Способ распространения желудей дуба

20.2.8. Распространение плодов и семян

После образования семян либо весь плод, либо содержащиеся в нем семена (или семя) отделяются от родительского спорофита. Если перикарпий (стенка плода) становится твердым и сухим, плод называют сухим, если же он становится мясистым, то плод называют сочным. Сухой плод может быть вскрывающимся или невскрывающимся в зависимости от того, связано ли освобождение семян с разрывом его стенки или нет. Сухие плоды могут также распадаться на несколько односеменных члеников; такие плоды называют схизокарпными.

Чем дальше разносятся семена, тем менее вероятна конкуренция со стороны родительского растения. Это дает также больше шансов колонизировать новую территорию, что со временем приводит к увеличению размеров популяции в целом. Однако при этом существует опасность, что семя, будучи занесено слишком далеко от родительского растения, не найдет подходящего места для прорастания.

Существуют три главных внешних фактора, распространяющих семена,- ветер, животные и вода. Кроме того, имеются механизмы автохории, часто связанные со взрывным освобождением семян из плода. Примеры всех этих способов распространения семян представлены на рис. 20.28.

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 отпадут или будут содраны. Прицепки развиваются из разных частей плода или окружающих структур. Примерами служат плоды подмаренника цепкого (Galium aparine), гравилата (Geum), лопуха (Arctium), моркови (Daucus), лютика (Ranunculus), череды (Bidens), репешка (Agrimonia). У гравилата крючочки имеются на столбике. У лопуха скопление мелких плодов окружено крючковидными листочками обертки (видоизмененные листья), образующими единую структуру; кроме того, здесь имеются мелкие жесткие волоски, которые проникают в кожу, вызывая раздражение и расчесывание, в результате чего плоды отпадают. У подмаренника, моркови и лютика перикарпий покрыт выростами (прицепками). У череды плод снабжен летучкой, как у одуванчика, но с прочными шипами. Цветоложе репешка покрыто жесткими загнутыми колючками.

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Подмаренника цепкого (Galium aparine) и репешок

Плод подмаренника с многочисленными крючочками, развивающимися из околоплодника. Микрофотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Примерами сочных плодов служат плоды сливы (Prunus), ежевики (Rubus), томата (Lycopersicum), яблони (Malus), земляники (Fragaria). Мясистые части этих плодов служат пищей животным, в том числе птицам. При созревании они обычно приобретают яркую окраску и аромат, привлекающие животных. Животное съедает и переваривает плод, но семена, устойчивые к пищеварительным ферментам, проходят невредимыми через его кишечник и выходят с испражнениями, часто попадая на плодородную почву. Содержащиеся в экскрементах питательные вещества могут повышать плодородие почвы вокруг семени.

Слива служит примером плода, называемого костянкой; ее перикарпий состоит из трех слоев: экзокарпия (защитной кожицы), сочного мезокарпия и внутреннего каменистого эндокарпия («косточки»). Эти слои защищают семя, предохраняя его от переваривания. Другие примеры костянок — плоды персика, вишни и миндаля (также принадлежащих к роду Prunus), бузины (Sambucus) и кокосовой пальмы (Cocos nucifera; плод с волокнистым мезокарпием). Миндаль, поступающий в продажу, обычно очищают от зкзо- и мезокарпия.

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Слива (в продольном разрезе)

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Ягода ежевики в продольном разрезе — совокупность костянок, образовавшихся из одного цветка

Плод томата, образующийся в результате слияния двух, трех или четырех плодолистиков, относится к типу ягодовидных. Он сходен с костянкой, но эндокарпий у него мясистый, а не каменистый. К ягодовидным принадлежат также плоды черной смородины и крыжовника (Ribes spp.), тыквы (Cucurbita), апельсина и лимона (Citrus spp.), банана (Musa), винограда (Vitis), финика (Phoenix dactylifera; содержит одно деревянистое семя).

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Томат (в продольном разрезе)

Иногда цветоложе разбухает, становится мясистым и само напоминает плод. Такие плоды называют ложными. Примером служат плоды яблони и земляники.

Ложный плод яблони относится к типу яблока, или тыквины. У плодов этого типа мякоть образуется из полого цветоложа, окружающего заключенные в нем плодолистики. Перикарпий настоящего плода превращается в «сердцевину», содержащую семена. Другими примерами служит груша (Pyrus) и боярышник (Crataegus)

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Яблоко (в продольном разрезе)

У земляники мелкие зеленые плоды, называемые семянками и расположенные на разросшемся цветоложе; каждая семянка содержит по одному семени.

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Ягода земляники (в продольном разрезе)

Ореховидные плоды, например у дуба (Quercus), бука (Fagus), каштана ( Casta nеа), относительно крупные сухие плоды, которые не расщепляются и не выбрасывают семена. Распространяются ореховидные плоды целиком, часто при помощи животных, делающих запасы, в особенности таких грызунов, как белки. На рисунке изображен плод дуба, называемый желудем.

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Плод дуба — желудь

Многие растения, распространяемые ветром, имеют специальные приспособления. К их числу относятся летучки, которыми снабжены, например, семена кипрея (Epilobium), ивы (Salix), хлопчатника (Gossypium hirsutum), плоды одуванчика (Taraxacum), ломоноса (Clematis), и крылатки, как, например, у сосны (голосеменные), вяза (Ulmus), ясеня (Fraxinus), клена (Acer), граба (Carpinus).

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Одуванчик, клен (Acer pseudoplatanum), кипрей

Плод клена до или после того, как он будет перенесен ветром на новое место, распадается на две части по шву между плодолистиками (такой плод называют схизокарпным); опадающий плод вращается и подхватывается ветром.

У ряда растений, например у мака (Paraver), чернушки (Nigella), наперстянки (Digitalis), лихниса (Lichnis), плод — коробочка, сидящая на конце длинного стебелька, которую колышет ветер, так что многочисленные мелкие семена высыпаются через поры в верхней части плода.

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Мак и коробочка (в продольнрм разрезе)

Семена некоторых растений, например орхидей, настолько мелкие и легкие, что разносятся ветром, не имея никаких специальных придатков, которые бы увеличивали их поверхность. Такое распространение, называемое обычно автохорией, наблюдается у вскрывающихся плодов. Вскрывание у них часто происходит путем 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), причем у некоторых растений семена выбрасываются из них с силой (например, у фиалки).

Бобы — плоды, характерные для представителей сем. бобовых (Leguminosae), например для гороха (Pisum), конских бобов (Vicia), фасоли (Phaseolus), утесника (Ulex), ракитника (Cytisus), золотого дождя (Laburnum). Боб состоит из одного плодолистика, содержащего много семян. Перикарпий, высыхая, скручивается, так как его наружные и внутренние волокнистые слои сокращаются в разных косых направлениях; в результате создается напряжение, и боб может внезапно раскрыться по двум боковым швам, с силой выталкивая наружу несколько семян. Другие семена выбрасываются менее энергично по мере дальнейшего скручивания (ранние стадии развития плода гороха показаны на рис. 20.16).

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Горох или ракитник

Лишь немногие плоды и семена специально приспособлены для распространения с помощью воды. Они содержат воздушные полости, удерживающие их на поверхности воды. Кокосовый орех (плод Cocos nucifera) — костянка (ср. со сливой) с волокнистым мезокарпием и многочисленными воздухоносными полостями. У кувшинки (Nymphaea) семя снабжено губчатой оболочкой (ариллусом), происходящей из ножки семязачатка.

Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Кувшинка

Разделение семян и плодов на категории в зависимости от способа распространения никак нельзя считать строгим, и степень специализации к распространению ветром, животными или автохории сильно варьирует. Очевидно, во многих случаях большую роль играет элемент случайности, и данный плод или семя может распространяться двумя из названных трех способов или даже всеми тремя. Один из главных факторов случайного распространения является человек; семена могут прицепляться или прилипать к его одежде и т. п. или перевозиться вместе 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. п. могут занести семена дальше, чем обычно.

Источник

Желуди в жизни леса и человека

Плоды дуба — желуди являются своеобразными орехами, играющими большую роль в самоорганизации экосистем и в жизни человека. Это кормильцы лесных зверей и птиц, гарантия быстрого возобновления лесных экосистем, основа лесного хозяйства, источник пищи и лекарственного сырья для человека.

Дуб и желудь — распространение и роль в природе

Дуб — это дерево или кустарник из семейства буковых. На планете насчитывается не менее 600 видов этого рода. Большинство из них представляют собой большие и долгоживущие деревья.

Дубовые леса и редколесья сконцентрированы преимущественно в Европе. Дуб является лесообразующим видом на западе Северной Америки. Несколько видов произрастают в Южном полушарии.

В России ареал видов этого рода носит дизъюнктивный характер. Дубовые леса произрастают в европейской части России, преимущественно в зоне южных широколиственных и смешанных лесов. Большая часть российской Азии — это тайга, где нет условий для произрастания широколиственных видов. И только на юге Дальнего Востока, а точнее — в Приморье и Приамурье, дуб формирует чистые дубовые леса, а также входит в состав смешанных хвойно-широколиственных лесов.

Кроме того, дубы растут в Северном Китае и в Корее. Когда-то дубовые леса были в Забайкалье, но пожары и рубки почти полностью уничтожили произраставший здесь вид — дуб монгольский.

Дуб обладает целым комплексом преимуществ в формировании лесных сообществ. Среди них нужно выделить три главных:

способность желудя быстро прорастать и формировать побег и корень;
формирование огромных деревьев, снабжающих желудями длинную трофическую цепочку и большую территорию;
способность молодых дубов быстро восстанавливаться после повреждений.

Растет дуб в первый год своей жизни очень быстро за счет огромного запаса питательных веществ в желуде. За первые месяцы своей жизни деревце может очень быстро сформировать не только наземный побег, но и мощный корень. При повреждении молодого ствола дерево не погибает, а на следующий год заново отрастает от корня.

Дубы, выросшие из желудя, не подвергавшиеся травмам в раннем возрасте, обычно живут долго и вырастают в гигантские деревья. Дубы, повреждаемые в первые годы своей жизни, проявляют чудеса героизма, каждый раз вырастая заново, но ждать от них больших размеров не приходится, это будут тонкоствольные кривые деревца или кустарники.

Так что ответ на вопрос, как выглядит дуб, не всегда однозначен. Это может быть могучее раскидистое дерево, кривое тонкоствольное израненное деревце или кустарник, дорастающий не более чем до 3 м.

Строение и состав желудя

Описание плода дуба очень простое. Это односемянный сухой синкарпный орех, обладающий кожистым и жестким околоплодником. У всех видов дубов он прикреплен к плюсне, которая похожа на шапочку, но представляет собой сросшиеся прицветники и редуцированные соцветия. У всех дубов к плюсне прикреплен только один орех.

Все желуди имеют продолговатую округлую форму. Средняя длина плода без плюсны — 3,5 см. Ширина желудей колеблется от 1 до 1,5 см.

Желудь — плод поздний. Его рост и созревание приходятся на начало августа и продолжаются до конца сентября. В октябре и ноябре желуди окончательно созревают и опадают.

Обычно желуди не нуждаются в зимнем покое, а прорастают в эту же осень. В таком состоянии они зимуют под снегом. Это дает возможность проростку ранней весной очень быстро пойти в рост. К осени формируется полноценный дубок с длиной корней и побега более метра.

Желудь не зря считается лесным кормильцем. Его калорийность составляет 387 ккал. В составе дубового ореха содержатся:

витамины: А, В1, В2, В3, В5, В6, С, D, Е, К;
микроэлементы: калий, кальций, магний, фосфор;
макроэлементы: железо, медь, цинк, марганец.

Свежие желуди на вкус немного горчат. Это связано с наличием кверцетина — флавонола, обладающего антиоксидантными свойствами. Именно благодаря кварцетину желуди применяются в борьбе против склероза, а также в качестве противоопухолевого, противоаллергического и регенерирующего средства.

Любительница желудей — белка

Желуди обладают большой пищевой ценностью. Не удивительно, что в дубовых лесах обычно много кабанов, медведей, белок и других любителей лесных орехов. А в кедрово-широколиственных лесах Дальнего Востока два кормильца — кедр и дуб — содержат соболей, два вида медведей, кабанов, белок, бурундуков, барсуков. Если проследить трофическую цепочку, то получится, что дуб и кедр кормят тигров, волков, енотовидных собак и т.д.

Мука из дубовых орешков

Люди привыкли к тому, что утилитарная польза от дуба — это только древесина. Сочетание долговечности, надежности и возможности обработки делают дубовую древесину действительно очень востребованной в разных сферах хозяйства. Однако роль дуба в жизни человека не ограничивается только досками и бревнами.

Когда-то люди, жившие среди дубовых лесов, собирали желуди и делали из них муку. Так поступали североамериканские индейцы, а в Корее желудевая мука и сейчас является частью национальной кухни.

В России желуди в пищу используются только в двух вариантах — в виде муки и напитка, напоминающего кофейный.

Самым трудоемким процессом считается освобождение содержимого орешка от скорлупы. Однако есть простой способ — подвергнуть желуди слабой термической обработке. Дубовые орешки нужно выложить на чугунную сковороду или просто лист железа, быстро нагреть желуди, постоянно переворачивая. Как только скорлупа начнет растрескиваться, желуди нужно снять с огня. Чистить их следует сразу в горячем виде.

После этого нужно отобрать только светлые орешки, разрезать их на несколько частей, залить холодной водой и оставить на 2 дня. Каждый день воду нужно менять не менее 3 раз. Так удаляется привкус горечи, характерный для желудей.

Последняя вода сливается, а в свежей воде желуди нужно нагреть и прокипятить минут 5. После этого орешки необходимо слегка подсушить, а потом перемолоть на мясорубке. В таком измельченном виде их легко сушить на противне.

Перемолотые желуди могут стать основой для измельчения в муку. Кроме того, их можно добавлять в пироги для придания тесту необычного вкуса. Из этой муки можно печь хлеб. Только для этого в 400 г муки из желудя нужно добавить 100 г пшеничной муки.

Желудевые напитки

Напитки из дубовых плодов способствуют:

снижению уровня сахара в крови;
нормализации работы сердечно-сосудистой системы;
снижению частоты наступления приступов аритмии;
снижению повышенного давления;
уменьшению количества болезнетворных микроорганизмов;
повышению потенции;
лечению диареи;
устранению энуреза;
улучшению репродуктивных функций у женщин;
облегчению состояния при колитах и расстройствах желудка;
лечению заболеваний бронхолегочной системы.

Напитки из желудей можно пить вместо кофе: по вкусу и внешнему виду они напоминают этот знаменитый напиток. В желудевом кофе нет кофеина, но зато есть масса полезных ингредиентов.

Кофе из желудей

Для приготовления классического варианта кофе из желудей необходимо очищенные плоды перемолоть в кофемолке, а потом обжарить на сухой сковородке, все время помешивая. Вкус желудевого кофе зависит от степени обжарки. Готовится напиток так же, как и кофе. Оптимальная концентрация желудевого размола — 1 ч. л. на стакан воды.

В напиток можно добавлять сахар по вкусу, мед, молоко, коньяк, ликер. Последние два ингредиента добавляются не только для того чтобы придать напитку особый аромат, но и для расширения сосудов.

Этот напиток действительно по вкусу напоминает кофе, а при добавлении молока можно ощутить и вкус какао. Ко всем прелестям такого напитка добавляется и легкий тонизирующий эффект. Так что сырье для кофе растет не только в тропиках.

Лечебные напитки на основе желудей применяются от целого ряда заболеваний:

Сок желудей с медом. Плоды нужно срывать с деревьев в зеленом виде. Их очищают от кожуры, перемалывают на мясорубке, прессом отжимают сок, а потом смешивают с медом в пропорциях 1 к 1. Принимать это средство нужно перед едой 4 раза в день по 2 ст. л. Показания к применению: анемия, маточные кровотечения, нервные расстройства.
Настой из поджаренных желудей. Плоды очищают от кожуры, а потом прожаривают в духовке при температуре 175°С. Для равномерного поджаривания орешки нужно периодически помешивать. После того как желуди слегка покраснеют, их нужно перемолоть в порошок. 2 ст. л. такого порошка нужно залить 300 мл кипятка. После остывания напиток процеживают и принимают по 1 ст. л. до еды. Для улучшения вкуса в него можно добавлять молоко и мед. Это средство нужно принимать длительное время для лечения туберкулеза.
Отвар из желудей применяется при цистите. Измельченные плоды в количестве 1 ст. л. нужно залить стаканом горячей воды, довести на медленном огне до кипения, поварить 10 минут. Остуженный отвар процеживают и выпивают равномерно малыми порциями на протяжении одного дня.

Таким образом, желуди — это замечательный источник питательных веществ, имеющих целебную силу. Они кормят лесных обитателей и человека. А главное — они являются залогом постоянного возобновления замечательных дубовых лесов.

Источник

Способ распространения желудей дуба

Кто сеет дубы?