Распространение плодов и семян

В начале XX в. шведский ботаник Р. Сернандер дал любым частям се­менных растений, с помощью которых они способны расселяться, общее назва­ние диаспор (от греческого «диаспейро» – рас­сеиваю). В качестве диаспор могут высту­пать семена, плоды, соплодия, части вегетативного тела и даже целые расте­ния. Плоды и семена, несомненно, отно­сятся к важнейшему типу диаспор.

Существуют два основных типа рас­пространения диаспор. Один – без содей­ствия каких-либо внешних агентов, путем механизмов, выработанных в процессе эволюции самим растением, другой – с помощью различных внешних факто­ров: ветра, воды, животных, человека. Первый тип получил название автохории (от греческого «аутос» – сам, ««хорео» – иду, распространяюсь), второй – аллохории (от греческого «аллос» – другой). Растения соответственно называются автохорами и аллохорами. Плодыи семе­на автохоров рассеиваются сравнительно недалеко от материнского растения, обычно не больше нескольких метров от него. Группа автохорных растений разде­ляется на механохоры и барохоры. Плоды многих механохоров вскрываются по гнездам или створкам, причем семена из них высыпаются. Это происходит у фиалки трехцветной (Viola tricolor), ви­дов тюльпана (Tulipa). Некоторые механохоры активно разбрасывают семе­на благодаря специальным приспособле­ниям в плодах, в основе которых повы­шенное осмотическое давление клеток механической ткани или, напротив, кле­ток основной ткани. Наиболее обычные растения такого рода – недотрога обык­новенная (Impatiens noli-tangere), экбалиум пружинистый, или бешеный огурец (Ecballium elaterium). На небольшие рас­стояния могут перемещаться плоды неко­торых видов клевера вследствие измене­ния упругости зубцов чашечки при пере­мене влажности воздуха и почвы.

К барохорам относятся растения, обладающие тяжелыми плодами и семенами. К ним можно отне­сти желуди дуба (Quercus), плоды грец­кого ореха (Juglans regia), семена конско­го каштана (Aesculus hippocastanum). При падении семена этих растений оказы­ваются обычно под кроной материнского растения. К группе автохоров относятся также геокарпные растения (от греческого «ге» – земля). У геокарпных видов плоды в процессе развития внедряются в почву и там созревают. Наиболее известный из них арахис подземноплодный, или земля­ной орех (Arachis hypogaea).

Существуют четыре основных способа аллохории. Это анемохория(от греческого «анемос» – ветер), зоохория («зоон» – животное), гидрохория («гидор» – вода) и антропохория(«антропос» – человек). Наиболее обширна группа растений-анемохоров. Единицы расселения, семена или целые плоды анемохоров переносятся движе­нием воздуха. Для невскрывающихся плодов анемохоров характерны разно­образные летательные приспособления: летучки, крылатки. Классический пример растений, имеющих плоды-летуч­ки, – одуванчик (Taraxacum officinale). Его плоды способны перелетать по воз­духу на значительные расстояния. Кры­латые плоды ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior) и тропического бобово­го – птерокарпуса индийского (Pterocarpus indica), оторвавшись от материнского растения, могут планировать на несколь­ко десятков метров. Крылом, возникшим из прицветника и несущим целое сопло­дие, обладают виды липы (Тilia). Иногда анемохорами бывают не толь­ко растения со специально приспосо­бленными для этого плодами, но и расте­ния с различными летательными выро­стами у семян. При этом плоды обяза­тельно вскрываются, высыпающиеся се­мена подхватываются ветром и разносят­ся. Общеизвестен тополевый «пух», ко­торый представляет снабженные волосками-летучками семена разных видов тополя (Populus), разле­тающиеся из вскрывшихся плодов-коро­бочек.

Плоды и семена, не имеющие спе­циальных приспособлений для переноса воздухом, тем не менее, могут разносить­ся на далекие расстояния путем переме­щения ветром всего материнского расте­ния, точнее, его надземной части. Речь идет об особой экологической группе рас­тений, носящих название «перекати-поле».Эти растения, относящиеся к разным по систематическому по­ложению семействам, подсыхая, отры­ваются и кочуют в виде своеобразных клубков, рассеивающих семена из вскрывшихся плодов. К растениям такого типа относят­ся многие степные виды – качим развесистый, или метельчатый (Gypsophila paniculata, гвоздичные), со­лянка холмовая (Salsola collina, маре­вые).

У гидрохоров плоды, распространяю­щиеся с помощью воды, снабжены плотным, малопроницаемым для воды эндокарпием, волокнистым легким мезокарпием, а также воздухоносными поло­стями, поддерживающими плод на плаву. Хорошо известны тропические гидро­хоры – кокосовая пальма (Cocos nucifera) и энтада фасолевидная (Entada phaseoloides). Их плоды могут переноситься морскими и океаническими течениями на тысячи километров. Плоды пре­сноводных гидрохоров нередко снабжены плавательными поясками из опробковевших клеток и плотной кожурой. Боль­шинство растений, растущих вдоль бере­гов прудов, озер и каналов, относятся к этой экологической группе (частуха подорожниковая Alisma plantago-aquatica, вех ядовитый Cicuta virosa).

Разнообразны способы распростране­ния плодов и семян с помощью жи­вотных и птиц. Есть плоды, прикрепляю­щиеся к шерсти и ногам животных с помощью различных прицепок, крюч­ков, шипов, а также клейкой поверхности или железистого опущения – экзозоохория. Многие плоды и семена расселяются эндозоохорно, поедаемые животными, птицами и насекомыми, разносящими се­мена на значительные расстояния. Клас­сические зоохоры – виды лопуха (Аrctium), чьи соплодия, обладающие очень цепкими листочками обертки, легко переносятся шерстью животных. К лапам животных с помощью липкой поверхно­сти прикрепляются плоды линнеи север­ной (Linnaea borealis). Обычный эндозоохор наших северных хвойных лесов – толокнянка. Особую группу среди зоохоров составляют растения-мирмекохоры, плоды и семена которых имеют мясистые сладкие придатки и разносятся муравья­ми. Антропохория среди растений тесно связана с деятельностью человека (рас­пространение с помощью технических и транспортных средств, домашних животных). Антропохорами являются многие сорные растения.

Плоды и семена широко используют­ся человеком для практических целей, в растениеводстве, земледелии, как про­дукты питания, в технике и медицине. Это связано с тем, что в них в большом количестве накапливаются различные за­пасные вещества – углеводы, белки и жиры, а также витамины. Кроме того, во многих плодах концентрируются вторичные метаболиты, например алка­лоиды, терпеноиды, фенольные соедине­ния. Это делает их особенно важными для медицины и фармацевтической про­мышленности. Особенно ценны плоды культивируемых растений, значительно более продуктивных, чем их дикорасту­щие сородичи. Семена и плоды – основ­ной посевной материал. Некоторые плоды и семена приме­няют для изготовления бытовых украше­ний (бус, ожерелий, четок), а также пред­метов одежды (пуговицы), посуды и игрушек. Многие плоды и семена, оказавшиеся погребенными в отложениях осадочных пород, характеризуют флору и раститель­ность прошлых геологических эпох и ис­пользуются для их реконструкции. Плоды и семена растений, найденные ар­хеологами при раскопках, служат осно­вой для воссоздания особенностей ушед­ших в прошлое человеческих цивилиза­ций.