Экология. Особи, популяции и сообщества. Том 1 - Бигон М.
ISBN 5-03-001121-8
Скачать (прямая ссылка):
растений.
Покой семян - явление, чрезвычайно широко распространенное среди
цветковых растений. Будучи еще прикрепленным к родительскому растению и
едва начав свое развитие, зародыш его прекращает и вступает в фазу
приостановленной жизнедеятельности. При этом он обычно теряет
значительную часть влаги и погружается в покой в иссушенном состоянии. У
некоторых высших растений, например у отдельных мангров, периода покоя не
бывает; это, однако, редчайшее исключение: почти у всех растений семена,
осыпаясь с родительского растения, пребывают в состоянии покоя, а для
того чтобы они возвратились в состояние активной жизнедеятельности (т. е.
проросли), необходимо воздействие особых стимулов.
Можно считать, что процессы, приводящие к прекращению покоя семян,
распадаются на три основных типа.
а) В случае врожденного покоя для возобновления процессов роста и
развития зародыша необходимо, чтобы сам зародыш или окружающие его
материнские ткани испытали воздействие какого-то особого внешнего
стимула. Таким стимулом может оказаться влага, свет, определенный
фотопериод или подходящее соотношение интенсивностей радиации в ближней
красной и дальней красной частях спектра. Указанные условия прерывания
покоя способствуют совпадению прорастания с наступлением определенной
фазы годового цикла. Проростки растений, семена которых переживают
врожденный покой, обычно появляются почти одновременно - неожиданно и
дружно.
б) В случае вынужденного покоя, т. е. состояния, "навязанного" внешними
условиями, семя может удерживаться в покоящемся состоянии отсутствием
чего-либо необходимого для нормального роста (воды, подходящей
температуры, притока кислорода) или же наличием каких-либо ингибирующих
факторов (например, повышенной концентрации двуокиси углерода). Не
исключено, конечно, что со временем семя и погибнет, но во многих группах
высших растений покоящиеся семена могут сохранять всхожесть очень долго.
Извлеченные при археологических раскопках семена Chenopodium album,
пролежавшие в земле 1700 лет, как оказалось, всхожести не утратили (0dum,
1965). Прорастить семена, пребывающие в вынужденном покое, очень просто:
достаточно лишь снабдить их ранее отсутствовавшим ресурсом или поместить
в дотоле не существовавшие необходимые для прорастания условия.
Вынужденный покой многих из тех семян, что разложены по пакетикам в
семенной лавке,
iV 5. Миграции и расселение организмов 275
обусловлен исключительно отсутствием воды: стоит только их увлажнить, и
они немедленно прорастают. В природе вынужденный покой может быть прерван
выпавшим после засухи дождем или благоприятными изменениями условий
аэрации приповерхностного слоя почвы (скажем, в результате
жизнедеятельности дождевых червей или других роющих животных). Если
семена впадают в вынужденный покой, то потомство одного и того же
растения может "расселиться во времени" на годы, десятилетия и даже на
века.
в) В случае индуцированного покоя (т. е. состояния, вызванного
достаточно продолжительным пребыванием в вынужденном покое) список
условий, необходимых для прорастания семени, надо расширить. Упав с
родительского растения, семена многих полевых и садовых сорняков
прорастают без всякого светового стимула; но тем же семенам, полежавшим в
состоянии вынужденного покоя, для прорастания необходимо побыть на свету.
Долгое время оставалось загадкой, почему из проб почвы, перенесенных с
поля в лабораторию, немедленно вылезает великое множество проростков,
тогда как в поле семена, лежавшие в тех же кусках почвы, не прорастали.
Но вот Уэс-сона и Уэаринга (Wesson, Wareing, 1967) осенила простая и
гениальная догадка. Образцы почвы с поля они отбирали ночью и переносили
их в лабораторию в темноте. Проростки во множестве вылезали из этих
кусков почвы лишь после того, как их некоторое время выдерживали на
свету. В ночное же время исследователи отрывали в поле ямы и укрывали
одни из них шифером (чтобы в них не попадал свет), а другие - стеклом.
Всходы появлялись только в тех ямах, что были укрыты стеклом. Такого рода
наведенный покой' приводит к накоплению в почве огромного числа семян.
Они дают всходы только тогда, когда их выносят на поверхность дождевые
черви, когда вывороченное с корнем дерево обнажает подповерхностные слои
почвы или когда почву разрыхляют норные животные, например кроты или
суслики.
Иногда семена погружаются в покой под действием света со сравнительно
высоким значением отношения интенсивности дальней красной (около 730 нм)
составляющей к интенсивности ближней красной (около 660 нм) составляющей.
Именно так бывает изменен спектральный состав света, проникшего сквозь
толщу листового полога. Освещая таким светом чувствительные к красной
части спектра семена, можно вызвать у них наступление покоя. В природе
это должно приводить к тому, что, лежа на поверхности почвы под листовым
пологом, "чувствительные" семена пребывают в состоянии покоя и не выходят
из него до тех пор, пока затеняющие их растения не отомрут; вот тогда-то
