Занимательные вопросы по школьному курсу ботаники. Распространение плодов и семян Животные которые распространяют плоды и семена растений

Кинопособие содержит методический аппарат, обеспечивающий помощь учите-лю на всех этапах проведения уроков.

Актуальность:

Люди и животные распространяют плоды и семена двумя ос-новными способами — внутри своего организма при поедании пло-дов и на поверхности своего тела, если плоды и семена на ней удерживаются.

Тип учебного занятия; изучения и первичного закрепления новых знаний

Дидактическая цель; создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации.

Формы проведения занятия; лекция, учебный фильм

Основные понятия

Соплодия. Сверхдальнее расселение.

Органы пищеварения. Плоды, соцветия

Вопросы для обсуждения

1.Как животные помогают расселяться растениям с сочными плодами

2.Почему совпадают области распространения сибирской кедро-вой сосны и птицы кедровки, дуба и сойки?

3.Семена каких растений и на какие расстояния переносят му-равьи?

4.Каким образом семена и плоды растений попадают в далекие страны и на другие континенты

5.Назовите американские растения, расселившиеся в Европе, и европейские, живущие в Америке

6.Есть ли растения, расселившиеся по всему миру? Приведите примеры

Распространение сочных плодов. Едят люди и звери в первую очередь сочные ярко окрашенные плоды, например вишни, абри-коса, рябины, калины, бузины и других растений. Семена внутри плодов надежно защищены твердыми покровами. Употребляя соч-ные плоды в пищу, люди отделяют их твердые косточки и семе-на. У животных проглоченные косточки и твердые семена без по-вреждений проходят через пищеварительные органы. Воздействие пищеварительных соков даже способствует прорастанию семян. Они выбрасываются наружу вместе с пометом, который удобряет почву. Таким образом, животные не только распространяют семе-на, но и обеспечивают их хорошую всхожесть и высев в удобрен-ную почву.

Распространение сухих плодов. Животные распространяют и сухие плоды, например желуди дуба. Белки и сойки прячут желу-ди под корнями, запасая их на зиму, но часто забывают о своих кла-довых. Так с помощью птиц и зверей желуди попадают на новые ме-ста и прорастают далеко от материнского дерева. Похожие отноше-ния, как вы знаете, складываются между птицей кедровкой и си-бирской кедровой сосной, называемой сибирским кедром. Интерес-но, что области распространения сибирского кедра и кедровки, дуба и сойки совпадают. Это говорит о тесных взаимных связях между растениями и распространяющими их семена и плоды птицами.

Распространение семян муравьями. Большую роль в распро-странении семян и плодов играют муравьи. Они переносят на рас-стояние 10—12 м (иногда до 40—70 м) семена, главным образом низкорослых трав, плоды которых созревают в начале лета. В это время муравьи выкармливают личинки и заготавливают для них много пищи. На семенах и плодах ряда растений есть сочные придатки, которые содержат питательные вещества и издают привле-кательный запах. Муравьи обгрызают их. Семена и пло-ды перетаскивают в муравейник, частично теряют по дороге. Под-считано, что в тенистых лесах муравьи переносят 90% семян и плодов копытня европейского, пролесника многолет-него, медуницы неясной, фиалки волосистой и мно-гих других растений. Распространяют муравьи также семена и плоды сорных и степных растений (чистотела большого, яснотки белой, горицвета весеннего, живучки хиосской и др.).

Рис. 1. Семена, распространяемые муравьями :

1 — копытень европейский,

2— фиалка волосистая,

Рис. 2. Плоды и соплодия

3— чистотел большой, 4 - незабудка, 1 — гравилат городской (а - плод, б плодик)

5— сочные придатки на семенах 2— репешок обыкновенный

3-череда трехраздельная.

Соплодия: 4 - череда трехраздельная

5. лопух большой,

6.дурнишник обыкновенный

Распространение цепких и клейких плодов и семян. Плоды шалфея клейкого, изредка встречающегося в средней полосе Рос-сии на склонах оврагов и в лесах, легко прилипают к ногам чело-века и лапам животных. Семена подорожника большого приклеи-ваются к обуви и к копытам с комочками грязи. Некоторые рас-тения имеют выросты-прицепки на плодах (например, гравилат, череда) или на соплодиях (лопух, дурнишник) (рис 1). Сопло-диям и называют группы плодов, сформировавшихся из цветков одного соцветия. Выросты плодов и соплодий цепляются за шерсть животных, одежду и обувь человека. Таким образом семе-на и плоды переносятся на многие километры.

Сверхдальнее расселение растений. Сверхдальним называют такое расселение, когда растения оказываются за сотни и тысячи километров от своей родины. В этом обычно бессознательно им по-могает человек. С разнообразными товарами (зерном, фруктами, кормами для животных) семена растений на пароходах, поездах, самолетах “зайцами” едут в дальние страны и на другие континен-ты. Так, американские растения: амброзия полыннолистная, га-линзога мелкоцветковая, мелколепестник канадский, душистая, или безлепестковая, ромашка — попали в Европу (рис.2). Наш обычный подорожник большой оказался в Америке, а пастушья сумка расселилась по всему свету.

Казалось бы, зимой сложно наблюдать за жизнью растений – деревья и кустарники в глубоком сне, трава скрыта под снегом. Однако именно зимой мы начинаем наши ботанические экскурсии – вторая половина зимы подходит для того, чтобы начать проращивать на подоконниках семена, пересаживать комнатные растения.

Начнем со знакомства с семенами. Во время прогулки наберите увядшие, но сохранившие форму соцветия травы и сорняков, которые растут в городе (полынь, пижма, тысячелистник, подорожник и пр.). Сразу же сложите их в полиэтиленовый пакет соцветиями вниз. Можно также сорвать плоды деревьев и кустов, которые остались на деревьях зимой – ясеня, сирени, чубушника, рябины, шишки сосны и ели.

Дома возьмите белый лист бумаги и потрясите коробочки семян над листом. Ягоды можно разрезать пополам, коробочки – аккуратно раскрыть.

Какое разнообразие семян! Рассмотрите их форму, размер. Можно зарисовать соцветия или плоды — и семена, которые находились в них, крупным планом.

Задача растения – обеспечить своим «детям»-семенам как можно более комфортные условия для роста. А значит, взойти семена должны как можно дальше от растения-родителя, чтобы не мешать друг другу. Поэтому все семена тем или иным образом путешествуют. Посмотрите на те семена, которые удалось найти вам.

Способы распространения семян растений

Если среди них есть шишки сосны или ели, аккуратно откройте чешуйки шишки. Внутри прячется маленькое семечко-крылатка. Подбросьте его вверх – семечко, кружась, полетит к земле. Сосновые и еловые семена путешествуют по воздуху . Попробуйте вспомнить, какие еще растения отправляют своих детей «в полет»? (Клен, липа, береза, одуванчик, бодяк)

Если вам попались ягоды, извлеките из мякоти семена. Они тоже путешествуют, но совершенно другим способом. Семена рябины переносят свиристели, дрозды и снегири. Ягода – приманка для птицы, но сами семечки птицы не переваривают. Вместе с птичьим пометом семечко окажется на новом месте. Какие еще растения пользуются птичьей любовью к вкусненькому? (Зимой – боярышник, калина, черноплодная рябина. Летом — вишня, клубника, малина)

Кстати, при помощи птиц и белок ищет себе новое место для жительства и дуб. Плоды дуба – желуди – с удовольствием запасают на зиму сойки и белки . Только вот вспоминают про свои запасы не всегда – сойка, к примеру, прячет до ста желудей за сезон, а находит – не больше половины. Остальные желуди взойдут весной на новом месте. (В лесу таким же образом «путешествует» лещина – лесной орех).

Есть у растений и еще один способ передвижения, в котором ему помогают как животные, так и человек. Не попалось ли вам торчащих из снега соцветий подорожника? Есть предание, что в Америке индейцы называли это растение «следом белого человека». Почему? Оказывается, семена подорожника – липкие, они пристают к подошвам обуви . На подошвах семена перебрались через Атлантический океан, где и взошли по обочинам тропинок и дорог, по которым путешествовали переселенцы из Европы. Кстати, русское название подорожника тоже намекает нам на этот хитрый способ перемещения.

Но таким образом путешествует не только подорожник – за одежду и шерсть животных крошечными «крючками» цепляются репешок и череда, прилипает к подошвам полынь. Дети точно могут вспомнить растение, которому сами оказали помощь, играя его цепкими шариками – это лопух со своим плодом–репейником, который так хорошо виснет на куртках и рубашках.

В нашем климате мы не найдем растений, которые используют для перемещения водные пути сообщения. Но есть и такие растения, которые активно их используют. В Ботаническом Петербурга хранится один экспонат: огромное семя. Его нашли в 1921 году на берегу Ледовитого океана. Семена такого размера не растут в суровом северном климате, поэтому находку передали Ботаническому музею. Здесь семя определили — оно оказалось гигантским семенем тропического растения энтады, «слоновой лианы». Наиболее интересная особенность этих твёрдых семян с толстым прочным покровом - их большая плавучесть, семена энтады могут плавать в морской воде и не тонуть в течение целого года. Морские течения разносят эти нетонущие семена по всем тропическим странам. Одно из таких семян и приплыло к побережью Ледовитого океана. Можно попытаться проложить по карте его маршрут! От берегов тропической Америки через весь Атлантический океан до берегов северной Европы проходит громадное течение Гольфстрим. Семя, очевидно, начало своё путешествие где-нибудь на берегу Антильских островов, попало в Мексиканского залива, там его подхватил Гольфстрим и понес мимо полуострова Флориды к северу, а дальше — через Атлантический океан. Проплыв между Исландией и Норвегией к европейским берегам, семя попало в холодное Баренцево море. Тут-то в непогоду его и выкинуло на песок. Таким же образом умеют путешествовать кокосовые орехи.

У вас остались семена, которые вы рассматривали. Если у вас есть возможность – попробуйте посадить их! Горшок лучше всего накрыть полиэтиленовым пакетом, создав таким образом маленький «парник». Можно подписать горшки и провести настоящую научную работу – пронаблюдать, какие семена взойдут первыми, каких всходов окажется больше.

Предлагаю в комментариях делиться своими наблюдениями и дополнениями о том, как перемещаются семена! Очень любопытно! И конечно жду фото

После образования семян либо весь плод, либо содержащиеся в нем семена (или семя) отделяются от родительского спорофита. Если перикарпий (стенка плода) становится твердым и сухим, плод называют сухим, если же он становится мясистым, то плод называют сочным. Сухой плод может быть вскрывающимся или невскрывающимся в зависимости от того, связано ли освобождение семян с разрывом его стенки или нет. Сухие плоды могут также распадаться на несколько односеменных члеников; такие плоды называют схизокарпными.

Чем дальше разносятся семена, тем менее вероятна конкуренция со стороны родительского растения. Это дает также больше шансов колонизировать новую территорию, что со временем приводит к увеличению размеров популяции в целом. Однако при этом существует опасность, что семя, будучи занесено слишком далеко от родительского растения, не найдет подходящего места для прорастания.

Существуют три главных внешних фактора, распространяющих семена,- ветер, животные и вода. Кроме того, имеются механизмы автохории, часто связанные со взрывным освобождением семян из плода. Примеры всех этих способов распространения семян представлены на рис. 20.28.

Распространение животными

Распространение семян животными в общем более надежно, так как животные обычно посещают плодородные участки, подходящие для прорастания семян. Плоды, снабженные колючками или крючочками, прицепляются к коже или шерсти проходящих мимо животных и могут быть перенесены на некоторое расстояние, прежде чем отпадут или будут содраны. Прицепки развиваются из разных частей плода или окружающих структур. Примерами служат плоды подмаренника цепкого (Galium aparine ), гравилата (Geum ), лопуха (Arctium ), моркови (Daucus ), лютика (Ranunculus ), череды (Bidens ), репешка (Agrimonia ). У гравилата крючочки имеются на столбике. У лопуха скопление мелких плодов окружено крючковидными листочками обертки (видоизмененные листья), образующими единую структуру; кроме того, здесь имеются мелкие жесткие волоски, которые проникают в кожу, вызывая раздражение и расчесывание, в результате чего плоды отпадают. У подмаренника, моркови и лютика перикарпий покрыт выростами (прицепками). У череды плод снабжен летучкой, как у одуванчика, но с прочными шипами. Цветоложе репешка покрыто жесткими загнутыми колючками.

Плод подмаренника с многочисленными крючочками, развивающимися из околоплодника. Микрофотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Примерами сочных плодов служат плоды сливы (Prunus ), ежевики (Rubus ), томата (Lycopersicum ), яблони (Malus ), земляники (Fragaria ). Мясистые части этих плодов служат пищей животным, в том числе птицам. При созревании они обычно приобретают яркую окраску и аромат, привлекающие животных. Животное съедает и переваривает плод, но семена, устойчивые к пищеварительным ферментам, проходят невредимыми через его кишечник и выходят с испражнениями, часто попадая на плодородную почву. Содержащиеся в экскрементах питательные вещества могут повышать плодородие почвы вокруг семени.

Слива

Слива служит примером плода, называемого костянкой; ее перикарпий состоит из трех слоев: экзокарпия (защитной кожицы), сочного мезокарпия и внутреннего каменистого эндокарпия ("косточки"). Эти слои защищают семя, предохраняя его от переваривания. Другие примеры костянок - плоды персика, вишни и миндаля (также принадлежащих к роду Prunus ), бузины (Sambucus ) и кокосовой пальмы (Cocos nucifera ; плод с волокнистым мезокарпием). Миндаль, поступающий в продажу, обычно очищают от зкзо- и мезокарпия.

Томат

Плод томата, образующийся в результате слияния двух, трех или четырех плодолистиков, относится к типу ягодовидных . Он сходен с костянкой, но эндокарпий у него мясистый, а не каменистый. К ягодовидным принадлежат также плоды черной смородины и крыжовника (Ribes spp. ), тыквы (Cucurbita ), апельсина и лимона (Citrus spp. ), банана (Musa ), винограда (Vitis ), финика (Phoenix dactylifera ; содержит одно деревянистое семя).

Иногда цветоложе разбухает, становится мясистым и само напоминает плод. Такие плоды называют ложными. Примером служат плоды яблони и земляники.

Яблоко

Ложный плод яблони относится к типу яблока, или тыквины. У плодов этого типа мякоть образуется из полого цветоложа, окружающего заключенные в нем плодолистики. Перикарпий настоящего плода превращается в "сердцевину", содержащую семена. Другими примерами служит груша (Pyrus ) и боярышник (Crataegus )

Земляника

У земляники мелкие зеленые плоды, называемые семянками и расположенные на разросшемся цветоложе; каждая семянка содержит по одному семени.

Ореховидные плоды, например у дуба (Quercus ), бука (Fagus ), каштана (Casta nеа ), относительно крупные сухие плоды, которые не расщепляются и не выбрасывают семена. Распространяются ореховидные плоды целиком, часто при помощи животных, делающих запасы, в особенности таких грызунов, как белки. На рисунке изображен плод дуба, называемый желудем.

Распространение ветром

Многие растения, распространяемые ветром, имеют специальные приспособления. К их числу относятся летучки, которыми снабжены, например, семена кипрея (Epilobium ), ивы (Salix ), хлопчатника (Gossypium hirsutum ), плоды одуванчика (Taraxacum ), ломоноса (Clematis ), и крылатки, как, например, у сосны (голосеменные), вяза (Ulmus ), ясеня (Fraxinus ), клена (Acer ), граба (Carpinus ).

Плод клена до или после того, как он будет перенесен ветром на новое место, распадается на две части по шву между плодолистиками (такой плод называют схизокарпным); опадающий плод вращается и подхватывается ветром.

У ряда растений, например у мака (Paraver ), чернушки (Nigella ), наперстянки (Digitalis ), лихниса (Lichnis ), плод - коробочка, сидящая на конце длинного стебелька, которую колышет ветер, так что многочисленные мелкие семена высыпаются через поры в верхней части плода.

Автохория

Семена некоторых растений, например орхидей, настолько мелкие и легкие, что разносятся ветром, не имея никаких специальных придатков, которые бы увеличивали их поверхность. Такое распространение, называемое обычно автохорией, наблюдается у вскрывающихся плодов. Вскрывание у них часто происходит путем растрескивания по шву между плодолистиками, как, например, у бобов. Семена при этом либо выбрасываются из плодов более или менее сильным толчком, либо просто выпадают из них. Некоторые из таких семян имеют приспособления для распространения ветром (например, у кипрея). Коробочки тоже бывают вскрывающимися (например, у мака и кипрея), причем у некоторых растений семена выбрасываются из них с силой (например, у фиалки).

Бобы - плоды, характерные для представителей сем. бобовых (Leguminosae ), например для гороха (Pisum ), конских бобов (Vicia ), фасоли (Phaseolus ), утесника (Ulex ), ракитника (Cytisus ), золотого дождя (Laburnum ). Боб состоит из одного плодолистика, содержащего много семян. Перикарпий, высыхая, скручивается, так как его наружные и внутренние волокнистые слои сокращаются в разных косых направлениях; в результате создается напряжение, и боб может внезапно раскрыться по двум боковым швам, с силой выталкивая наружу несколько семян. Другие семена выбрасываются менее энергично по мере дальнейшего скручивания (ранние стадии развития плода гороха показаны на рис. 20.16).

Распространение водой

Лишь немногие плоды и семена специально приспособлены для распространения с помощью воды. Они содержат воздушные полости, удерживающие их на поверхности воды. Кокосовый орех (плод Cocos nucifera ) - костянка (ср. со сливой) с волокнистым мезокарпием и многочисленными воздухоносными полостями. У кувшинки (Nymphaea ) семя снабжено губчатой оболочкой (ариллусом), происходящей из ножки семязачатка.

Случайное распространение

Разделение семян и плодов на категории в зависимости от способа распространения никак нельзя считать строгим, и степень специализации к распространению ветром, животными или автохории сильно варьирует. Очевидно, во многих случаях большую роль играет элемент случайности, и данный плод или семя может распространяться двумя из названных трех способов или даже всеми тремя. Один из главных факторов случайного распространения является человек; семена могут прицепляться или прилипать к его одежде и т. п. или перевозиться вместе с разными грузами на транспортных средствах. Засорение зерновых культур семенами сорняков - обычное явление, наблюдаемое по всему земному шару. Орехи, припрятанные про запас грызунами, могут остаться и прорасти следующей весной. Наводнения, ураганы и т. п. могут занести семена дальше, чем обычно.

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.

Многие из нас считают, что растения всю жизнь проводят на одном месте. В какой-то степени это верно. Дерево самостоятельно не может передвигаться. Недаром в народной песне, о несбыточной мечте рябины, поется:

«Но нельзя рябине к дубу перебраться,
Знать ей сиротинке, век одной качаться».

Однако, как бы то ни было, растения могут преодолевать огромные расстояния. Как же путешествуют растения? Это они делают с помощью семян. Чего только не придумала природа, чтобы нежное семечко оказалось как можно дальше от родительского растения. Ведь вблизи него у семян мало шансов выжить. Для этого растения используют силу ветра, воды, различных животных, в том числе млекопитающих, птиц, насекомых и даже человека. Много семян гибнет, однако, те, кому удалось дать начало новой жизни, постепенно завоевывают новые пространства.

Наиболее часто для распространения семян используется сила ветра. Для этого семя должно быть небольшим и иметь нечто похожее на парашют.

К растениям, семена которых распространяются с помощью ветра, относятся тополь, осина, ива. Плод у них коробочка, внутри которой находится огромное количество мелких семян. Вокруг каждого из них имеются пучки волосков. Когда коробочка созревает, она лопается, волоски расправляются и семена вываливаются наружу. Ветер подхватывает их и уносит прочь. Семена могут долго парить в воздухе, далеко улетая от материнского растения. Они очень мелкие и легкие. К примеру, одно семя осины весит всего 0,08 мг; в одном грамме содержится их более 12 тысяч.

В городах осина, тополь часто используются в качестве зеленых насаждений. Они неприхотливы, выдерживают загрязнения воздуха и почвы, быстро растут. Однако, в начале лета, когда созревают семена, эти деревья создают определенные неудобства. Всему виной «тополиный пух». Его бывает настолько много, что создает видимость падающего «снега». Волоски ломаются, крошатся и уже самостоятельно без семени долго находятся в воздухе. Попадая в глаза, носовую полость, легкие они вызывают аллергические реакции организма или воспаление слизистой оболочки. Из-за этого взрослые деревья постоянно подрезают или же высаживают только мужские особи.

Какие же растения мы еще можем вспомнить? Конечно, одуванчик. У него волоски сидят веером на длинной ножке, прикрепленной к семечку. Кто из нас может отказать себе в соблазне сорвать этот «воздушный шарик» и помочь природе в распространении семян?

Здесь уместно вспомнить еще одно растение – осот полевой. Он является злостным сорняком полей и огородов. Его семена тоже распространяются ветром. Стоит оставить поле хоть ненадолго без присмотра, как осот образует сплошные заросли. Это не удивительно, так как только одно растение может дать до 40 тысяч семян. А сколько их продуцируется в засоренном поле? Не счесть.

Почему это происходит? Растения, у которых семена распространяются ветром, продуцируют огромное количество семян. Маленькое семечко содержит небольшое количество питательных веществ. Из-за этого выживает только небольшая их часть. Так что растениям приходится качество компенсировать количеством. Семена, попав в благоприятные условия (к примеру, вспаханное поле), быстро завоевывают пространство. Это чаще всего случается в нарушенных человеком биоценозах, в которых отсутствуют естественные конкуренты пришельцев.

Количество видов растений, семена которых распространяются ветром, огромное. Сюда относятся многие деревья, кустарники, травы, растения леса, открытых пространств, болот, прибрежная растительность. Большинство нам хорошо знакомо. Это перечисленные выше ива, осина, тополь, а также иван-чай, тростник, рогоз, одуванчик, мать и мачеха и многие другие.

У некоторых растений семена для переноса их ветром имеют более сложное приспособление, нежели просто волоски. Семена у них крупные, поэтому одними только волосками здесь не обойдешься.

У одних из них имеется крылышко, у других – два. Так, у березы по бокам семени имеется два небольших крыла, у ясеня, сосны, ели – по одному, но большего размера. Плоды клена срастаются по два и висят на одной цветоножке. За счет этого у них образуется уже двойная крылатка. При падении семена с такими крылатками совершают вращательные движения и достаточно долго находятся в воздухе. За счет этого они разносятся ветром на значительные расстояния от материнского растения. У липы сохраняется в виде паруса большой прицветник. Семена липы опадают только зимой. Своеобразный парус позволяет семенам передвигаться подобно буеру по смерзшему снегу. Ученые находили семена ели, сосны, березы, липы в десятках километрах от родительских растений.

Как уже отмечалось, распространяемые ветром семена должны быть мелкие и легкие, а это, соответственно, сказывается на количестве в них питательных веществ. Из-за этого большая часть семян гибнет, а это растениям невыгодно. Увеличение количества питательных веществ в семени требовало появления дополнительных приспособлений для эффективного их распространения, так как семена, соответственно, становились крупнее.

Для переноса и распространения семян растения стали использовать животных – млекопитающих, птиц, насекомых. Одни из них переносят семена на поверхности тела, другие в кишечнике при потреблении плодов, третьи – при запасании корма. Некоторые семена пристают вместе с грязью к ногам птиц или животных.

Семена некоторых растений имеют специальные крючки, которые позволяют им цепляться за шерсть или перья животных, одежду человека. Таким способом распространяются не только отдельные семена, плоды, но и целые соплодия. Какие мы можем вспомнить растения? Это всем известный лопух, репейник, гравилат, подмаренник, череда, осока, морковь и многие другие. После прогулок на природе каждый из нас имел возможность испытать на себе эти свойства растений. Приходится, чертыхаясь, очищать носки и брюки от этих липучек.

Многие растения образуют небольшие плоды (ягоды) с вкусной мякотью, которые хорошо поедаются птицами. Семена имеют плотную оболочку, которая защищает их от переваривания и позволяет проходить через кишечник неповрежденными. Птицы могут занести семена в те места, где они ранее не встречались и тем самым обогащают видовой состав тех или иных биоценозов. Птицы активно расселяют красную и черную бузину, калину, рябину, терн, смородину, шиповник, крушину, барбарис, бересклет, бруснику, малину, землянику и другие растения с вкусными плодами. Птицы поедают даже ядовитые для человека ягоды – волчье лыко, ландыш, майник двулистный, несъедобные плоды бересклета и жимолости.

Полакомившись сочными ягодами, птицы разлетаются, садятся на деревья передохнуть. После них вместе с пометом остаются семена. Пройдет какое-то время и весной появится поросль ягодников. Однажды на пустынном холме я нашел густую поросль шиповника. Холм был одинокий, а лес, где рос шиповник, был далеко. Несомненно, стайка птиц отдыхала здесь после сытного обеда и оставила семена, да и еще вместе с удобрениями. Прошло несколько лет, и на холме образовались заросли колючего кустарника, плоды которого являются кормом для птиц, а для людей источником витаминов. Как-то, собирая лесные ягоды, мы набрели на поле, усыпанное ароматной земляникой. Когда-то здесь выращивали пшеницу, потом поле забросили, и оно заросло дикими травами, а птицы засеяли его вкусной ягодой. Таких примеров можно привести множество.

Летом плоды зеленые, незаметные среди листвы. В конце лета и осенью плоды становятся ярко-красными, желтыми или оранжевыми. На фоне зеленых листьев они хорошо видны. У некоторых растений к концу лета листья желтеют или краснеют; у них плоды имеют темную окраску (черемуха, черная бузина и др.). Ягоды в большинстве своем поедаются птицами и млекопитающими, которые обладают цветовым зрением и хорошо различают красные и желтые ягоды на зеленом фоне. Это для них растения приготовили такие красивые и вкусные ягоды.

Распространению семян способствуют и те птицы, которые переваривают семена. Однако небольшая часть семян все же проходит через кишечник непереваренными, и впоследствии прорастает. Домашние животные (коровы, лошади, овцы) тоже способствуют распространению семян, в том числе и сорных растений. Пройдя непереваренными через кишечник, семена попадают в навоз, а вместе с ним – на поля.

А кто же распространяет семена растений, у которых образуется крупный плод (например, дикие яблоки, груши)? Их поедают медведи, олени, кабаны, барсуки, зайцы и другие животные. Плоды перевариваются, а семена проходят через кишечник неповрежденными. Ученые находили на месте старых куч медвежьих экскрементов густые всходы черемухи, шиповника, рябины, малины, груши. Таким образом, медведи (и другие крупные животные) бессознательно производят гнездовой посев растений, эффективность которого доказана агрономической наукой.

Для многих семян действие желудочного сока полезно, так как повышает их всхожесть. Некоторые растения настолько привыкли к поеданию их плодов животными и птицами, что без них семена прорастают очень плохо или даже вовсе не прорастают. Так, на Галапагосских островах у многолетнего томата естественным образом прорастает менее 1% семян, а при поедании плодов гигантскими черепахами, прорастало 80% семян.

Еще один пример. В США произрастает можжевельник, из древесины которого когда-то изготавливали карандаши (из-за этого его называют «карандашным» деревом). Промышленность требовала большого количества древесины. Кончилось это тем, что этих деревьев осталось совсем немного; можжевеловым лесам грозило исчезновение. Оказалось, семена непосредственно под материнским деревом не прорастают. Они прорастают только пройдя через кишечник птиц, которые питаются их плодами. Поэтому молодые заросли этих деревьев можно наблюдать вдоль телеграфных проводов или изгородей, на которых отдыхали птицы.

Семена верблюжьей колючки хорошо прорастают пройдя через кишечник животных. Боб переваривается, а сами семена – нет, и выходят наружу непереваренными. Кроме того, жуки-навозники закапывают помет вместе с семенами, в результате чего большинство из них оказываются в отличной грядке.

Как же распространяются крупные семена растений, таких как орешник, дуб, бук, сосна сибирская? У большинства из них семена распространяют млекопитающие и птицы – белки, мыши, бурундуки, сойки, кедровки. Животные собирают семена, делают запасы на зиму. Часть семян они съедают, а часть – забывают. Многие птицы и млекопитающие не могут найти заготовленные ими запасы семян или плодов. Если они находятся в благоприятных условиях, то дают начало развитию новых растений. Кроме того, животные часть запасаемых семян теряют по дороге. Они впоследствии так же могут прорасти и дать начало новым растениям.

Муравьи часто запасают семена, имеющие маслянистые и мучнистые придатки (например, семена фиалок, чистотела, хохлатки, чистяка). Придатки они отгрызают и поедают, а семена бросают. Они впоследствии прорастают. Вдоль муравьиных троп очень часто произрастают растения, семена которых разносят муравьи.

Споры грибов разносятся жуками-мертвоедами и млекопитающими (кабанами, лосями, оленями), которые поедают плодовые тела грибов. Споры, так же как и семена, проходя через кишечник, не перевариваются.

Разные способы распространения семян связаны с местом их произрастания в экосистеме леса и обитания животных. Так, в верхнем ярусе леса преобладают растения, семена которых распространяются ветром, млекопитающими и птицами. В последнем случае крупные плоды и семена переносятся животными при их запасании, а мелкие – поедаются и переносятся непосредственно в кишечнике. В кустарниковых и травянистых ярусах леса много растений, семена которых распространяются через кишечный тракт птиц, а среди травянистых растений леса – муравьями.

Так что, дорогие ребята, растения могут достаточно быстро и эффективно путешествовать, используя для этого все имеющиеся в наличии транспортные средства.

Анатолий Садчиков,
профессор Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова,
вице-президент Московского общества испытателей природы
http://www.moipros.ru
[email protected]

.
.
.

ВАМ ПОНРАВИЛСЯ МАТЕРИАЛ? ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШУ EMAIL-РАССЫЛКУ:

Каждый понедельник, среду и пятницу мы будем присылать вам на email дайджест самых интересных материалов нашего сайта.