Распространение растений по всей территории планеты – это процесс, который постоянно совершенствуется природой. Все растительные культуры, которые встречаются на Земле, обладают какими-то своими методами размножения, в которых могут участвовать прочие растения, животные, природные явления и пр. Некоторые способы распространения растений плодами и семенами особенно интересны. Подобные способы могут показаться чуть ли не чудом даже самым стойким скептикам. Поговорим о возможностях природы в таком вопросе чуть более подробно.

После того, так на культуре формируются семена или плод, они созревают и отделяются от родительского растения. Ботаники утверждают, что чем дальше относится такой посадочный материал, тем меньшей будет вероятная конкуренция от родительской особи. Кроме того при широком распространении у растений появляется шанс на колонизацию новых территорий и увеличение размера популяции.

Распространение плодов и семян растений

Распространение животными

Считается, что распространение плодов и семян животными является достаточно надежным, так как разные звери активно посещают участки с высокой плодородностью, на которых семена будут отлично расти. Многие плоды имеют на себе колючки или специальные крючочки, которые цепляются на кожу или на шерсть животных, оказавшихся рядом, что способствует их перенесению на значительное расстояние, после чего они «рано или поздно» упадут в грунт либо будут содраны, но все равно попадут в него.

Яркими примерами таких растений можно назвать лопух, подмаренник цепкий, морковку, череду, лютик, гравилат, а также репешок.

Так гравилат имеет особенные крючочки на столбике, а плоды лопуха окружаются крючкоподобными листиками обертки, также на них есть небольшие достаточно жесткие волоски, способные проникать в кожу и провоцировать раздражение (это приводит к расчесыванию и последующему отпаданию плодов). Подмаренник, морковь и лютик обладают перикарпием, окруженным выростами, похожими на прицепки. А череда имеет на плоде летучку, как у одуванчика, однако с достаточно прочными шипами.

К этой группе растений также можно отнести культуры с сочными плодами, к примеру, ежевику, сливу, томат, яблоню и землянику. После того, как их съедят животные, семена проходят сквозь пищеварительный тракт и попадают наружу с испражнениями. После падения на плодородный грунт такой посадочный материал без труда прорастает.

Распространение ветром

У тех растений, плоды и семена которых переносятся ветром, наличествуют специальные приспособления, облегчающие этот процесс. К таковым можно отнести летучки, их можно увидеть на семенах ивы, кипрея, одуванчика, хлопчатника. Кроме того такое приспособление характерно и для клена, граба, ясеня и пр.

У определенных культур плод похож на коробочку, которая располагается на ножке и колышется ветром, что приводит к рассыпанию многочисленных мелких семян. Такие растения представлены маком, чернушкой, наперстянкой и пр.

У некоторых представителей флоры семена являются столь мелкими и легкими, что могут разноситься ветром, не имея для этого никаких дополнительных приспособлений. В эту группу можно отнести орхидеи. У таких растений семена выпадают после растрескивания шва между плодолистиками. При этом посадочный материал выбрасывается из них достаточно сильным толчком. Дополнительно некоторые растения могут иметь на своих семенах приспособления для переноски ветром, как пример, можно привести кипрей.

Распространение водой

Достаточно немного растений имеют плоды или семена, которые специально приспособились для водного распространения. Такой посадочный материал содержит небольшие воздушные полости, которые удерживают его на поверхности водоема. Как пример можно привести кокосовый орех, представляющий собой костянку с волокнистым покровом и значительным количеством воздухоносных полостей. К такой группе растений относится и кувшинка, чье семя обладает губчатой оболочкой, которая происходит из ножки семязачатка.

Случайные распространения

Ботаники не строго разделяют семена и плоды по категориям, зависящим от метода их распространения. Многие культуры могут распространяться несколькими вышеназванными способами, а то и всеми ими. Самым главным фактором случайного распространения является человек, ведь семена могут с легкостью переноситься на одежде, цепляться к грузам и попадать таким образом на значимое расстояние от родительского растения. Многие зерновые культуры засоряются семенами сорняков. Кроме того посадочный материал может случайно распространяться ураганами, наводнениями и пр.

Самые интересные способы распространения семян растений

Одним из любопытных примеров такого распространения можно назвать процесс разбрасывания семян удивительным растением бешеный огурец. Его плод схож на вид с обычным огурцом, а после достижения полной зрелости его мясистые ткани, окружающие семена, становятся слизистой массой. После того, как плод отделяется от плодоножки, возникает давление на его содержимое, сравнимое с принципом реактивной тяги, благодаря чему происходит разбрасывание семян на значительную площадь. Происходит это наподобие выстрела пушки. Похожим методом распространения семян обладает также обыкновенная кислица.

Бобовые культуры способны выталкивать семена на достаточно большое расстояние, а эшшольция откидывает от себя весь плод вместе с созревшими семечками.

Итак, существует довольно много способов, обеспечивающих размножение и распространение растений по нашей планете.

Половое размножение у семенных растений, к которым относятся цветковые и голосеменные, осуществляется с помощью семян. При этом обычно бывает важно, чтобы семена оказались на достаточно удаленном расстоянии от родительского растения. В этом случае больше шансов, что молодым растения не придется конкурировать за свет и воду как между собой, так и со взрослым растением.

Покрытосеменные (они же цветковые) растения в процессе эволюции растительного мира решили проблему распространения семян наиболее успешно. Они «изобрели» такой орган как плод.

Плоды служат приспособлением к определенному способу распространения семян. По-сути, чаще всего распространяются плоды, а семена вместе с ними. Поскольку способов распространения плодов достаточно много, то существует множество разновидностей плодов. Основными способами распространения плодов и семян являются следующие:

с помощью ветра,

животными (в том числе птицами и человеком),

саморазбрасыванием,

с помощью воды.

Плоды растений, которые распространяются ветром, имеют специальные приспособления, увеличивающие их площадь, но не увеличивающие их массу. Это различные пушистые волоски (например, плоды тополя и одуванчика) или крыловидные выросты (как у плодов клена). Благодаря таким образованиям, семена долго парят в воздухе, а ветер их относит всё дальше и дальше от родительского растения.

В степи и полупустыне нередко растения засыхают, и ветер обламывает их у корня. Перекатываемые ветром, засохшие растения рассыпают по местности свои семена. Таким «перекати-поле» растениям, можно сказать, не нужны даже плоды для распространения семян, так как с помощью ветра их распространяет само растение.

С помощью воды распространяются семена водных и околоводных растений. Плоды таких растений не тонут, а уносятся течением (например, у ольхи, растущей по берегам). Причем это не обязательно мелкие плоды. У кокосовой пальмы они крупные, но легкие, поэтому не тонут.

Приспособления плодов растений к распространению животными более разнообразные. Ведь животные, птицы и человек могут по-разному распространять плоды и семена.

Плоды некоторых покрытосеменных приспособлены к тому, чтобы цепляться за шерсть животных. Если, например, животное или человек пройдет рядом с репейником, то за него зацепится несколько колючих плодов. Рано или поздно животное их сбросит, но семена репейника окажутся уже относительно далеко от исходного места. Кроме репейника, примером растения с плодами-зацепками является череда. Ее плоды относятся к типу семянки. Однако у этих семянок есть маленькие шипы, покрытые зубчиками.

Сочные плоды позволяют растениям распространять их семена с помощью животных и птиц, которые поедают эти плоды. Но как же они их распространяют, если плод и семена вместе с ним съедены и переварены животным? Дело в том, что переваривается в основном сочная часть околоплодника плода, а вот семена - нет. Они выходят из пищеварительного тракта животного. Семена оказываются далеко от родительского растения и окружены пометом, который, как известно, неплохое удобрение. Поэтому сочный плод можно считать одним из самых успешных достижений эволюции живой природы.

Существенную роль в распространении семян сыграл человек. Так плоды и семена многих растений были случайно или намеренно завезены на другие континенты, где они смогли прижиться. В результате сейчас мы можем, например, наблюдать как в Америке растут растения, характерные для Африки, а в Африке - растения, родина которых Америка.

Существует вариант распространения семян с помощью разбрасывания, а точнее саморазбрасывания. Конечно, это не самых эффективный метод, так как семена оказываются всё-равно близко к материнскому растению. Однако такой способ нередко наблюдается в природе. Обычно разбрасывание семян характерно для плодов типа стручок, боб и коробочка. Когда боб или стручок засыхает, его створки скручиваются в разные стороны, и плод растрескивается. Из него с небольшой силой вылетают семена. Так распространяют свои семена горох, акация и другие бобовые.

Плод коробочка (например, у мака) колышется на ветру, и их него высыпаются семена.

Однако саморазбрасывание характерно не только для сухих семян. Например, у растения под названием бешеный огурец семена вылетают их сочного плода. В нем скапливается слизь, которая под давлением выбрасывается вместе с семенами.

Продолжение. См. № 40/2004

Занимательные вопросы по школьному курсу ботаники

14. Известно, что лесные муравьи распространяют семена некоторых растений. Знаете ли вы такие растения? С какой целью муравьи помогают распространяться растениям, получают ли они сами от растений какую-либо пользу?

Ответ . К группе энтомохорных (распространяемых при помощи насекомых), точнее, мирмекохорных, растений относятся фиалки, грушанки, копытень европейский и некоторые другие. Их семена имеют съедобные выросты, которые привлекают муравьев. Муравьи собирают и переносят семена в свое жилище на значительные расстояния.

16. Как по состоянию цветка кувшинки можно определить время суток и предсказать наступление ненастья?

Ответ . Известно, что цветок кувшинки рано утром (летом в 5–6 ч утра) открывает свои лепестки. К 7–8 ч вечера лепестки закрываются, что позволяет примерно определить время. В преддверии наступающего ненастья (например, дождя, а нужно отметить, что все колебания в изменении погоды растения чувствуют очень «чутко» и загодя) лепестки кувшинки закрываются, и цветок погружается под воду полностью.

17. Известно, что мухомор является ядовитым грибом, однако спиртовая настойка из мухоморов используется при ревматизме и болезнях суставов. Поясните в чем относительность ядовитости любого организма в природе.

Ответ. Действительно мухомор относится к ядовитым грибам и непригоден в пищу ни в каком виде. Однако мухомор содержит такие химические соединения, которые в малых количествах и при разумном применении могут успешно лечить многие недуги. Так, хорошо известны старинные рецепты приготовления настойки из мухоморов, которая успешно лечит ревматизм, подагру, варикозное расширение вен и ряд других болезней. В наше трудное в экономическом плане время, когда не каждая семья может позволить себе дорогостоящие аптечные лекарственные препараты, мы все чаще обращаемся к опыту предков, которые лечились травами и растительными лекарственными средствами и жили долго. Кроме того, лечение химическими препаратами может вызвать и обратный эффект, по принципу «одно лечится, другое калечится». Растительное и другое природное сырье содержит естественные, сбалансированные, созданные самой природой лекарственные препараты. Вот почему любой, даже самый ядовитый организм при разумном использовании может оказаться целебнее самой дорогостоящей разрекламированной пилюли.

18. Почему неверны формулировки «вредный организм» или «ненужный организм»? На конкретных примерах покажите, что в природе нет вредных и ненужных организмов.

Ответ. Безусловно, утверждать, что тот или иной организм «вреден» или «не нужен», бессмысленно. С точки зрения природы, каждый организм выполняет свою функцию, свое «предназначение». «Вредными» организмы называет человек, опираясь на свои понятия о «пользе», – такие утверждения очень условны и неоднозначны. Например, комары, с точки зрения человека, являются вредными организмами, потому что доставляют ему самому много неприятностей. Кроме того, комары являются разносчиками довольно опасной болезни – малярии. Однако в природе все взаимосвязано и взаимообусловлено. Комары являются важным звеном в цепях питания в лесном сообществе, и их исчезновение может подорвать стабильность сообщества. То же можно сказать и о насекомых – вредителях леса. Они повреждают древесину, используемую человеком для разных нужд, но служат пищей для лесных птиц.Сокращение или исчезновение таких насекомых в лесу приведет к сокращению численности некоторых птиц. Можно сделать вывод о том, что все организмы в природе нужны и важны и тесно связаны друг с другом.

20. Что такое «морская капуста»? Является ли она родственницей пищевых растений из семейства крестоцветных? Как человек использует «морскую капусту»?

Ответ. «Морская капуста» – водоросль ламинария, к растениям из семейства крестоцветных никакого отношения не имеет. Она относится к подцарству низших растений, отделу бурых водорослей. Однако, свое название «морская капуста» получила не случайно. Как и у обыкновенной кочанной капусты, у морской в пищу употребляются «листья» – слоевища листовидной формы. «Морская капуста» не только съедобна, она богата йодом, который необходим для нормального функционирования щитовидной железы человека. Салат из морской капусты входит в ежедневный рацион многих жителей Китая, Кореи, Японии. В этих странах даже созданы искусственные плантации по выращиванию «морской капусты».

21. Какими преимуществами обладают растения с крупными, а какими – с мелкими семенами? Приведите примеры таких растений.

Ответ . Размеры семян растений не случайны, они связаны со способом распространения, с экологией растения и с историей формирования вида, рода, семейства, к которому принадлежит растение. Крупные семена имеют больший запас питательных веществ, что обеспечивает прорастающему растению относительную независимость от внешних условий на первых порах. Однако семян больших размеров, как правило, образуется меньше, чем мелких. Большие размеры накладывают определенные ограничения и на способы распространения – такие семена не может разносить ветер или насекомые. Крупные семена лучше заметны животным и легче становятся их добычей, а потому должны либо содержать большие количества токсичных веществ, либо иметь плотные, не поддающиеся действию желудочных соков покровы.
Мелкие семена содержат меньший запас питательных веществ, а, следовательно, шансы на выживание у проростка меньше, особенно если окружающие условия неблагоприятны. Растения с мелкими семенами компенсируют качество прорастания семян их количеством. Мелкие семена легко переносятся ветром на большие расстояния и могут заноситься на гари и вырубки.

22. Почему зерно, хранящееся на складах и в хранилищах, в течение зимы необходимо многократно перекладывать с одного места на другое.

Ответ. Зерно содержит зародыш растения, для которого характерно такое проявление жизненных функций, как дыхание. При дыхании выделяются углекислый газ и вода. Выделившаяся влага может привести к тому, что семена сопреют или покроются плесенью, если их периодически в течение зимы не перекладывать с одного места на другое.

23. Хорошо известно, что растениям, как и животным, присуще выведение из организма ненужных веществ наружу. Какие не нужные растительному организму вещества и как удаляются таким образом?

Ответ. Через листья растение выделяет кислород, образовавшийся в процессе фотосинтеза, а также углекислый газ, образующийся при дыхании. Растения – обитатели засоленного субстрата выделяют избыток солей через особые железки на листьях (например, тамариск, кермек). Ученым хорошо известен факт накопления не нужных многолетнему растению веществ в некротических и отмирающих тканях и органах: перед опаданием листвы, например, дерево «перекачивает» в нее все ненужные, в том числе ядовитые, вещества, таким образом избавляясь от них в процессе листопада.

24. Какие функции может выполнять опушение стебля и листьев у растений разных видов? Поясните на конкретных примерах.

Ответ. Функции опушения очень разнообразны. Волоски на стеблях и листьях могут защищать растение как от перегрева и избыточного испарения, так и от поедания насекомыми. Железистые волоски способны выделять различные вещества, например привлекающие опылителей или позволяющие растениям «общаться» друг с другом (такое явление носит название аллелопатии). Волоски на лепестках ряда цветковых растений служат пищей насекомым-опылителям. Также волоски на лепестках цветков могут служить указателями направления движения насекомым-опылителям, посетившим растение в поисках нектара. У других же растений волоски внутри венчика цветка могут служить своеобразным заграждением для мелких насекомых, которые не способны опылить растение, но посетили его в поисках нектара. Жесткие волоски внутри венчика цветка некоторых растений могут выполнять функцию удерживания насекомого внутри венчика до тех пор, пока опыление не произойдет и тургор в волосках не ослабнет. У росянки волоски на листовой пластинке выделяют клейкую жидкость и ферменты, которые способствуют перевариванию насекомых. Опушение семян может служить приспособлением для прикрепления к шкуре животного-распространителя (череда), либо для распространения ветром (одуванчик).

Продолжение следует

Плоды и семена часто оказываются очень далеко от растений, на которых они созрели. Это объясняется тем, что одни плоды и семена разносятся ветром, другие распространяются животными, человеком, водой, а некоторые саморазбрасыванием, как у акации и бешеного огурца.

Ветром распространяются семена тополя и некоторых других растений.

Семена тополя, покрытые белыми пушистыми волосками, созревают в мае. Спадая с ветвей, они разносятся ветром, скапливаются на земле, напоминая хлопья снега. Благодаря пушистым волоскам ветер разносит семена тополя на большие расстояния. Так же распространяются плоды одуванчика.

Рис. 9.: 1 - одуванчик; 2 - рябина; 3 - лопух; 4 - череда.

Плоды клена имеют два крылатых выроста. Опадая с ветвей, плоды быстро вертятся в воздухе. Поэтому они долго не падают на землю и уносятся далеко в сторону от дерева. Некоторые засохшие степные растения ветер легко отламывает у корня, несет их по земле, перекатывая с места на место, и семена рассеиваются. Степные растения, гонимые ветром, так и называются «перекати-поле».

Водой распространяются плоды и семена не только водных растений, но и наземных. Например, плоды ольхи, которая часто растет по берегам рек, осыпаются в воду, и течением уносит их далеко от материнских растений. Плоды кокосовой пальмы часто падают в море и долго плавают, прежде чем пристанут к берегу и прорастут.

Семена многих сорных растений иногда невольно разносят животные и люди. Так, корзинка лопуха с плодами, называемая соплодием, цепляется за шерсть животных или одежду человека, и плоды оказываются далеко от растений, на которых созрели.

По канавам, около прудов и рек растет сорное растение череда. Соцветия у нее - маленькие корзинки желтого цвета, а плоды - семянки с шипами, покрытыми зубчиками, которые загибаются назад. Пробежит собака по зарослям череды, пройдет другое животное или человек - и маленькие шиповатые плодики плотно прицепятся к. шерсти или одежде, да так, что щеткой не отчистишь, приходится выбирать руками. Попадаются растения не только с цепкими, но и с приклеивающимися плодами. Такие плоды у незабудки.

Семена растений с сочными плодами - рябины, бузины, брусники, черники, черемухи, ландыша - распространяют птицы . Они поедают эти плоды и, перелетая с места на место, вместе с пометом выбрасывают неповрежденные семена съеденных плодов.

Рис. 10. Распространение плодов и семян : 1 - береза; 2 - клен; 3 - бешеный огурец; 4 - мак.

Плоды и семена некоторых растений прилипают или прицепляются к мешкам и тюкам с грузом и оказываются в укромных уголках вагонов, автомобилей, самолетов. При разгрузке семена попадают на землю, прорастают и часто находят себе новую родину. Так, из Европы в Америку в свое время был завезен подорожник, который встречается на тропинках и дорогах. Вот почему коренные жители Америки - индейцы - называют подорожник «следом белого человека».

Саморазбрасывание семян можно наблюдать у многих растений. Например, летом в жаркий, солнечный день около кустов желтой акации можно услышать легкое потрескивание - это растрескиваются и разбрасывают семена созревшие бобы акации.

Разбрасывают свои семена и плоды гороха, бобов, фасоли. Поэтому плоды этих растений надо собирать, не дожидаясь их полного высыхания. Иначе они раскроются, выбросят семена, урожай погибнет.