>>Распространение плодов и семян

§ 4. Распространение плодов и семян

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Для растений важно распространение их семян. Чем дальше от материнского растения вырастет дочернее растение, тем меньше они между собой будут конкурировать за ресурсы. Например, если молодая поросль деревьев появляется под материнским деревом, то она скорее всего погибнет из-за недостатка солнечного света. Поэтому растениям было важно выработать приспособление для эффективного распространения семян. И этим приспособлением у покрытосеменных оказался плод. Таким образом, говоря о распространении семян покрытосеменных, можно иметь в виду распространение их плодов.

Поскольку плоды распространяются разными способами, то и выглядят они по разному. У каждого вида цветкового растения плод отличается своими особенностями. При всем этом существуют четыре основных способа распространения плодов. Это распространение с помощью 1) животных (в том числе птиц и человека), 2) ветра, 3) воды, 4) саморазбрасывания. Бывает, что в природе плоды одного и того же растения распространяются несколькими способами, однако приспособлены они в основном все-таки к одному.

Распространение плодов животными

Существуют два основных варианта, как животное может распространить семена. Если плоды сухие и имеют различные мелкие крючки, зацепки, колючки, то они могут прикрепляться к шерсти или коже животных. Позже животное их сбрасывает в другом месте. Если плоды сочные, то животные поедают их. Однако в их пищеварительных трактах семена плодов не перевариваются и выходят наружу, причем окруженные удобрением.

Примерами растений, которые распространяются с помощью зацепок, являются череда, лопух, подмаренник. Примерами растений, которые распространяются за счет поедания их животными, являются все, которые образуют сочные плоды (ягоды, яблоки, вишни и др). Особенно много растений распространяют птицы (рябина, бузина и др.)

Однако существует еще третий вариант распространения. Орехи едят многие грызуны (например, белки, мыши). При этом они съедают и, конечно, переваривают семя. От него ничего не остается. Но грызуны часто прячут запасы орехов и желудей, а потом их не находят. Таким образом, благодаря их забывчивости, плоды растений и распространяются.

Следует отметить роль человека в распространении плодов и семян. Человек переезжает на большие расстояния, перевозит многочисленные грузы. Часто вместе с ними случайно перевозятся семена и мелкие плоды растений. В результате на одном континенте могут появляться растения, родиной которых является совсем другой континент.

Распространение плодов ветром

Для распространения ветром плоды должны быть легкими, чтобы как можно дольше лететь на ветру. Это достигается не только за счет уменьшения массы семени и плода, но и за счет различных образований, которые увеличивают площадь плода. Ведь чем больше поверхность и меньше вес, тем легче лететь.

Можно выделить два основных типа приспособлений для распространения ветром. Это летучки и крылатки . К летучкам относятся плоды с различными пушистыми образованиями (тополь, ива, кипрей, хлопчатник) или парашютиками (одуванчик). Крылатки имеют достаточно большие пленчатые выросты (клен, ясень, береза). Обычно такой плод бывает у деревьев. Крылатки отрываются от веток уже после опадения листвы, чтобы она им не мешала лететь.

Распространение плодов водой

Водой распространяются плоды водных покрытосеменных, а также многих тех, которые растут вдоль берегов.

Приспособлением плода к распространению водой является увеличение его плавучести. Это достигается за счет образования воздушных полостей внутри плода. Так, например, у плода кокоса волокнистая мякоть, в ней много воздуха. Поэтому кокосы не тонут и отплывают далеко, достигая соседних островов. У кувшинок семена окружены губчатым плодом, который также не дает им возможности утонуть.

С помощью воды распространяются плоды ольхи, осоки.

Саморазбрасывание семян плодами

При этом способе распространения плод устроен так, что вскрываясь при созревании, он сам обеспечивает разброс семян. В одних случаях для этого используется ветер, и тогда семена мелкие. В других - семена из плода выталкиваются с силой.

С помощью ветра разбрасываются семена, заключенные в плод коробочку. Созрев, коробочка вскрывается и на ветру колышется, из нее в разные стороны высыпаются семена (мак). Можно сказать, что это распространение с помощью ветра, а не саморазбрасывание. Однако ветер лишь перемещает семена, а не плод. Сам плод - коробочка - остается на растении, и именно он приспособлен для саморазбрасывания.

Другим примером саморазбрасывания является плод боб. При созревании створки боба высыхают, скручиваются в разные стороны, плод растрескивается по шву, и семена разбрасываются, иногда с силой (фасоль, горох).

Чтобы выжить, растения должны путешествовать. Для этого, впрочем, достаточно, чтобы перемещались только семена. Они распространяются с помощью ветра, воды или животных.

Туристы с удовольствием фотографируют склоняющиеся над песчаными пляжами кокосовые пальмы. Но сможете ли вы точно сказать, где сделан снимок — на Антильских островах, в Африке, на Сейшельских островах, в Индонезии или Полинезии?

Ответить на этот вопрос иногда непросто, потому что кокосовые пальмы, которые стали символом безмятежного отдыха на солнечном пляже, встречаются на всех тропических побережьях. Как же удалось этому растению расселиться по миру?

По морям и рекам

В случае с кокосовой пальмой ответ — по морю. Семена растений, живущих по берегам морей, распространяются главным образом морскими течениями. Толстая волокнистая оболочка кокосового ореха хорошо удерживает его на воде и надежно защищает семя от повреждений.

Орех может плавать по морю несколько дней, месяцев и даже лет. Многие орехи гибнут в пути. Но некоторые наконец прибивает к берегу, где они пускают корни. Ольха, дерево, растущее в заболоченных поймах, доверяет свои семена реке. Они плавают на поверхности воды, потому что в них много жира. Они сохраняют способность к прорастанию, даже пробыв в воде больше года. Но у рек есть один недостаток: они текут лишь в одном направлении. Чтобы осваивать новые территории выше по течению, семенам ольхи нужна помощь ветра.

Семена-воздухоплаватели

Главное средство расселения семян — вездесущий ветер. Чтобы летать по ветру, растения обзавелись множеством хитроумных приспособлений. Одно из самых эффективных, экономичных и распространенных — парашютик. Семя одуванчика крепится к венчику из тонких волосков. Когда оно созревает, венчик разворачивается и при первом же дуновении ветра уносит с собой семя. Парашютик всегда приземляется семечком вниз, что облегчает прорастание. Конструкция парашютика у разных растений неодинакова. Иногда это просто пучок волосков, как, например, у хлопчатника. Люди делают из этих волосков вату и ткани.

Другое приспособление, облегчающее перенос семян ветром, — крылья. Крыло — это широкая, уплощенная и слегка изогнутая стенка плода. При падении оно начинает вертеться, удерживая семя в воздухе. Ветер разносит такие «вертолетики» на огромные расстояния. С помощью крыльев расселяются плоды клена — крылатки. Крылатки легко залетают на новые территории, поэтому клен распространился по свету очень широко. Семенам других растений плоские крылья позволяют легко планировать по воздуху и далеко улетать даже при слабом ветре.

С помощью животных

Растения закреплены корнями в почве и сами передвигаться не могут, зато живущие рядом звери могут бегать где угодно. Почему бы не воспользоваться таким «транспортным средством»? Задумка проста: нужно пристать к шерсти животного, а через некоторое время упасть — желательно на плодородную почву.

Возьмем для примера лопух, или репейник, растущий в природе почти по всей Евразии и Северной Америке и выращиваемый в Японии ради питательных корней. Плод, содержащий семена, представляет собой шарик с торчащими во все стороны крючками. Когда плоды созревают, они легко отламываются от стеблей и прицепляются к шерсти животных. Пытаясь освободиться от назойливого репья, животное начинает чесаться и разбрасывает семена лопуха по земле.

Некоторые растения (например, орешник и многие злаки) расселяются благодаря животным, которые уносят с собой их лакомые семена. Некоторые из семян, перетаскиваемых грызунами и муравьями в свои кладовые, теряются по дороге и прорастают. Другие семена дают ростки в хранилищах, о которых их хозяева попросту забывают.

Пернатые разносчики семян

К гладкому оперению птиц семенам и плодам прицепиться непросто. Пернатые распространяют семена на огромные расстояния иным способом. Каждый год от арктической тундры до экваториальных лесов созревает масса вкусных ягод и других сочных плодов, которыми растения расплачиваются с птицами и прочими животными за свое расселение по свету: животные поедают их, а через некоторое время выбрасывают семена наружу вместе с пометом.

В южноамериканских дождевых тропических лесах плодами дикорастущего авокадо питается птица квезал. Пернатые с удовольствием поедают плоды с сочной маслянистой мякотью, но при этом проглатывают и находящееся внутри крупное семя. На следующий день оно выходит наружу вместе с пометом и падает на землю, где через некоторое время прорастает. Квезали и авокадо не выжили бы друг без друга. Без птиц это растение не смогло бы распространять семена, а квезали вымерли бы без своего основного источника пищи.

Зеленые конструкторы

Бешеный огурец (Ecballium) выбрасывает свои семена под высоким давлением, словно из шприца. Это дикорастущее растение из семейства тыквенных с большими желтыми цветками распространено в Средиземноморье. Его мясистые щетинистые плоды напоминают по размеру и форме огурцы. По мере созревания плод наполняется жидкостью. В этой жидкости, находящейся под высоким давлением, плавают семена. От легкого сотрясения плод отрывается от плодоножки и из образовавшегося отверстия начинает бить клейкая струя, которая выбрасывает семена на расстояние до 12 м!

Полагаясь только на собственные силы, обычно растение может разбросать семена лишь на несколько метров, но для травянистых растений бывает достаточно и этого. Используемые ими для этого устройства весьма разнообразны и вполне сравнимы с самыми совершенными механизмами, изобретенными человеком.

Например, семена могут вылетать из плодов, как из катапульты, благодаря деформации тканей в результате высыхания. Род недотрога (Impatiens) семейства бальзаминовых с треском раскидывает свои семена при самом легком прикосновении к зрелым плодам. Некоторые комнатные и садовые виды этого растения многим известны под названием бальзамин.

Семена некоторых злаков, бобовых и многих других растений могут ползать по земле. Семянки (односеменные нераскрывающиеся плоды с околоплодником, не срастающимся с семенем) василька и крупины, как и одуванчика (все эти растения относятся к семейству сложноцветных), снабжены щетинистым хохолком. Он очень мал, и по воздуху такие семена летать не могут. Упав на землю, они начинают медленно отползать от материнского растения с помощью щетинок своего хохолка: во время дождя он складывается, а в сухую погоду расправляется, отталкивая семечко от поверхности почвы.

Путешественники во времени

Агростемма, или куколь, образует крупные округлые семена, которые падают на землю рядом с растением. Они не имеют никаких приспособлений для расселения. Чем же растение компенсирует недостаток подвижности своих семян? Путешествием во времени! Упавшие семена могут долго оставаться в состоянии покоя и не прорастать, до тех пор пока не ослабеет конкуренция со стороны других растений, например после паводка или вспашки земли. Семена куколя способны прорастать даже через несколько десятков лет — в условиях, отличных от тех, которые были на месте их осыпания сразу же после созревания.

Семена растений могут сохраняться даже в самом сухом песке. Вот почему через несколько дней после сильного дождя пустыни покрываются цветочным ковром. Растения прорастают, цветут, плодоносят и умирают в течение нескольких недель. Образовавшиеся при этом семена будут терпеливо дожидаться новых дождей.

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.

Растения стремятся размножаться всеми мыслимыми и немыслимыми способами, однако, стоит помнить, что не только семена важны для дальнейшего распространения растений на той или иной территории. Очень важное значение для культурных растений имеет окружающая среда и климатические условия. Только при наличии тепла, влаги и кислорода растение может развиваться. Если же хотя бы одного из этих компонентов не хватает, то растение погибает. Итак, давайте рассмотрим, как распространяются семена.

Способы распространения семян

Именно по этой причине очень многие семена стремятся как можно быстрее попасть в приемлемый для них климат. Биологии известно как минимум о восьми способах распространения семян культурных растений. Рассмотрим каждый способ того, как распространяются семена растений.

  • Первый способ распространения семени – это его внешняя приспособленность и готовность к тому, что оно будет перенесено на дальнее расстояние. Например, огромное количество семян имеют такие приспособления, как шипы или крючки, при помощи которых они могут прикрепляться к одежде человека или к шерсти животного и переноситься на расстояния.
  • Вторая разновидность семян – это прилипалы. Расположены они в достаточно клейких ягодах растений. Такие ягоды употребляют в пищу пернатые, и когда они начинают их клевать, то семена прикрепляются к перьям и путешествуют на птице очень большие расстояния.
  • Кроме того, известен еще один не совсем обычный способ того, как распространяются плоды и семена. Он заключается в том, что подобные растения произрастают около водоёмов или же вовсе в воде. Семена перемешиваются с грязью или водой, после чего переносятся на лапах животных или же на обуви людей. Также подобные семена могут прилипать и к лапам птиц с грязью.
  • Кроме того, существуют и такие растения, которые употребляются в пищу животными. Они, поедая вкусную начинку, не задумываются о том, что вместе с этим к их рту пристало много семян, и когда они улетают путешествовать, то семена переносятся на далекие расстояния вместе с ними.
  • Однако не стоит умалять влияние человека на распространение семян диких растений по земле. Мы переносим тысячи растений на своей одежде, даже не зная об этом. К примеру, когда мы собираем очень маленькие семена, то нередко отсеиваем те, которые не подходят по размеру или еще по каким-либо причинам. Оно закрепляется на нашей обуви или одежде и транспортируется в далекие края.
  • Однако семена могут разбрасываться по земле и ветром. Распространяются семена, таким образом, по воздуху достаточно самостоятельно. Это различные пушистые приспособления, которые помогают семечку управлять полетом. Некоторые семена даже имеют небольшие крылышки или приспособления, похожие на парашют.
  • Следующая категория семян, которые распространяются самостоятельно – это так называемые «пловцы». Они передвигаются по водоёму при помощи течения реки.
  • Существует и особая категория растений, которые, чтобы распространить свои семена на расстояния, взрываются. После того, как произойдет полное созревание, плоды растений высыхают и лопаются, выбрасывая семена на немалый радиус.

Таким образом, растения распространяются не только при помощи живых существ, но и самостоятельно.