Jak se mák šíří?

Pohlavní rozmnožování u semenných rostlin, které zahrnují kvetoucí rostliny a nahosemenné rostliny, se provádí pomocí semen. V tomto případě je většinou důležité, aby semena byla v dostatečné vzdálenosti od mateřské rostliny. V tomto případě je větší šance, že mladé rostliny nebudou muset soupeřit o světlo a vodu jak mezi sebou, tak s dospělou rostlinou.

Pokud se například pod mateřským stromem objeví mladé stromky, s největší pravděpodobností zahynou kvůli nedostatku slunečního světla. Proto bylo důležité, aby rostliny vyvinuly adaptace pro účinné šíření semen. A tato adaptace krytosemenných rostlin (také známých jako kvetoucí rostliny) se ukázala jako ovoce. Hovoříme-li tedy o distribuci semen krytosemenných, můžeme mít na mysli distribuci jejich plodů.

Plody slouží jako adaptace na konkrétní způsob šíření semen. Ve skutečnosti se nejčastěji šíří plody a semena spolu s nimi. Protože existuje mnoho způsobů distribuce ovoce, existuje mnoho druhů ovoce. Hlavní způsoby šíření ovoce a semen jsou následující:

Stává se, že v přírodě jsou plody stejné rostliny distribuovány několika způsoby, ale hlavně jsou přizpůsobeny jednomu.

Rozptyl ovoce větrem

Aby byly plody roznášeny větrem, musí být lehké, aby mohly ve větru plavat co nejdéle. Toho je dosaženo nejen snížením hmotnosti semen a ovoce, ale také různými formacemi, které zvětšují plochu ovoce. Ostatně, čím větší plocha a nižší hmotnost, tím snazší je létat.

Lze rozlišit dva hlavní typy zařízení pro rozptylování větru. Tento letáky и perutýn. Mezi létající plody patří plody s různými nadýchanými útvary (topol, vrba, ohnivák, bavlník) nebo padáky (pampeliška). Perutýni mají poměrně velké blanité výrůstky (javor, jasan, bříza). Toto ovoce obvykle pochází ze stromů. Perutýni se po opadu listů odtrhávají od větví, aby jim nepřekážely v letu.

Díky takovým útvarům se semena dlouho vznášejí ve vzduchu a vítr je unáší dál a dál od mateřské rostliny.

Ve stepích a polopouštích rostliny často usychají a vítr je odlamuje u kořene. Sušené rostliny válcované větrem rozhazují svá semena po celé oblasti. Dalo by se říci, že takové rostliny „tumbleweed“ ani nepotřebují ovoce k šíření semen, protože rostlina je sama šíří pomocí větru.

Šíření ovoce vodou

Semena vodních a polovodních rostlin se šíří pomocí vody. Plody takových rostlin se neutopí, ale jsou unášeny proudem. Plody olše a ostřice se rozšiřují pomocí vody.

Adaptace ovoce na rozptýlení vodou spočívá ve zvýšení jeho vztlaku. Toho je dosaženo díky tvorbě vzduchových dutin uvnitř plodu.

Navíc se nemusí nutně jednat o drobné ovoce. Například plod kokosového ořechu má vláknitou dužinu a obsahuje hodně vzduchu. Proto kokosové ořechy neklesají a neplavou daleko, až se dostanou na sousední ostrovy. U leknínů jsou semena obklopena houbovitým plodem, který také zabraňuje jejich utonutí.

Rozptyl rostlinných semen zvířaty a lidmi

Tato metoda může být považována za nejpokročilejší a nejspolehlivější, protože zvířata (včetně ptáků a lidí) jdou poměrně daleko od mateřské rostliny a navštěvují mnoho míst. Adaptace rostlinných plodů na distribuci zvířaty jsou rozmanitější. Koneckonců, zvířata, ptáci a lidé mohou distribuovat ovoce a semena různými způsoby.

Existují dvě hlavní možnosti, jak může zvíře šířit semena. Pokud jsou plody suché a mají různé malé háčky, háčky a ostny, mohou se přichytit na srst nebo kůži zvířat. Později je zvíře vyhodí na jiné místo. Pokud jsou plody šťavnaté, jedí je zvířata. V jejich trávicích traktech však semena ovoce nejsou trávena a vycházejí ven obklopena hnojivem.

Šťavnaté plody umožňují rostlinám šířit semena pomocí zvířat a ptáků, kteří jedí tyto plody. Ale jak je rozšíří, když ovoce a semena spolu s ním sní a stráví zvíře? Faktem je, že se tráví hlavně šťavnatá část oplodí, ale semena nikoliv. Vycházejí z trávicího traktu zvířete. Semena končí daleko od mateřské rostliny a jsou obklopena trusem, který, jak víte, je dobrým hnojivem. Proto lze šťavnaté ovoce považovat za jeden z nejúspěšnějších úspěchů v evoluci živé přírody.

Lidé sehráli významnou roli v šíření semen. Plody a semena mnoha rostlin se tak náhodně nebo záměrně dostaly na jiné kontinenty, kde mohly zakořenit. Díky tomu nyní můžeme například pozorovat, jak v Americe rostou rostliny charakteristické pro Afriku a v Africe rostou rostliny původem z Ameriky.

Příklady rostlin, které se šíří pomocí háčků, jsou provázek, lopuch a svízel. Pokud se například zvíře nebo člověk projde v blízkosti lopuchu, zachytí se na něm několik trnitých plodů. Dříve nebo později je zvíře shodí, ale semena lopuchu už budou poměrně daleko od původního místa. Kromě lopuchu je příkladem rostliny s ovocnými háčky sukcese. Její plody jsou typu nažka. Tyto nažky však mají malé trny pokryté denticly.

Příklady rostlin, které se šíří požíráním zvířat, jsou všechny, které produkují šťavnaté ovoce (bobule, jablka, třešně atd.). Zvláště mnoho rostlin je distribuováno ptáky (jeřabina, černý bez atd.). Tráví se hlavně šťavnatá část oplodí plodu, ale semena nikoliv. Vycházejí z trávicího traktu zvířete. Semena končí daleko od mateřské rostliny a jsou obklopena trusem, který, jak víte, je dobrým hnojivem. Proto lze šťavnaté ovoce považovat za jeden z nejúspěšnějších úspěchů v evoluci živé přírody.

Existuje však ještě třetí možnost distribuce. Ořechy žere mnoho hlodavců (např. veverky, myši). Přitom sežerou a samozřejmě semínko stráví. Nezůstalo po něm nic. Hlodavci si ale často schovávají zásoby ořechů a žaludů, a pak je nenacházejí. Plody rostlin se tak díky jejich zapomnětlivosti rozšiřují.

Je třeba poznamenat roli člověka v distribuci ovoce a semen. Člověk se pohybuje na velké vzdálenosti a přepravuje četné náklady. Semena a malé plody rostlin, které často zakořeňují na nových územích, jsou často náhodně přepravovány nebo úmyslně dováženy s nimi. V důsledku toho se rostliny mohou objevit na jednom kontinentu, jehož domovinou je úplně jiný kontinent. Díky tomu nyní můžeme například pozorovat, jak v Americe rostou rostliny charakteristické pro Afriku a v Africe rostou rostliny původem z Ameriky.

Vlastní šíření semen ovocem

Při tomto způsobu množení je ovoce navrženo tak, že když se zralé otevře, samo zajistí rozmetání semen. V některých případech se k tomu používá vítr a semena jsou pak malá. U jiných se semena vytlačují z plodu silou.

S pomocí větru jsou semena uzavřená v plodové tobolce rozptýlena. Když je krabice zralá, otevře se a houpe se ve větru, semena (mák) se z ní sypou různými směry. Můžeme říci, že se to šíří větrem, a ne samorozptylováním. Vítr však pohybuje pouze semeny, nikoli plody. Samotný plod – tobolka – zůstává na rostlině a právě tento plod je uzpůsoben k vlastnímu šíření.

Dalším příkladem vlastního šíření je ovocný bob nebo lusk. Když je ovoce zralé, ventily takového ovoce vysychají, kroutí se v různých směrech, ovoce praská podél švu a semena jsou rozptýlena, někdy silou (fazole, hrách, akácie).

Vlastní šíření není omezeno na suchá semena. Například u rostliny zvané bláznivá okurka vylétají semínka ze šťavnatého ovoce. Hromadí se v něm hlen, který je pod tlakem vymrštěn spolu se semeny.

Samorozptylování by mělo být považováno za nejúčinnější způsob šíření semen, protože nelétají daleko od mateřské rostliny. Tato metoda je však často pozorována v přírodě.

Jednou z důležitých vlastností plodů a semen je šíření rostlin na nová území. Plody a semena jsou distribuovány vzduchem a vodou, stejně jako pomocí zvířat a lidí. Některé rostliny si vyvinuly speciální přizpůsobení samovolné šíření semena Rostliny impatiens, caragana („žlutá akácie“), „šílená okurka“ (obr. 165) jako by vystřelovaly semena. Takové rostliny se nazývají balisty (z latinského „balista“ – vrhací stroj). U netýkavek (obr. 166) a caragana se semena rozptylují, když listy plodů praskají a svinují se. „Šílená okurka“ hromadí hlen ve zrajícím ovoci. Jakmile se zvíře nebo člověk dotkne plodu, pod velkým tlakem se do něj uvolní lepkavý sliz spolu se semeny.

Obr. 165. “stříkající okurka”Obr. 166. Impatiens ovoce

Rozptyl plodů a semen vzduchem. Na jednosemenných plodech mnoha stromů (bříza, javor, jasan) se tvoří křídla a na jednosemenných plodech pampelišky (obr. 167), matky a macechy, bodláku – načechrané padáky. S jejich pomocí mohou nažky létat ve větru desítky i stovky metrů. Drobná semena s načechranými chomáčky se stejným způsobem šíří z topolu, vrby a ohnivce. Obr. 167. Semena a plody rozptýlené větrem.

Mák, kurník a některé další rostliny se při poryvu větru sklání k zemi a pak se silou narovnávají a rozhazují semena otvory v truhlících (obr. 167).

Dispergace ovoce a semen pomocí vody. U rostlin rostoucích ve vodních plochách nebo podél jejich břehů (lekníny, šípky, chastuhy, rybníčky) jsou plody a semena obvykle distribuovány vodou. Nejsou smáčeny vodou a neklesají díky stávajícím výrůstkům nebo vzduchovým dutinám. U některých rostlin mohou plody plavat několik týdnů nebo i měsíců (šípka, olše, ostřice, vekh) (obr. 168). Ořechy z kokosové palmy urazí velké vzdálenosti přes slanou mořskou vodu.

Obr. 168. Semena a plody distribuované vodou Plody některých rostlin, které nemají přizpůsobení plavání na vodě, mohou být distribuovány dešťovými proudy.

Distribuce plodů a semen zvířaty. Mnoho ptáků a zvířat se živí šťavnatými plody jeřábu, kaliny, třešně a maliny (obr. 169). V jejich trávicích orgánech se tráví dužina ovoce a semena, chráněná hustou slupkou, jsou odstraněna ven spolu s trusem a rozptýlena v okolním prostoru.

Obr. 169. Ovoce distribuované zvířaty Někteří ptáci (sojky) a zvířata (veverky, myši, chipmunkové) se živí velkými suchými plody (ořechy a žaludy) a uchovávají je na zimu. Při vláčení suchých plodů do skladů je zvířata často cestou ztrácejí a často později nenajdou své zásoby.

Mravenci hrají významnou roli v šíření semen. U kopytníků, fialek a skorocelu mají semena šťavnaté přívěsky (obr. 170). Sběratelští mravenci taková semínka nosí do mraveniště, ale často je cestou ztrácejí.

Obr. 170. Semena distribuovaná mravenci Některé rostliny mají plody a semena, která mají různé přílohy. Drží se srsti zvířat a ta je nedobrovolně přenášejí na různé vzdálenosti. Tímto způsobem se rozmístí plody provázku, gravilata a pichlavé plodenství lopuchu (obr. 169).

Malá semínka jitrocele mohou slizovat a ulpívat na chodidlech zvířat a lidí. Semena některých rostlin se šíří spolu s bahnem, částicemi vlhké půdy, které se drží na tělech zvířat.

Člověk se často stává nevědomým nositelem plodů a semen.

V důsledku hospodářské činnosti lidé často sejí i plevel spolu s kulturními rostlinami. Některé plody a semena navíc mohou cestovat dopravou.

Biologická úloha distribuce ovoce a semen.

Věnovali jste pozornost tomu, jak rostliny kolem vás rostou a proč není v jejich uspořádání žádná zonálnost nebo pruhování (např. na jednom místě pás topolů, o něco dále pás pampelišek, za nimi jsou šípky nebo šeříky). Vidíme, že veškerá vegetace kolem nás je „smíšená“, jakási vinaigretta. Co k tomu přispívá? Jak mohou semena rostlin cestovat? Teoretický základ Vitalita a rozmanitost rostlinného světa závisí na schopnosti druhů se rozptylovat. Mateřská rostlina je celý život přichycena svými kořeny k jednomu místu, proto si její potomstvo musí najít jiné. Tento úkol rozvoje nového prostoru byl svěřen semenům a plodům. Nejprve musí pyl přistát na pestíku květu stejného druhu, tzn. musí dojít k opylení. Za druhé, pylová láčka musí dosáhnout vajíčka, kde se spojí jádra samčích a samičích gamet. Nakonec musí zralé semeno opustit mateřskou rostlinu. Pravděpodobnost, že semínko vyklíčí a semenáček úspěšně zakoření na novém místě, je nepatrný zlomek procenta, takže rostliny jsou nuceny spoléhat se na zákon velkého počtu a rozptýlit co nejvíce semen. Poslední parametr je obecně úměrný jejich šancím na přežití. Velmi zřídka semena klíčí na samotné rostlině, jak je pozorováno u takzvaných viviparózních zástupců mangrovových lesů. Mnohem častěji semena nebo plody se semeny v nich uzavřenými zcela ztratí spojení s mateřskou rostlinou a začnou žít samostatně někde jinde. Semena a plody často padají blízko mateřské rostliny a klíčí zde, čímž vznikají nové rostliny. Častěji je ale zvířata, vítr nebo voda přenesou na nová místa, kde mohou za vhodných podmínek vyklíčit. Tak dochází k šíření – nezbytná fáze při množení semen. Vlivem osídlení dochází k postupnému rozšiřování plochy obsazené danou populací nebo i druhem. Právě díky tomu mohlo mnoho druhů obsadit rozsáhlá území, která zabírají. Tím ale význam přesídlení nekončí. Jak napsal C. Darwin, usnadňuje křížové opylení. Kromě toho rozptýlení umožňuje druhu obsadit různá stanoviště, což má velký význam pro proces formování nových populací a ras. Díky přesídlování se obohacuje složení rostlinných společenstev a tím se zvyšuje rozmanitost života. Konečně se díky přesídlení rozvíjejí nová území osvobozená pod vodou po požáru, sopečné erupci i nově vzniklé ostrovy. Ovoce a semena rozptýlené větrem. U některých rostlin jsou lehké plody nebo semena unášeny větrem, například prachovitá semena orchidejí nebo plody s křídly, které jsou někdy tvořeny částmi okvětí, jako je například javor. U mnoha zástupců Asteraceae, například u pampelišek, načechraný svazek klků, podobný padáku, pomáhá lehkému plodu vznášet se ve vzduchu. U některých rostlin křídlo nebo chomáč chlupů nenese plod, ale semeno samo u ropucha, zvláště semena jsou okřídlená a u ohnivců mají chomáč. U vrb a topolů je celý obal semen jakoby potažen plstí. U druhů tumbleweed je celá rostlina (nebo její část) poháněna po zemi větrem a rozptyluje semena. Plody a semena, které se šíří rozhazováním. Některé rostliny vystřelují semena. Netrpěliví jsou tedy odmrštěni na určitou vzdálenost náhle se oddělujícími chlopněmi kapslí. U vilínu se při zasychání plodů endokarp stahuje a rozhazuje semena takovou silou, že mohou létat až 15 m. Na rozdíl od těchto aktivních způsobů šíření semena a plody mnoha rostlin jednoduše spadnou na zem a poté se pohybují více či méně pasivně, zejména periodickými činiteli, jako jsou záplavy. Ovoce a semena rozptýlené vodou. Plody a semena mnoha druhů, zejména těch, které rostou ve vodních plochách nebo v jejich blízkosti, jsou schopny plavat. To je vysvětleno přítomností buď speciálních vzduchových komor nebo volných tkání s mezibuněčnými prostory naplněnými vzduchem. Některé druhy ovoce jsou speciálně přizpůsobeny k distribuci oceánskými proudy, jako je kokosová palma; proto rychle osídluje téměř všechny atoly, které se v Tichém oceánu objevily relativně nedávno. Déšť je také běžným činitelem pro šíření ovoce a semen; je zvláště důležitý pro rostliny rostoucí na svazích hor a kopců. Ovoce a semena distribuované zvířaty. Sladké a často pestře zbarvené dužnaté plody jsou nepochybně důkazem koevoluce mezi zvířaty a rostlinami. Ve většině případů ta, ve kterých je významná část oplodí masitá (například švestky, maliny, dříny, hrozny), jsou pozřena obratlovci (obvykle savci nebo ptáci) a poté semena, která obsahují, procházejí trávicím traktem. nebo regurgitované zvířaty, skončí ve velké vzdálenosti od místa, kde byly spolknuty. Někdy neúplné trávení, které změkčuje obal semen, podporuje klíčení semen. Dužnaté plody dozrávají pod vlivem hormonu ethylenu řadou charakteristických změn. Zvyšuje se v nich obsah cukru, pletiva měknou v důsledku ničení pektinových látek a nazelenalá nenápadná barva listů ustupuje jasně červené, žluté, modré nebo černé. Semena některých rostlin, zejména v tropech, mají pestrobarevné masité přívěsky. Jejich šťavnatost a barva, stejně jako ovoce, přispívají k šíření semen obratlovci. Často zelená nebo maskovací barva nezralých plodů do určité míry chrání před předčasnou konzumací zvířaty. Mohou však chutnat nepříjemně, jako velmi kyselé nezralé třešně, které navíc odpuzují zvířata. Změnou barvy při dozrávání plodů rostlina „signalizuje“, že jsou jedlé, tedy že semena jsou zralá a připravená k šíření. Není náhodou, že v této době převládá červená barva. Plody jsou díky němu pro hmyz neviditelné – zřejmě splývají se zeleným pozadím listů. Tato zvířata jsou příliš malá na to, aby účinně rozptýlila semena dužnatých plodů, a pro rostlinu není výhodné je přitahovat. Červené plody jsou přitom dobře viditelné pro obratlovce, kteří jejich pojídáním přenášejí zralá semena na velké vzdálenosti. Plody nebo semena mnoha krytosemenných rostlin se šíří přichycením na srst nebo peří zvířat a jsou pro tento účel vybaveny háčky, ostny, ostny, štětinami nebo lepicími kryty. Vlastnosti distribuce semen a plodů u některých rostlin Kokosová palma má největší semena ve světě rostlin. Jsou schopni neomezeně plavat v oceánech, dokud je vlny neshodí na měkký pobřežní písek, kde bude konkurence sazenic s jinými rostlinami mnohem slabší než v houští lesa. V důsledku toho je šance, že každý z nich zakoření, poměrně vysoká a jedna vzrostlá palma bez rizika pro daný druh obvykle produkuje jen několik desítek semen ročně. Orchideje naproti tomu mají nejmenší semena na světě; v tropických lesích jsou unášeny slabými proudy vzduchu mezi vysokými korunami a klíčí ve vlhkých puklinách kůry na větvích stromů. Situaci komplikuje skutečnost, že na těchto větvích potřebují najít speciální druh houby, bez které je klíčení nemožné: malá semena orchidejí neobsahují zásoby živin a v prvních fázích vývoje semenáčků je přijímají z houby. Není divu, že jeden plod miniaturní orchideje obsahuje několik tisíc těchto semen. Krytosemenné rostliny se neomezují na produkci různých semen prostřednictvím oplodnění: vaječníky a někdy i jiné části květů se vyvinou do jedinečných struktur obsahujících semena zvaných ovoce. Z vaječníku se může stát zelená fazolka, která chrání semena, dokud nedozrají, promění se v odolný kokosový ořech, schopný podnikat dlouhé námořní plavby, ve šťavnaté jablko, které zvíře bude jíst na odlehlém místě pomocí dužiny, ale ne z dužiny. semena. Bobule a peckovice jsou oblíbenou pochoutkou ptáků: semena těchto plodů nejsou trávena ve střevech a končí v půdě spolu s exkrementy, někdy i mnoho kilometrů od mateřské rostliny. Plody jsou křídlaté a nadýchané a tvar jejich těkavých přírůstků je mnohem rozmanitější než u semen borovice. Křídlo plodu jasanu připomíná veslo, křídlo jilmu připomíná okraj klobouku, křídlo javoru párové plody – dvoukřídlé – připomínají vznášející se ptáky a křídla plodu ailanthus jsou zkroucená pod úhlem. jiné, tvořící jakoby vrtuli. Tyto úpravy umožňují kvetoucím rostlinám velmi efektivně využívat vnější faktory k šíření semen. Některé druhy však s cizí pomocí nepočítají. Plody netýkavek jsou tedy jakýmsi katapultem. Podobný mechanismus využívají i muškáty. Uvnitř jejich dlouhého plodu je tyč, ke které jsou připevněny zatím čtyři rovné a spojené ventily – nahoře drží pevně, dole slabě. Když jsou zralé, spodní konce chlopní se oddělují od základny, ostře se kroutí směrem k horní části stonku a rozptylují semena. U keře ceanothus, dobře známého v Americe, se plodnice mění v bobule, podobnou strukturou jako časovaná bomba. Tlak šťávy uvnitř je tak vysoký, že po dozrání stačí teplý sluneční paprsek, aby se její semena rozptýlila do všech stran jako živý šrapnel. Krabičky obyčejných fialek, když uschnou, prasknou a rozsypou kolem sebe semena. Plody vilínu fungují na principu houfnice: aby semena padala dále, vystřelují je pod velkým úhlem k horizontu. U křídlatky virginské se v místě, kde jsou semena připojena k rostlině, vytvoří struktura podobná pružině, která odhodí zralá semena. U oxalis plodové skořápky nejprve nabobtnají, pak praskají a smršťují se tak prudce, že semena vylétají štěrbinami ven.