Листаем страницы биологии:
После созревания плоды и семена падают недалеко от материнского растения и прорастают, продолжая растительный род. Но в большинстве случаев животные, вода, ветер переносят их на новые места, где, при наличии благоприятных условий, они прорастают и обеспечивают освоение растениями новых местообитаний. Так происходит расселение — необходимый этап в семенном размножении. Благодаря расселению происходит расширение территории обитания видов растений, заселение растениями островов и территорий после пожаров, вулканических извержений, обогащения состава растительных сообществ и т. Плоды семян растений распространяются различными способами: сомопоширення, ветром, животными, водой, человеком.
Существует большая группа растений, способных самостоятельно распространять
(способы расселения растений
) плоды и семена (горох, фасоль). В них после созревания плоды растрескиваются, и семена с помощью механических сил катапультируется на большие расстояния. Растения могут распространять семена и с помощью давления. Например, в Крыму и на Кавказе растет огурец-пирскач. Когда семя созреет, в плодах собирается слизь, которая вместе с семенами с силой выбрасывается наружу.
Многие растения имеют приспособления для распространения плодов ветром
(анемохория
). В одних растений плоды и семена очень легкие (орхидеи), в других — развиваются волоски (тополь белый), парашютики (одуванчик), крылатки (клен). В степных и полупустынных растений (верблюжья колючка, курай), которых называют «перекати-полем», высохшие кусты имеют шарообразную форму, легко перекатываются ветром, рассеивая при этом семена.
Многие растения имеют приспособления для распространения плодов и семян животными
(зоохория
). Например, сочный околоплодник у плодов рябины, черешни привлекает птиц, крючочки у плодов лопуха настоящего служат для удержания в шерсти млекопитающих. Муравьи разносят семена чистотела, фиалок, что съедобные придатки.
Во многих водных растений (кувшинки, кувшины) распространение осуществляется с помощью воды
(гидрохория
), поэтому их плоды и семена имеют водонепроницаемые ткани, воздушные камеры, слизистые покровы с пузырьками и тому подобное. В кокосовой пальмы внешний слой ее «орехов» водонепроницаемый, а средний — образован из волоконец, между которыми есть много воздуха. Эти особенности вместе с длительным периодом покоя позволяют кокосовой пальме расселяться на большие расстояния с помощью океанических течений. А вот плоды сейшельской пальмы регулярно доходят Сейшельских к Мальдивских островов, но никогда там не прорастают.
Большую роль в распространении семян растений играет человек
(Антропохория
). Семена и плоды переносятся с различными товарами, предметами, одеждой. Иногда человек, не желая того, способствует распространению сорняков: то высевают их семена вместе с семенами культурных растений (куколь обыкновенный), то переносит из района в район обуви или одежде (череда). Сорняки используют для своего распространения все возможные виды транспорта. Иногда зеленые пришельцы настолько широко распространяются на чужой территории, становятся как бы местными растениями. Так, из Америки в Европу занесены галинсога мелкоцветная и амброзия, а из Европы в Америку — подорожник, чертополох.
Саморазбрасывание семян плодами
При этом способе распространения плод устроен так, что вскрываясь при созревании, он сам обеспечивает разброс семян. В одних случаях для этого используется ветер, и тогда семена мелкие. В других — семена из плода выталкиваются с силой.
С помощью ветра разбрасываются семена, заключенные в плод коробочку. Созрев, коробочка вскрывается и на ветру колышется, из нее в разные стороны высыпаются семена (мак). Можно сказать, что это распространение с помощью ветра, а не саморазбрасывание. Однако ветер лишь перемещает семена, а не плод. Сам плод — коробочка — остается на растении, и именно он приспособлен для саморазбрасывания.
Другим примером саморазбрасывания является плод боб. При созревании створки боба высыхают, скручиваются в разные стороны, плод растрескивается по шву, и семена разбрасываются, иногда с силой (фасоль, горох).
Анемохория
— распространение семян и плодов при помощи ветра.
Приспособле-ния семян и плодов в этом отношении выражаются в развитии летучек
, кры-льев
и других летательных аппаратов, в уменьшении веса
семян и плодов (рис. 191).
Летучки
. У одуванчика и многих других сложноцветных чашечка к моменту созревания плода, разрастаясь, образует волосистый хохолок, являющийся как бы маленьким парашютиком, дающим возможность плоди-ку долго держаться в воздухе. Пушица (Eriophorum
vaginatum),
растущая у нас на болотах, развивает пучок волосков, образованных околоцветником у основания плодикоз. У тополя, ивы, осины
из вскрывшейся коробочки (плод) вылетают семена, снабженные пучками волосков. Волоски, разви-вающиеся на семенах хлопчатника
(Gossypium
herbaceum),
— того же про-исхождения. Они используются для изготовления ваты и хлопчатобумаж-ных тканей.
Крылья
развиваются на плодах, например вяза, клена
(плоды эти называются крылатками
). У липы
роль крыла выполняет прицветный лист.
У хвойных растений (сосна, ель) крылатыми являются семена
. Для древесных пород, обладающих такими тяжелыми крылатыми плодами и семенами, распространение ветром осуществляется главным образом зимой по снеговому покрову. Вполне понятно, что распространение семян и плодов ветром имеет особенно большое значение в открытых, безлесных местностях (степи, пустыни). Материал с сайта
Интересно отметить наличие в степях и пустынях особого типа расте-ний — так называемых «перекати-поле». По мере развития растения сте-бель его начинает усиленно ветвиться, и к моменту созревания семян расте-ние представляет собой шар, отрывающийся от земли в области корневой шейки. Такие шары скачут от порывов ветра, ударяются о почву, перека-тываются на большие расстояния и иногда сбиваются ветром в большие кучи, в несколько метров в диаметре. Интересно отметить, что семена из их плодов высыпаются не сразу, для чего имеются соответствующие при-способления. Такую форму «перекати-поле» образуют в наших степях степ-ной качим
(Gypsophila
paniculata)
и многие другие растения.
Уменьшение веса семян и плодов.
Семена многих ра-стений становятся пылевидными, с ничтожным весом; например, у грушанки (Moneses
uniflora)
вес семени равен 0,004 г.
У орхидеи наших лесов — Goodyera
repens
— семя весит 0,002 г.
Естественно, что такие мелкие семена имеют очень упрощенное строение — состоят из группы клеток, представ-ляющих неразвитый, еще не расчлененный зародыш.
Задания
1. Пользуясь памяткой последовательности действий, проведите сравнение 3-4 плодов.
I. Сравниваем плоды яблоко, орех и боб.
II. В образовании яблока, кроме завязи, принимают участие нижние части тычинок, лепестков, чашелистиков и цветоложе. Семена лежат в плёнчатых сухих камерах.
Орех — околоплодник жёсткий, деревянистый. Семя лежит свободно.
Боб — сухой плод, который вскрывается двумя створками. Когда боб созревает, створки его подсыхают и, скручиваясь, выбрасывают семена.
III. Яблоко — плод с сочным околоплодником, многосемянный.
Орех — односемянный, нераскрывающийся плод с сухим околоплодником.
Боб — многосемянный, раскрывающийся плод с сухим околоплодником.
А) Признаки сходства у яблока и боба – многосемянность, у ореха о боба – сухой околоплодник.
Б) Признаки различия: боб в отличии от остальных вскрывается после созревания; яблоко в отличии от остальных имеет сочный околоплодник; орех в отличии от остальных односемянный.
2. Выясните, на каких растениях, растущих в вашем районе, ещё висят плоды. Определите, к какому типу эти плоды относятся.
Клен и ясень (крылатка), боярышник (яблоко), ольха и липа(орешек), рябина(ягода).
Распространение плодов и семян в природе
Важным фактором сохранения численности и жизнеспособности видов является их расселение в окружающей среде. Растения прикреплены к своему месту обитания и не могут передвигаться самостоятельно. Главный способ их расселения на новые территории — распространение семян и плодов.
Шанс одного семени успешно прижиться, укорениться на новой территории очень мал, поэтому растения продуцируют как можно больше семян и выработали специфические механизмы для их распространения в природе.
Биологическое значение распространения семян:
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут
Для семени важно оказаться на определенной дистанции от родительского растения. Так увеличивается шанс молодых ростков избежать конкуренции за свет и воду как между собой, так и со взрослым растением
Но если зачаток будет занесен слишком далеко от места формирования, то существует риск, что участок для произрастания окажется неподходящим.
Расширяется ареал обитания популяций и видов, увеличивается их численность, образуются новые популяции.
Распространение семян облегчает перекрестное опыление и предупреждает близкородственное скрещивание.
Семена в состоянии покоя могут переждать неблагоприятные условия и прорасти в подходящее время.
Растительность становится более разнообразной.
Покрываются растительностью свободные участки суши (новые острова, пожарища, участки, где произошли природные катастрофы).
Особенности распространения семян изучает наука диаспорология (или карпоэкология). Диаспорами в ботанике называют части растений, отторгающиеся от него с целью размножения. Различаются вегетативные диаспоры (луковицы, клубни) и генеративные диаспоры, к которым и относятся семена, плоды, споры. Сам процесс распространения диаспор в биологии называют диссеминацией.
Как это происходит, основные способы
В растительном мире существует большое разнообразие плодов. Они приспособлены к определенному способу распространения. Выделяют два основных способа распространения семян и плодов:
- без влияния внешних факторов — автохория;
- под воздействием внешних факторов — аллелохория (с помощью ветра, воды, животных, птиц и человека).
Случается, что плоды одного растения распространяются разными способами (диплохория), но все таки один из них будет более подходящим.
Вопросы
1. Каково происхождение и строение плодов?
После того как цветок отцвёл, наступает новый этап его развития — образование плода.
Плод состоит из околоплодника и семян. Околоплодник — разросшиеся и видоизменившиеся стенки завязи. Часто в образовании околоплодника участвуют и другие части цветка, основания тычинок, лепестков, чашелистиков, цветоложе.
Семена образуются из семязачатков.
2. По каким признакам плоды разделяют на простые и сборные; сухие и сочные?
Если в цветке только один пестик, то плод, развившийся из него, называют простым (пшеница, горох, вишня). Из цветка, имеющего несколько пестиков, формируется сборный, или сложный, плод (малина, ежевика).
В зависимости от количества воды в околоплоднике различают сочные и сухие плоды. Созревшие сочные плоды имеют в составе околоплодника сочную мякоть. Созревшие сухие плоды сочной мякоти не имеют.
3. Какие сочные плоды вам известны? У каких растений плоды сочные?
К сочным плодам относят ягоду (черника, клюква, смородина, томат), яблоко (яблоня, айва), тыквину (арбуз, огурец), померанец (лимон, апельсин), костянку (вишня, слива, абрикос), многокостянку (малина, ежевика).
4. Чем ягода отличается от костянки? Какие сухие плоды вы знаете?
У костянки, в отличие от ягоды, внутренний слой околоплодника одревесневел — образовалась косточка, внутри которой находится одно семя.
Сухие плоды: орех, жёлудь, семянка, зерновка, боб, стручок, коробочка.
5. Чем боб отличается от стручка? У каких растений развиваются такие плоды?
Стручок, как и боб, имеет две створки, но семена в нём располагаются не на створках, как у боба, а на перегородке плода.
Бобы характерны для фасоли, гороха, бобов, акации; стручки — для сурепки, капусты, редиса, репы, брюквы, редьки, левкоя.
6. К какому виду плодов можно отнести орехи, жёлуди? Почему?
Орехи и жёлуди можно отнести к односемянным, нераскрывающимся, сухим плодам (после созревания сочной мякоти не имеют).
Как распространяются при помощи воды
Определение
Гидрохория — распространение плодов и семян посредством воды.
Это довольно стабильный метод, поскольку размещение водных объектов, направления течений, как речных, так и морских, долгое время остаются неизменными. Гидрохория может быть:
- адаптивная или регулярная — растения специализируют свои плоды для распространения водными путями (гидрофиты, прибрежная флора);
- факультативная или случайная — совершается при помощи потоков дождевой и талой воды (распространяются семена и плоды растений, не приспособленных к гидрохории).
Диаспоры гидрохорных растений отличаются приспособлениями, обеспечивающими:
- несмачиваемость, защиту от воды (восковой слой, присутствие в оболочке маслянистых веществ, густое опушение);
- большую плавучесть (воздухоносные слои, воздушные пузыри).
У пресноводных гидрохор плоды отличаются небольшими размерами. К такому типу относятся ольха, осока, кувшинка. Пресноводные гидрохоры расселяются вниз по течению рек. Морские течения разносят плоды на более дальние расстояния, но при очень долгих перемещениях семена теряют всхожесть. Чаще такой способ содействует расселению гидрохорных растений в прибережной зоне и на близких островах (например, распространение кокосовых орехов).
Существует еще один специфичный метод распространения диаспор. Это баллистохория — распространение семян в процессе раскачивания растения, которое осуществляется при помощи разных внешних факторов. Отличия баллистохории от других способов диссеминации:
- распространение семян обеспечивается не специфическими приспособлениями диаспор, а строением вегетативных органов растения;
- раскачивание растения может осуществляться животными, ветром или водой, в особенности дождем, транспортом.
Баллистохория характерна для колокольчиковых, зонтичных, гвоздичных, губоцветных. У многих растений она сочетается с анемохорией. Баллистохория позволяет рассеивать семена на небольшие расстояния, поэтому считается малоэффективной.
Выводы:
Вопросы
1. Каково происхождение и строение плодов?
После того как цветок отцвёл, наступает новый этап его развития — образование плода.
Плод состоит из околоплодника и семян. Околоплодник — разросшиеся и видоизменившиеся стенки завязи. Часто в образовании околоплодника участвуют и другие части цветка, основания тычинок, лепестков, чашелистиков, цветоложе.
Семена образуются из семязачатков.
2. По каким признакам плоды разделяют на простые и сборные; сухие и сочные?
Если в цветке только один пестик, то плод, развившийся из него, называют простым (пшеница, горох, вишня). Из цветка, имеющего несколько пестиков, формируется сборный, или сложный, плод (малина, ежевика).
В зависимости от количества воды в околоплоднике различают сочные и сухие плоды. Созревшие сочные плоды имеют в составе околоплодника сочную мякоть. Созревшие сухие плоды сочной мякоти не имеют.
3. Какие сочные плоды вам известны? У каких растений плоды сочные?
К сочным плодам относят ягоду (черника, клюква, смородина, томат), яблоко (яблоня, айва), тыквину (арбуз, огурец), померанец (лимон, апельсин), костянку (вишня, слива, абрикос), многокостянку (малина, ежевика).
4. Чем ягода отличается от костянки? Какие сухие плоды вы знаете?
У костянки, в отличие от ягоды, внутренний слой околоплодника одревесневел — образовалась косточка, внутри которой находится одно семя.
Сухие плоды: орех, жёлудь, семянка, зерновка, боб, стручок, коробочка.
5. Чем боб отличается от стручка? У каких растений развиваются такие плоды?
Стручок, как и боб, имеет две створки, но семена в нём располагаются не на створках, как у боба, а на перегородке плода.
Бобы характерны для фасоли, гороха, бобов, акации; стручки — для сурепки, капусты, редиса, репы, брюквы, редьки, левкоя.
6. К какому виду плодов можно отнести орехи, жёлуди? Почему?
Орехи и жёлуди можно отнести к односемянным, нераскрывающимся, сухим плодам (после созревания сочной мякоти не имеют).
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.
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.).
Для растений важно распространение их семян. Чем дальше от материнского растения вырастет дочернее растение, тем меньше они между собой будут конкурировать за ресурсы
Например, если молодая поросль деревьев появляется под материнским деревом, то она скорее всего погибнет из-за недостатка солнечного света. Поэтому растениям было важно выработать приспособление для эффективного распространения семян. И этим приспособлением у покрытосеменных оказался плод. Таким образом, говоря о распространении семян покрытосеменных, можно иметь в виду распространение их плодов.
Поскольку плоды распространяются разными способами, то и выглядят они по разному. У каждого вида цветкового растения плод отличается своими особенностями. При всем этом существуют четыре основных способа распространения плодов. Это распространение с помощью 1) животных (в том числе птиц и человека), 2) ветра, 3) воды, 4) саморазбрасывания. Бывает, что в природе плоды одного и того же растения распространяются несколькими способами, однако приспособлены они в основном все-таки к одному.
Задания
1. Пользуясь памяткой последовательности действий, проведите сравнение 3-4 плодов.
I. Сравниваем плоды яблоко, орех и боб.
II. В образовании яблока, кроме завязи, принимают участие нижние части тычинок, лепестков, чашелистиков и цветоложе. Семена лежат в плёнчатых сухих камерах.
Орех — околоплодник жёсткий, деревянистый. Семя лежит свободно.
Боб — сухой плод, который вскрывается двумя створками. Когда боб созревает, створки его подсыхают и, скручиваясь, выбрасывают семена.
III. Яблоко — плод с сочным околоплодником, многосемянный.
Орех — односемянный, нераскрывающийся плод с сухим околоплодником.
Боб — многосемянный, раскрывающийся плод с сухим околоплодником.
А) Признаки сходства у яблока и боба – многосемянность, у ореха о боба – сухой околоплодник.
Б) Признаки различия: боб в отличии от остальных вскрывается после созревания; яблоко в отличии от остальных имеет сочный околоплодник; орех в отличии от остальных односемянный.
2. Выясните, на каких растениях, растущих в вашем районе, ещё висят плоды. Определите, к какому типу эти плоды относятся.
Клен и ясень (крылатка), боярышник (яблоко), ольха и липа(орешек), рябина(ягода).
Распространение плодов и семян животными
Замечание 1
Считается что животный способ распространение семян самый эффективный, поскольку человек и животные способны относить достаточно далеко от материнского места растения. Человек распространяет множество видов растений на все материки света.
Известно четыре варианта распространения семян.
Одним из вариантов — распространяются сухие плоды
. С помощью мелких крючочков, зацепок, колючек, семена крепятся к шерсти животных и попадают на одежду человека. Таким образом, семена мигрируют вместе с животными и человеком. Семена растений, оказавшись на новом месте и при благоприятных условиях, прорастают. Например, череда, подмаренник, лопух, верблюжья колючка и другие цепкие растения.
Второй вариант распространения осуществляется сочными плодами
. Животные, поедая сочные плоды, не перерабатывают семена плодов, и таким образом семена оказываются на другом месте. На пример растения образующие сочные съедобные плоды, ягоды, яблоки, вишни, рябина, бузина и др.
Третий вариант существует благодаря запасам плодов грызунов
. Забытые или потерявшиеся не съеденные плоды грызунов распространяются. Например, орехи, желуди, злаковые растения.
Четвертый вариант присущ человеку
. Переезжая на дальние расстояния человек, перевозит большие грузы и вместе с ними случайно перевозятся семена и мелкие плоды растений с одного континента на другой. Так же человек может специально перевести на свою родину плод или семя растений для дальнейшего его выращивания. Так в Европу, например, были завезены с других материков картофель и табак. Примеров такого распространения очень много.
Особенности саморазбрасывания
Определение
Автохория — распространение семян и плодов силами самого растения, без влияния внешних факторов.
Классификация форм автохории:
- Барохория — самостоятельное опадание созревших семян и плодов под действием силы тяжести. Иногда ее не относят к автохории, а выделяют как отдельный тип диссеминации. Барохория чаще всего присуща видам с односемянными нераскрывающимися плодами. Этот способ считается малоэффективным, так как упавшие плоды находятся в непосредственной близости с родительским растением. Однако в связи с этим барохоры выработали некоторые механизмы, помогающие их зачаткам выживать (к примеру, сорнополевые растения продуцируют большое количество жизнестойких семян, которые к тому же отличаются длительным периодом прорастания). Также растения для диссеминации используют не только барохорию, но и другие способы. Барахория характерна для деревьев (каштан, дуб), у которых сочетается с синзоохорией и гидрохорией, и травянистых растений, особенно сорняков и злаков, у которых она сопровождается также мирмекохорией и анемохорией.
- Механохория (автомеханохория) — разбрасывание семян из лопнувшего плода. Их разброс обеспечивается за счет появления напряжения в тканях околоплодника при его высыхании. При этом рассеивание происходит на незначительное расстояние. Такой способ характерный для плодов стручка, боба (бобовые). Плод в виде коробочки (мак) адаптирован для саморазбрасывания — устроен таким образом, чтобы рассеивать семена при покачивании ветром. Механохория характерна и для сочных плодов (недотроги, бешеного огурца). Выталкивание семян осуществляется за счет набухания определенной клеточной прослойки и создания давления внутри плода. Часто механохория сочетается с мирмекохорией. Диаспоры некоторых растений (представителей бобовых, ворсянковых, злаковых) обеспечены щетинками, способными впитывать влагу. При определенных погодных условиях они высыхают или набухают, в результате чего диаспоры могут самостоятельно передвинуться на некоторое расстояние.
- Геокарпия — необычный способ распространения плодов, который осуществляется через внедрение завязи в землю. Это становится возможным благодаря геотропическим движениям плодоножки. У арахиса развивается специальный орган — гинофор, который растет и внедряет завязь в почву. Созревание плодов происходит в грунте. Геокарпия характерна для некоторых видов фиалок и фикусов.