Răspândirea plantelor pe întreaga planetă este un proces care este în mod constant îmbunătățit de natură. Toate culturile de plante care se găsesc pe Pământ au propriile metode de reproducere, care pot implica alte plante, animale, fenomene naturale etc. Unele metode de înmulțire a plantelor prin fructe și semințe sunt deosebit de interesante. Astfel de metode pot părea aproape un miracol chiar și pentru cei mai persistenti sceptici. Să vorbim puțin mai detaliat despre capacitățile naturii în această chestiune.

După ce semințele sau fructele se formează pe cultură, acestea se coc și sunt separate de planta părinte. Botaniştii spun că, cu cât un astfel de material săditor este mai departe, cu atât mai puţin probabil va exista concurenţă din partea individului părinte. În plus, cu o răspândire pe scară largă, plantele au șansa de a coloniza noi teritorii și de a crește dimensiunea populației.

Distribuția fructelor și semințelor plantelor

Distribuția pe animale

Se crede că distribuția fructelor și semințelor de către animale este destul de fiabilă, deoarece diverse animale vizitează în mod activ zonele cu fertilitate ridicată, unde semințele vor crește bine. Multe fructe au tepi sau cârlige speciale care se agață de pielea sau blana animalelor din apropiere, ceea ce le ajută să fie transportate pe o distanță considerabilă, după care „mai devreme sau mai târziu” vor cădea în pământ sau vor fi smulse, dar totuși vor ajunge în el.

Exemple vii de astfel de plante includ brusture, paie tenace, morcovi, sfoară, buttercup, gravilat și agrimonia.

Astfel, gravilatul are cârlige speciale pe coloană, iar fructele de brusture sunt înconjurate de frunze în formă de cârlig ale învelișului și au, de asemenea, fire de păr mici, destul de tari, care pot pătrunde în piele și pot provoca iritații (acest lucru duce la zgâriere și caderea ulterioară). a fructului). Paiele, morcovii și ranuncile au un pericarp înconjurat de proiecții asemănătoare atașamentului. Iar sfoara are musca pe fruct, ca o papadie, dar cu spini destul de puternici.

Acest grup de plante include și culturi cu fructe suculente, de exemplu, mure, prune, roșii, meri și căpșuni. După ce sunt consumate de animale, semințele trec prin tractul digestiv și sunt excretate în fecale. După căderea pe sol fertil, un astfel de material săditor germinează fără dificultate.

Propagarea vântului

Acele plante ale căror fructe și semințe sunt purtate de vânt au dispozitive speciale care facilitează acest proces. Acestea includ substanțe volatile; acestea pot fi văzute pe semințele de salcie, fireweed, păpădie și bumbac. În plus, un astfel de dispozitiv este tipic și pentru arțar, carpen, frasin etc.

În anumite culturi, fructul arată ca o cutie, care se află pe o tulpină și se leagănă cu vântul, ceea ce duce la împrăștierea a numeroase semințe mici. Astfel de plante sunt reprezentate de mac, nigella, foxglove etc.

La unii reprezentanți ai florei, semințele sunt atât de mici și ușoare încât pot fi purtate de vânt, fără a avea dispozitive suplimentare pentru aceasta. Orhideele pot fi incluse în acest grup. La astfel de plante, semințele cad după crăparea cusăturii dintre carpele. În acest caz, materialul săditor este aruncat din ele cu o împingere destul de puternică. În plus, unele plante pot avea dispozitive pe semințe pentru transportul vântului, de exemplu fireweed.

Răspândit prin apă

Destul de multe plante au fructe sau semințe care sunt special adaptate pentru distribuția acvatică. Acest material săditor conține mici cavități de aer care îl țin pe suprafața rezervorului. Un exemplu este nuca de cocos, care este o drupă cu un înveliș fibros și un număr semnificativ de cavități de aer. Acest grup de plante include și nufărul, a cărui sămânță are o coajă spongioasă care provine din tulpina ovulului.

Răspândiri aleatorii

Botanistii nu impart strict semintele si fructele in categorii in functie de metoda lor de distributie. Multe culturi pot fi răspândite prin mai multe sau prin toate metodele de mai sus. Cel mai important factor în răspândirea accidentală este oamenii, deoarece semințele pot fi purtate cu ușurință pe îmbrăcăminte, se pot agăța de încărcături și astfel cad la o distanță semnificativă de planta părinte. Multe culturi de cereale sunt contaminate cu semințe de buruieni. În plus, materialul săditor poate fi distribuit accidental de uragane, inundații etc.

Cele mai interesante modalități de distribuire a semințelor de plante

Unul dintre exemplele interesante de astfel de distribuție este procesul de împrăștiere a semințelor de către uimitoarea plantă castravete nebun. Fructul său este asemănător ca aspect cu un castraveți obișnuit și, odată ce este complet copt, țesutul cărnos din jurul semințelor devine o masă slăbioasă. După ce fructul este separat de tulpină, apare presiunea asupra conținutului său, comparabilă cu principiul jet thrust, datorită căruia semințele sunt împrăștiate pe o suprafață mare. Acest lucru se întâmplă ca o lovitură de tun. Măcrișul comun are, de asemenea, o metodă similară de răspândire a semințelor.

Leguminoasele sunt capabile să împingă semințele la o distanță destul de mare, iar eschscholzia aruncă întregul fruct împreună cu semințele coapte.

Deci, există destul de multe modalități de a asigura reproducerea și răspândirea plantelor pe planeta noastră.

Reproducerea sexuală la plantele cu semințe, care includ plante cu flori și gimnosperme, se realizează folosind semințe. În acest caz, este de obicei important ca semințele să fie la o distanță suficient de îndepărtată de planta părinte. În acest caz, există o șansă mai mare ca plantele tinere să nu concureze pentru lumină și apă, atât între ele, cât și cu planta adultă.

În procesul de evoluție al lumii plantelor, angiospermele (cunoscute și sub numele de plante cu flori) au rezolvat cu cel mai mare succes problema distribuției semințelor. Ei au „inventat” un astfel de organ precum fătul.

Fructele servesc ca o adaptare la o anumită metodă de împrăștiere a semințelor. De fapt, cel mai adesea fructele se răspândesc, iar semințele împreună cu ele. Deoarece există multe moduri de distribuire a fructelor, există multe soiuri de fructe. Principalele metode de împrăștiere a fructelor și semințelor sunt următoarele:

cu ajutorul vântului,

animale (inclusiv păsări și oameni),

auto-răspândire,

folosind apa.

Fructele plantelor care sunt distribuite de vânt au adaptări speciale care le măresc suprafața, dar nu le măresc masa. Acestea sunt diverse fire de păr pufoase (de exemplu, fructe de plop și păpădie) sau excrescențe în formă de aripi (cum ar fi fructele de arțar). Datorită unor astfel de formațiuni, semințele plutesc în aer mult timp, iar vântul le poartă din ce în ce mai departe de planta părinte.

În stepă și semi-deșert, plantele se usucă adesea și vântul le rupe de la rădăcină. Rulate de vânt, plantele uscate își împrăștie semințele în toată zona. Astfel de plante „tumbleweed”, s-ar putea spune, nici măcar nu au nevoie de fructe pentru a-și răspândi semințele, deoarece planta însăși le răspândește cu ajutorul vântului.

Semințele de plante acvatice și semiacvatice sunt răspândite cu ajutorul apei. Fructele unor astfel de plante nu se îneacă, ci sunt duse de curent (de exemplu, arinul care crește de-a lungul malurilor). Mai mult, acestea nu sunt neapărat fructe mici. In palmierul de cocos sunt mari, dar usoare, deci nu se scufunda.

Adaptările fructelor plantelor la distribuția de către animale sunt mai diverse. La urma urmei, animalele, păsările și oamenii pot distribui fructe și semințe în moduri diferite.

Fructele unor angiosperme sunt adaptate să se agațe de blana animalelor. Dacă, de exemplu, un animal sau o persoană trece pe lângă un brusture, mai multe fructe spinoase vor fi prinse de el. Mai devreme sau mai târziu animalul le va scăpa, dar semințele de brusture vor fi deja relativ departe de locul inițial. Pe lângă brusture, un exemplu de plantă cu cârlige de fructe este succesiunea. Fructele sale sunt de tip achenic. Cu toate acestea, aceste achene au spini mici acoperiți cu denticuli.

Fructele suculente permit plantelor să-și răspândească semințele cu ajutorul animalelor și păsărilor care mănâncă aceste fructe. Dar cum le răspândesc dacă fructele și semințele împreună cu acestea sunt mâncate și digerate de un animal? Faptul este că în principal partea suculentă a pericarpului fructului este digerată, dar semințele nu. Ele ies din tubul digestiv al animalului. Semințele ajung departe de planta părinte și sunt înconjurate de excremente, care, după cum știți, sunt un bun îngrășământ. Prin urmare, fructul suculent poate fi considerat una dintre cele mai reușite realizări în evoluția naturii vii.

Oamenii au jucat un rol important în diseminarea semințelor. Astfel, fructele și semințele multor plante au fost introduse accidental sau intenționat pe alte continente, unde au putut să prindă rădăcini. Drept urmare, acum putem observa, de exemplu, cum cresc plantele caracteristice Africii în America, iar plantele originare din America cresc în Africa.

Există o opțiune pentru împrăștierea semințelor folosind împrăștiere, sau mai degrabă auto-împrăștiere. Desigur, aceasta nu este cea mai eficientă metodă, deoarece semințele sunt încă aproape de planta mamă. Cu toate acestea, această metodă este adesea observată în natură. În mod obișnuit, împrăștierea semințelor este tipică pentru fructele de tip păstaie, fasole și capsule. Când o fasole sau păstăi se usucă, clapele sale se îndoaie în direcții diferite, iar fructele se crăpă. Semințele zboară din el cu puțină forță. Așa își răspândesc semințele mazărea, salcâmul și alte leguminoase.

O capsulă de fructe (de exemplu, un mac) se leagănă în vânt, iar semințele cad din ea.

Cu toate acestea, auto-împrăștierea nu se limitează la semințele uscate. De exemplu, într-o plantă numită castravete nebun, semințele zboară din fructul suculent. În ea se acumulează mucus, care sub presiune este aruncat împreună cu semințele.

Continuare. Vezi Nr. 40/2004

Întrebări interesante pentru un curs de botanică școlară

14. Se știe că furnicile de lemn dispersează semințele unor plante. Cunoști astfel de plante? În ce scop furnicile ajută plantele să se răspândească; primesc ele însele vreun beneficiu de pe urma plantelor?

Răspuns. Grupul de plante entomochore (distribuite de insecte), sau mai precis, mirmecochore, include violetele, iarna de iarnă, hoofweed european și unele altele. Semințele lor au creșteri comestibile care atrag furnicile. Furnicile colectează și transportă semințele la domiciliu pe distanțe considerabile.

16. Cum puteți determina ora din zi și cum puteți prezice apariția vremii rea pe baza stării unei flori de nufăr?

Răspuns. Se știe că floarea de nufăr își deschide petalele dimineața devreme (la 5-6 a.m. vara). Până la 19-20, petalele se închid, ceea ce vă permite să determinați aproximativ ora. În ajunul apropierii vremii rea (de exemplu, ploaia, și trebuie remarcat că plantele simt toate fluctuațiile schimbărilor vremii foarte „sensibil” și înainte de timp), petalele nufului se închid și floarea este complet scufundată sub apă.

17. Se știe că agaric muscă este o ciupercă otrăvitoare, dar tinctura de alcool de agaric muscă este folosită pentru reumatism și boli articulare. Explicați relativitatea toxicității oricărui organism din natură.

Răspuns.Într-adevăr, agaric muscă este o ciupercă otrăvitoare și nu este potrivită pentru hrană sub orice formă. Cu toate acestea, agaric mușcă conține compuși chimici care, în cantități mici și atunci când sunt utilizate cu înțelepciune, pot trata cu succes multe afecțiuni. Astfel, sunt binecunoscute rețete străvechi pentru prepararea tincturii de agaric muscă, care tratează cu succes reumatismul, guta, varicele și o serie de alte boli. În vremurile noastre economice dificile, când nu fiecare familie își poate permite medicamente scumpe, apelăm din ce în ce mai mult la experiența strămoșilor noștri, care au fost tratați cu ierburi și remedii pe bază de plante și au trăit mult. În plus, tratamentul cu substanțe chimice poate provoca și efectul opus, conform principiului „un lucru se vindecă, altul este infirm”. Plantele și alte materii prime naturale conțin medicamente naturale, echilibrate, create de natura însăși. De aceea, orice organism, chiar și cel mai otrăvitor, atunci când este folosit cu înțelepciune, se poate dovedi a fi mai vindecator decât cea mai scumpă pastilă reclamă.

18. De ce sunt incorecte formulările „organism dăunător” sau „organism inutil”? Folosiți exemple specifice pentru a arăta că nu există organisme dăunătoare sau inutile în natură.

Răspuns. Desigur, nu are sens să pretindem că acest sau acel organism este „dăunător” sau „inutil”. Din punctul de vedere al naturii, fiecare organism își îndeplinește propria funcție, propriul „scop”. Oamenii numesc organismele „dăunătoare” pe baza conceptelor lor de „beneficiu” - astfel de afirmații sunt foarte condiționate și ambigue. De exemplu, țânțarii, din punct de vedere uman, sunt organisme dăunătoare pentru că îi provoacă multe necazuri. În plus, țânțarii sunt purtători ai unei boli destul de periculoase - malaria. Cu toate acestea, în natură totul este interconectat și interdependent. Tantarii sunt o veriga importanta in lanturile trofice ale unei comunitati forestiere, iar disparitia lor ar putea submina stabilitatea comunitatii. Același lucru se poate spune despre insecte - dăunători de pădure. Acestea dauneaza lemnului folosit de om pentru diverse nevoi, dar servesc drept hrana pentru pasarile de padure.Reducerea sau disparitia unor astfel de insecte in padure va duce la reducerea numarului unor pasari. Putem concluziona că toate organismele din natură sunt necesare și importante și sunt strâns legate între ele.

20. Ce este „varza de mare”? Are legătură cu plantele alimentare din familia cruciferelor? Cum folosește o persoană algele marine?

Răspuns.„Varza de mare” este o algă alge care nu are nimic de-a face cu plantele din familia cruciferelor. Aparține subregnului plantelor inferioare, departamentului algelor brune. Cu toate acestea, nu întâmplător algele și-au primit numele. La fel ca varza obișnuită, varza de mare folosește „frunze” – talul în formă de frunză – pentru hrană. „Varza de mare” nu este doar comestibilă, ci este bogată în iod, care este necesar pentru funcționarea normală a glandei tiroide umane. Salata de varză de mare este inclusă în dieta zilnică a multor locuitori din China, Coreea și Japonia. În aceste țări, au fost create chiar plantații artificiale pentru cultivarea „varzei de mare”.

21. Ce avantaje au plantele cu semințe mari și ce avantaje au plantele cu semințe mici? Dați exemple de astfel de plante.

Răspuns. Mărimea semințelor de plante nu este aleatorie; ele sunt legate de metoda de distribuție, de ecologia plantei și de istoria formării speciei, genului, familiei căreia îi aparține planta. Semințele mari au un aport mai mare de nutrienți, ceea ce oferă plantei în germinare o relativă independență față de condițiile externe la început. Cu toate acestea, de regulă, se produc mai puține semințe mari decât cele mici. Dimensiunile mari impun anumite restricții asupra metodelor de distribuție - astfel de semințe nu pot fi răspândite de vânt sau insecte. Semințele mari sunt mai vizibile pentru animale și mai ușor de pradă și, prin urmare, trebuie fie să conțină cantități mari de substanțe toxice, fie să aibă învelișuri dense, rezistente la acțiunea sucurilor gastrice.
Semințele mici conțin mai puțini nutrienți și, prin urmare, răsadul are șanse mai mici de supraviețuire, mai ales dacă condițiile de mediu sunt nefavorabile. Plantele cu semințe mici compensează calitatea germinării semințelor prin cantitatea lor. Semințele mici sunt ușor transportate de vânt pe distanțe lungi și pot fi transportate în zone arse și poieni.

22. De ce cerealele depozitate în depozite și depozite trebuie să fie transferate în mod repetat dintr-un loc în altul în timpul iernii?

Răspuns. Boabele conține embrionul unei plante, care se caracterizează prin astfel de manifestări ale funcțiilor vitale precum respirația. Când respiri, se eliberează dioxid de carbon și apă. Umiditatea eliberată poate face ca semințele să se usuce sau să devină mucegai dacă nu sunt transferate periodic dintr-un loc în altul în timpul iernii.

23. Este bine cunoscut faptul că plantele, ca și animalele, se caracterizează prin eliminarea substanțelor inutile din organism. Ce substanțe nu sunt necesare organismului vegetal și cum sunt eliminate în acest fel?

Răspuns. Prin frunze, planta eliberează oxigenul produs în timpul fotosintezei, precum și dioxidul de carbon produs în timpul respirației. Plantele care locuiesc pe substraturi saline secretă săruri în exces prin glande speciale de pe frunze (de exemplu, tamarisc, kermek). Oamenii de știință sunt bine conștienți de faptul că substanțele care nu sunt necesare unei plante perene se acumulează în țesuturile și organele necrotice și pe moarte: înainte ca frunzele să cadă, de exemplu, un copac „pompează” în el toate substanțele inutile, inclusiv cele toxice, astfel. scăpând de ele în timpul căderii frunzelor.

24. Ce funcții poate îndeplini pubescența tulpinilor și a frunzelor la plantele de diferite specii? Explicați cu exemple concrete.

Răspuns. Funcțiile pubescenței sunt foarte diverse. Firele de păr de pe tulpini și frunze pot proteja planta atât de supraîncălzire și evaporare excesivă, cât și de consumul de insecte. Firele de păr glandulare sunt capabile să secrete diverse substanțe, de exemplu, atragerea polenizatorilor sau permițând plantelor să „comunice” între ele (acest fenomen se numește alelopatie). Perii de pe petalele unui număr de plante cu flori servesc drept hrană pentru polenizarea insectelor. De asemenea, firele de păr de pe petalele florilor pot servi ca indicatori ai direcției de mișcare a insectelor polenizatoare care au vizitat planta în căutarea nectarului. La alte plante, firele de păr din interiorul corolei florii pot servi ca un fel de barieră pentru insectele mici care nu sunt capabile să polenizeze planta, dar au vizitat-o ​​în căutarea nectarului. Firele de păr rigide din interiorul corolei florii unor plante pot funcționa pentru a ține insecta în interiorul corolei până când apare polenizarea și turgorul din firele de păr slăbește. La roză, firele de păr de pe limbul frunzelor secretă un lichid lipicios și enzime care ajută la digerarea insectelor. Pubescența semințelor poate servi ca dispozitiv pentru atașarea la pielea unui animal care se împrăștie (suculent) sau pentru dispersarea de către vânt (păpădie).

Va urma

Fructele și semințele ajung adesea foarte departe de plantele pe care se coc. Acest lucru se explică prin faptul că unele fructe și semințe sunt purtate de vânt, altele sunt răspândite de animale, oameni, apă, iar unele prin autodispersiune, cum ar fi salcâmul și castravetele nebun.

Vântul se răspândește semințe de plop și alte plante.

Semințele de plop, acoperite cu fire de păr albe pufoase, se coc în luna mai. Cazând din ramuri, sunt purtate de vânt și se acumulează pe pământ, asemănând cu fulgii de zăpadă. Datorită părului pufos, vântul poartă semințele de plop pe distanțe lungi. Se răspândesc și fructele de păpădie.

Orez. 9.: 1 - papadie; 2 - rowan; 3 - brusture; 4 - succesiune.

Fructele de arțar au două excrescențe înaripate. Cazând din ramuri, fructele se învârt repede în aer. Prin urmare, nu cad la pământ mult timp și sunt duși departe de copac. Vântul rupe cu ușurință câteva plante de stepă uscate de la rădăcină, le poartă de-a lungul pământului, rostogolindu-le din loc în loc, iar semințele sunt împrăștiate. Plantele de stepă conduse de vânt sunt numite „tumbleweeds”.

Răspândit prin apă fructe si seminte nu numai ale plantelor acvatice, ci si ale celor terestre. De exemplu, fructele de arin, care crește adesea de-a lungul malurilor râului, cad în apă și sunt duse de curent departe de plantele mamă. Fructele palmierului de cocos cad adesea în mare și plutesc mult timp înainte de a ateriza pe țărm și de a germina.

Semințele multor buruieni sunt uneori fără să vrea purtate de animale si oameni. Astfel, un cos de brusture cu fructe, numit infructescenta, se agata de blana animalelor sau de imbracamintea umana, iar fructele ajung departe de plantele pe care s-au copt.

O serie de buruieni crește în șanțuri, lângă iazuri și râuri. Inflorescențele sale sunt mici coșuri galbene, iar fructele sale sunt achene cu vârfuri acoperite cu denticuli care se îndoaie înapoi. Un câine va alerga prin desișurile unui rând, va trece un alt animal sau persoană - iar fructele mici și spinoase se vor lipi strâns de lână sau de îmbrăcăminte, atât de mult încât nu le poți curăța cu o perie, trebuie să le culegi. afară cu mâinile tale. Există plante nu numai cu fructe tenace, ci și cu fructe lipite. Acestea sunt fructele neuită-mă.

Semințe de plante cu fructe suculente - rowan, soc, lingonberry, afin, cireș, crin - păsările răspândite. Ei mănâncă aceste fructe și, zburând din loc în loc, aruncă semințele intacte ale fructelor consumate împreună cu excrementele lor.

Orez. 10. Distribuția fructelor și semințelor: 1 - mesteacan; 2 - paltin; 3 - castraveți nebuni; 4 - max.

Fructele și semințele unor plante se lipesc sau se agață de saci și baloți de marfă și ajung în colțuri izolate ale vagoanelor, mașinilor și avioanelor. Când sunt descărcate, semințele cad pe pământ, germinează și adesea își găsesc o casă nouă. Astfel, la un moment dat, pătlagina a fost adusă din Europa în America, care se găsește pe poteci și drumuri. De aceea, indigenii Americii – indienii – numesc pătlaginul „amprenta omului alb”.

Auto-răspândire semințele pot fi observate la multe plante. De exemplu, vara, într-o zi fierbinte și însorită, lângă tufele galbene de salcâm, puteți auzi un zgomot ușor de trosnet - acesta este boabele de salcâm coapte care trosnesc și își împrăștie semințele.

Își împrăștie semințele și fructele de mazăre, fasole și fasole. Prin urmare, fructele acestor plante trebuie colectate fără a aștepta ca acestea să se usuce complet. Altfel, se vor deschide, vor arunca semințele și recolta va muri.