белки, бурундуки), заготавливающие их про запас. Несъеденные или потерянные семена при благоприятных условиях нередко прорастают.
Сеем, сеем,
В природе встречается немало растений, которые могут сами рассеивать свои семена. При созревании их плоды раскрываются, и семена разлетаются в разные стороны.
С помощью животных, по ветру или воде семена и плоды растений способны преодолевать огромные расстояния. Они пересекают полноводные реки, горные хребты, пустыни и океаны. Но самые дальние путешествия растений связаны с человеком.
Во время переселений, войн или торговых экспедиций человек непременно вез с собой семена культурных растений. Из заморских стран вместе с золотом и драгоценностями купцы и завоеватели всегда привозили семена новых культур. Так в Европу попали картофель, кукуруза и подсолнечник из Америки, апельсины из Азии, кофе из Африки. Вместе с культурными растениями вслед за человеком осваивали новые земли и сорняки. Прикрепляясь к одежде или к шерсти домашних животных, прилипнув вместе с грязью к обуви, семена и плоды сорняков следовали по пятам. Вслед за белыми переселенцами огромные пространства Америки освоил подорожник. Индейцы назвали это растение "след белого человека".
Многие растения распространились во время войн. Ведь вслед за армиями всегда тянулись обозы с провиантом и сеном для лошадей. Вместе с сеном путешествовали и семена полевых растений. Большое количество чужеземных сорняков попадало на новое место морским путем, вместе с привозным зерном. Перед тем, как молотить, его очищали от примесей, в которых было много разных семян. В результате вокруг мельниц появлялись новые сорные растения.
Много семян привозилось и с необработанной шерстью. Таким образом на юге Франции обосновалось около 500 видов растений-пришельцев из Алжира, Южной Америки, Австралии.
В сегодняшнее время растения преодолевают огромные расстояния благодаря человеку: многие экзотические цветы растут у нас дома, в офисах или на газонах.
2. Исследование флоры поселка Снежногорск
Поселок Снежногорск входит в состав Норильского промышленного района и расположен на западном склоне гор Путорана, на берегу Хантайского водохранилища. Растительность типична для полуострова Таймыр.
Для изучения флоры п. Снежногорск, мною был собран гербарий, насчитывающий 77 растений из цветущих в июле и августе. Чтобы было легче определить их вид, одновременно со сбором проводил съемку фотоаппаратом.
Но предстояла сложная работа по определения названий собранных цветов. Для этого обратился к научной литературе, которой оказалось крайне мало. В книге «Природа Хантайской гидросистемы» указан список растений, произрастающих на данной территории. С помощью справочников растений и информационно-справочных систем Интернета стал определять названия найденных.
Основываясь на данных сайта Государственного Природного Биосферного заповедника «Таймырский», я узнал, что растения на территории поселка изучены слабо, в то время как в окрестности озера Хантайского хорошо. Данные этих исследований помогли мне определить виды растений.
Одновременно с поисками названий растений проводил опрос. В результате выяснил, какие растения для жителей Снежногорска были привычны, а какие появились относительно недавно.
Из собранных цветов я отобрал для более детального исследования следующие растения: ковыль, горечавочник бородатый, ромашку садовую.
Так, выяснил, что ковыль не произрастает в нашем регионе. Удивительно: как и когда он попало в Снежногорск?
Проведя опрос жителей поселка, я узнал, что появился ковыль всего лишь около 20 лет назад. Рос он только в одном месте (улица Хантайская – Набережная д. 2, угол дома) и насчитывал около 10-15 растений.
На сегодняшний день площадь его распространения увеличилась во много раз. Я представил ее на схеме.
Предполагаю, что растение было завезено с материка в виде букета. И за ненадобностью выкинуто.
Однако оно не только не погибло в наших суровых условиях, но и великолепно размножается, распространяясь на обширные территории.
Следующее растение, выбранное мной, – Горечавочник бородатый. Так в книге Б. Г. Иоганзена «Природа Хантайской гидросистемы» есть упоминание и распространении данного растения вдоль побережья реки Енисей, что в 60 километрах от Снежногорска. Как же оно оказалось на территории поселка?
От дедушки, страстного любителя рыбалки, часто бывающего на Енисее, узнал, что горечавочник бородатый постепенно распространялся по берегам реки Хантайки. И таким образом это растение постепенно расширило свою территорию произрастания. Можно предположить, что произошло это в связи со строительством Усть-Хантайской ГЭС, когда была затоплена большая территория земли. Появление такой гидросистемы не могло не сказаться на климате вокруг водохранилища, а значит, и на растениях, и на территории их произрастания.
Ромашка садовая – это следующее, рассмотренное мной растение. (Семейство:Астровые. Ареал: широко распространена в Евразии, Америке и Южной Африке, Австралия)
Летом 2006 года в Снежногорске для озеленения территории привезли с материка ромашки, которые высадили по всему поселку, украсив клумбы. Все лето цветы радовали жителей своей красотой. Однако на следующий год я увидел, что перезимовало очень мало растений.
А эти летом не смог найти ни одного цветка ромашки садовой. Как такое могло случиться? Вероятно, растение, привезенное человеком из более теплого климата, не смогло приспособиться и выжить в наших северных условиях. Хотя ее родственница – ромашка аптечная на территории поселка благополучно росла и растет до сих пор.
Заключение
Маленькие путешественники Кто они?
В ходе исследования это оказались растения, попавшие на территорию поселка Снежногорск. Путь их был нелегкий: одни (такие как ромашка садовая) были искусственно завезены людьми и не смогли приспособиться к суровым климатическим условиям. Другие (как ковыль) благополучно акклиматизировались в наших северных широтах. Третьи же, благодаря хозяйственной деятельности человека, расширяют территорию своего обитания. Кто знает, сколько ещё новых растений со временем будет занесено или завезено в наши края?! Это неизвестно никому, но ясно одно: новым путешественникам будут рады, потому что они делают нашу жизнь краше и ярче.
Распространение семян – необходимое условие для существования и процветания растений. В процессе эволюции у плодов и семян возникло множество приспособлений для распространения.
В зависимости от агента распространения семян и плодов все растения разделяются на 4 группы:
1)анемохорные – распространяются ветром;
2)зоохорные – распространяются животными;
3)гидрохорные – распространяются водой;
4)автохорные – распространяются саморазбрасыванием.
Большинство деревьев верхнего полога широколиственного леса распространяют свои плоды и семена при помощи ветра.
Семена этих деревьев имеют небольшую массу. Например, 50000 семян осины имеют массу 4 г. А есть растения, у которых семена во много раз легче: масса семени заразихи – 0,000001 г; грушанки – 0,000004 г. Крылатые плоды березы могут отлетать от материнского растения на 1,6 км. Значительно дальше могут отдалиться от ели ее семена. Крылышки у них словно парус. И семена скользят по насту. Крылатки клена и ясеня путешествуют недалеко от родных деревьев.
У некоторых растений имеются парашюты, которые состоят из ветвистых волосков, увеличивающих парусную поверхность парашюта. В этом отношении показательны плоды одуванчика, козлобородника или осота . Такие плоды могут улетать по ветру на огромное расстояние.
У ряда растений летательные приспособления помогают не только передвижению семян, но и, подобно буравчику зарыванию их в землю. В степях часто встречается злак ковыль . Плод его острая зерновка с длинной, изогнутой под прямым углом остью. Часть ости перистая. Нижняя ее часть при подсыхании винтообразно скручивается, при увлажнении раскручивается. Встретив при своем движении по степи, какое – либо препятствие – камешек, комок почвы, стебель растения, зерновка своим острым концом ввинчивается в землю.
В степях ветер подхватывает целые растения, сломав их у корня, и несет, перекатывая с места на место. Перекати – поле – так назвал народ гонимые ветром, прыгающие сухие растения. За долгий путь по степи перекати – поле разносит свои семена на большие расстояния.
Часть плодов и семян распространяется водой. Спелые плоды кокосовой пальмы сваливаются в море и уносятся течением. Отнесенные водой к новым берегам и выброшенные на отмель, они прорастают и образуют новые прибрежные рощи. Таким образом, еще в очень отдаленные времена кокосы расселялись по берегам материков и островов – повсюду, где им было достаточно тепло.
Гидрохория наблюдается у растений, произрастающих в воде или по берегам водоемов (рдест, кувшинка, стрелолист, осока, ольха). Их плоды, попадая в воду, не тонут. Течение уносит их далеко от материнских растений.
У многих растений можно наблюдать и саморазбрасывание. Например, если задеть плод растения недотроги, то его створки разрываются, скручиваются и с силой разбрасывают семена. То же самое происходит и с плодами гороха, и фасоли. Поэтому их собирают, не дожидаясь полного высыхания створок плода, иначе они выбросят семена и урожай погибнет.
Наверно, каждый слышал в ясный день легкое потрескивание и пощелкивание в кустах желтой акации. Нагретые солнцем стручки растрескиваются, затем скручиваются, семена разлетаются во все стороны.
В Крыму и на Кавказе на сухих склонах и морских побережьях можно встретить сорное растение бешеный огурец. После созревания семян в его плодах скапливается слизь, которая вместе с семенами с силой выбрасывается из плодов. Кажется, будто бешеный огурец стреляет своими плодами. У многих растений зрелые плоды при подсыхании с силой лопаются и отбрасывают семена на значительное расстояние, например, у герани болотной на расстояние 2,5 – 3 м, у фиалки собачьей – на 4 – 5 м, у бегонии – до 15 м.
Семена и плоды многих растений иногда невольно распространяют животные и люди.
Под пологом леса произрастают многие ягодные кустарники: шиповник, калина, бузина, бересклет, волчья ягода и другие. Здесь же встречаются и невысокие деревья: черемуха, рябина и другие.
Семена растений с сочными плодами поедают животные, в основном птицы. Они поедают эти плоды и, перемещаясь с места на место, вместе с пометом выбрасывают неповрежденные семена съеденных плодов. Во время своих осенних перелетов птицы переносят на себе прилипшие вместе с грязью семена, особенно водных и прибрежных растений.
Плоды таких растений, как лопух или череда, снабжены острыми зубчиками и крючками. С их помощью эти плоды прицепляются к шерсти животных или к одежде людей, которые и разносят их на значительные расстояния.
При перевозке грузов к мешкам или тюкам могут прилипнуть или прицепиться плоды и семена некоторых растений. При разгрузке они попадают, и выросшие из них растения часто находят на новых территориях хорошие условия для жизни.
Интересный способ распространения плодов, связанный с самозарыванием (земляной орех). После цветения цветоножки сильно удлиняются, затем загибаются к земле и зарывают молодые плоды на некотором расстоянии от материнского растения. В земле плоды дозревают и прорастают.
Так из Европы в Америку в свое время был завезен подорожник – обычное растение тропинок и дорог. Коренные жители Америки – индейцы – называют подорожник следом белого человека. А сорняк наших южных полей ромашка пахучая завезен к нам из Америки.
Семена довольно редко, но прорастают непосредственно в растении. К примеру, разрезав спелую тыкву, мы можем наблюдать в ней уже проросшие семена. Однако в основном они прорастают не там, где созревают, а в совершенно другом месте. Каковы они - способы распространения плодов и семян растений? Как это происходит и почему? Давайте узнаем!
Что такое плод
Перед тем как мы подробно рассмотрим способы распространения плодов и семян, следует изучить эти самые понятия. Ведь без элементарных знаний нам будет трудно понять весь процесс и механизм «путешествия» семян и плодов по всему миру. Итак, начнем. Не секрет, что груша, слива, яблоко, земляника, вишня - это плоды фруктовых растений и деревьев, содержащие в себе семена. Считается, что они развиваются из завязей и прочих частей растений, однако не все ботаники согласны с этим.
Некоторые из них уверены, что настоящими плодами можно назвать только те, которые образовываются исключительно на завязях, например, у вишни, сливы, томатов, мака и т.д. Плоды, которые развиваются из других частей цветков и растений, принято называть ложными. К примеру, земляника вообще образована разросшимся цветоложем. О какой завязи здесь вообще можно говорить! В итоге ученые решили рассматривать плоды как результат видоизменения всего цветка. При этом если в начале своего «жизненного пути» они еще как-то могут сохранить некоторые признаки цветка, то уже после созревания совсем теряют или сильно видоизменяют их.
Как устроены плоды растений
Снаружи каждый плод окружен так называемым околоплодником, защищающим от повреждений и высыханий зреющие внутри семена. В свою очередь, околоплодники делятся на сочные и сухие. Например, сочным околоплодником можно назвать мякоть спелого арбуза, дыни или персика. Незрелый же околоплодник - вяжущий, горький, кислый, невкусный. В этот период он предохраняет сам плод от несвоевременного поедания, а его еще незрелые семена - от скорой порчи.
Виды плодов
Чтобы понять, как распространяются семена и плоды тех или иных растений и деревьев, необходимо знать, что к сочным плодам ботаники относят:
- многосеменные (тыква, ягода, яблоко, гранат);
- односеменные (персик, абрикос, манго, вишня, черемуха, чернослив).
Как следует из названия плода, в односеменных имеется одна косточка. Еще их называют костянками. Однако и здесь есть свое исключение: например, ягода ежевики - это многокостянка, но является односеменным плодом.
Способы распространения плодов и семян напрямую зависят от их размеров, веса и формы. Как уже было сказано выше, плоды бывают сочными и сухими. Сухие, в свою очередь, делятся на вскрывающиеся и невскрывающиеся. Например, вскрываются (лопаются) после своего созревания околоплодники спелых бобов, стручков, а также коробочки мака. Но вот, к примеру, околоплодник лещины очень твердый и одеревенелый. Сам он ни за что на свете не вскроется. Он имеет одно единственное семя, которое мы прекрасно знаем: орешек.
Еще одним видом плода является коробочка. Обычно она имеет от 3 до 5 гнезд с семенами. Когда эти семена созревают, то их «домик» начинает лопаться. Например, коробочки зверобоя или табака дают трещины вдоль своих перегородок, после чего распадаются на отдельные части. В то же время у «домиков» лилий, гиацинтов, тюльпанов и хлопчатников растрескиваются лишь стенки, а у тополя и ивы коробочки вообще трещат по швам. Самой известной коробочкой является стручок, который во время созревания с треском распадается на две створки.
Считается ли плодом ягода
Да. Это своеобразный плод, имеющий в своем составе множество семян, но не имеющий косточек. Если ягода спелая, то у нее появляется сочный и мясистый околоплодник (виноград, клубника, брусника, клюква, черника). Именно поэтому, с точки зрения ученых-ботаников, вишня не является ягодой, а помидоры являются! Сюда же можно отнести и цитрусовые плоды, которые тоже являются ягодами:
- мандарины;
- апельсины;
- лимоны;
- померанцы;
- грейпфруты.
Дело в том, что гнезда с семенами, расположенными внутри вышеупомянутых плодов, заполнены ароматным экзотическим соком. Ягодами можно назвать и плоды :
- дыни;
- арбузы;
- огурцы.
Простому обывателю это, конечно же, режет слух, а вот профессиональные ботаники уже давно свыклись с той мыслью, что формально арбуз и огурец не только ягоды, но и родственники.
Как выглядит семя изнутри
Распространение плодов и семян (2 класс, ознакомление на уроках биологии учащихся с теми или иными способами «путешествия» семян и плодов различных растений) немыслимо без участия в этом человека, животных и, конечно же, воды и ветра. Но чтобы понять, как такое маленькое семя может «путешествовать» по свету, необходимо кратко ознакомиться с его строением. Так, любое семя покрыто кожурой. На гладких семенах виден рубчик, образующийся на тех местах, где он отделяется от семяножки.
Если хорошо присмотреться, то рядом с таким рубчиком можно увидеть микрополярное отверстие, именуемое в научной среде микропиле. Где-то поблизости имеется и кончик корня. Именно он при прорастании семени самым первым появляется наружу. Плотная кожура защищает семя от различных повреждений и в то же время пропускает влагу, не мешая прорастанию зародыша - главной части всех семян. Он образуется лишь после оплодотворения яйцеклетки и состоит обычно из стебелька, корешка и почечки.
Как распространяются семена растений в природе
Ну вот мы и подошли к главному. Как уже было сказано выше, редко проросшие семена дают жизнь новым растениям, поскольку в подавляющем большинстве случаев произрастают не там, где они созревали. Почему это происходит? Все просто: на новые места они «путешествуют» посредством людей, животных и самой матушки-природы! Если условия для новой жизни окажутся вполне подходящими, эти семена начнут прорастать, а если нет - погибнут.
- Прекрасным способом их распространения является перекрестное благодаря которому могут образовываться новые виды представителей флоры. Это тот минимум, который дает жизнь новым растениям. Конечно же, способы распространения плодов и семян растений не ограничиваются лишь опылением.
- Неприятные человеку на вкус или вовсе ядовитые плоды и семена являются весьма привлекательной пищей для птиц. При этом семена, имеющие твердую оболочку, просто не способны перевариться в их желудках. В итоге они вместе с птичьим пометом (гуано) переносятся на дальние расстояния от места своего первоначального «рождения». Но этим роль птиц в распространении новой жизни растений не ограничивается!
- Многие птицы, устраивая себе запасы на зиму, тащат семена и плоды различных растений в гнезда. Часть их просто теряется во время перелетов пернатых, падая на новые места. Например, постоянно запасаются желудями, часть из которых теряется и прорастает со временем.
- Еще одни помощники в прорастании семян и плодов - это муравьи. Эти маленькие, но полезные в природе существа уносят к себе в гнезда семена самых разных растений, в особенности богатых эфирными маслами (василек, чистотел, медуница, кислица, фиалка). Как и птицы, муравьи львиную долю собранных семян теряют в пути. Кстати говоря, этим маленьким пронырам в основном доступны именно семена трав.
Как еще «путешествуют» плоды и семена растений
В основном они распространяются с помощью ветра. Семена при этом разлетаются гораздо лучше, чем уже сформировавшиеся плоды. Но об этом позже. Как известно, в природе есть и так называемые «живые» плоды, которые самостоятельно цепляются за шерсть животных, случайно пробегавших мимо, а также прилипают к одежде человека. К примеру, таковыми являются плоды репейника, череды, дурнишника и лопуха.
Здесь ученые-ботаники особенно отмечают пизонию - кустарник или дерево, произрастающее на островах Тихого океана. Плод этого заключен в специальную чашечку, усаженную рядами различных липких волосков. Именно они позволяют плодам пизонии легко приклеиваться к любому животному или предмету. Нередко в природе можно заметить рептилий и мелких птиц, полностью облепленных такими плодами. К сожалению, в этом случае животные не могут полноценно двигаться и погибают.
«Путешествие» по воздуху
Вы знаете, что плоды и семена могут распространяться с помощью ветра, т.е. по воздуху? Например, это происходит в высокогорных степях, в саваннах и пустынях, где постоянно гуляют сильные ветра. В этом случае семена просто разлетаются в разные стороны и на огромные расстояния. Особенно хорошо приходится семенам, имеющим плоскую форму и малые размеры (колокольчик, хмель, вереск, заразиха, эвкалипт).
Крылатые семена и плоды
Интересным будет узнать, как распространяются с помощью ветра семена, имеющие так называемые крылья. Они появились у тех растений, которые произрастают исключительно на открытых местностях. Этими «крыльями» являются специфические волоски, которыми сплошь покрыты семена (например, у ветреницы). У тополей и ив семена вообще снабжены хохолками, состоящими из тончайших волосков.
У лещины, граба, ольхи и березы плоды - это маленькие орешки, снабженные крыльями. По одному крылу имеют плоды ясеней и кленов. Кстати говоря, именно поэтому они кружатся при падении. Распространяются с помощью ветра семена и плоды осоки вздутой, пузырника, астрагалов. Любопытно, что у этих растений они путешествуют в воздушных шарах, которые образуются при помощи воздушных мешочков, покрывающих их.
Перекати-поле
Наверное, каждый хотя бы раз слышал о таком причудливом растении. Научное название ему - качим метельчатый. В осеннее время оно имеет свойство полностью отрываться от своего корня. Рыхлые и шаровидные кусты этого растения с созревшими плодами распространяются с помощью ветра. Семена у качима метельчатого спрятаны в коробочках, зубцы которых имеют загнутую внутрь форму. Это позволяет семенам высыпаться наружу лишь во время довольно сильных порывов ветра, уносящего их на большие расстояния.
«Путешествие» по воде
Не всегда плоды и семена растений распространяются с помощью ветра. Семена нередко «путешествуют» по ручьям и рекам, переносятся морскими течениями и потоками дождя. Например, кокосовый орех может оставаться на плаву в открытом море годами, не теряя при этом своей всхожести. Нередко от берега может отламываться целый участок суши с произрастающими на нем пальмами и кустарниками, а также с обитающими там животными. Такие островки начинают плыть по течению, распространяя семена своих деревьев на тысячи километров.
Загрузка...