Половое размножение у семенных растений, к которым относятся цветковые и голосеменные, осуществляется с помощью семян. При этом обычно бывает важно, чтобы семена оказались на достаточно удаленном расстоянии от родительского растения. В этом случае больше шансов, что молодым растения не придется конкурировать за свет и воду как между собой, так и со взрослым растением.
Покрытосеменные (они же цветковые) растения в процессе эволюции растительного мира решили проблему распространения семян наиболее успешно. Они «изобрели» такой орган как плод.
Плоды служат приспособлением к определенному способу распространения семян. По-сути, чаще всего распространяются плоды, а семена вместе с ними. Поскольку способов распространения плодов достаточно много, то существует множество разновидностей плодов. Основными способами распространения плодов и семян являются следующие:
с помощью ветра,
животными (в том числе птицами и человеком),
саморазбрасыванием,
с помощью воды.
Плоды растений, которые распространяются ветром, имеют специальные приспособления, увеличивающие их площадь, но не увеличивающие их массу. Это различные пушистые волоски (например, плоды тополя и одуванчика) или крыловидные выросты (как у плодов клена). Благодаря таким образованиям, семена долго парят в воздухе, а ветер их относит всё дальше и дальше от родительского растения.
В степи и полупустыне нередко растения засыхают, и ветер обламывает их у корня. Перекатываемые ветром, засохшие растения рассыпают по местности свои семена. Таким «перекати-поле» растениям, можно сказать, не нужны даже плоды для распространения семян, так как с помощью ветра их распространяет само растение.
С помощью воды распространяются семена водных и околоводных растений. Плоды таких растений не тонут, а уносятся течением (например, у ольхи, растущей по берегам). Причем это не обязательно мелкие плоды. У кокосовой пальмы они крупные, но легкие, поэтому не тонут.
Приспособления плодов растений к распространению животными более разнообразные. Ведь животные, птицы и человек могут по-разному распространять плоды и семена.
Плоды некоторых покрытосеменных приспособлены к тому, чтобы цепляться за шерсть животных. Если, например, животное или человек пройдет рядом с репейником, то за него зацепится несколько колючих плодов. Рано или поздно животное их сбросит, но семена репейника окажутся уже относительно далеко от исходного места. Кроме репейника, примером растения с плодами-зацепками является череда. Ее плоды относятся к типу семянки. Однако у этих семянок есть маленькие шипы, покрытые зубчиками.
Сочные плоды позволяют растениям распространять их семена с помощью животных и птиц, которые поедают эти плоды. Но как же они их распространяют, если плод и семена вместе с ним съедены и переварены животным? Дело в том, что переваривается в основном сочная часть околоплодника плода, а вот семена - нет. Они выходят из пищеварительного тракта животного. Семена оказываются далеко от родительского растения и окружены пометом, который, как известно, неплохое удобрение. Поэтому сочный плод можно считать одним из самых успешных достижений эволюции живой природы.
Существенную роль в распространении семян сыграл человек. Так плоды и семена многих растений были случайно или намеренно завезены на другие континенты, где они смогли прижиться. В результате сейчас мы можем, например, наблюдать как в Америке растут растения, характерные для Африки, а в Африке - растения, родина которых Америка.
Существует вариант распространения семян с помощью разбрасывания, а точнее саморазбрасывания. Конечно, это не самых эффективный метод, так как семена оказываются всё-равно близко к материнскому растению. Однако такой способ нередко наблюдается в природе. Обычно разбрасывание семян характерно для плодов типа стручок, боб и коробочка. Когда боб или стручок засыхает, его створки скручиваются в разные стороны, и плод растрескивается. Из него с небольшой силой вылетают семена. Так распространяют свои семена горох, акация и другие бобовые.
Плод коробочка (например, у мака) колышется на ветру, и их него высыпаются семена.
Однако саморазбрасывание характерно не только для сухих семян. Например, у растения под названием бешеный огурец семена вылетают их сочного плода. В нем скапливается слизь, которая под давлением выбрасывается вместе с семенами.
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.
Это роскошное дерево, прекрасное в любое время года, является истинным украшением городских садов, парков и скверов. Осенью кленовые листья приобретают самые различные цвета и оттенки: от привычного нам желтого до насыщенно-багряного.
Это дерево своей красотой вдохновляло всемирно известных мастеров на создание картин, поэты слагали о нем стихи. В этой статье мы предлагаем вам узнать немного больше об этом растении, которое, возможно, есть и в вашем городе. Как вырастить клен из семян, и возможно ли это? Как ухаживать за ним, если вы посадили деревце на территории своего загородного дома?
Распространение
В естественных условиях клен растет практически во всем Северном полушарии. На территории России распространено двадцать видов этого растения, самые распространенными из них являются:
- клен остролистный;
- полевой;
- татарский;
- белый.
Клен японский внесен в Красную книгу РФ.
Описание
Род Acer объединяет древесные и кустарниковые растения семейства Сапиндовые. Широко представлен в Европе, Северной Америке и Азии. Род насчитывает более ста пятидесяти видов, которые преимущественно растут в умеренном поясе, отдельные его представители встречаются в Средней Азии и Средиземноморье.
Дерево вырастает в высоту до тридцати метров. Ствол покрыт серо-зеленой корой с сетью более светлых прожилок. Листья крупные, трехлопастные, длиной до семнадцати сантиметров. Край листовой пластины мелкозубчатый. Цветы мелкие, зеленоватого окраса. Имеют пять продолговатых чашелистиков и столько же овальных лепестков. Имеется восемь неопушенных тычинок. Завязь короткая, а в мужских цветках недоразвитая. Цветоножка тонкая, длиной около пяти миллиметров.
Клен: плоды и семена
Плодом этого дерева является крылатка. Это семянка, имеющая кожистый сухой околоплодник, плоский крыловидный волокнистый вырост. С его помощью размножается клен. Распространение семян ветром происходит довольно интересно: крылатка забавно перемещается по воздуху, выписывая спиралевидные пируэты, разлетаясь на большие расстояния и внедряясь в состав древостоев.
Семена
Какие семена у клена? Они совершенно голые, имеющие зеленый крупный свернутый зародыш. Семена клена немного приплюснутой формы. Они созревают в самом конце лета, и нередко остаются на дереве в течение всей зимы. Семена покрыты тонкой кожурой. Плодоносит дерево ежегодно и обильно, на территории России это происходит в сентябре.
Выращиваем клен из семян
Видов клена много на территории нашей страны, поэтому каждый может выбрать подходящий экземпляр даже для очень скромного по размерам садового участка. Приятно вырастить такое роскошное дерево своими руками. Тем более что сделать это совсем несложно и новичку в садоводстве.
В первую очередь следует определиться, какой вид клена вы хотите вырастить. Все дело в том, что далеко не все разновидности можно размножить семенами - есть декоративные формы, которые размножаются исключительно с помощью прививки либо черенками.
Для выращивания из семян чаще всего используются:
- клен Гиннала;
- татарский;
- зеленокорый;
- остролистный.
Семена клена, собранные осенью или купленные в магазине, необходимо стратифицировать. Иными словами, необходимо сымитировать в искусственных условиях переход растения из состояния зимнего покоя к бурному росту. Для этого семена выдерживают при температуре от +3 до +5 °C в течение 120 дней. Для этого можно использовать холодильник или погреб. Семена клена хранят в небольшой емкости, которую наполняют влажным песком.
Проращивание семян
В апреле или в первых числах мая семена сажают для проращивания. Их переносят сразу в открытый грунт. Чтобы ростки появились скорее, необходимо предварительно семена клена замочить в перекиси водорода на три дня. После этой процедуры они полностью готовы к посадке. Теперь необходимо подобрать место для дерева.
Где посадить клен?
Участок, где вы планируете вырастить дерево, должен быть солнечным или немного притененным. Желательно, чтобы почва была рыхлая и плодородная, поэтому вначале (до посадки) грунт хорошо вскапывают и рыхлят, чтобы он стал однородным и мелкозернистым. В садовую почву добавьте немного перегноя, торфа и песка.
Посадка семян
Семена сажают на глубину около четырех сантиметров. Если вы не планируете дальнейшей пересадки саженцев, то расстояние между растениями должно быть не менее двух метров. Можно сажать семена и на более близком расстоянии, всходы можно будет проредить, а самые сильные саженцы можно посадить на более близком расстоянии. После посадки семена поливают и поддерживают грунт во влажном состоянии.
Появление всходов
Первые всходы появятся примерно через три недели после посадки. Клен прорастает довольно медленно, но когда семена дали всходы, за ними нужен несложный уход: регулярный умеренный полив, прополка почвы. В сильный летний зной притеняйте молодые растения от солнечных лучей. К осени ваши саженцы уже вырастут до 40 см, а за первый год — до 80 см.
Осенняя посадка
Иногда семена клена сажают осенью в открытый грунт. В этом случае они всю зиму находятся в естественной среде, а весной прорастают. При таком методе всхожесть семян несколько ниже из-за сильных и бесснежных зим, однако, этот способ считается наиболее естественным.
В зависимости от размеров саженцев, через один-три года их можно пересаживать на постоянное место. Для этого необходимо подготовить ямы размером 50х50х70 см. Состав грунта такой же, как при выращивании семян. Перед посадкой добавьте в почву органические удобрения (компост или перегной). Каждый год летом вносите комплексные удобрения для многолетних растений.
Клен - это великолепное и простое в уходе дерево, обладающее положительной энергетикой. В тени его густой кроны летом можно отдохнуть, а осенью вы сможете любоваться постоянно меняющей цвета и оттенки листвой. Посадка клена — это долгосрочный вклад в будущее вашего сада или дачного участка. Клен будет радовать своим благородным и изысканным видом не только вас, но и ваших детей и внуков.
1. Что такое семя?
Семя – это зародыш будущего растения с запасом питательных веществ и надежной защитной оболочкой – семенной кожурой.
2. Какова роль семян в жизни растений?
Для растений семена играют важнейшую роль, с помощью семян растения размножаются и расселяются на другие территории.
3. Какую роль выполняют плоды в жизни растений?
Плод необходим для защиты и распространения семян.
Вопросы
1. Какими способами распространяются плоды и семена в природе?
Плоды и семена распространяются ветром, водой, животными, человеком, а также путём саморазбрасывания.
2. Какие приспособления для распространения имеют плоды или семена, переносимые ветром?
Плоды или семена, переносимые ветром, для распространения имеют белые пушистыми волосками, крыловидные выросты.
3. Какие приспособления имеют плоды или семена, распространяемые человеком и животными?
Плоды таких растений, как лопух или череда, снабжены острыми зубчиками и крючками.
Семена сочных плодов рябины, бузины, брусники, черники, черёмухи и других растений защищены твёрдой оболочкой, поэтому они не перевариваются поедающими животными.
4. Какие растения разбрасывают свои семена?
Свои семена разбрасывают недотрога, фасоль, горох, акация, мак, виола.
Подумайте
Каково значение в природе распространения плодов и семян?
Биологическая роль распространения плодов и семян заключается в том, что растения таким образом расширяют ареал своего обитания.
Задания
1. Выясните, как распространяются плоды и семена растений, растущих около вашего дома.
Плоды или семена, переносимые ветром: клен, одуванчик.
Свои семена разбрасывает акация.
Семена сочных плодов рябины распространяются животными.
2. Соберите семена деревьев и кустарников. Часть их посейте на школьном участке, а остальные сдайте в ближайший питомник или лесничество.
3. Соберите семена декоративных культурных и дикорастущих растений, а также семена лекарственных и редких растений для посева на учебно-опытном участке.
23.08.2010Плоды и семена часто оказываются очень далеко от растений, на которых они созрели. Это объясняется тем, что одни плоды и семена разносятся ветром, другие распространяются животными, человеком, водой, а некоторые саморазбрасыванием, как у акации и бешеного огурца.
Ветром распространяются семена тополя и некоторых других растений.
Семена тополя, покрытые белыми пушистыми волосками, созревают в мае. Спадая с ветвей, они разносятся ветром, скапливаются на земле, напоминая хлопья снега. Благодаря пушистым волоскам ветер разносит семена тополя на большие расстояния. Так же распространяются плоды одуванчика.
Рис. 9.: 1 - одуванчик; 2 - рябина; 3 - лопух; 4 - череда.
Плоды клена имеют два крылатых выроста. Опадая с ветвей, плоды быстро вертятся в воздухе. Поэтому они долго не падают на землю и уносятся далеко в сторону от дерева. Некоторые засохшие степные растения ветер легко отламывает у корня, несет их по земле, перекатывая с места на место, и семена рассеиваются. Степные растения, гонимые ветром, так и называются «перекати-поле».
Водой распространяются плоды и семена не только водных растений, но и наземных. Например, плоды ольхи, которая часто растет по берегам рек, осыпаются в воду, и течением уносит их далеко от материнских растений. Плоды кокосовой пальмы часто падают в море и долго плавают, прежде чем пристанут к берегу и прорастут.
Семена многих сорных растений иногда невольно разносят животные и люди. Так, корзинка лопуха с плодами, называемая соплодием, цепляется за шерсть животных или одежду человека, и плоды оказываются далеко от растений, на которых созрели.
По канавам, около прудов и рек растет сорное растение череда. Соцветия у нее - маленькие корзинки желтого цвета, а плоды - семянки с шипами, покрытыми зубчиками, которые загибаются назад. Пробежит собака по зарослям череды, пройдет другое животное или человек - и маленькие шиповатые плодики плотно прицепятся к. шерсти или одежде, да так, что щеткой не отчистишь, приходится выбирать руками. Попадаются растения не только с цепкими, но и с приклеивающимися плодами. Такие плоды у незабудки.
Семена растений с сочными плодами - рябины, бузины, брусники, черники, черемухи, ландыша - распространяют птицы . Они поедают эти плоды и, перелетая с места на место, вместе с пометом выбрасывают неповрежденные семена съеденных плодов.
Рис. 10. Распространение плодов и семян : 1 - береза; 2 - клен; 3 - бешеный огурец; 4 - мак.
Плоды и семена некоторых растений прилипают или прицепляются к мешкам и тюкам с грузом и оказываются в укромных уголках вагонов, автомобилей, самолетов. При разгрузке семена попадают на землю, прорастают и часто находят себе новую родину. Так, из Европы в Америку в свое время был завезен подорожник, который встречается на тропинках и дорогах. Вот почему коренные жители Америки - индейцы - называют подорожник «следом белого человека».
Саморазбрасывание семян можно наблюдать у многих растений. Например, летом в жаркий, солнечный день около кустов желтой акации можно услышать легкое потрескивание - это растрескиваются и разбрасывают семена созревшие бобы акации.
Разбрасывают свои семена и плоды гороха, бобов, фасоли. Поэтому плоды этих растений надо собирать, не дожидаясь их полного высыхания. Иначе они раскроются, выбросят семена, урожай погибнет.
