Распространение растений в современной окружающей среде

29.01.2014

Рассеивание семян - очень важный этап в жизни растений. Природная среда постоянно меняется, возникают неблагоприятные для жизни некоторых видов условия (похолодание, осушение территории, появление болезней или вредителей).

Чтобы избежать вымирания вида нужно распространиться на другие участки. Особенно благоприятными для заселения являются участки с поврежденным растительным покровом, на которых будут формироваться новые растительные группировки.

Освоение новых местностей способствует развитию приспособительных возможностей вида, формообразованию, а иногда и видообразованию. Итак, благодаря рассеиванию семян обеспечивается процветание, сохранение и развитие вида.

Способ распространения часто обусловливает эволюцию приспособлений в направлении, обеспечивающем наиболее эффективное использование какого-либо агента распространения: ветра, воды, животных, человека. Согласно этому растения, у которых плоды и семена разносятся ветром, называются «анемохорами», водой - «гидрохорами», животными - «зоохорами», человеком - «антропохорами». Эти термины образованы от греческих слов, в которых «хорео» - означает распространение. Способ распространения у большинства растений определяется характером местности, в которой они растут, а также тем, какие агенты распространения могут обеспечить надежное расселение в этих условиях. Так, в верхних ярусах леса всегда дует ветер, и большинство деревьев имеет плоды и семена с приспособлениями, благодаря которым они могут держаться в воздухе и переноситься на расстояния, которые достигают иногда нескольких километров. Травянистые растения, семена и плоды которых имеют летательные аппараты, также распространены там, где «перелет» обеспечивает быстрое и эффективное их рассеивание: в степях, на склонах, опушках и т.д.

Приспособления к распространению ветром совершенствуются в двух направлениях: уменьшение массы диаспоры и образование различных летательных аппаратов. Например, у булатки красной из семейства орхидных одно семя имеет массу только 0,002 мг, у волчков семя немного тяжелее - около 0,01 мг. Такие семена часто имеют ямчато-сетчатую поверхность, иногда с особыми пузырьками. Растения, имеющие мелкие семена, чрезвычайно плодовиты. Их коробочки имеют особое строение. Щели в них располагаются так, что семена легко выдуваются воздушным течением, которое там образуется даже в безветренную погоду. Однако такие мелкие семена разносятся не очень далеко (у волчка подсолнечного не более чем на сто метров).

Как ученые определяют это расстояние? На разном расстоянии от растения раскладывают стекло с желатином или доски, покрытые клейким веществом. Затем измеряют расстояние от растения до самого дальнего стекла или доски, на которые попали семена исследуемого вида. Есть и другой способ: осенью выделить плодоносящее растение, а весной сосчитать все сеянцы, выросшие из его семян, и измерить расстояние до самого удаленного из них. Конечно, нужно выбирать такие участки, где бы исследуемые растения были более или менее изолированными.

Плоды и семена анемохоров с летательными аппаратами более заметны, поэтому известны многим. Кто не видел парашютики одуванчика, тополиный пух или крылатки кленов? Наиболее распространены различные образования из волосков. Так, семя хлопчатника со всех сторон покрыто длинными волосками. У ивы, тополя, осины волоски образуют челку у основания семени, у ваточника он образуется на верхушке семянки. Челки бывают простые и перистые, разной плотности и длины, опадающие и неопадающие. Перистые челки более совершенные, хорошо приспособлены к полету. У некоторых видов, например, у одуванчика или козлобородника, челка поднимается над плодом на тоненьких отростках, напоминающих зонтик. При горизонтальных порывах ветра челка изгибается как парус, и плод или семя быстро мчится вдаль. Волоски летательных аппаратов растений распрямляются только в сухую погоду. При повышенной влажности они опадают и не могут поддерживать плод в воздухе. В коробочке или в корзине волоски челок плотно сжаты, как и створки коробочек и обертки корзинок, а когда в погожие дни коробочки и корзинки широко раскрываются, распрямляются также волоски челки. Благодаря этому семенам становится тесно и, уже не помещаясь в своем «хранилище», они поднимаются над отверстием, откуда легко выдуваются ветром.

Не менее интересные летательные аппараты в виде крыловидных придатков. Они имеют разнообразную форму и положение относительно семени. Строение их настолько совершенно, что авиаконструкторы использовали эти образования природы как образцы при конструировании планеров, пропеллеров и т.д. Структура крыла определяет продолжительность падения семени, характер (например, парящий или винтовой) и дальность полета.

По форме существует несколько типов крыловидных придатков - крыловидная кайма, широкая у вяза и узкая у ленка обычного. У клена и сосны семя в верхней части имеет длинное неравностороннее крыло. А семя айланта размещено в центре крыла. Плоды ясеня имеют равнобедренные крылья. У щавеля и чертополоха на время плодоношения очень разрастаются листочки околоцветника, которые служат парашютом. У других растений, например, у скабиоза, такое же назначение имеет внешняя чашечка, которая очень разрастается у плодов. У клевера земляничного и заячьего клевера многолистовые чашечки у плодов надуваются и становятся похожими на воздушные шарики. У других растений, таких как пузырчатка, надуваются сами плоды. Распространению плодов сон- травы способствуют перистые столбики, скумпии - пушистые вегетативные веточки, которые развиваются вокруг плодов.

В процессе эволюции возникло еще одно приспособление для рассеивания семян. Многие виды растений, широко распространенные в степях (зопник колючий, николайчики полевые, щирица белая, васильки распростертые) имеют разветвленный у основания стебель. Как только семена начинают созревать, прочные упругие ветви сгибаются к основанию, растение высыхает и становится похожим на шар. Ветер легко срывает такое растение или выдергивает вместе с корнем и, как мяч, катит по степи, тем самым рассеивая семена. Поэтому и получили подобные растения название перекати-поле.



Фото и Видео