Лекция распространение плодов и семян. Способы распространения плодов и семян Распространение плодов и семян ветром
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.
Продолжение. См. № 10, 11, 12, 13/2005
Ботаника в таблицах, схемах, тестах и терминах
Таблица 18 Распространение семян и плодов растений
Способ распространения |
Особенности способа |
Примеры растений |
Зоохория |
А. Эктозоохория – распространение плодов, семян, спор растений и грибов путём прикрепления к шкуре, покровам животных. Б. Эндозоохория – распространение плодов, семян, спор растений и грибов после поедания и прохождения желудочно-кишечного тракта животных. В. Синзоохория – распространение плодов, семян, спор растений и грибов животными при формировании ими запасов на неблагоприятный период времени |
Череда, репей, подмаренник цепкий, гравилат речной Черёмуха, черника, малина, костяника, смородина Кедр, боярышник, лещина |
Энтомохория |
Распространение плодов, семян, спор растений и грибов насекомыми |
Копытень, грушанка, фиалка (распространяются муравьями) |
Гидрохория |
Распространение плодов, семян, спор растений и грибов водой |
Ольха, некоторые виды пальм |
Анемохория |
Распространение плодов, семян, спор растений и грибов воздушными потоками |
Клён, хвойные, одуванчик, золотарник |
Автохория |
Распространение плодов, семян, спор растений и грибов саморазбрасыванием |
Бешеный огурец, акация, недотрога |
Барохория |
Распространение плодов, семян, спор растений и грибов под действием на них силы тяжести |
Дуб, некоторые виды пальм |
Антропохория |
Распространение плодов, семян, спор растений и грибов человеком |
Рожь, пшеница, овёс, ячмень |
Таблица 19. Сравнительная характеристика эукариотических клеток различных типов
Признаки |
||||
растений |
Животных |
|||
Клеточная стенка Крупная вакуоль Хлоропласты Способ питания Центриоли Резервный питательный углевод |
У многих имеется Бывает редко Бывают часто Авто- и гетеротрофное Бывают часто Крахмал, гликоген, парамилон, хризоламинарин |
В основном из хитина Гетеротрофное Бывают редко Гликоген |
Из целлюлозы Автотрофное Только у некоторых мхов и папоротников |
Гетеротрофное Гликоген |
Таблица 20. Важнейшие химические элементы клетки
Примерное |
Значение для клетки |
||
Кислород |
Входит в состав воды и органических веществ |
||
Входит в состав всех органических веществ |
|||
Компонент воды и органических веществ |
|||
Входит в состав аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, АТФ, хлорофилла, витаминов |
|||
Входит в состав клеточной стенки |
|||
Входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ |
|||
Входит в состав аминокислот, витамина В 1 и некоторых ферментов |
|||
Содержится в клетке только в виде ионнов, участвует в процессах фотосинтеза |
|||
Содержится в клетке только в виде ионнов |
|||
Входит в состав хлорофилла, активирует энергетический обмен |
|||
Участвует в биосинтезе хлорофилла, в процессах дыхания и фотосинтеза |
|||
Участвует в процессе фотосинтеза |
|||
Марганец |
Участвует в ассимиляции азота при фотосинтезе |
||
Молибден |
Участвует в процессах связывания атмосферного азота и в процессе фотосинтеза |
||
Участвует в фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями, входит в состав витамина В 12 |
|||
Влияет на ростовые процессы растений |
|||
Участвует в синтезе растительных гормонов (ауксинов) и спиртовом брожении |
Таблица 21. Сравнение биомассы растительных и животных организмов Земли
Схема 7. Родственные связи основных групп высших растений
Термины
АВТОТРОФЫ (от греч. autos – сам + tropfos – пища, питание) – организмы обладающие способностью синтезировать органические вещества из неорганических, используя для этого световую энергию солнца или энергию химических связей. В зависимости от источника энергии различают две группы автотрофов – фотоавтотрофы и хемоавтотрофы.
АГРОБИОЦЕНОЗ (от греч. аgros – поле + bios – живое + koinos – общий, сообщество) – искусственно созданное человеком сообщество растений, животных, микроорганизмов и грибов, предназначенное для получения сельскохозяйственной продукции. Основными доминантами агробиоценоза являются культивируемые растения, при этом чаще растительный покров образован одним видом и одним сортом культурных растений (принцип монокультуры).
АДВЕНТИВНЫЕ ВИДЫ (от лат. adventus – пришествие) – пришлые, ранее не встречавшиеся на данной территории виды (главным образом растения), занесённые человеком, ветром, водой и другими агентами. В ряде случаев могу достигать полной натурализации, т.е. входить в состав природных сообществ.
АЗОТФИКСАЦИЯ – процесс связывания атмосферного азота и перевода его из недоступной для большинства организмов молекулярной формы N 2 в связанное состояние (NH 3 , NH 4 +), после чего становится возможным его включение в состав органических соединений. Осуществляется бактериями, имеющими особый мультиферментный комплекс – нитрогеназу. Азотфиксаторами являются как свободноживущие (многие цианобактерии, азотобактерии, клостридии), так и симбиотические (ризобиум) виды.
АЛЛЕЛОПАТИЯ (от греч. allelon – взаимно + pathos – страдание) – один из частных случаев антибиотических отношений. Взаимное или однонаправленное пагубное воздействие через среду обитания одних растений на другие. При этом одно (объект воздействия) или оба растения проявляют признаки угнетения. В ряде случаев подобные пагубные воздействия могут привести к гибели растения. «Отравление среды обитания» осуществляется посредством выделения растениями некоторых токсичных метаболитов (продуктов метаболизма). Среди последних различают: колины (выделяются в случае влияния высших растений на высшие растения), фитонциды (при влиянии высших растений на низшие растения), маразмины (при влиянии низших растения на низшие) и антибиотики (при влиянии низших растений, грибов и микроорганизмов на представителей этих же групп).
АНДРОЦЕЙ (от лат. andros – мужской + keinos – собрание) – совокупность тычинок в цветках покрытосеменных растений. Это понятие часто используется при описании строения цветка: учитывается число, расположение, степень сращения тычинок.
АНЕМОФИЛИЯ (от греч. anemos – ветер + philia – любовь) – перекрестное опыление растений с помощью ветра. Анемофильные цветки обычно невзрачны, с более или менее редуцированными околоцветниками, без запаха, не имеют нектара, с развитыми (часто перистыми или разветвленными) рыльцами пестиков, крупными пыльниками на длинных тычиночных нитях и легкой сухой пыльцой. Анемофильные растения, как правило, произрастают на открытых пространствах (например, в степях, на лугах и т.д.), а если это лесные деревья, то в умеренной зоне опыление происходит обычно ранней весной, когда еще не полностью распустились листья. Примеры анемофильных растений – буковые, ореховые, крапивные, злаковые, осоковые, рогозовые и т.д. По сравнению с зоофилией анемофилия возникла гораздо позже и является производным от нее способом опыления.
АНЕМОХОРИЯ (от греч. anemos – ветер + choreo – передвигаюсь) – способ распространения семян, плодов и соплодий растений с помощью ветра. Обычно плоды и семена анемохорных растений имеют специальные приспособления – развитые летучки, парашютики, крылышки и т.д. – самого различного происхождения (видоизмененные околоплодники, чашечки, плодоножки, выросты семенной кожуры и т.д.). Примерами являются плоды (семянки) одуванчиков и козлобородников с парашютиками, плоды вязов, ясеней, кленов, семена сосны и т.д.
АНТЕРИДИЙ (от греч. antheros – цветущий) – орган полового размножения грибов, водорослей, моховидных, а также высших растений, за исключением голо- и покрытосеменных, в котором образуются сперматозоиды или спермии.
АНТРОПОХОРИЯ (от греч. antropos – человек + choreo – переносить) – один из способов распространения плодов, семян и спор, растений, при котором агентом распространения выступает человек. При этом их переносят, как правило, непреднамеренно: либо непосредственно (на одежде, теле и т.д.), либо опосредованно (с товарами, грузами, по железным дорогам и т.д.). Примерами являются многие сорные растения – дурнишник, амброзия, циклохена и т.д.
АПЕКС (от греч. apex – верхушка) – верхушка побега и корня, образованная апикальной меристемой, за счет деятельности которой осуществляется верхушечный рост (удлинение) побега и корня и формирование первичного тела растения.
АРХЕГОНИЙ (от греч. arche – древность, начало + gone – образование) – орган полового размножения у низших и высших растений, кроме покрытосеменных, в котором образуются ооциты (яйцеклетки). По строению архегонии напоминают колбу: различают брюшко и шейку архегония.
БИОТА (от греч. biote – жизнь) – совокупность видов растений, животных, микроорганизмов и грибов, встречающихся на определённой территории, при этом, в отличие от биоценоза, эти виды могут не иметь экологических связей.
БОТАНИКА (от греч. botane – трава), – иначе фитология, – наука о растениях. В настоящее время представляет собой комплекс отдельных дисциплин, выделяемых в соответствии с представлениями об уровнях организации живого. В комплексе ботанических наук выделяют как самостоятельные дисциплины: цитологию, анатомию, морфологию, физиологию растений, фитопатологию, генетику и селекцию растений, а также систематику, географию, экологию растений, палеоботанику, эволюцию растений, геоботанику, флористику, промышленную и индикационную ботанику, охрану растительного мира, космическую ботанику и многие другие. Отдельные систематические группы изучают альгология (наука о водорослях), бриология (наука о мхах) и т.д. Предметом изучения ботаники являются растения. Иногда (до сих пор) грибы также рассматривают как объект ботанических исследований, однако это неправильно, так как грибы представляют собой отдельное царство, и их изучением занимается наука микология. Ботаника является одной из самой древнейших естественных наук.
БУТОН – цветочная почка. К моменту созревания пыльцы и развития плодолистиков бутон раскрывается. У клейстогамных растений опыление осуществляется в бутоне. У некоторых растений бутоны, как и сами цветки, имеют очень крупные размеры (например, у раффлезии, лотосов). Температура в бутоне может на несколько градусов превышать температуру окружающей среды (в бутоне виктории царственной и некоторых пальм – на 10 и более градусов), что объясняется интенсивно идущими обменными процессами с выделением тепла.
Продолжение следует
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
СОШ №7 села Величаевского
Левокумского района Ставропольского края
Конспект урока по биологии
в 6 классе
«Распространение плодов и семян»
подготовила
учитель биологии
Краева Мария Александровна
Величаевское 2012
Тема : Распространение плодов и семян.
Форма урока: комбинированный.
Оборудование: таблица «Распространение плодов и семян»; гербарии растений; рисунки растений; фотографии, муляжи плодов и семян, натуральные плоды; кокос;
таблица «Классификация плодов».
Цель: Познакомить учащихся с особенностями распространения плодов и семян в природе, биологическим значением приспособлений к распространению. Формирование умения работать с наглядным материалом, умения объяснять биологические явления, анализировать, делать выводы. Воспитание интереса к предмету, биологического мышления, бережного отношения к природе.
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний учащихся.
Фронтальный опрос:
- Каково строение семя?
(семенная кожура, запас питательных веществ, зародыш: зародышевый корешок, зародышевый стебелёк, зародышевая почечка)
- Какое значение имеют семена в жизни растений?
(размножение, распространение)
- Как образуются плоды?
(после того, как цветок отцветает, образуется плод, из семязачатков - образуется семя, а из разросшейся и видоизменившейся стенки завязи - околоплодник)
- Каково строение плодов?
(плод состоит из семян и околоплодника)
Вспомним классификацию плодов:
ПЛОДЫ | |||
СУХИЕ | СОЧНЫЕ | ||
многосемянные | односемянные | многосемянные | односемянные |
Коробочка Боб Стручок | Зерновка Семянка Желудь | Ягода Яблоко Тыквина | Костянка |
Дидактическая игра «Собери в корзину плоды».
(На столах лежат натуральные плоды, фотографии плодов, муляжи плодов; стоят корзинки, в которые нужно собирать плоды. Тот, кто справится, поднимает руку.)
Задание №1: соберите в корзину сочные односемянные плоды
(костянка: абрикос, вишня, слива, персик….)
Задание №2: соберите в корзину сухие односемянные плоды.
(орех, жёлудь, зерновка (пшеница, кукуруза, рожь), семянка (подсолнечник)…)
Задание №3: соберите в корзину сочные многосемянные плоды.
(ягода: смородина, томат, виноград; яблоко: яблоня, груша, айва; тыквина: арбуз, тыква, огурец; многокостянка: малина,……)
Задание №4: соберите в корзину сухие многосемянные плоды.
(боб: фасоль, горох; коробочка: мак, дурман; стручок: капуста, редис….)
3.Формирование новых знаний.
? Как вы думаете, каким образом могут распространяться плоды и семена?
(ветром, водой, животными, человеком…)
Большинство растений имеют приспособления для распространения своих семян.
Одним помогает ветер. Их семена покрыты волосками или пушком или же снабжены крыловидными выростами (вяз, ель). Все лето на полях и лугах, вдоль дорог и заборов, в скверах и садах желтеют солнечные цветки одуванчиков. Кто не знает, как распространяются их плоды-семянки! Ветром распространяются и семена ковыля, а также они способны к самозарыванию. Зерновки ковыля заострены с одного конца, а на другом имеют завитую в штопор и согнутую под прямым углом ворсистую нить - характерный признак этого растения. Ветер разносит семена ковыля по степи- при этом ворсистая нить выполняет роль парашюта и стабилизатора. Благодаря ей зерновки всегда попадают на землю острым концом и вонзаются в почву. Затем, набухнув от влаги, ость начинает раскручиваться. Согнутая под прямым углом верхняя часть ости зацепляется за предметы, находящиеся на поверхности почвы, а острая зерновка, подобно штопору, ввинчивается в землю.
Осенью в кроне кудрявой рябины хозяйничают дрозды и свиристели, склевывая сочные плоды. Но за семена рябины можно быть спокойными-они не переварятся и птицы рассеют их с пометом по всей округе. Сочные плоды, предназначенные для привлечения животных - распространителей семян, часто ярко окрашены, - вспомните ту же рябину, клюкву, чернику.
Часто оказываются пищей птиц и зверей и такие крупные и питательные плоды, как желуди и орехи. Конечно, если птица съест орех, он уже не прорастет. Но часто птица съедает его не сразу, а прячет где-нибудь в укромном месте про запас. А потом по каким-либо причинам не возвращается к тайнику.
Животные расселяют не только те растения, чьи плоды привлекают их своими гастрономическими качествами. Многие травы приспособились пользоваться их услугами бесплатно. Плоды с шипиками у череды, лопуха, они могут накрепко прицепиться к шерсти зверей, перьям птиц, нашей одежде.
Семена и плоды некоторых водных и прибрежных растений могут прилипать к лапам водоплавающих птиц и перемещаться вместе с ними из водоема в водоем. Или совершать самостоятельные путешествия по воде, плывя по течению. Рекордсменами по дальности водных путешествий можно считать плоды кокосовой пальмы - кокосовые орехи.
Кокосовая пальма растет на побережьях тропических морей, на островах и атоллах. Ее высокие гладкие стволы обычно наклонены в сторону моря. Плоды пальмы - волокнистые костянки (содержимое незрелой костянки сначала совсем желтое, загустевающее по мере созревания - знаменитое кокосовое молоко), массой 1.5- 2 кг. Снаружи они покрыты волокнистой, содержащей воздух тканью, прикрытой еще одной гладкой оболочкой. Созревшие и упавшие орехи подхватываются волнами и морскими течениями и разносятся по близлежащим островам. Но их путешествия бывают и более длительными. Проросшие кокосовые орехи находили на островах, удаленных на 4800 км. от места их созревания! Даже после 100 дней плавания по морским волнам эти удивительные плоды не теряют всхожести.
Попав, в конце концов, на берег, плоды кокоса часто оказываются в условиях, не очень подходящих для роста растения,- на голом песке. Помогает пальме выжить в этой ситуации большой запас питательных веществ - проросток использует их более года, даже тогда, когда молодая пальма образует 3-4 крупных листа.
В Крыму и на Кавказе встречается крупная опушенная трава с большими сердцевидными листьями - бешеный огурец обыкновенный. Не зря она носит такое звучное имя. Тем, у кого слабы нервы, лучше не подходить к этому растению тогда, когда на нем созревают плоды, похожие на небольшие огурчики. Даже легкое прикосновение к созревшему плоду вызывает потрясающий эффект! В одно мгновение «огурец» отрывается от плодоножки, а из образовавшегося в основании плода отверстия выбрасывается сильная струя слизи, увлекающей за собой семена. Огурец может «плюнуть» в лицо или на одежду. Сам плод при этом, подобно ракете, движется в противоположном направлении. Семена бешеного огурца рассеиваются на расстояние до 10 метров!
Не менее интересна недотрога обыкновенная, повсеместно произрастающая близ людских жилищ или по лесным оврагам. Когда на сочных, нежных стеблях недотроги висят желтенькие трубчатые цветки, можно пройти рядом, не обратив на нее внимания. Но потом на их месте созревают длинные зеленые стручковидные плоды, которые не заметить уже труднее. Легкое прикосновение к ним вызывает настоящий выстрел!
? Как вы думаете, какое значение в жизни растений имеет распространение плодов и семян?
(для распространения растений)
? Как распространяются плоды и семена растений, растущих около вашего дома?
(ветром, животными, человеком)
Физ.минутка:
Шевелились у цветка
Все четыре лепестка
Я сорвать его хотел
Он вспорхнул и улетел
4.Рефлексия
- Какую тему мы сегодня с вами рассмотрели на уроке?
(распространение плодов и семян)
- Что вы узнали сегодня на уроке?
(как распространяются плоды и семена, какие у семян есть приспособления к распространению ветром, животными, водой)
Загадки: (нужно отгадать не только растение, но и назвать способ распространения его плодов и семян, приспособления к распространению)
Дом зеленый тесноват:
Узкий, длинный, гладкий.
В доме рядышком сидят
Круглые ребятки.
Осенью пришла беда -
Треснул домик гладкий,
Поскакали кто куда
Круглые ребятки. (горох, саморазбрасывание,
створки высыхают и открываются)
Посадили зернышко -
Вырастили солнышко.
Это солнышко сорвем -
Много зерен соберем,
Их пожарим, погрызем,
А приедут гости -
Им дадим по горсти. (подсолнух, животными,
человеком)
На зеленой хрупкой ножке
Вырос шарик у дорожки.
Ветерочек прошуршал
И развеял этот шар . (одуванчик, ветром,
Парашютики)
Осень в сад к нам пришла,
Красный факел зажгла.
Здесь дрозды, скворцы снуют
И, галдя, его клюют. (рябина, птицами и животными,
Семена не перевариваются)остранению. оыбрасывается сильная струя слизи, увлекающей за собой семена.да отверстияными листьями- бешеный огурец обыкновенный.а о вввоволовлв
Кто не прикасается,
За того цепляется.
Привязчивый и колкий,
Кругом торчат иголки. (репейник, животными
И человеком,
острые зубчики цепляются за шерсть
Животных или одежду человека)
3) Заполнение таблицы:
Пример заполнения:
Способы распространения плодов и семян
Способ распространения плодов и семян | Название растения | Приспособление к распространению |
Водой Ветер Саморазбрасывание Животные и человек | Ольха, кокосовая пальма Ива, тополь, осина Одуванчик Берёза, ясень, клён Недотрога, горох, фасоль, акация Лопух, череда Рябина, бузина, брусника, черника, черемуха | Плоды лёгкие, не тонут в воде Смена покрыты белыми пушистыми волосками «Парашютики» Крыловидные выросты Створки высыхают, разрываются, скручиваются и семена разбрасываются Острые зубчики и крючки Семена имеют твердую оболочку, поэтому они не перевариваются |
5. Задание на дом: учить параграф 31, ответить на вопросы на странице 139.
Список используемой литературы:
- Биология: Ботаника: 6 класс: Книга для учителя.-М.:»Первое сентября», 2002 (Я иду на урок).
- Биология. 6-9 классы. Конспекты уроков: семинары. Конференции, формирование ключевых компетенций / авт.-сост. И.Н. Фасевич и др. - Волгоград: Учитель, 2009.
- Биология. Живой организм: опорные конспекты, М.: Классикс Стиль, 2003.
- Биология в таблицах и схемах. Издание 2-е СПб, ООО «Виктория плюс», 2004.
- Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс: Тематическое и поурочное планирование К учебнику В.В. Пасечника «Биология. Бактерии, грибы, растения»: Пособие для учителя / Н.В. Дубинина, В.В. Пасечник, - М.: Дрофа, 2002.
- Биология. Бактерии. Грибы. Растения. 6 класс: Поурочные планы по учебнику В.В. Пасечника / авт.-сост. Н.И. Галушкова. - Волгоград.: Учитель, 2005.
- Пасечник В.В. Биология. 6 класс. Бактерии, грибы, растения: Учеб. для общеобразоват. учреждений. - М.: Дрофа, 2009.
- Пасечник В.В. Биология: бактерии, грибы, растения. 6 класс.: рабочая тетрадь/ В.В. Пасечник, Т.А. Снисаренко - М.: Дрофа, 2005.
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.
После образования семян либо весь плод, либо содержащиеся в нем семена (или семя), отделяются от родительского растения. Способы расселения семян и плодов у цветковых растений очень разнообразны. Конечно, ветер и вода здесь широко используются как посредники в расселении, но к ним еще добавляется посредничество животных, а также использование механических сил, возникающих в самом растении, и, кроме того, многочисленные приспособления плода, позволяющие наиболее эффективным образом использовать перечисленных посредников.
Существуют три главных внешних фактора, распространяющие семена,
1) распространение ветром (анемохория);
2) распространение животными (зоохория);
3) распространение водой (гидрохория).
Распространение животными
Распространение семян животными, в общем, более надежно, так как животные обычно посещают плодородные участки, подходящие для прорастания семян. 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. Прицепки развиваются из разных частей плода или окружающих структур .
Рис. 1. Плоды, распространяемые животными
Примерами служат плоды подмаренника цепкого, гравилата, лопуха, моркови, лютика, череды, репешка.
Примерами сочных плодов служат плоды сливы, ежевики, земляники, томата, яблони. Мясистые части этих плодов служат пищей животным и птицам. При созревании они обычно приобретают яркую окраску и аромат, привлекающие животных. Животное съедает, и семена проходят через кишечник и выходят с испражнениями, часто попадая на плодородную почву. Содержащиеся в экскрементах питательные вещества могут повышать плодородие почвы вокруг семени.
Распространение ветром
Многие растения, распространяемые ветром, имеют специальные приспособления. К их числу относятся летучки, которыми снабжены, например, семена ивы, кипрея, хлопчатника, плоды одуванчика, и крылатки, как, например, у сосны (голосемянные), яза, ясеня, клѐна, граба.
Рис. 2. Плоды и семена, распространяемые ветром
У ряда растений, например у мака, чернушки, наперстянки, лихниса, плод – коробочка, сидящая на ножке, которую колышет ветер, так что многочисленные мелкие семена высыпаются через поры в верхней части плода.
Семена некоторых растений, например, орхидей, настолько мелкие и лѐгкие, что разносятся ветром, не имея никаких специальных придатков, вскрывающихся плодов. Вскрытие у них происходит путѐм растрескивания по шву между плодолистиками, как, например, у бобов. Семена при этом либо выбрасываются из плодов более или менее сильным толчком, либо просто выпадают из них. Некоторые из таких семян имеют приспособления для распространения ветром (например, у кипрея). Коробочки тоже бывают вскрывающимися (например, у мака и кипрея), причѐм у некоторых растений семена выбрасываются из них с силой (например, у фиалки).
Распространение водой
В клетках стенки завязи накапливаются такие вещества как белки, крахмал, сахара, жирные масла, некоторые витамины и др. Лишь немногие
плоды и семена специально приспособлены для распространения с помощью воды. Они содержат воздушные полости, удерживающие их на поверхности воды.
Рис. 3. Плоды, распространяемые водой
Кокосовый орех - костянка с волокнистым мезокарпием и многочисленными воздухоносными полостями. У кувшинки семя снабжено губчатой оболочкой, происходящей из ножки семязачатка.
Случайное распространение
Разделение семян и плодов на категории в зависимости от способа их распространения не является строгим. Во многих случаях большую роль играет элемент случайности, и данный плод или семя может распространяться двумя из названных трѐх способов или даже всеми тремя. 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.
