Семена довольно редко, но прорастают непосредственно в растении. К примеру, разрезав спелую тыкву, мы можем наблюдать в ней уже проросшие семена. Однако в основном они прорастают не там, где созревают, а в совершенно другом месте. Каковы они - способы распространения плодов и семян растений? Как это происходит и почему? Давайте узнаем!
Что такое плод
Перед тем как мы подробно рассмотрим способы распространения плодов и семян, следует изучить эти самые понятия. Ведь без элементарных знаний нам будет трудно понять весь процесс и механизм «путешествия» семян и плодов по всему миру. Итак, начнем. Не секрет, что груша, слива, яблоко, земляника, вишня - это плоды фруктовых растений и деревьев, содержащие в себе семена. Считается, что они развиваются из завязей и прочих частей растений, однако не все ботаники согласны с этим.
Некоторые из них уверены, что настоящими плодами можно назвать только те, которые образовываются исключительно на завязях, например, у вишни, сливы, томатов, мака и т.д. Плоды, которые развиваются из других частей цветков и растений, принято называть ложными. К примеру, земляника вообще образована разросшимся цветоложем. О какой завязи здесь вообще можно говорить! В итоге ученые решили рассматривать плоды как результат видоизменения всего цветка. При этом если в начале своего «жизненного пути» они еще как-то могут сохранить некоторые признаки цветка, то уже после созревания совсем теряют или сильно видоизменяют их.
Как устроены плоды растений
Снаружи каждый плод окружен так называемым околоплодником, защищающим от повреждений и высыханий зреющие внутри семена. В свою очередь, околоплодники делятся на сочные и сухие. Например, сочным околоплодником можно назвать мякоть спелого арбуза, дыни или персика. Незрелый же околоплодник - вяжущий, горький, кислый, невкусный. В этот период он предохраняет сам плод от несвоевременного поедания, а его еще незрелые семена - от скорой порчи.
Виды плодов
Чтобы понять, как распространяются семена и плоды тех или иных растений и деревьев, необходимо знать, что к сочным плодам ботаники относят:
- многосеменные (тыква, ягода, яблоко, гранат);
- односеменные (персик, абрикос, манго, вишня, черемуха, чернослив).
Как следует из названия плода, в односеменных имеется одна косточка. Еще их называют костянками. Однако и здесь есть свое исключение: например, ягода ежевики - это многокостянка, но является односеменным плодом.
Способы распространения плодов и семян напрямую зависят от их размеров, веса и формы. Как уже было сказано выше, плоды бывают сочными и сухими. Сухие, в свою очередь, делятся на вскрывающиеся и невскрывающиеся. Например, вскрываются (лопаются) после своего созревания околоплодники спелых бобов, стручков, а также коробочки мака. Но вот, к примеру, околоплодник лещины очень твердый и одеревенелый. Сам он ни за что на свете не вскроется. Он имеет одно единственное семя, которое мы прекрасно знаем: орешек.
Еще одним видом плода является коробочка. Обычно она имеет от 3 до 5 гнезд с семенами. Когда эти семена созревают, то их «домик» начинает лопаться. Например, коробочки зверобоя или табака дают трещины вдоль своих перегородок, после чего распадаются на отдельные части. В то же время у «домиков» лилий, гиацинтов, тюльпанов и хлопчатников растрескиваются лишь стенки, а у тополя и ивы коробочки вообще трещат по швам. Самой известной коробочкой является стручок, который во время созревания с треском распадается на две створки.
Считается ли плодом ягода
Да. Это своеобразный плод, имеющий в своем составе множество семян, но не имеющий косточек. Если ягода спелая, то у нее появляется сочный и мясистый околоплодник (виноград, клубника, брусника, клюква, черника). Именно поэтому, с точки зрения ученых-ботаников, вишня не является ягодой, а помидоры являются! Сюда же можно отнести и цитрусовые плоды, которые тоже являются ягодами:
- мандарины;
- апельсины;
- лимоны;
- померанцы;
- грейпфруты.
Дело в том, что гнезда с семенами, расположенными внутри вышеупомянутых плодов, заполнены ароматным экзотическим соком. Ягодами можно назвать и плоды :
- дыни;
- арбузы;
- огурцы.
Простому обывателю это, конечно же, режет слух, а вот профессиональные ботаники уже давно свыклись с той мыслью, что формально арбуз и огурец не только ягоды, но и родственники.
Как выглядит семя изнутри
Распространение плодов и семян (2 класс, ознакомление на уроках биологии учащихся с теми или иными способами «путешествия» семян и плодов различных растений) немыслимо без участия в этом человека, животных и, конечно же, воды и ветра. Но чтобы понять, как такое маленькое семя может «путешествовать» по свету, необходимо кратко ознакомиться с его строением. Так, любое семя покрыто кожурой. На гладких семенах виден рубчик, образующийся на тех местах, где он отделяется от семяножки.
Если хорошо присмотреться, то рядом с таким рубчиком можно увидеть микрополярное отверстие, именуемое в научной среде микропиле. Где-то поблизости имеется и кончик корня. Именно он при прорастании семени самым первым появляется наружу. Плотная кожура защищает семя от различных повреждений и в то же время пропускает влагу, не мешая прорастанию зародыша - главной части всех семян. Он образуется лишь после оплодотворения яйцеклетки и состоит обычно из стебелька, корешка и почечки.
Как распространяются семена растений в природе
Ну вот мы и подошли к главному. Как уже было сказано выше, редко проросшие семена дают жизнь новым растениям, поскольку в подавляющем большинстве случаев произрастают не там, где они созревали. Почему это происходит? Все просто: на новые места они «путешествуют» посредством людей, животных и самой матушки-природы! Если условия для новой жизни окажутся вполне подходящими, эти семена начнут прорастать, а если нет - погибнут.
- Прекрасным способом их распространения является перекрестное благодаря которому могут образовываться новые виды представителей флоры. Это тот минимум, который дает жизнь новым растениям. Конечно же, способы распространения плодов и семян растений не ограничиваются лишь опылением.
- Неприятные человеку на вкус или вовсе ядовитые плоды и семена являются весьма привлекательной пищей для птиц. При этом семена, имеющие твердую оболочку, просто не способны перевариться в их желудках. В итоге они вместе с птичьим пометом (гуано) переносятся на дальние расстояния от места своего первоначального «рождения». Но этим роль птиц в распространении новой жизни растений не ограничивается!
- Многие птицы, устраивая себе запасы на зиму, тащат семена и плоды различных растений в гнезда. Часть их просто теряется во время перелетов пернатых, падая на новые места. Например, постоянно запасаются желудями, часть из которых теряется и прорастает со временем.
- Еще одни помощники в прорастании семян и плодов - это муравьи. Эти маленькие, но полезные в природе существа уносят к себе в гнезда семена самых разных растений, в особенности богатых эфирными маслами (василек, чистотел, медуница, кислица, фиалка). Как и птицы, муравьи львиную долю собранных семян теряют в пути. Кстати говоря, этим маленьким пронырам в основном доступны именно семена трав.
Как еще «путешествуют» плоды и семена растений
В основном они распространяются с помощью ветра. Семена при этом разлетаются гораздо лучше, чем уже сформировавшиеся плоды. Но об этом позже. Как известно, в природе есть и так называемые «живые» плоды, которые самостоятельно цепляются за шерсть животных, случайно пробегавших мимо, а также прилипают к одежде человека. К примеру, таковыми являются плоды репейника, череды, дурнишника и лопуха.
Здесь ученые-ботаники особенно отмечают пизонию - кустарник или дерево, произрастающее на островах Тихого океана. Плод этого заключен в специальную чашечку, усаженную рядами различных липких волосков. Именно они позволяют плодам пизонии легко приклеиваться к любому животному или предмету. Нередко в природе можно заметить рептилий и мелких птиц, полностью облепленных такими плодами. К сожалению, в этом случае животные не могут полноценно двигаться и погибают.
«Путешествие» по воздуху
Вы знаете, что плоды и семена могут распространяться с помощью ветра, т.е. по воздуху? Например, это происходит в высокогорных степях, в саваннах и пустынях, где постоянно гуляют сильные ветра. В этом случае семена просто разлетаются в разные стороны и на огромные расстояния. Особенно хорошо приходится семенам, имеющим плоскую форму и малые размеры (колокольчик, хмель, вереск, заразиха, эвкалипт).
Крылатые семена и плоды
Интересным будет узнать, как распространяются с помощью ветра семена, имеющие так называемые крылья. Они появились у тех растений, которые произрастают исключительно на открытых местностях. Этими «крыльями» являются специфические волоски, которыми сплошь покрыты семена (например, у ветреницы). У тополей и ив семена вообще снабжены хохолками, состоящими из тончайших волосков.
У лещины, граба, ольхи и березы плоды - это маленькие орешки, снабженные крыльями. По одному крылу имеют плоды ясеней и кленов. Кстати говоря, именно поэтому они кружатся при падении. Распространяются с помощью ветра семена и плоды осоки вздутой, пузырника, астрагалов. Любопытно, что у этих растений они путешествуют в воздушных шарах, которые образуются при помощи воздушных мешочков, покрывающих их.
Перекати-поле
Наверное, каждый хотя бы раз слышал о таком причудливом растении. Научное название ему - качим метельчатый. В осеннее время оно имеет свойство полностью отрываться от своего корня. Рыхлые и шаровидные кусты этого растения с созревшими плодами распространяются с помощью ветра. Семена у качима метельчатого спрятаны в коробочках, зубцы которых имеют загнутую внутрь форму. Это позволяет семенам высыпаться наружу лишь во время довольно сильных порывов ветра, уносящего их на большие расстояния.
«Путешествие» по воде
Не всегда плоды и семена растений распространяются с помощью ветра. Семена нередко «путешествуют» по ручьям и рекам, переносятся морскими течениями и потоками дождя. Например, кокосовый орех может оставаться на плаву в открытом море годами, не теряя при этом своей всхожести. Нередко от берега может отламываться целый участок суши с произрастающими на нем пальмами и кустарниками, а также с обитающими там животными. Такие островки начинают плыть по течению, распространяя семена своих деревьев на тысячи километров.
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.
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.
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.
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.
Распространение плодов животными
Существуют два основных варианта, как животное может распространить семена. Если плоды сухие и имеют различные мелкие крючки, зацепки, колючки, то они могут прикрепляться к шерсти или коже животных. Позже животное их сбрасывает в другом месте. Если плоды сочные, то животные поедают их. Однако в их пищеварительных трактах семена плодов не перевариваются и выходят наружу, причем окруженные удобрением.
Примерами растений, которые распространяются с помощью зацепок, являются череда, лопух, подмаренник. Примерами растений, которые распространяются за счет поедания их животными, являются все, которые образуют сочные плоды (ягоды, яблоки, вишни и др). Особенно много растений распространяют птицы (рябина, бузина и др.)
Однако существует еще третий вариант распространения. Орехи едят многие грызуны (например, белки, мыши). При этом они съедают и, конечно, переваривают семя. От него ничего не остается. Но грызуны часто прячут запасы орехов и желудей, а потом их не находят. Таким образом, благодаря их забывчивости, плоды растений и распространяются.
Следует отметить роль человека в распространении плодов и семян. Человек переезжает на большие расстояния, перевозит многочисленные грузы. Часто вместе с ними случайно перевозятся семена и мелкие плоды растений. В результате на одном континенте могут появляться растения, родиной которых является совсем другой континент.
Распространение плодов ветром
Для распространения ветром плоды должны быть легкими, чтобы как можно дольше лететь на ветру. Это достигается не только за счет уменьшения массы семени и плода, но и за счет различных образований, которые увеличивают площадь плода. Ведь чем больше поверхность и меньше вес, тем легче лететь.
Можно выделить два основных типа приспособлений для распространения ветром. Это летучки и крылатки . К летучкам относятся плоды с различными пушистыми образованиями (тополь, ива, кипрей, хлопчатник) или парашютиками (одуванчик). Крылатки имеют достаточно большие пленчатые выросты (клен, ясень, береза). Обычно такой плод бывает у деревьев. Крылатки отрываются от веток уже после опадения листвы, чтобы она им не мешала лететь.
Распространение плодов водой
Водой распространяются плоды водных покрытосеменных, а также многих тех, которые растут вдоль берегов.
Приспособлением плода к распространению водой является увеличение его плавучести. Это достигается за счет образования воздушных полостей внутри плода. Так, например, у плода кокоса волокнистая мякоть, в ней много воздуха. Поэтому кокосы не тонут и отплывают далеко, достигая соседних островов. У кувшинок семена окружены губчатым плодом, который также не дает им возможности утонуть.
С помощью воды распространяются плоды ольхи, осоки.
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).
