Содействие животных размножению и распространению растений

Животные играют важную роль в распространении пыльцы, спор, семян, плодов и вегетативных органов растений, влияя при этом на их размножение и расселение. Деятельность животных обычно мотивирована пищевыми потребностями, но использование ими в пищу семян, плодов и пыльцы для растений полезно, так как способствует их распространению.

Поэтому хотя животные и выступают как хищники, растения в этом случае вряд ли можно рассматривать как жертвы.
В настоящее время типы опыления и распространения диаспор рассматриваются на вероятностной основе — как наиболее часто реализуемый вариант (Б.М.Миркин и др., 2001). Так, насе- комоопыление, ветроопыление, самоопыление и апомиксис у одних и тех же видов могут сочетаться и чередоваться в разные годы. То же относится к способам распространения плодов и семян. Так, кроме животных, сочные плоды черемухи (Padus avium) и боярышника (Crataegus) могут транспортироваться водой, а семена многих анемохорных, гидрохорных, эпизоохорных и авто-

хорных растений часто распространяются эндозоохорно, не теряя всхожести при прохождении через пищеварительный тракт животных, питающихся вегетативными частями растений.
Зоофилия. Во флоре Земли господствующее положение занимают цветковые растения, а цветки большинства видов опыляются животными (чаще насекомыми, реже — птицами и млекопитающими). Поэтому между зоофильными видами и опылителями устанавливаются тесные взаимоотношения. К цветкам животных привлекает пища, которую они здесь находят (пыльца, нектар), а в отдельных случаях имитация цветками самок насекомых, с которыми самцы пытаются спариться (известна псевдокопуляция самца наездника Lissapimpa excelsa с орхидеей Cryptostylis subulata). Так как в основе зоофилии лежит трофическая привлекательность пыльцы, животные могут уничтожать ее в большом количестве. Растениям это невыгодно, но в то же время эффективное перекрестное опыление обеспечивает необходимую генетическую гетерогенность популяций. Поэтому формирование нектарников в процессе эволюции можно рассматривать как «компромисс», при котором животные, потребляя высококалорийный и легкоусвояемый нектар, одновременно осуществляют перенос пыльцы.
У растений, приспособившихся к опылению животными, яркие лепестки или чашелистики, привлекательный запах, содержится нектар. Одни цветки, широко открытые, доступны для многих опылителей, другие, с длинной трубкой венчика, — только для некоторых (с длинным хоботком или клювом, рис. 11.3). Насекомые отыскивают цветки в первую очередь с помощью зрения, и этому соответствуют приспособления растений. Показано, что окраска цветков лежит в области наиболее чувствительной части цветового зрения опылителей. Например, это касается опыления цветков разного цвета у живокости (Delphinium nelsonii). Обычно она имеет синие цветки, но встречаются и растения с белыми венчиками, которые дают на 20% меньше семян. Это связано с тем, что шмели и птицы посещают их на 24 % меньше, притом что нектара они вырабатывают столько же, сколько и обычные. При искусственном опылении белые цветки производят такое же количество семян, что и синие.
Рис. 11.3. Цветки тропических растений, опыляемые ноч-
ными бабочками (по В. В.Алехину, 1950):
А — Oxyanthus hirsutus; Б — Exostema floribundum

Зоофилия часто приводит к коадаптации взаимодействующих видов. Характерна синхронизация циклов развития растений и опылителей. Так, виды, опыляемые ночными животными, открывают цветки вечером и закрывают утром, имеют белую окраску и сильный запах. И опылители подстраивают свой цикл к ритму жизни опыляемых растений. А у насекомых с коротким временем питания (например, чешуекрылых) жизненный цикл может быть очень жестко скоординирован с цветением определенных видов растений. Так взаимосвязаны репродуктивные циклы юкки (Yucca) и юкковой моли (Tegeticula maculata). Моль опыляет цветки, откладывает в их завязь яйца, и личинки регулируют число семян, выедая их часть. Нов конце сезона самки откладывают яйца не в цветки, а в плоды, так как из поздних цветков плоды часто не образуются.
Но в некоторых случаях взаимоотбора партнеров по взаимовыгодному сотрудничеству может и не произойти. Например, разные виды ваточника (Asclepias) опыляются шмелями одного вида. Однако устройство их цветков таково, что пыльца пристает к разным частям тела насекомого, поэтому потом она попадает на рыльца только соответствующего вида растения, что препятствует межвидовому опылению. В этом примере опылитель не специализирован, но растения специализироваться вынуждены. К неспециализированным универсальным опылителям относятся и долгоживущие животные (пчелы, летучие мыши, грызуны). В течение сезона они используют цветки разных видов, а при недоступности нектара переходят на другие корма (М. Бигон и др., 1989).
Зоофильные виды обычно встречаются только там, где есть их опылители. Поэтому отсутствие соответствующего таксона растений в данной местности при прочих благоприятных условиях может быть объяснено иногда лишь отношениями с опылителями. Так, северная граница распространения нектарниц, главных птиц-опылителей Старого Света, примерно соответствует северной границе орнитофильных растений {Musa, Hibiscus, Loranthus, Bombax и др.). Связь между распространением этих растений и опыляющих их птиц вполне вероятна, хотя не ясно, какой из партнеров ограничивает распространение другого (Ф.Фу- карек и др., 1982).
Зоохория. Эпизоохорными (от греч. epi — на, над, zoon — животное, choreo — распространяюсь) называются растения, диаспоры которых переносятся благодаря приспособлениям, облегчающим прикрепление их семян и плодов к шерсти, перьям и коже животных. Растениям эпизоохория особенно выгодна: семенам не грозит разрушение при разжевывании и переваривании, и время пребывания их на переносчике часто не ограничено.

Животное часто не замечает прикрепившихся снаружи диаспор, поэтому за-
цепившиеся семена и плоды разносятся на большие расстояния. Основные эпизоохорные разносчики семян — млекопитающие, но значительную роль играют и птицы.
В природе выработалось множество приспособлений к эпизоохории и число видов, расселяющихся таким способом, очень велико. Так, около 10% цветковых растений имеют прицепляющиеся плоды и семена (А. Г. Воронов, 1963). Цепляющимися выростами снабжены липучка (Lappula), репейник {Arctium), череда (Bidens), чертополох {Carduus), гравилат {Geum), морковь {Daucus) и др. У некоторых растений (якорцы — Tribulus, рогоплодник — Ceratocarpus) плоды впиваются шипами в лапы животных. Ряд эпизоохорных видов (в родах линнея — Ыппаеа, ситник — Juncus, кувшинка Nymphaea, кубышка — Nuphar, лен — Ппит, омела — Viscum и др.) имеет семена и плоды с липким соком (Ф.Фукарек и др., 1982 и др.).
Эпизоохорное расселение происходит и в тех случаях, когда у растения нет специальных приспособлений для приклеивания или прицепления. Например, у болотных и водных видов диаспоры часто очень мелкие и вместе с влажным илом пристают к лапам, перьям и клювам водоплавающих птиц, которые переносят их между водоемами. Такая эпиорнитохория отмечена Ю.Е. Алексеевым (1996) для ряда осок {Carex vesicaria, С. rostrata, С. rhyn- chophysa). Так же могут переноситься побеги ряски (Lemna) и части тел разных водных растений.
Процесс распространения растений, при котором животные съедают семена, а затем выделяют их неповрежденными и способными прорасти, называется эндозоохорией (от греч. endon — внутри). Сочные плоды и семена часто входят в пищевой рацион животных. При этом прохождение семян через пищеварительный тракт нередко подготавливает семена к прорастанию и служит их распространению. Эндозоохории часто способствуют млекопитающие. Так, нередко можно наблюдать всходы черемухи {Padus avium), малины (Rubus idaeus) и других ягодных растений в тех местах, где были экскременты медведя. Но преимущественно эн- дозоохория связана с птицами, и хотя семена в их пищеварительном тракте находятся всего несколько часов, этого достаточно, чтобы они оказались перенесены на километры. Так распространяются рябина (Sorbus), бузина (Sambucus), бересклет {Euonymus), можжевельник (Juniperus) и др. Некоторые твердые семена проглатываются птицами в качестве тел, способствующих измельчению пищи в желудке (таковы, например, семена рдестов (Potamo- geton), проглатываемые утками). Большая часть таких семян истирается и погибает, но некоторые проходят через кишечный тракт, не потеряв всхожести.
И.А. Шилов (2001) отмечает, что так как специализация на питании животных семенами сопряжена с выработкой приспособлений, повышающих эффективность их переваривания, роль таких видов в распространении семян снижается. Например, типично зерноядные воробьи переваривают семена клевера (Trifolium) полностью, а у более всеядных грачей треть съеденных семян выводится пригодными для прорастания. В процессе эволюции растения реагировали на регулярное потребление семян формированием более плотных оболочек, препятствующих перевариванию. В ряде случаев адаптация к эндозоохории привела к повышению всхожести таких семян после прохождения их через кишечник животных. Например, всхожесть семян борщевика (Heracleum laciniatum), взятых из экскрементов медведя-гризли, в 1,5 — 2 раза превысила всхожесть тех же семян, собранных с растений.
Синзоохория (от греч. syn — вместе) — распространение растений животными, запасающими плоды и семена или случайно утаскивающими диаспоры вместе со строительным материалом для жилищ. Запасы плодов и семян устраивают многие грызуны (хомяки, бурундуки, лесные мыши и др.), и при этом ряд животных нередко забывает или отказывается от них при некоторых их повреждениях. Добывая и транспортируя съедобные диаспоры, животные нередко случайно их теряют. А часть запасов остается неиспользованной при гибели хозяина. Так, даже падая с большой высоты, плоды бразильского ореха (Bertholletia sp.) не раскалываются, но их разгрызают имеющие крепкие резцы агути. Съесть все семена зверек сразу не может, часть их он закапывает, а потом забывает о запасах.
Некоторые запасенные семена прорастают в норах. Кроме того, очищая свои убежища, животные выбрасывают из них семена и плоды с мусором. Так, выбросы из нор европейского сурка отмечены «сурочьими садами». Аналогичные заросли можно наблюдать и около нор других зверей. По И. К. Пачоскому, именно из мест с колониями землероев пришли на поля многие сорняки.
Животные очень важны для возобновления деревьев с тяжелыми семенами и плодами. Так, возобновление кедра европейского и сибирского (Pinus cembra, Р. sibirica) в значительной мере зависит от сбора семян кедровками. Зарывая кедровые орешки, они потом их теряют, чем способствуют облесению гарей, лесосек и, следовательно, расширению площади обитания кедров. При этом область произрастания кедровых сосен (Pinus sibirica, Р. pumila) хорошо совпадает с сибирским участком ареала основного распространителя их семян — кедровки. Так же ведут себя по отношению к желудям сойки. Наблюдения показали, что собранные ими желуди отличались лучшей всхожестью, и при этом птицы запасают их больше, чем могут. А Н. Г. Холодный (1949) считал, что в широколиственных лесах главный распространитель дуба че- решчатого (Quercus robur) именно сойка, которая осенью и зимой
питается исключительно желудями. В расселении европейских дубов еще участвуют грачи, дятлы и белки. Синзоохорно распространяются также лещина (Corylus), грецкий орех (Juglans), настоящий каштан (Castanea). Вероятно, участие животных сыграло главную роль в возвращении этих пород после отступления ледника.

<< | >>

Источник: Березина Н.А.. Экология растений: учеб, пособие для студ. высш. учеб, заведений. 2009

Еще по теме Содействие животных размножению и распространению растений:

- Геоботаника - Комнатные растения - РАСТЕНИЯ - Экология растений -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -