Как распространяются с помощью ветра семена. Способы распространения плодов и семян

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.

После образования семян либо весь плод, либо содержащиеся в нем семена (или семя), отделяются от родительского растения. Чем дольше 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. Способы расселения семян и плодов у цветковых растений очень разнообразны.

Распространение с помощью животных. Плоды, снабженные колючками или крючочками, прицепляются к коже или шерсти проходящих мимо животных и могут быть перенесены на некоторое расстояние, прежде чем будут содраны или отпадут.Примерами служат плоды подмаренника цепкого, гравилата, лопуха, череды. Многие растения имеют плоды с сочным околоплодником для привлечения птиц и животных. Семена этих плодов защищены от переваривания в пищеварительном тракте и вместе с экскрементами попадают в почву, прорастают, но уже на другом месте.

Распространение ветром. Многие растения, распространяемые ветром, имеют специальные приспособления. К их числу относятся летучки (семена ивы, кипрея, хлопчатника, плоды одуванчика и др.) и крылатки (у сосны (голосемянные), яза, ясеня, клёна, граба и др.). У ряда растений, например у мака, плод – коробочка, сидящая на ножке, которую колышет ветер, так что многочисленные мелкие семена высыпаются через поры в верхней части плода.

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 - костянка с многочисленными воздухоносными полостями. У кувшинки семя снабжено губчатой оболочкой, воздушные поры которой не дают им тонуть.

Саморазбрасыванием распространяются растения, у которых семена выбрасываются за счет нарастания в плодах внутреннего давления, или околоплодник выбрасывает семена по принципу пружинки или метания. Такое распространение семян характерно для бешеного огурца, кислицы обыкновенной, бобовых растений, у многих ирисовых, лилейных, примул. Растения, разбрасывающие семена, обычно произрастают в таких местах, где по тем или иным причинам невозможно использовать другие пути расселения (ветер, животные). Чаще всего они обитают в глухих уголках леса, где почти не бывает ветра, и где редко проходят звери.

Во многих случаях в распространении семян и плодов играет элемент случайности, и данный плод или семя может распространяться двумя или даже всеми тремя способами. Один из главных факторов случайного распространения является человек; семена могут прицепляться или прилипать к его одежде и т. д. или перевозиться 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. д. могут занести семена дальше, чем обычно. Есть также плоды, способные ползать и скакать (овес, ковыль, др.).

Распространение семян и плодов животными называется зоохорией (от греч. zoon – животное, choreo – отхожу, продвигаюсь).

Многие сочные плоды охотно поедают птицы. В поисках пищи птицы обычно ориентируются на внешний вид и вкус поедаемых плодов и семян, поэтому распространяемые ими плоды должны быть ярко окрашенными и вкусными (с точки зрения птиц, конечно). И вот что интересно – до созревания плоды и семена имеют зеленую окраску и содержат много кислот и горечей, что отпугивает птиц. А вот запах для птиц не имеет никакого значения – обоняние у них играет меньшую роль при поиске пищи, чем зрение. Остается добавить, что перенос семян и плодов птицами называется орнитохорией (от греч. ornis – птица).

При прохождении по пищеварительному тракту птиц семена не перевариваются и сохраняют жизнеспособность. Поэтому, выйдя с пометом, они оказываются не только на значительном расстоянии от родительского растения, но и находятся в окружении питательных органических веществ (самого помета), которые обогащают почву вокруг семени и способствуют его прорастанию и дальнейшему развитию. В помете ворон и галок, например, находят совершенно целые косточки костянок.

У определенных растений семена вообще не могут прорасти без предварительного прохождения через пищеварительный тракт птиц, где они подвергаются воздействию пищеварительных ферментов, размягчающих покровы семени. Так, семена некоторых растений после истребления человеком нелетающей птицы дронта на протяжении нескольких столетий не давали проростков. Однако когда эти семена скормили гусям, а потом посадили в почву, они проросли! Еще один пример, галапагосская черепаха и семена дикого томата.

Семена могут разносить млекопитающие. Чаще всего это различные обезьяны, грызуны и рукокрылые. Семена многих злаков без повреждений проходят через пищеварительную систему копытных, а всхожесть у них при этом даже повышается. В эндозоохории могут принимать участие и хищники: например, спелые арбузы при возможности включают в свой рацион лисы и шакалы, медведи охотно кормятся на ягодниках, и т.д.

Вывод : эндозоохорные растения имеют сочные плоды или соплодия с яркой окраской, чтобы быть хорошо заметными, или с сильным ароматом, чтобы привлекать животных с большого расстояния, особенно в темное время суток. Также семена обладают прочной оболочкой, предохраняющей их от переваривания. Благодаря оболочке семена проходят через пищеварительную систему целыми и невредимыми.

Очень часто животные не поедают сразу семена или плоды, а уносят их и складывают про запас, особенно в период изобилия пищи. Когда, например, белки едят семена, они никогда не съедают их все. Потерянных семян вполне достаточно, чтобы растения расселились. Часто животные уносят шишки далеко от того места, где их собирают. Про некоторые свои кладовые они и вовсе забывают, кроме того, владелец может попросту погибнуть прежде, чем успеет ими воспользоваться. В таких случаях семена через некоторое время прорастут, причем часто на значительном расстоянии от родительских растений.Такой способ распространения семян получил название синзоохории (от. греч. syn – вместе).

Запасы делают многие птицы (например, сойка, ореховка и др.) и грызуны (мыши, белки, бурундуки, хомяки и др.). Причем количество запасенной пищи может быть весьма значительным.

В распространении семян и плодов большую роль играют муравьи. Это явление называется мирмекохория (от греч. myrmex – муравей). Многие муравьи приносят в свое жилище семена и плоды различных растений. На таких семенах есть специальные выросты с питательным и вкусным маслом.Такие семена имеют первоцвет, подснежник, фиалка, молочай, хохлатка, копытень, чистотел, иван-да-марья, гусиный лук, перелеска, звездчатка, ясменник и др.

Лекция. Распространение плодов и семян.

Одна из причин огромного разнообразия семян и плодов – различные приспособления к их распространению.

Так как подавляющее большинство растений ведут прикрепленный образ жизни, - все они вынуждены распространяться в пространстве и во времени зачатками – диаспорами.

Процесс распространения диаспор растений – диссеминация (лат. disseminare – рассеивать, распространять).

Диссеминация необходима:

для сохранения и расширения ареала вида;

как вариант избегания экстремальных условий и периодов года (пережидание их в зародышевом, покоящемся состоянии);

для предотвращения нежелательного близкородственного скрещивания, усиления перекомбинации генов, и => для сохранения гетерозиготных гетерозисных особей;

для поддержания более или менее постоянного состава фитоценоозов.

С теоретической точки зрения – изучение способов диссеминации позволяет раскрыть особенности биологии конкретных видов, пути формирования растительных сообществ и растительного покрова.

С практической точки зрения –

1) для изучения возможностей естественного восстановления лесов после пожаров, вырубок и других воздействий.

2) в практике сельского хозяйства, знание особенностей распространения семян сорных видов помогают сократить их численность до минимума.

Основные способы расселения плодов и семян

(старый учебник с.428 – 430).

Для обозначения отдельных способов расселения растений употребляют термины, в основе которых лежит корень «хорео» - распространяюсь, расселяюсь.

Диссеминация плодов и семян

Автохория Аллохория

Барохория

Автомеханохория Анемохория Гидрохория

Геокарпия (ветром) (водой)

Зоохория Антропохория

(животными) (человеком)

1. Автохория – расселение плодов и семян самостоятельно, без участия каких-либо внешних факторов.

Автохория осуществляется в 3 формах:

Барохория – самопроизвольное опадение зрелых диаспор под собственной тяжестью (сорные растения, пальмы, ряд сложноцветных с массивными плодами и семенами и т.п.).

Автомеханохория – активное разбрасывание семян при вскрывании зрелого плода (створки плода бобовых – фасоль и т.д.; недотрога – сильное осмотическое давление в клетках, при прикосновении к зрелому плоду коробочка с силой раскрывается и семена разбрасываются; бешеный огурец – при созревании плода идёт повышение давления во внутренних тканях и при падении или внешнем воздействии – сочная мякоть вместе с семенами с силой выстреливается наружу.

Геокарпия – самосозревание плодов в почве. У ряда фиалок и арахиса после оплодотворения, благодаря геотропическим движениям плодоножек завязи зарываются в почву, где и происходит рост и созревание плодов.

Растения с автохорными плодами составляют 20 – 30% от всех цветковых растений.

2. Аллохория (греч. allos – другой) – распространение диаспор с помощью внешних факторов (ветра, воды, животных, человека).

1. Анемохория – распространение диаспор растений воздушными течениями, ветром.

Ветер самый распространненый фактор, но не всегда эффективный.

Основная масса семян и плодов переносится по воздуху. Некоторые распространяются двигаясь по снежному насту наподобие буера (семена сосны), некоторые по поверхности воды (плоды тростника), ряд растений перекати-поле переносятся ветром по поверхности земли и при этом рассеивают свои семена.

По способам переноса ветром выделяют 3 группы анемохорных растений.

1 группа. Растения с парящими семенами (парение предполагает долгий полёт семян в воздухе), что обеспечивается:

Малым весом семян (например, пылевидные семена грушанковых и орхидных);

Специальными парашютиками, волосками и хохолками-папусами (у сложноцветных и ивовых), которые обеспечивают:

Долгий полёт семени или плода;

Снижение этих семян и плодов обеспечивается гигроскопичностью парашютиков, волосков и хохолков.

2 группа. Растения с планирующими семенами (например, у клёна, ясеня, березы, вяза). Как правило такие растения имеют плоды с выростами и называются – крылатками . Летят по снижающейся траектории, так как они более тяжелые чем парящие плоды и разносятся на меньшие расстояния.

3 группа. Растения с воздушными плодами-дирижаблями (например, пустынные бобовые имеют лёгкие вздутые плоды, переносящиеся ветром как дирижабли частично по воздуху, а частично по поверхности песка, воды и т.п.). (Джузгун, клевер земляничный).

2. Гидрохория - распространение диаспор растений с помощью воды.

Диаспоры гидрохорных растений имеют приспособления препятствующие смачиванию водой и => для их семян и плодов характены:

Несмачиваемость (восковый слой, густое опушение);

Высокая плавучесть (воздухоносные полости, слизистые чехлы и т.п.).

Гидрохория характерна для гидрофитов, растений морских побережий и речных долин (кувшинка, кубышка, рдест, кокосовая пальма, ежеголовник). Наиболее эффективно по дальности – разнос семян и плодов морскими течениями.

3. Зоохория – распространение диаспор животными.

Различают эндзоохорию, эпизоохорию и синзоохорию.

Эндзоохория - распространение семян при поедании животными сочных плодов. Семена проходят неповрежденными через пищеварительный тракт и выбрасываются с экскрементами. В умеренных широтах этот способ распространения семян очень характерен для птиц поедающих яркие, сочные, питательные плоды калины, рябины, черемухи, боярышника, приспособленных для этих целей. Семена таких растений часто имеют твердую, каменистую семенную кожуру.

Эпизоохория – пассивный разнос диаспор на теле животного. Диаспоры имеют специальные приспособления (прицепки, колючки, клейкие вещества – череда, липучка, лопух) или они очень мелкие и разносятся на перьях и лапах, прилипая к ним с грязью (например, подорожник).

Синзоохория – активное распространение, связанное с запасанием пищи. Диаспоры, снабженные специальными питателными придатками – ариллусами (у хохлатки, пролески, фиалок, клещевины, чистотела) растаскиваются муравьями – мирмекохория , или ореховидные диаспоры (у сосны сибирской, дуба, бука, лещины) распространяются (невольно) грызунами (белками, мышами, бурундуками) или птицами (сойками, кедровками), которые делают кладовые, о которых потом забывают, не находят и => благодаря им происходит восстановление лесов на вырубках и пожарищах.

4 . Антропохория – распространение диаспор растений, связанное с деятельностью человека.

Антропохория может быть преднамеренной (перевозка, высев, заделка семян культурных растений) и косвенной (через поливные воды, транспортные перевозки, случайно вместе с другими культурными растениями и фуражом, с домашним скотом). Различают 3 формы антропохории.

Антропохория

Агестохория Эргазиохория

Спейрохория

Агестохория – распространение растений транспортными средствами (не зависит от приспособлений к распространению у переносимых семян и плодов).

Преднамеренная агестохория – завоз культурных растений из других природных зон и континентов (у нас это прежде всего завоз культурных растений из Америки – картофель, кукуруза, томат, подсолнечник и т.п.).

Непреднамеренная агестохория – распространение диаспор заносных – адвентивных растений попутно с другими грузами (например, у нас в области вместе с шерстью из Сибири попутно занесли адвентивное растение – крапиву коноплёволистную).

Для агестохории харктерна большая дальность и быстрота распространения.

Таким образом в Америку из Евразии были завезены многие сорняки: бодяк полевой, овсюг, подорожник большой – «след белого человека», а в Европу из Америки – карантинные сорняки – амброзия, циклахена и др.

Сначала агестохорные растения заселяют полосы вдоль железных дорог, автотрасс, территории речных портов, а потом распространяются на окружающие территории.

Спейрохория – распространение диаспор растений путём их высева. => Характерна высокая степень специализации диаспор сорных растений. Спейрохория привела к отбору специфических засорителей наиболее древних культур (пшеницы, риса, льна, проса, гречихи) и выработки у сорных растений ряда приспособлений, из-за которых их семена с трудом можно отличить от семян культурных растений (явление мимикрии).

Очень похожи плоды-зерновки у овса и сорняка-овсюга, плоды у гречихи и сорной гречихи татарской, зерновки ржи и пшеницы и т.д.

Эргазиохория – распространение диаспор растений сельскохозяйственными орудиями и машинами при обработке почвы.

Эргазиохория свойственна для сорнополевых и ряда сенокосных растений и способствует распространению диаспор в пределах обрабатываемых угодий.

Таким образом, трудовая деятельность человека создает большие возможности для расселения семян.

По эффективности, дальности разноса все способы равноценны.

По массовости наибольшее значение имеет анемо- и зоохория.

Расселение растений всегда идёт в пространстве и во времени.