La diffusione delle piante in tutto il pianeta è un processo che la natura migliora costantemente. Tutte le colture vegetali che si trovano sulla Terra hanno i propri metodi di riproduzione, che possono coinvolgere altre piante, animali, fenomeni naturali, ecc. Alcuni metodi di propagazione delle piante tramite frutti e semi sono particolarmente interessanti. Tali metodi possono sembrare quasi un miracolo anche agli scettici più persistenti. Parliamo un po' più in dettaglio delle capacità della natura in questa materia.

Dopo che i semi o i frutti si sono formati sul raccolto, maturano e vengono separati dalla pianta madre. I botanici affermano che quanto più lontano è il materiale da piantare, tanto meno probabile sarà la concorrenza da parte dell'individuo genitore. Inoltre, con una distribuzione capillare, le piante hanno la possibilità di colonizzare nuovi territori e aumentare le dimensioni della popolazione.

Distribuzione dei frutti e dei semi delle piante

Distribuzione per animali

Si ritiene che la distribuzione di frutti e semi da parte degli animali sia abbastanza affidabile, poiché vari animali visitano attivamente aree ad alta fertilità dove i semi cresceranno bene. Molti frutti hanno spine o ganci speciali che si attaccano alla pelle o al pelo degli animali vicini, il che li aiuta a essere trasportati per una distanza considerevole, dopo di che "prima o poi" cadranno nel terreno o verranno strappati, ma finiranno comunque per in lui.

Esempi vividi di tali piante includono la bardana, la paglia tenace, le carote, lo spago, il ranuncolo, il gravilato e l'agrimonia.

Pertanto, il gravilato ha ganci speciali sulla colonna, e i frutti della bardana sono circondati da foglie uncinate dell'involucro, e hanno anche peli piccoli e abbastanza duri che possono penetrare nella pelle e provocare irritazione (questo porta a graffi e successiva caduta del frutto). La paglia, le carote e i ranuncoli hanno un pericarpo circondato da sporgenze simili ad attaccamenti. E il filo ha una mosca sul frutto, come un dente di leone, ma con spine abbastanza forti.

Questo gruppo di piante comprende anche colture con frutti succosi, ad esempio more, prugne, pomodori, meli e fragole. Dopo essere stati mangiati dagli animali, i semi attraversano il tratto digestivo e vengono escreti con le feci. Dopo essere caduto su un terreno fertile, tale materiale di piantagione germina senza difficoltà.

Propagazione del vento

Quelle piante i cui frutti e semi vengono trasportati dal vento hanno dispositivi speciali che facilitano questo processo. Questi includono sostanze volatili; possono essere visti sui semi di salice, epilobio, dente di leone e cotone. Inoltre questo adattamento è tipico anche dell'acero, del carpino, del frassino, ecc.

In alcune colture, il frutto sembra una scatola, che si trova su un gambo e oscilla al vento, il che porta alla dispersione di numerosi piccoli semi. Tali piante sono rappresentate dal papavero, dalla nigella, dalla digitale, ecc.

In alcuni rappresentanti della flora, i semi sono così piccoli e leggeri che possono essere trasportati dal vento, senza disporre di dispositivi aggiuntivi per questo. Le orchidee possono essere incluse in questo gruppo. In tali piante, i semi cadono dopo la cucitura tra le fessure dei carpelli. In questo caso, il materiale di semina viene espulso da essi con una spinta abbastanza forte. Inoltre, alcune piante possono avere dispositivi sui semi per il trasporto tramite il vento, ad esempio l'epilobio.

Diffusione tramite acqua

Molte piante hanno frutti o semi particolarmente adatti alla distribuzione acquatica. Questo materiale di semina contiene piccole cavità d'aria che lo trattengono sulla superficie del serbatoio. Un esempio è il cocco, che è una drupa con un rivestimento fibroso e un numero significativo di cavità d'aria. Di questo gruppo di piante fa parte anche la ninfea, il cui seme ha un guscio spugnoso che proviene dal gambo dell'ovulo.

Spread casuali

I botanici non dividono rigorosamente semi e frutti in categorie a seconda del loro metodo di distribuzione. Molte colture possono essere diffuse con diversi o tutti i metodi sopra indicati. Il fattore più importante nella diffusione accidentale è l’uomo, perché i semi possono facilmente essere trasportati sui vestiti, aggrapparsi ai carichi e quindi cadere a una distanza significativa dalla pianta madre. Molti raccolti di cereali sono contaminati da semi di piante infestanti. Inoltre, il materiale vegetale può essere distribuito accidentalmente da uragani, inondazioni, ecc.

I modi più interessanti per distribuire i semi delle piante

Uno degli esempi interessanti di tale distribuzione è il processo di dispersione dei semi da parte della straordinaria pianta del cetriolo pazzo. Il suo frutto è simile nell'aspetto a un normale cetriolo e, una volta completamente maturo, il tessuto carnoso che circonda i semi diventa una massa viscida. Dopo che il frutto è stato separato dal gambo, sul suo contenuto si forma una pressione, paragonabile al principio della spinta del getto, grazie alla quale i semi vengono sparsi su una vasta area. Ciò avviene come un colpo di cannone. Anche l'acetosa comune ha un metodo simile di dispersione dei semi.

I legumi sono in grado di spingere i semi a una distanza abbastanza grande e l'eschscholzia butta via l'intero frutto insieme ai semi maturi.

Quindi, ci sono diversi modi per garantire la riproduzione e la diffusione delle piante sul nostro pianeta.

La riproduzione sessuale nelle piante da seme, che comprendono piante da fiore e gimnosperme, viene effettuata utilizzando i semi. In questo caso, di solito è importante che i semi siano sufficientemente distanti dalla pianta madre. In questo caso ci sono maggiori possibilità che le giovani piante non debbano competere per luce e acqua, sia tra loro che con la pianta adulta.

Nel processo di evoluzione del mondo vegetale, le angiosperme (note anche come piante da fiore) hanno risolto con maggior successo il problema della distribuzione dei semi. Hanno "inventato" un organo come il feto.

I frutti servono come adattamento a un particolare metodo di dispersione dei semi. In effetti, molto spesso i frutti si diffondono e con essi i semi. Poiché esistono molti modi per distribuire la frutta, esistono molte varietà di frutta. I principali metodi di dispersione dei frutti e dei semi sono i seguenti:

con l'aiuto del vento,

animali (compresi uccelli e esseri umani),

auto-diffondente,

utilizzando l'acqua.

I frutti delle piante distribuite dal vento possiedono adattamenti speciali che ne aumentano l'area, ma non ne aumentano la massa. Si tratta di vari peli soffici (ad esempio frutti di pioppo e dente di leone) o escrescenze a forma di ala (come i frutti di acero). Grazie a tali formazioni, i semi fluttuano a lungo nell'aria e il vento li trasporta sempre più lontano dalla pianta madre.

Nella steppa e nel semideserto le piante spesso seccano e il vento le spezza alla radice. Spinte dal vento, le piante essiccate spargono i loro semi in tutta l'area. Tali piante “tumbleweed”, si potrebbe dire, non hanno nemmeno bisogno dei frutti per spargere i loro semi, poiché è la pianta stessa a spargerli con l'aiuto del vento.

I semi di piante acquatiche e semiacquatiche vengono sparsi con l'aiuto dell'acqua. I frutti di tali piante non annegano, ma vengono portati via dalla corrente (ad esempio, l'ontano che cresce lungo le rive). Inoltre, questi non sono necessariamente piccoli frutti. Nella palma da cocco sono grandi, ma leggeri, quindi non affondano.

Gli adattamenti dei frutti delle piante alla distribuzione da parte degli animali sono più diversificati. Dopotutto, gli animali, gli uccelli e gli esseri umani possono distribuire frutti e semi in modi diversi.

I frutti di alcune angiosperme sono adattati ad aderire al pelo degli animali. Se, ad esempio, un animale o una persona passa accanto a una bardana, diversi frutti spinosi vi rimarranno impigliati. Prima o poi l'animale li lascerà cadere, ma i semi di bardana saranno già relativamente lontani dal luogo originale. Oltre alla bardana, un esempio di pianta con uncini da frutto è la successione. I suoi frutti sono del tipo achenio. Tuttavia questi acheni presentano piccole spine ricoperte di dentelli.

I frutti succosi consentono alle piante di spargere i loro semi con l'aiuto di animali e uccelli che mangiano questi frutti. Ma come fanno a diffonderli se il frutto e i semi insieme ad esso vengono mangiati e digeriti da un animale? Il fatto è che principalmente la parte succosa del pericarpo del frutto viene digerita, ma i semi no. Escono dal tratto digestivo dell'animale. I semi finiscono lontani dalla pianta madre e sono circondati da escrementi che, come sapete, sono un buon fertilizzante. Pertanto, il frutto succoso può essere considerato una delle conquiste di maggior successo nell'evoluzione della natura vivente.

Gli esseri umani hanno svolto un ruolo significativo nella diffusione dei semi. Pertanto, i frutti e i semi di molte piante furono introdotti accidentalmente o intenzionalmente in altri continenti, dove poterono mettere radici. Di conseguenza, ora possiamo, ad esempio, osservare come le piante caratteristiche dell'Africa crescono in America e le piante originarie dell'America crescono in Africa.

Esiste un'opzione per spargere i semi usando la dispersione, o meglio l'auto-diffusione. Naturalmente questo non è il metodo più efficace, poiché i semi sono ancora vicini alla pianta madre. Tuttavia, questo metodo è spesso osservato in natura. Tipicamente, la dispersione dei semi è tipica dei frutti del tipo baccello, fagiolo e capsula. Quando un fagiolo o un baccello si secca, i suoi lembi si arricciano in direzioni diverse e il frutto si spezza. I semi volano via con poca forza. È così che piselli, acacia e altri legumi diffondono i loro semi.

Una capsula del frutto (ad esempio un papavero) ondeggia nel vento e da essa cadono i semi.

Tuttavia, l’autodiffusione non si limita ai semi secchi. Ad esempio, in una pianta chiamata cetriolo pazzo, i semi volano fuori dal frutto succoso. Al suo interno si accumula muco, che sotto pressione viene espulso insieme ai semi.

Continuazione. Vedi n. 40/2004

Domande interessanti per un corso di botanica scolastico

14. È noto che le formiche del legno disperdono i semi di alcune piante. Conosci queste piante? A che scopo le formiche aiutano le piante a diffondersi; ricevono loro stesse qualche beneficio dalle piante?

Risposta. Il gruppo delle piante entomocore (distribuite dagli insetti), o più precisamente mirmecocore, comprende le viole, le piante invernali, la alghetta e alcune altre. I loro semi hanno escrescenze commestibili che attirano le formiche. Le formiche raccolgono e trasportano i semi nelle loro case per distanze considerevoli.

16. Come si può determinare l'ora del giorno e prevedere l'inizio del maltempo in base allo stato di un fiore di ninfea?

Risposta. È noto che il fiore della ninfea apre i suoi petali al mattino presto (alle 5-6 del mattino in estate). Entro le 19-20 i petali si chiudono, il che consente di determinare approssimativamente l'ora. Alla vigilia dell'avvicinarsi del maltempo (ad esempio la pioggia, e va notato che le piante avvertono tutte le fluttuazioni dei cambiamenti meteorologici in modo molto "sensibile" e in anticipo), i petali della ninfea si chiudono e il fiore è completamente sommerso dall'acqua. acqua.

17. È noto che l'agarico muscario è un fungo velenoso, ma la tintura alcolica dell'agarico muscario viene utilizzata per i reumatismi e le malattie articolari. Spiegare la relatività della tossicità di qualsiasi organismo in natura.

Risposta. In effetti, l'agarico muscario è un fungo velenoso e non è adatto al cibo in nessuna forma. Tuttavia, l’agarico muscario contiene composti chimici che, in piccole quantità e se usati con saggezza, possono trattare con successo molti disturbi. Pertanto, sono ben note antiche ricette per preparare la tintura di agarico volante, che tratta con successo reumatismi, gotta, vene varicose e una serie di altre malattie. Nei nostri tempi economici difficili, quando non tutte le famiglie possono permettersi farmaci costosi, ci rivolgiamo sempre più all'esperienza dei nostri antenati, che venivano curati con erbe e rimedi erboristici e vivevano a lungo. Inoltre, il trattamento con prodotti chimici può provocare anche l’effetto opposto, secondo il principio “una cosa si cura, un’altra si paralizza”. Le piante e altre materie prime naturali contengono medicinali naturali ed equilibrati creati dalla natura stessa. Ecco perché qualsiasi organismo, anche il più velenoso, se usato con saggezza, può rivelarsi più curativo della pillola pubblicizzata più costosa.

18. Perché le formulazioni “organismo dannoso” o “organismo non necessario” sono errate? Utilizza esempi specifici per dimostrare che in natura non esistono organismi dannosi o non necessari.

Risposta. Naturalmente non ha senso affermare che questo o quell'organismo sia “dannoso” o “non necessario”. Dal punto di vista della natura, ogni organismo svolge la propria funzione, il proprio “scopo”. Le persone chiamano gli organismi "dannosi" in base al loro concetto di "beneficio" - tali affermazioni sono molto condizionate e ambigue. Ad esempio, le zanzare, dal punto di vista umano, sono organismi dannosi perché gli causano non pochi problemi. Inoltre, le zanzare sono portatrici di una malattia piuttosto pericolosa: la malaria. Tuttavia, in natura tutto è interconnesso e interdipendente. Le zanzare rappresentano un anello importante nella catena alimentare di una comunità forestale e la loro scomparsa potrebbe minare la stabilità della comunità. Lo stesso si può dire degli insetti: i parassiti delle foreste. Danneggiano il legno utilizzato dall'uomo per varie necessità, ma servono anche come cibo per gli uccelli della foresta. La riduzione o la scomparsa di questi insetti nella foresta porterà a una riduzione del numero di alcuni uccelli. Possiamo concludere che tutti gli organismi in natura sono necessari e importanti e sono strettamente correlati tra loro.

20. Cos'è il "cavolo di mare"? È legato alle piante alimentari della famiglia delle crocifere? Come fa una persona a usare le alghe?

Risposta. Il "cavolo di mare" è un'alga di alghe che non ha nulla a che fare con le piante della famiglia delle crocifere. Appartiene al sottoregno delle piante inferiori, al dipartimento delle alghe brune. Tuttavia, non è un caso che le alghe abbiano preso il nome. Come il cavolo comune, il cavolo di mare utilizza le “foglie” – tallo a forma di foglia – come cibo. Il "cavolo di mare" non è solo commestibile, è ricco di iodio, necessario per il normale funzionamento della ghiandola tiroidea umana. L'insalata di cavolo riccio è inclusa nella dieta quotidiana di molti residenti in Cina, Corea e Giappone. In questi paesi sono state create addirittura piantagioni artificiali per la coltivazione del “cavolo di mare”.

21. Quali vantaggi hanno le piante con semi grandi e quali vantaggi hanno le piante con semi piccoli? Fornisci esempi di tali piante.

Risposta. La dimensione dei semi delle piante non è casuale; sono legate al metodo di distribuzione, all'ecologia della pianta e alla storia della formazione della specie, del genere, della famiglia a cui appartiene la pianta. I semi grandi hanno un maggiore apporto di sostanze nutritive, il che fornisce inizialmente alla pianta germinante una relativa indipendenza dalle condizioni esterne. Tuttavia, di norma, vengono prodotti meno semi grandi rispetto a quelli piccoli. Le grandi dimensioni impongono alcune restrizioni sui metodi di distribuzione: tali semi non possono essere diffusi dal vento o dagli insetti. I semi di grandi dimensioni sono più visibili agli animali e più facili da predare, e quindi devono contenere grandi quantità di sostanze tossiche o avere coperture dense e resistenti all'azione dei succhi gastrici.
I semi piccoli contengono meno nutrienti e quindi la piantina ha meno possibilità di sopravvivenza, soprattutto se le condizioni ambientali sono sfavorevoli. Le piante con semi piccoli compensano la qualità della germinazione dei semi con la loro quantità. I piccoli semi vengono facilmente trasportati dal vento su lunghe distanze e possono essere trasportati in zone bruciate e radure.

22. Perché il grano immagazzinato nei magazzini e nei magazzini deve essere trasferito ripetutamente da un luogo all'altro durante l'inverno?

Risposta. Il grano contiene l'embrione di una pianta, caratterizzata da manifestazioni di funzioni vitali come la respirazione. Quando respiri, vengono rilasciate anidride carbonica e acqua. L'umidità rilasciata può far seccare o ammuffire i semi se non vengono periodicamente trasferiti da un luogo all'altro durante l'inverno.

23. È noto che le piante, come gli animali, sono caratterizzate dall'eliminazione delle sostanze non necessarie dall'organismo. Quali sostanze non sono necessarie all'organismo vegetale e come vengono eliminate in questo modo?

Risposta. Attraverso le foglie la pianta rilascia l'ossigeno prodotto durante la fotosintesi, nonché l'anidride carbonica prodotta durante la respirazione. Le piante che popolano substrati salini secernono sali in eccesso attraverso ghiandole speciali sulle foglie (ad esempio tamerici, kermek). Gli scienziati sono ben consapevoli del fatto che le sostanze che non sono necessarie a una pianta perenne si accumulano nei tessuti e negli organi necrotici e morenti: prima che le foglie cadano, ad esempio, un albero “pompa” in esso tutte le sostanze non necessarie, comprese quelle tossiche, quindi liberarsene durante la caduta delle foglie.

24. Quali funzioni può svolgere la pubescenza di steli e foglie in piante di specie diverse? Spiegare con esempi specifici.

Risposta. Le funzioni della pubescenza sono molto diverse. I peli sugli steli e sulle foglie possono proteggere la pianta sia dal surriscaldamento e dall'eccessiva evaporazione, sia dall'essere mangiata dagli insetti. I peli ghiandolari sono in grado di secernere varie sostanze, ad esempio, attrarre gli impollinatori o consentire alle piante di “comunicare” tra loro (fenomeno chiamato allelopatia). I peli sui petali di numerose piante da fiore servono da cibo per gli insetti impollinatori. Inoltre, i peli sui petali dei fiori possono servire come indicatori della direzione del movimento degli insetti impollinatori che hanno visitato la pianta in cerca di nettare. In altre piante, i peli all'interno della corolla del fiore possono fungere da sorta di barriera per piccoli insetti che non sono in grado di impollinare la pianta, ma la visitano in cerca di nettare. I peli rigidi all'interno della corolla del fiore di alcune piante possono funzionare per trattenere l'insetto all'interno della corolla fino a quando non avviene l'impollinazione e il turgore dei peli si indebolisce. Nella drosera, i peli sulla lamina fogliare secernono un liquido appiccicoso ed enzimi che aiutano a digerire gli insetti. La pubescenza dei semi può servire come dispositivo per attaccarsi alla pelle di un animale che si disperde (pianta succulenta) o per la dispersione tramite il vento (dente di leone).

Continua

Frutti e semi finiscono spesso molto lontano dalle piante su cui sono maturati. Ciò si spiega con il fatto che alcuni frutti e semi vengono trasportati dal vento, altri vengono diffusi dagli animali, dall'uomo, dall'acqua e alcuni attraverso l'autodispersione, come l'acacia e il cetriolo pazzo.

Il vento si diffonde semi di pioppo e di alcune altre piante.

I semi di pioppo, ricoperti di peli bianchi e soffici, maturano a maggio. Cadendo dai rami, vengono trasportati dal vento e si accumulano a terra, assomigliando ai fiocchi di neve. Grazie ai peli soffici, il vento trasporta i semi di pioppo su lunghe distanze. Si diffondono anche i frutti del tarassaco.

Riso. 9.: 1 - dente di leone; 2 - sorbo; 3 - bardana; 4 - sequenza.

I frutti dell'acero hanno due escrescenze alate. Cadendo dai rami, i frutti volteggiano rapidamente nell'aria. Pertanto, non cadono a terra per molto tempo e vengono portati lontano dall'albero. Il vento spezza facilmente alla radice alcune piante essiccate della steppa, le trasporta lungo il terreno, facendole rotolare da un posto all'altro, ei semi vengono sparsi. Le piante della steppa spinte dal vento sono chiamate “erbacce”.

Diffusione tramite acqua frutti e semi non solo di piante acquatiche, ma anche di quelle terrestri. Ad esempio, i frutti dell'ontano, che cresce spesso lungo le rive dei fiumi, cadono in acqua e vengono portati via dalla corrente lontano dalle piante madri. I frutti della palma da cocco spesso cadono in mare e galleggiano a lungo prima di atterrare sulla riva e germogliare.

I semi di molte erbacce a volte vengono involontariamente trasportati dagli animali e persone. Così, un cesto di bardana con frutti, chiamato infruttescenza, si attacca alla pelliccia degli animali o agli indumenti umani, e i frutti finiscono lontano dalle piante su cui sono maturati.

Una serie di erbacce cresce nei fossati, vicino a stagni e fiumi. Le sue infiorescenze sono piccoli cestini gialli, ed i suoi frutti sono acheni con spighe ricoperte di dentelli che si piegano all'indietro. Un cane correrà tra i cespugli di un filare, passerà un altro animale o una persona - e i piccoli frutti spinosi si attaccheranno saldamente alla lana o ai vestiti, tanto che non puoi pulirli con un pennello, devi raccoglierli fuori con le mani. Esistono piante non solo con frutti tenaci, ma anche con frutti attaccanti. Questi sono i frutti dei nontiscordardimé.

Semi di piante con frutti succosi - sorbo, sambuco, mirtillo rosso, mirtillo, ciliegia, mughetto - gli uccelli si diffondono. Mangiano questi frutti e, volando da un posto all'altro, gettano via i semi intatti dei frutti mangiati insieme ai loro escrementi.

Riso. 10. Distribuzione di frutti e semi: 1 - betulla; 2 - acero; 3 - cetriolo pazzo; 4 -massimo

I frutti e i semi di alcune piante si attaccano o si aggrappano a sacchi e balle di carico e finiscono negli angoli appartati di carrozze, automobili e aeroplani. Una volta scaricati, i semi cadono a terra, germinano e spesso trovano una nuova casa. Così, un tempo, dall'Europa all'America veniva portato il platano, che si trova su sentieri e strade. Ecco perché gli indigeni d'America - gli indiani - chiamano il piantaggine "l'impronta dell'uomo bianco".

Autodiffusione i semi possono essere osservati in molte piante. Ad esempio, in estate, in una giornata calda e soleggiata vicino ai cespugli di acacia gialla, puoi sentire un leggero crepitio: sono i semi di acacia maturi che si spezzano e disperdono i loro semi.

Spargono i loro semi e frutti di piselli, fagioli e fagioli. Pertanto i frutti di queste piante vanno raccolti senza aspettare che secchino completamente. Altrimenti si apriranno, getteranno via i semi e il raccolto morirà.