Распространение плодов и семян и расселение растений. Способы распространения семян растений
Как распространяются семена?
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, по
elhow.ru
4. Способы распространения плодов и семян в природе. Биологическая роль распространения плодов и семян.
Одно из важных свойств плодов и семян — расселение растений на новые территории. Плоды и семена распространяются по воздуху и воде, а также с помощью животных и человека. У некоторых растений выработались специальные приспособления к саморазбрасыванию семян. Растения недотрога, карагана («желтая акация»), «бешеный огурец» (рис. 165) как бы стреляют своими семенами. Такие растения называют баллистами (от лат. «баллиста» — машина для метания). У недотроги (рис. 166) и караганы семена разлетаются при растрескивании и скручивании створок плодов. У «бешеного огурца» в созревающих плодах накапливается слизь. Стоит животному или человеку дотронуться до плода, как в него под большим давлением выбрасывается липкая слизь вместе с семенами.
Рис. 165. «Бешеный огурец»Рис. 166. Плоды недотроги
Распространение плодов и семян с помощью воздуха. На односеменных плодах многих деревьев (береза, клен, ясень) образуются крылышки, а на односеменных плодах одуванчика (рис. 167), мать и мачехи, бодяка — пушистые парашютики. С их помощью семянки могут пролетать по ветру десятки и даже сотни метров. Таким же способом распространяются мелкие семена с пушистыми хохолками у тополя, ивы, иван чая. Рис. 167. Семена и плоды, распространяемые ветром.
Мак, белена и некоторые другие растения во время порыва ветра пригибаются к земле, а затем с силой выпрямляются и рассеивают семена через отверстия коробочек (рис. 167).
Распространение плодов и семян с помощью воды. У растений, растущих в водоемах или по их берегам (кувшинки, стрелолисты, частухи, рдесты), плоды и семена обычно распространяются по воде. Они не смачиваются водой и не тонут, благодаря имеющимся выростам или воздушным полостям. У некоторых растений плоды могут плавать несколько недель или даже месяцев (стрелолист, ольха, осока, вех) (рис. 168). Орехи кокосовой пальмы путешествуют на огромные расстояния по соленой морской воде.
Рис. 168. Семена и плоды, распространяемые водой Плоды некоторых растений, не имеющие приспособлений к удержанию на воде, могут распространяться дождевыми потоками.
Распространение плодов и семян животными. Сочными плодами рябины, калины, вишни, малины питаются многие птицы и звери (рис. 169). В их пищеварительных органах мякоть плодов переваривается, а семена, защищенные плотной кожурой, вместе с пометом удаляются наружу и рассеиваются в окружающем пространстве.
Рис. 169. Плоды, распространяемые животными Некоторые птицы (сойка) и звери (белки, мыши, бурундуки) питаются крупными сухими плодами (орехами и желудями) и запасают их на зиму. Перетаскивая сухие плоды в кладовые, животные часто теряют их по дороге и нередко потом не находят свои запасы.
Немалая роль в распространении семян принадлежит муравьям. У копытня, фиалок, чистотела семена имеют сочные выросты придатки (рис. 170). Такие семена муравьи сборщики тащат в муравейник, но часто теряют по дороге.
Рис. 170. Семена, распространяемые муравьями У некоторых растений плоды и семена имеют разнообразные прицепки. Они цепляются к шерсти животных и те поневоле переносят их на различные расстояния. Таким способом распространяются плоды череды, гравилата и колючие соплодия лопуха (рис. 169).
Мелкие семена подорожника способны ослизняться и прилипать к подошвам ног животных и человека. Семена некоторых растений распространяются вместе с илом, частицами сырой почвы, прилипающими к телу животных.
Часто невольным переносчиком плодов и семян становится человек.
Человек в результате хозяйственной деятельности вместе с культурными растениями нередко высеивает и сорные. Кроме того, некоторые плоды и семена могут путешествовать на транспорте.
Биологическая роль распространения плодов и семян.
Обращали ли вы внимание на то, как растут растения вокруг вас и почему не существует какой-то зональности и исчерченности в их расположении (например, в одном месте полоса тополей, чуть дальше полоса одуванчиков, за ними – шиповника или сирени). Мы видим, что вся растительность вокруг нас «перемешана», своего рода некий винегрет. А что же способствует этому? Каким образом семена растений могут перемещаться? Теоретическая база Жизнеспособность и разнообразие растительного мира зависят от способности видов к расселению. Родительское растение всю жизнь прикреплено корнями к одному месту, следовательно, его потомству надо найти другое. Эта задача по освоению нового пространства была возложена на семена и плоды. Во-первых, пыльца должна попасть на пестик цветка того же вида, т.е. должно произойти опыление. Во-вторых, пыльцевая трубка должна достигнуть семяпочки, где сольются ядра мужской и женской гамет. Наконец, зрелому семени предстоит покинуть родительское растение. Вероятность того, что семя прорастет и всход успешно приживется на новом месте, составляет ничтожную долю процента, поэтому растения вынуждены полагаться на закон больших чисел и рассеивать как можно большее количество семян. Последний параметр в общем пропорционален их шансам на выживание. Очень редко семена прорастают на самом растении, как это наблюдается у так называемых живородящих представителей мангровых лесов. Гораздо чаще семена или плоды с заключенными в них семенами полностью теряют связь с материнским: растением, и начинают самостоятельную жить где-то в другом месте. Часто семена и плоды падают недалеко от материнского растения и здесь же прорастают, давая начало новым растениям. Но чаще всего животные, ветер или вода уносят их на новые места, где они, если условия окажутся подходящими, могут прорасти. Так происходит расселение — необходимый этап в семенном размножении. Благодаря расселению происходит постепенное расширение площади, занимаемой данной популяцией или даже видом. Именно благодаря этому многие виды могли захватить те огромные площади, которые они занимают. Но этим не ограничивается значение расселения. Как писал еще Ч. Дарвин, оно облегчает перекрестное опыление. Кроме того, расселение дает возможность виду занимать разнообразные местообитания, что имеет большое значение для процесса образования новых популяций и рас. Благодаря расселению обогащается состав растительных сообществ и тем самым повышается разнообразие жизни. Наконец, благодаря расселению осваиваются новые территории, освободившиеся из-под воды, после пожара, вулканического извержения, а также вновь возникшие острова. Плоды и семена, распространяемые ветром. У некоторых растений легкие плоды или семена разносит ветер, например пылевидные семена орхидных или плоды с крыльями, которые иногда образуются за счет частей околоцветника, как у клена, например. У многих представителей сложноцветных, например, у одуванчиков, пушистых похожий на парашют пучок ворсинок способствует парению легкого плода в воздухе. У некоторых растений крыло или пучок волосков несет не плод, а само семя, у льнянки, в частности семена крылатые, а у кипрея с хохолком. У ив и тополей вся семенная кожура покрыта как бы войлоком. У видов перекати-поле все растение (или его часть) гонится по земле ветром, рассыпая при этом семена. Плоды и семена, распространяющиеся разбрасыванием. Некоторые растения «выстреливают» свои семена. Так, у недотроги их выбрасывают на некоторое расстояние внезапно разделяющиеся створки коробочек. У гаммамелиса, когда плод высыхает, эндокарпий сжимается, разбрасывая семена с такой силой, что они могут пролетать до 15 м. В противоложность этим активным способам распространения семена и плоды многих растений просто опадают на землю и затем перемещаются более или менее пассивно, в частности периодически действующими агентами, например, паводками. Плоды и семена, распространяемые водой. Плоды и семена многих видов, особенно произрастающий в водоемах или вблизи них, способны плавать. Это объясняется наличием в них либо особых воздушных камер, либо рыхлых тканей с заполненными воздухом межклетниками. Некоторые плоды специально адаптированы к распространению океаническими течениями, например у кокосовой пальмы; именно поэтому она быстро заселяет почти все относительно недавно возникшие в Тихом океане атоллы. Дождь тоже является обычным агентом распространения плодов и семя; он особенно важен для растений, растущих на склонах гор и холмов. Плоды и семена, распространяемые животными. Сладкие и часто яркоокрашенные мясистые плоды – несомненно, свидетельство коэволюции животных и растений. В большинстве случаев те из них, у которых значительная часть перикарпия мясистая (например, слива, малина, кизил, виноград), поедаются позвоночными (обычно млекопитающими или птицами), и тогда содержащиеся в них семена, проходя пищеварительный тракт или отрыгиваясь животным, оказываются на большом расстоянии от места, где они были проглочены. Иногда неполное переваривание, размягчающее семенную кожуру, способствует прорастанию семян. Созревая, мясистые плоды претерпевают ряд характерных изменений под действием гормона этилена. В них увеличивается содержание сахара, ткани размягчаются за счет разрушения пектиновых веществ, а зеленоватый, как у листьев, незаметный цвет сменяется ярко-красным, желтым, синим или черным. Семена некоторых растений, особенно в тропиках, имеют яркоокрашенные мясистые придатки. Их сочность и окраска способствуют, как и плодов, распространению семян позвоночными. Часто зеленая или маскирующая окраска незрелых плодов в определенной степени защищает их от преждевременного поедания животными. При этом они могут быть неприятными на вкус, как очень кислые незрелые вишни, что также отталкивает животных. Изменением окраски при созревании плодов растение «сигнализирует» об их съедобности, то есть о том, что семена созрели и готовы к распространению. В это время неслучайно преобладает красный цвет. Благодаря ему плоды незаметны для насекомых – по-видимому сливаются для них с зеленым фоном листьев. Эти животные слишком малы, чтобы эффективно распространять семена мясистых плодов, и привлекать их растению не выгодно. В то же красные плоды хорошо заметны для позвоночных, которые, поедая их, переносят зрелые семена на крупные расстояния. Плоды или семена многих покрытосеменных распространяются, прикрепляясь к шерсти или перьям животных, и снабжены для этого крючками, бородками, шипами, щетинками или клейкими покровами. Особенности распространения семян и плодов у некоторых растений У кокосовой пальмы самые крупные в растительном мире семена. Они способны неограниченно долго плавать по океанам, пока волны не выбросят их на мягкий береговой песок, где конкуренция всходов с другими растениями будет гораздо слабее, чем в лесной чаще. В результате шансы прижиться у каждого из них довольно высоки, и одна зрелая пальма без риска для вида приносит обычно всего несколько десятков семян в год. У орхидей, напротив, самые мелкие в мире семена; в тропических лесах они разносятся слабыми воздушными течениями среди высоких крон и прорастают во влажных трещинах коры на ветвях деревьев. Положение осложняется тем, что на этих ветвях им необходимо найти особый вид гриба, без которого прорастание невозможно: мелкие семена орхидей не содержат запасов питательных веществ и на первых стадиях развития всходов получают их от гриба. Неудивительно, что в одном плодике миниатюрной орхидеи несколько тысяч таких семян. Покрытосеменные растения не ограничиваются образованием разнообразных семян в результате оплодотворения: завязи, а иногда и другие части цветков развиваются в уникальные, содержащие семена структуры – плоды. Завязь может стать зеленым бобом, защищающим семена до их созревания, превратиться в прочный кокосовый орех, способный совершать далекие морские путешествия, в сочное яблоко, которое съест в укромном месте животное, использовав мякоть, но не семена. Ягоды и костянки – любимое лакомство птиц: семена этих плодов не перевариваются в их кишечнике и попадают в почву вместе с экскрементами иногда за многие километры от родительского растения. Плоды бывают крылатыми и пушистыми, причем форма повышающих летучесть придатков у них гораздо разнообразнее, чем у сосновых семян. Крылышко плодов ясеня напоминает весло, у ильма оно похоже на поля шляпы, у клена парные плоды – двукрылатки – напоминают парящих птиц, у айланта крылья плода скручены под углом друг к другу, образуя как бы пропеллер. Эти приспособления позволяют цветковым растениям весьма эффективно использовать для распространения семян внешние факторы. Однако некоторые виды на постороннюю помощь не рассчитывают. Так, плоды недотрог представляют собой своего рода катапульты. Аналогичным механизмом пользуются и герани. Внутри их длинного плодика проходит стержень, к которому прикреплены четыре до поры до времени прямые и соединенные вместе створки – сверху они держатся прочно, снизу слабо. При созревании нижние концы створок отрываются от основания, резко скручиваются к вершине стержня и разбрасывают семена. У хорошо известного в Америке кустарника цеанотуса завязь превращается в ягоду, по устройству близкую к бомбе с часовым механизмом. Давление сока внутри так высоко, что после созревания достаточно теплого солнечного луча, чтобы его семена живой шрапнелью разлетелись во все стороны. Коробочки обычных фиалок, подсохнув, лопаются и разбрасывают вокруг себя семена. Плоды гамамелиса действуют по принципу гаубицы: чтобы семена упали подальше, они стреляют ими под большим углом к горизонту. У горца виргинского в том месте, где семена прикреплены к растению, образуется структура типа пружинки, отбрасывающей зрелые семена. У кислицы оболочки плода сначала набухают, а затем трескаются и так резко сжимаются, что семена вылетают наружу через щели. Арцеутобиум крошечный за счет гидравлического давления внутри ягод выталкивает из них семена, как миниатюрные торпеды.
studfiles.net
Как распространяются семена растений - Век живи
Как распространяются семена?
Распространение семян происходит самыми разными способами. Например семена могут распространятся по воде, с ветром. Но самым распространенный способ — это с помочью животных и человека. Семена также могут распространятся и самостоятельно, это касается цветочных растений.
Пути распространения семян растений чрезвычайно разнообразны: известны сухопутные, водные и воздушные способы перемещения этих вечных странников. Прицепляясь колючками, шероховатой поверхностью, семена многих видов растений разносятся человеком, животными на довольно большие расстояния. Распространению некоторых видов способствуют насекомые, в частности, огромное количество маленьких семечек растаскивается по лесу муравьями. Птицы разносят семечки-прилипалы. К стати, клейкие семена разносятся также колесами всех видов транспорта. Растения-артиллеристы сами заботятся о том, чтобы их плоды разлетелись по округе. Созревая, они выстреливают своими семенами на расстояния от полтора до трех-четырех метров. Природа снабдила семена некоторых деревьев крылышками и парашютиками. Они легко могут разносится ветром на многие километры. Множество растений, произрастающих по берегам рек, озер, отправляют в далекое странствие свои семена водным путем.»
Воистину: удивительна природа в ее стремлении к жизни!»
Как известно семена ndash; это один из способов, при помощи которых происходит воспроизводство и распространение растений. Семенам необходимы специальные условия для того, что бы они смогли хорошо прорасти, и в итоге, стать полноценным растением. Эти условия ndash; кислород, влага, тепло. Если семя не растет определенное количество времени, то оно погибает.
Поэтому у семян есть необходимость в том, что бы как можно скорее попасть в подходящие условия для своего роста, иначе они просто пропадут, и не сделают то, на что их приготовила природа. Известно не менее восьми способов, какими могут распространяться семена растений. Я расскажу вам о каждом из них.
Один из способов распространения семя заключается в том, что на поверхности семени есть крючочки и шипы, при помощи которых такие семена могут прицепляются к различным животным и людям, и вместе с ними таким образом, распространяться на довольно большие расстояния.
Так же существуют семена, которых называют laquo;прилипалыraquo;. Они находятся в очень клейких ягодах растений. Когда такие ягоды начинают клевать птицы, что бы их употребить в пищу, семена с этих ягод прилепляются к их клювам, и на птичьих клювах тоже могут преодолевать большие расстояния.
Так же существует еще один не обычный способ распространения семян. Способ заключается в том, что такие растения растут близ водоемов, или вообще в воде. Суть в том, что семена таких растений смешиваются с водой или грязью, и могут переноситься на лапах животных, или обуви людей. Так же такие семена могут приставать вместе с грязью к лапам птиц, которые так же пьют воду.
Так же бывает, что семена определенных растений употребляются птицами и животными в пищу, и таким образом могут приставать ко рту животных, или просто ими разбрасываться. В этом и происходит их распространение.
Даже люди могут разносить семена многих растений, сами того не подозревая об этом. Например, при сборе зерна есть очень много мелких семян, которые нет возможности отсеивать из за их величины. Так как зерно перевозится и транспортируется, такие семена могут попадать в дальние почвы.
Бывает так же такое, когда семена могут передвигаться с места на место прямо по воздуху, самостоятельно. Такие семена, как правило, имеют пушные отростки, и из за этих отростков они легко подхватываются ветром, и перелетают на расстояния. А бывает, что семена снабжаются небольшими крылышками, или могут иметь форму парашюта.
Так же бываю семена, так называемые laquo;пловцыraquo; — которые переносятся по течению реки.
А есть и такие растения, которые взрываются для того, что бы распространить свои семена. Когда высыхают плоды таких растений, они с силой лопаются, и семена выбрасываются на определенный радиус.
Похожие вопросы
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Материалы: http://questione.ru/a/kak-rasprostranyayutsya-semena
vekoff.ru
|
В течение многих поколений существования на планете у растений выработались различные приспособления к распространению семян и плодов. К примеру, некоторые растения сами разбрасывают свои семена на дальние расстояния. В тенистых местах у заборов либо канав можно встретить весьма необычное растение с таким серьёзным названием – недотрога. Если дотронуться до кончика его плода, створки плода разрываются, затем скручиваются и с силой разбрасывают семена.
Думаю, многие из Вас слышали в хорошую солнечную погоду в конце лета либо в начале осени в парках где растёт жёлтая акация слышится лёгкий треск, причём повторяющийся через короткие промежутки времени. Вот так трескаются бобы на кустах акации. Также как и у недотроги створки их раскрываются, скручиваются и разбрасывают семена далеко в стороны, но только в момент подсыхания. А вот коробочки мака, которые расположены высоко на длинных стеблях выбрасывают свои семена немного по-другому. Когда подует ветер, стебли мака сгибаются, а затем с силой распрямляются. В этот момент из мелких отверстий коробочки семена вылетают и разбрасываются на довольно большие расстояния.В начале лета улицы, дворы, бульвары, проспекты и скверы покрываются, как снегом, белым пухом от тополей. Снабжённые пучками волосков, семена тополей разлетаются при помощи ветра на большие пространства и, попав в нужное место, прорастают. А всем известные плодики (плоды) одуванчика, начиная с весны, в течение всего лета и осени массами разлетаются на своих «парашютиках» в разных направлениях.  Ветром распространяются плоды и семена и многих других цветковых растений. Например, у мелкого плода берёзы сбоку находится плёнчатая каёмка похожая на маленькие крылышки, а у плодов клёна имеются большие крыловидные придатки. Плоды берёзы и клёна хорошо висят на ветвях деревьев до поздней осени, а иногда и до зимы. За это время листья опадают, ветер свободно и беспрепятственно рассеивает семена этих деревьев на большие расстояния.
Лес и птицы. Осенью в лесу можно увидеть и даже попробовать очень много сочных плодов – это плоды рябины, черёмухи, брусники, ландыша и многих других растений. Зрелые плоды окрашены в яркие цвета и издали заметны. Для птиц сочные плоды – это самое вкусное лакомство. Они стаями летают по лесу и охотно поедают сочные плоды. Но, учитывая то, что те семена, которые хорошо защищены твёрдыми оболочками, в кишечнике певчих птиц не перевариваются и, пройдя через кишечник они выбрасываются наружу, иногда на очень далёком расстоянии от того места, где они были съедены. Так многие семена распространяются при помощи птиц. Некоторые растения распространяются не только при помощи птиц, но и при содействии других животных. Их плоды цепляются к шерсти животных и уносятся ими в разных направлениях. Это плоды, усаженные цепкими крючками или острыми шипами, например, у лопуха и череды. |
beaplanet.ru
Распространение плодов и семян | Параграф 31
"Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс". В.В. Пасечник
Вопрос 1. Какими способами распространяются плоды и семена в природе?В процессе эволюции у плодов и семян возникло множество приспособлений для распространения ветром, водой, животными, человеком, саморазбрасыванием.
Вопрос 2. Какие приспособления для распространения имеют плоды или семена, переносимые ветром?При помощи ветра разносятся очень легкие, мелкие семена, например, у растений семейства Орхидные. Семена многих растений имеют тонкие пленчатые выросты - крылатки (берёза, ясень, клён) или хохолки (подсолнечник) или летучки (одуванчик). Эти образования также способствуют переносу семян воздушными течениями (тополь, одуванчик, клен, береза и т.д.).
Вопрос 3. Какие приспособления имеют плоды или семена, распространяемые человеком и животными?Распространение семян животными и человеком происходит в том случае, когда семена имеют специальные выросты: крючочки, шипики, клейкие выделения и др., с помощью которых семена цепляются за шкуру животных.Плоды с сочным околоплодником обычно распространяются птицами, но иногда животными и человеком. Животные и человек питаются такими плодами (рябина, калина, вишня и др.), переваривают околоплодник, а семена выбрасываются неповрежденными. Находящиеся в сочных плодах семена защищены твердой оболочкой, поэтому не перевариваются и вместе с калом или пометом попадают на землю иногда очень далеко от места их созревания.В распространении семян могут принимать участие муравьи (семена в которых содержится много масел), а также человек (обычно семена сорных растений). Человек распространяет такие семена вместе с семенами культурных растений (василек, подорожник).
Вопрос 4. Какие растения разбрасывают свои семена?Разбрасывание семян можно наблюдать у акации, мака, виолы, недотроги, гороха, фасоли и др. У бальзамина, бешеного огурца разбрасывание семян происходит при самопроизвольном раскрывании плода.
Вопрос 5. Каково значение распространения плодов и семян?Распространение плодов и семян способствует расселению растений.
buzani.ru
Распространение плодов и семян и расселение растений
Не подлежит сомнению, что распространение зачатков является основным средством расселения вида.
Насколько можно судить по литературным данным, вопросы рассеивания зачатков впервые (конец XVII в.) затрагиваются в науке в связи с географическим распространением растений, в частности в связи с проблемой происхождения островной флоры. Вильденов, Огюст де Кандолль, Друде, Гребнер, Дильс утверждают, что способы распространения плодов и семян имеют первостепенное значение в создании ареала вида. Ридли (1930) также считает, что сложноцветные, орхидные и папоротники широко распространены на земном шаре, благодаря свойственной им анемохории. А реликты, по мнению того же автора, не имеют никаких приспособлений для дальнего заноса зачатков.
Однако многие авторы придерживаются противоположного мнения. Так, Альфонс де Кандолль считает, что распространение плодов и семян играет второстепенную роль в создании ареалов. Очень четко эту мысль выражает Краснов. Он указывает, что прекрасные на первый взгляд средства для расселения (летучки, крылатки, крючки и зацепки) имели весьма малое значение для географического распространения видов, обладающих этими средствами. Критикуя миграционную гипотезу, Краснов пишет: «Пока дело шло о сходных видах, для объяснения их нахождения на далеком друг от друга расстоянии пускали в ход ветры, птиц, морские течения и т. п. факторы, роль которых преувеличивалась до чрезвычайности, и растения заставляли совершать странствия, какие не под силу и человеку».
Вульф (1933) дает оценку природных агентов разноса зачатков с точки зрения создания ими разорванных ареалов и также приходит к отрицательному выводу.
Как бы мы ни представляли себе процесс видообразования и общие закономерности эволюции, невозможно отрицать большой роли расселения видов и миграции ценозов в эволюции растительного покрова земного шара. Прежде всего площадь, пригодная для обитания вида, или, иначе говоря, потенциальный ареал его, всегда шире той площади, на которой вид возникает, поэтому расселение является одной из основных функций видовой жизни. Кроме того, процесс расселения растений идет несомненно быстрее процесса видообразования.
Палеоботанические исследования позволяют заключить, что эволюционные изменения растительного мира сказываются лишь на протяжении очень длительных геологических периодов, «тогда как при сравнении, между собой следующих одна за другой флор, более ярко выступают результаты процессов миграции, вымирания, расширения и суживания ареалов».
Оценивая значение различных способов диссеминации в расселении растений, необходимо отличать скачкообразнодальние миграции от постепенного расселения вида по периферии его ареала. Из природных агентов разноса зачатков для дальних миграций могут иметь значение ветер, морские течения и птицы (главным образом эпиорнитохория).
Мы должны осветить два основных вопроса: во-первых, каков предел дальности расселения вида в течение одного поколения при посредстве различных агентов разноса зачатков. И, во-вторых, в какой мере площадь и характер ареала вида определяются способом распространения плодов и семян. Первый из намеченных вопросов тесно связан со скоростью расселения вида, но скорость расселения определяется не только дальностью заноса зачатков, но и возрастом плодоношения, а также всеми другими факторами, влияющими на расширение ареала, о которых речь будет идти ниже.
Как справедливо писал Ильинский, в литературе имеется очень мало проверенных данных относительно дальности переноса зачатков тем или иным способом, равно как и для установления скорости расселения отдельных видов. За 20 лет, которые прошли со времени опубликования цитированной работы, состояние этого вопроса почти не изменилось. В лучшем случае приводятся цифры о дальности заноса зачатков и только очень редко можно найти указания на расстояние от семенного подроста до источника семян.
Молинье и Мюллер вместе с другими авторами устанавливают 3 категории дальности заноса зачатков:
Дальняя диссеминация — свыше 10 км
Средняя диссеминация — от 1 до 10 км
Местная диссеминация — от 0 до 1 км
Такая «шкала дальности», конечно, является очень условной, но не более, условной, чем любая другая шкала. Поэтому нет смысла вносить в нее какие-либо поправки.
Обратимся теперь к конкретным цифрам дальности разноса зачатков различными агентами и фактического расселения растений.
Из всех природных агентов разноса зачатков наиболее эффективны по дальности морские течения. Известен случай заноса плодов одной лианы из мимозовых от берегов тропической Америки до Югорского Шара. Но само собой разумеется, что плоды эти погибли, следовательно, о расселении вида здесь говорить не приходится. Неоднократный занос плодов сейшельской пальмы от Сейшельских островов к берегам Индии и островам Малайского архипелага тоже почему-то не способствует расселению вида, и пальма остается эндемичной для Сейшельских островов.
Хотя мы и не знаем конкретных проверенных наблюдением фактов расселения растений с помощью моря, но едва ли можно сомневаться в том, что морские течения способствуют заселению океанических островов и материковых побережий.
Относительно роли ветра для расселения растений имеется в литературе много цифр, но, к сожалению, чаще всего предположительных и противоречивых. Мы не станем приводить цифр, полученных на основании различных теоретических расчетов. Ограничимся лишь данными непосредственных наблюдений.
Лесоводственная практика показывает, что массовый налет окрыленных зачатков осуществляется на расстояние до 100 м от стены леса. Только семена осины, и плоды березы обильно заносятся до 1—2 км.
Естественно, что единичные плоды или семена улетают на более далекие расстояния. Так, Фирбас наблюдал семена сосны на расстоянии 270 м от плодоносящего дерева, а Ридли указывает как максимальную цифру — 810 м. Другие авторы (цитируется у Фирбаса) дают для семян сосны расстояние в 2 км, а для пихты во время бури — до 7—8 км.
В различных работах имеются указания на то, что семена хвойных по снежному насту могут уноситься ветром на очень далекие расстояния — до 10—15 и даже 50 км. Но Ильинский (1933), наблюдавший распространение семян ели на верхней Волге, утверждает, что семена или остаются на месте, или делают небольшие прыжки, и весь путь их от материнского дерева достигает в лучшем случае десятков метров.
Для плодов ясеня и клена Фирбас приводит цифры расстояния полета в 400—500 м, но есть данные о том, что крылатки клена могут уноситься до 4 км.
Таким образом, расстояния, на которые улетают анемохорные плоды и семена, остаются в рамках местной диссеминации или в лучшем случае относятся к категории средней дальности разноса. Тихомиров (1951), изучавший роль ветра в распространении растений в тундрах средней Сибири, также отмечает, что ветер играет особенно важную роль для локальных перемещений зачатков на сравнительно ограниченных пространствах.
Еще более ограничены расстояния фактического расселения анемохорных видов. Так, по наблюдениям в Савальском лесничестве самосев вяза находился на расстоянии 100 и 300 м от материнского дерева, а клена татарского — на 250 м. Естественное возобновление леса из сосны, ели, березы и осины наблюдалось на расстоянии не более 450 м от стены леса. Правда, Фирбас наблюдал трехлетние сеянцы сосны на расстоянии минимум 1 км от плодоносящих деревьев. Скорее всего занос семян осуществлен ветром.
Из всех видов животных — агентов диссеминации — наибольшее значение для дальнего разноса имеют птицы и грызуны из семейства беличьих. Мы уже отмечали большую роль болотных птиц в распространении плодов и семян водных и прибрежных растений. Исследование ила, снятого с клювов, ног и оперенья перелетных болотных птиц, с одной стороны, и изучение ареалов болотных видов растений — с другой, не оставляют никакого сомнения в том, что широкие, почти космополитные ареалы некоторых гидрофитов обязаны своим происхождением эпиорнитохории.
О дальности заноса болотных растений можно судить по косвенным данным. Так, Кернер указывает, что голуби и журавли пролетают в 1 час 60—70 км, а ласточки и соколы даже 180 км. Примерно такие же цифры приводит и Туров. Особенно возрастает скорость полета при попутном ветре. При перелетах через водные пространства птицы могут пролетать без отдыха сотни, а иногда и более 1000 км (до 3200).
Что касается прочности закрепления гидрофитов в новых местах, то, по-видимому, она будет различной для разных видов и географических пунктов. В тех случаях, если занос зачатков определенных видов в одни и те же водоемы повторяется, расширение ареала окажется устойчивым; если же зачатки будут занесены однократно и единично, виды будут появляться и исчезать через непродолжительное время.
Интересные факты неожиданного появления водных растений в Западной Европе сообщает Кернер. Так, индийский злачок Coleanthus subtilis появился по краям прудов в Богемии и западной Франции, а тропический вид камыша Heleocharis atropurpureus был обнаружен на берегу Женевского озера.
При син — и эндозоохории дальность диссеминации оказывается значительно меньшей, чем при разносе зачатков на поверхности тела перелетных птиц. Так, кедровки, которые питаются семенами сибирской сосны, растаскивают эти семена на несколько километров. Правда, Васильев указывает, что в Тырминской тайге им были встречены молодые экземпляры кедра, удаленные по крайней мере на 40 км от ближайших его месторождений. Но вполне вероятно, что на протяжении этих 40 км встречались семенные экземпляры кедра, которые затем исчезли. Есть указания, что на озере Тургояк на Урале еловые шишки заносились белками на несколько километров. По наблюдениям Кирикова, тянь-шанская ореховка утаскивает еловые шишки за 300 шагов. Расселение пород посредством синзоохории определяется в основном расстояниями до одного километра. Так, Холодный наблюдал подрост дуба, желуди которого растаскивались сойками, на расстоянии 70—100 м от семенников. Брюн отмечал семенной подрост дуба, удаленный на 60, 100, 150 и один экземпляр на 500 м от плодоносящих деревьев. Надо полагать, что в природе имеет место и более далекое расселение синзоохорных древесных пород, но едва ли оно является массовым.
Наблюдения, проведенные в Савальском лесничестве над расселением сочноплодных деревьев и кустарников, показали, что семенной подрост этих пород встречается на расстоянии 60—300 м от семенников. Только один экземпляр рябины был удален на 350 м от материнского дерева, а другой — на 1000 м. Можно думать, что при перелетах птицы уносят семена сочных плодов на расстояния более далекие, чем в местах гнездовий. Но при этом надо учитывать, что, во-первых, при перелетах птиц кишечник опорожняется у них достаточно часто и, во-вторых, далеко не всегда экскременты, выброшенные птицей во время перелета, попадают в условия, благоприятные для прорастания и развития семян.
Таким образом, из всех видов зоохории только разнос зачатков на теле болотных птиц относится к категории дальней диссеминации. Во всех других случаях происходит местная диссеминация или — реже — средняя по дальности.
Самый дальний занос зачатков несомненно осуществляется человеком при посредстве различных видов транспорта (агестохория). Антропохория особенно эффективна не только дальностью заноса, но и быстротой, с которой сказывается ее влияние на изменении ареалов антропофитов. Факты заноса американских видов в Европу и обратно общеизвестны и уже приводились ранее. Отмечены случаи появления в портах Европы австралийских растений. Наконец, достаточно хорошо изучены «путешествия» заносных видов вдоль железнодорожных путей на расстояния, измеряемые сотнями, а иногда и тысячами километров.
Однако, при всей эффективности антропохории, она способствует лишь расселению культурных и сорно-рудеральных растений. Если и имеет место случайное распространение человеком дикорастущих видов, то во всяком случае это почти не сказывается на флористическом составе природных растительных группировок или на ареалах слагающих их видов.
Мы уже отмечали также, что антропохория в целом мало влияет на состав флоры той или иной страны, так как число заносных, а тем более закрепившихся пришлых видов очень незначительно в сравнении с видами местной флоры.
Какова же в общем эффективность дальнего заноса зачатков, насколько он в действительности определяет дальние миграции видов?
На этот вопрос невозможно ответить однотипно: его можно решать лишь конкретно и по-разному для различных случаев.
Эффективность дальнего заноса зачатков прежде всего определяется широтой потенциального ареала вида и находится в прямой зависимости от размеров этого ареала. Второе важнейшее условие, от которого зависит успех дальней миграции вида (впрочем, как и ближней), — это степень заселенности растениями той территории, куда заносятся зачатки. Океанические острова, лишенные растительности, или очень бедно заселенные, искусственные или естественные обнажения, наконец, участки суши, освобождавшиеся после отступления ледника или моря, — все эти территории представляют благоприятные плацдармы для осуществления дальней миграции. Но успешное заселение таких специфических участков суши еще не дает оснований считать эффективным дальний занос зачатков в условиях материков с плотным растительным покровом.
Даже в отношении территорий, освобожденных из-под ледника, мы не можем утверждать, что они заселялись из отдаленных убежищ. Анализируя расселение широколиственных пород на Восточно-Европейской равнине в послевалдайское время, Кац приходит к выводу, что в заселении средней полосы сыграли роль такие близкие убежища, как Среднерусское, Подольское, Приволжское и некоторые другие.
Говоря об условиях, благоприятствующих дальней миграции растений, мы по существу касаемся уже второго вопроса: в какой мере площадь и характер ареала вида определяются способами разноса его зачатков?
Только в некоторых случаях можно установить прямую зависимость между этими двумя признаками вида. Так, ареалы антропохоров несомненно слагаются благодаря способу распространения их зачатков. Правда, очень широкие ареалы растений-спутников человека возможны еще и потому, что условия местообитания рудеральных и полевых сорняков более или менее одинаковы даже в очень отдаленных странах, климатически сходных.
Водные и болотные растения также обязаны своим широким ареалом эпиорнитохории, но, конечно, и тому обстоятельству, что условия жизни в водоемах различных географических широт относительно близки. Еще одну важную причину успешного расселения водных растений подметил Дарвин: «Число видов даже хорошо населенного пруда невелико сравнительно с числом видов, живущих на такой же площади суши, конкуренция между ними, вероятно, слабее,. нежели между наземными видами; на этом основании переселенец из вод чужой страны имеет больше шансов на приобретение нового места, нежели наземные колонисты».
Но в большинстве случаев способ распространения зачатков или вовсе не сказывается на характере ареала, или влияние его (способа) стирается другими, более существенными факторами ареогенеза. Мы можем убедиться в этом, проследив способы распространения плодов и семян у ряда реликтовых или вообще эндемичных видов.
Вопреки мнению Ридли и некоторых других авторов, несомненные реликты имеют анемохорные или орнитохорные зачатки: секвойя, тюльпанное дерево, приземистая березка, гинкго, саговник, магнолия и др. Как известно, кок-сагыз в природных условиях ограничен очень узким ареалом, хотя его мелкие и легкие семянки снабжены хорошо развитым хохолком. Говоря о бедности германской флоры эндемиками, Вальтер указывает, что эндемичными для Германии являются лишь некоторые виды ястребинок и малины, несмотря на то (добавим от себя), что они являются или анемохорами или орнитохорами.
Таким образом, то или иное приспособление к разносу зачатков, в том числе и анемохорное, еще не обеспечивает широкого ареала вида.
Тот факт, что почвенно-климатические условия определяют потенциальные ареалы различных растительных видов, не подлежит сомнению. Мы только проиллюстрируем на примере некоторых древесных пород, насколько эти факторы влияют на сложение ареала, независимо от способа диссеминации того или иного вида.
Семена сосны и ели одинаково хорошо приспособлены к анемохории, однако, как известно, в Европейской части СССР сосна продвигается значительно южнее ели и вообще может считаться породой азональной. Если сравнить распространение 3 древесных пород с синзоохорными зачатками — бука, дуба и сибирского кедра в Европейской части Союза ССР, — то окажется, что ареал кедра даже не соприкасается с ареалами 2 других пород, занимая лишь небольшую территорию на северо-востоке страны. А ареалы бука и дуба лишь частично совпадают в крайних западных областях, в Крыму и на Кавказе, но ареал дуба значительно дальше простирается к северу и востоку. С другой стороны, ареал дуба почти совпадает с ареалом ясеня, плоды которого явно анемохорные.
В пределах потенциального ареала расселение вида сильно тормозится той конкуренцией, которую всякий вид неизбежно встречает при проникновении в несвойственные ему фитоценозы. В этом отношении разные виды, обладающие различными способами распространения зачатков, оказываются в одинаково трудных условиях.
Даже внутри одной и той же группировки семенное возобновление видов зависит главным образом от фитоценотических условий. Как указывает Гиенеф-Богдановская, емкость ассоциации по отношению к молодняку зависит в гораздо большей мере от ее строя, чем от метеорологических факторов и количества зачатков.
Всякий фитоценоз с достаточной видовой насыщенностью и общим покрытием обладает определенной сопротивляемостью к внедрению новых видов. Чтобы убедиться в этом, достаточно вспомнить лесную или степную дорогу, поросшую горцом птичьим, подорожником, пахучей ромашкой и другими, и полное отсутствие этих видов в полуметре от дороги. Часто можно наблюдать, что на нарушенных участках природных растительных группировок обильно разрастаются рудеральные и полевые сорняки, в том числе и анемохоры. Но эти сорные виды никогда не проникают на ненарушенный участки фитоценоза. Известно также, что многие заносные растения десяток, а иногда и десятки лет держатся близ полотна железной дороги, но не входят в состав не только природных фитоценозов, но даже и в посевы, расположенные поблизости.
Различные ценозы обладают различной сопротивляемостью к внедрению новых видов. На это обращает внимание Ильинский. В одном из районов Московской обл. он наблюдал обильные всходы березы в посевах клевера с тимофеевкой, а на соседнем полукультурном продуктивном луге с хорошо развитой дерниной всходы березы отсутствовали. Почвенно-грунтовые условия этих двух угодий совершенно тождественны.
С другой стороны, проникновение разных видов в один и тот же ценоз также будет неодинаково успешно, хотя бы эти виды и обладали одинаковым способом рассеивания зачатков. В Карсунском р-не, Ульяновской обл., мы наблюдали мятлико-разнотравную залежь площадью около 30 га, которая граничила с осиново-березовым лесом. Вдоль опушки леса, как и в остальной части массива, — высокоствольные хорошо развитые плодоносящие экземпляры осины. Береза произрастает метрах в 50 от опушки и только примешана к осине. Тем не менее, по всей залежи мы наблюдали обильный семенной подрост березы в возрасте 4—5 лет, тогда как подроста осины на залежи не было. Только на расстоянии 20 м от опушки узкой полосой росла группа осинок (55 экз.) 4—5-летнего возраста. По легкости разноса семян ветром осина, конечно, не уступает березе, но этого свойства оказалось недостаточно для заселения залежи осиной.
Для успешного расселения вида на новой территории, в особенности при высокой плотности растительного покрова, очень важен массовый занос зачатков, т. е. попадание большого количества их на единицу площади. Как справедливо замечает Ермилов, в природе, наряду с рассеиванием зачатков, почти всегда происходит и их концентрация. Так, анемохорные зачатки с хохолками часто сцепляются вместе и скопляются у препятствий. Такое же скопление большого количества зачатков у препятствий наблюдается и в тех случаях, когда плоды и семена снабжены крыловидными придатками, или имеют приспособления типа аэростата. Дождевые потоки и полая вода, вместе с другими наносами, оставляют большие количества зачатков. При различных формах зоохории также имеет место массовое скопление зачатков или в виде кормовых запасов животных (синзоохория), или в местах их отдыха (эпизоохория) и кормежки (эндозоохория). Наконец, в случае барохории происходит массовое осыпание зачатков близ материнских растений.
Лесоводственная практика показывает, что естественное возобновление леса на лесосеках и в окнах идет тем успешнее, чем более обилен налет (или занос) семян на эти участки. Поэтому фактически семенной подрост различных пород всегда находится ближе к материнскому растению, чем наиболее удаленные от него зачатки. Все это будет справедливо и в отношении травянистых растений. Изучая способы распространения семян подсолнечной заразихи. Зажурило и Родионова установили, что для успешного расселения заразихи в посеве важно массовое попадание ее семян на единицу площади.
Таким образом, при оценке эффективности способа разноса зачатков для расселения вида необходимо учитывать не только и не столько дальность, сколько массовость распространения зачатков этим способом.
Необходимо еще коснуться вопроса о том, в каком соотношении находятся миграция видов и миграция ценозов.
Смена растительных группировок во времени, иными словами, вытеснение одних группировок другими — бесспорный факт. Криштофович подчеркивает, что смена одной формации другой в пределах той же флоры для четвертичной растительности является аксиомой. Некоторые авторы считают, что миграция целыми сообществами — это исконное свойство цветковых растений, благодаря которому они быстро расселились и вытеснили голосемянных мезозоя.
Но как происходит миграция целых сообществ: «единым фронтом», т. е. путем одновременного и равномерного продвижения всех видов сообщества, или путем проникновения отдельных видов в пограничные группировки, т. е., фигурально выражаясь, с помощью «десанта на вражеской территории»? Трудно сказать, как мигрировали растительные группировки в период завоевания суши покрытосемянными, но в четвертичное время, при. большой видовой насыщенности и плотности растительного покрова, по-видимому, наиболее обычен второй путь.
Анализируя закономерности процесса смен растительности, Васильев приводит ряд фактов, свидетельствующих о том, что первоначально одни группировки проникают в другие единичными экземплярами отдельных видов. Эти «форпосты» размножаются в новых условиях, образуя уже значительные пятна чуждых данной группировке видов. Постепенно число видов наступающей группировки возрастает и в конце концов одни ценозы сменяются другими.
Способ распространения зачатков лишь частично определяет конкурентные возможности вида. Этот фактор может влиять на расширение ареала только при благоприятствовании всех остальных факторов ареогенеза.
В природных условиях редко и единично имеет место скачкообразно дальняя миграция видов. Обычно расселение идет шаг за шагом путем постепенного внедрения отдельных видов в пограничные группировки, а затем и вытеснение одних ценозов другими.
В условиях высокой видовой насыщенности и плотности растительного покрова для успеха расселения вида большое значение имеет массовый занос его зачатков на заселяемую территорию.
Наиболее эффективна по дальности заноса зачатков агестохория, причем действие ее в изменении ареалов сказывается очень быстро — в течение нескольких лет.
Из природных агентов наиболее дальний занос осуществляется морскими течениями и птицами (эпиорнитохорно), но действие этих агентов проявляется медленно на протяжении столетий.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
