растения помогают,мир растений

Оглавление

 

В мире растений - только помощь

В обычном понимании помогать — это содействовать в чем-либо. В мире растений помощь надо расценивать как содействие одного растения другому в самых важных жизненных функциях: росте, размножении, прорастании семян и выживании всходов. Чтобы найти яркие свидетельства взаимопомощи, следует взять соответствующие критерии. Один из них — не только выживание, но и состояние особей, уровень их жизнедеятельности. А учитывать выживание надо в самые уязвимые периоды — прорастание семян и благополучие всходов.

Для помощи друг другу природа дала им не так уж много возможностей. В сущности, всего две. Первая — сигналы оповещения. Одна былинка могла бы получить от другой информацию о приближающейся опасности или, наоборот,— о воде, минеральных веществах и прочем. Несмотря на сенсационные сообщения о таких сигналах, время от времени появляющихся в популярной печати, в мире растений, вероятно, таковых нет. И совсем не потому, что они не могут воспринять всяческие биополя или потенциалы, а потому, что такие сигналы и для ели, и для редиски — бесполезны.

Растения неподвижны, и, даже получив сигнал о приближении животного, которое начнет объедать листья, кустик не сможет им воспользоваться. Убежать — не убежишь, в почву листья не спрячешь. Эволюция экономна и не создает бесполезных структур. По этой фундаментальной причине сигнальная система, столь хорошо развитая у животных и человека, здесь отсутствует. Или она очень слаба.

Вторая возможность — изменение среды обитания в лучшую для соседей сторону. По существу, только она и лежит в основе взаимопомощи в жизни растений.

Растения - няньки

Растения-нянькиПожалуй, один из самых ярких примеров взаимопомощи - это содействие взрослых особей одного вида процветанию всходов другого вида. По-видимому, первым это явление, получившее название «растение-нянька», описал Дж. Мак-Олифф. В пустыне Сонора в США он подметил, что вокруг крупных древовидных кактусов опунции хорошо растет молодь других кактусов — Mamillaria, Echinocereus и т. д. Мак-Олифф выяснил: колючие няньки - громадные опунции - не дают травоядным животным лакомиться нежными всходами других кактусов.

В 1991 году, стало ясно, что круг растений-нянек обширен. Два шведских исследователя Б. Карлссон и Т. Каллиган выяснили, что в субарктической тундре шведской Лапландии всходы небольшой осоки (Carex bigelowii) выживают, как правило, вблизи обычных здесь вечнозеленых кустарничков — Кассиопеи и вороники. Если осоке и удавалось выжить без них, то ее кустики были хилыми, с короткими листьями. Карлссон и Каллиган высеивали семена осоки на открытых местах, под пологом кустарников, под защитой деревянных щитов и даже на удобряемых участках. Результаты опытов засвидетельствовали, что вечнозеленые кустарнички хороши для осоки в первую очередь тем, что защищают ее всходы от холодных ветров: под их пологом немного теплее, да и почва лучше.

Одновременно со шведами их мексиканские коллеги А. Валиенте-Бенуа и Е. Эзкурра занялись проверкой гипотез о том, почему всходы кактусообразного молочая Pedilanthus macrocarpus почти всегда появляются под крупными кактусами или кустарниками. Предполагали многое - няньки помогают накапливать семена молочая у своих стволов, укрывать молодую поросль от травоядных животных и от заморозков, защищают от прямой солнечной радиации и снижают температуру почвы. Опыты поведали, что растения-няньки в пустынях Мексики помогают своим подопечным главным образом в последней из названных бед: снижают прямую солнечную радиацию. Ослабеет нещадная жара — молоди легче поддерживать надлежащий водный баланс. Примечательно, что молочаи почти всегда поселяются с северной стороны от опекунов.

Растения-няньки есть не только в пустынях и тундрах. Например, в южной части США подрост дуба приживается в основном под пологом низких кустарничков. Под защитой таких покровителей выживает 63 % всходов и мелкого подроста дуба, а без них — только 17 %.

Пора вспомнить и о няньках наших умеренных широт: березе и осине. Хвойные породы деревьев, в первую очередь ель, плохо возобновляются на открытых местах. Поэтому вырубки сперва зарастают березой и осиной, и уже под их пологом начинается самосев ели. Правда, здесь есть две немаловажные особенности.

Первая состоит в том, что отсутствует попарная связь «нянька — подопечное растение». Опека носит групповой характер: сразу вся популяция березы выступает в качестве няньки для всех всходов ели. К тому же отношения нянек и подопечных не всегда гладкие: зимние ветры терзают гибкие ветви берез, и те охлестывают, сбивают хвою с молодых елок и сосенок. Ну, розга в педагогике не новость, и все же лучше выживают в лесах тайги те хвойные, что поселились чуть поодаль от своих нянек.

Замечено, что вокруг них образуются как бы кольца из подопечных, подобно тому, как орбиты планет распределены вокруг светила. Космическое сравнение напрашивается потому, что в ботанику вошло понятие об эффекте гало. Напомню, что в астрономии гало — это кольцеобразный ореол вокруг светящихся небесных тел. Но эффект гало, который назвали так в 1981 году Р. Ланге и Т. Рейнольде, ботаники из Австралии, служит биологической противоположностью  астрономической модели. Эффект гало — не что иное, как появление вокруг объемистых растений круговых зон хилых, подавленных соседей. Есть у них и такое, но не будем забывать, что среди них немало и заботливых нянек.

Растениям жить дружной семьей легче

Жизнь растенийС помощью ветра или других природных агентов семена разлетаются куда попало. Но если у взрослых растений есть серьезные отклонения от случайного  распределения, то эти отклонения, несомненно,  вызваны или антагонизмом, или, напротив, так называемой положительной  ассоциированностью. Ее причины самые разные. Иногда могут жить по соседству просто  потому, что у них сходные экологические требования. Совместную жизнь представителям одного вида могут гарантировать, например, тяжелые семена. Про группы особей, оказавшихся рядом по воле случая, можно сказать: живут рядом, но не дружат.

Но многие и многие факты  свидетельствуют, что положительная ассоциированность частенько отражает именно взаимопомощь соседей. Кто не видел, как вьющиеся растения по стеблям соседей тянутся к свету. Неужели это своего рода антагонизм? Известно: вьюнок полевой, взбираясь на стебли пшеницы, вызывает полегание хлебов. Такой хлеб убирать неудобно, и мы считаем связь пшеницы и вьюнка вредной. Но как природное явление она вовсе не антагонистична. Полегание-то наступает в фазе зрелости семян, и пригнутый к земле колос упрощает злаку семенное размножение.

Еще более очевидна помощь вьющимся растениям в роще сосны пицундской на знаменитом мысе в Абхазии. Здесь плющ, обвивающий лишь нижнюю часть стволов сосны, ни вреда, ни особой пользы не приносит. Зато мощные сосны помогают ему получше расположить листья по отношению к свету. Вообще, многие лесные травы без деревьев не могут не только нормально размножаться, но и просто жить. Черника, например, после вырубки деревьев погибает, как говорят, выгорает, лишаясь тени.

По типу жизненной стратегии растения подразделяют на несколько групп: «львов», «верблюдов» и «шакалов. Только растения со стратегией «шакалов» предпочитают жить в одиночестве, сами по себе. Так, ярутка полевая лучше всего себя чувствует именно на открытых местах. У  представителей других типов жизненной стратегии наилучшая жизнь как раз в сложных сообществах.

Помощь друг другу многогранна, хотя не всегда очевидна. Всем известна полезная черта бобовых — связывая азот, они облегчают минеральное питание соседей. Сходные свойства и у микоризных растений с симбиозом корней и грибов. Даже просто тень деревьев, сохраняя влажность почвы, ускоряет микоризацию первичных корешков.

В пустынях и тундрах некоторые представители зеленого мира укрепляют почву и обогащают ее органикой, столь необходимой соседям. Растения с глубокой корневой системой помогают мелкокорневым собратьям, перекачивая полезные влагу и минеральные вещества из нижних слоев почвы в поверхностные. Кстати, некоторые сорные растения таким образом помогают посевам пшеницы и ржи.

Любопытна взаимосвязь между лебедой и типичными галофитами (солелюбивыми растениями) в Средней Азии. В полупустыне лебеда своими глубокими корнями извлекает из нижних горизонтов почвы немало солей, главным образом хлоридов. Отмирает лебеда — соли остаются в верхней части почвы. Из года в год идет такое засоление, и в конце концов здесь селятся солеросы и солянки, которые прямо-таки обожают соленый грунт. Так лебеда помогает расселению галофитов и служит  пусковым механизмом для сукцессии — смены солонцов с глубоким соленосным горизонтом на солончаки с поверхностным засолением.

Вообще-то, в любой сукцессии растения-первопоселенцы помогают освоить новую территорию, так сказать, младшим братьям. Вспомните о зарастании обнаженных скал, и скореженных человеком ландшафтов или о мертвых отвалах горных пород. Тут без взаимопомощи обойтись особенно трудно. Ее проявления могут показаться малозначимыми, но они важны для выживания и размножения растений.

Немало преимуществ при совместной жизни и у представителей одного вида. Так, у растений, нуждающихся в перекрестном опылении, больше семян и плодов, ибо вероятность опыления ветром и насекомыми здесь больше. Опылители вообще предпочитают летать в массивы цветущих медоносных растений, а не выискивать одиночные создания.

Канадские ученые в опытах с калиной доказали, что урожай ее плодов в группах по 10 особей увеличивается на 22,7 % по сравнению с одинокими кустами. В группах и цветки заметнее, и концентрация  пахучих веществ выше, а они привлекают насекомых. Да и бесполезные потери пыльцы снижаются. Вероятно, на этом зиждется немаловажный вывод экологов о том, что для охраны редких растений выгоднее  организовать один крупный заповедник, чем много мелких.

Родители и дети

Конечно, родительская стратегия помощи потомству у растений гораздо слабее, чем у животных. Там она хорошо нам знакома хотя бы по яростной защите кошкой котят или самоотверженному поведению матери-воробьихи. Правда, у растений, дающих так называемые клоны, например у черники или пырея, защитная роль соседства, как говорится, налицо. Ведь они только так могут отвоевывать площадь у конкурентов.

Молодые периферические побеги подкармливаются от хорошо развитых центральных органическими веществами, минеральными солями и водой. Во всяком случае, погибших вегетативных потомков вблизи материнских растений гораздо меньше, чем в отдалении.

А вот родительской заботы о всходах, вырастающих из семян, почти нет. Хотя и здесь немало интересных случаев помощи детям. У крестовника, например, есть прикорневая розетка из листьев. Когда созревают и рассыпаются его семена, листья на розетке отмирают. Обнажается почва прямо у материнских стеблей. Именно здесь приживается основная часть семян, а в других местах, в сомкнутом луговом травостое, им приходится трудно.

Одновидовые куртины, дающие житейские преимущества,— обычное явление у цветковых растений. Подсчитано, что у трав такие поселения от 20 до 4000 особей занимают от 2 до 300 м2. У деревьев все выглядит солиднее — от 60 до 30 000  экземпляров размещаются на 10—10 000 км2. Почти лес.

Порой процветанию помогает так называемая аллелопатия — прижизненные выделения травами, кустами и деревьями биологически активных веществ, которые тормозят прорастание семян других видов, мешают конкурентам внедриться на занятую территорию.

Взаимопривыкание или слюбится — стерпится

Конечно, взаимопомощь неосознанна. Целенаправленность ей придает эволюция. Совместная жизнь из поколения в поколение генотипов формирует сообщества растений с теми или иными типами помощи.

Генетически закрепленное сообитание, выгодное хотя бы одному из партнеров, может возникнуть и сейчас. Об этом красноречиво говорят опыты Р. Теркингтона. Он детально исследовал взаимоотношения растений на лугах и полях сначала в Великобритании, а затем в Канаде. Выяснилось, что здесь неоднородна популяция клевера ползучего. Часть его особей лучше всего расчет вблизи полевицы, другая процветает возле Lolium perenne. У первых преобладают мелкие, но быстро растущие побеги, у вторых — крупные, медленно растущие. Такие формы клевера сперва выращивали в сосудах, а потом, уже взрослыми, пересаживали на пастбище. Оказалось, они помнили своих привычных соседей — росли лучше, если их высаживали рядом с ними.

Ну, а теперь вернемся к началу статьи. Конечно, университетские учебники правы. В жизни растений есть не только  взаимопомощь, но и жесткая взаимная или односторонняя конкуренция. Видеть же в только борьбу — все равно, что многокрасочную жизнь свести к одноцветной картинке, которая не только скучна, но и неправдоподобна.

Ю. А. Злобин

Виноград

  • В садах и на при­усадебных участках можно подобрать для посадки винограда место потеп­лее, например, с солнечной сторо­ны дома, садового павильона, ве­ранды. Рекомен­дуется высаживать виноград вдоль границы участка. Сформирован­ные в одну линию виноградные лозы не займут много места и в то же время бу­дут хорошо освещаться со всех сторон. Возле построек виноград надо размещать так, чтобы на не­го не попадала вода, стекающая с крыш. На ровных местах надо де­лать гряды с хорошим стоком за счет водоотводных борозд. Некоторые садоводы по опыту своих коллег из западных районов страны копают глубокие посадоч­ные ямы и заполняют их органи­ческими удобрениями и удобрен­ной землей. Ямы, выкопанные в во­донепроницаемой глине, — это сво­его рода замкнутый сосуд, кото­рый в период муссонных дождей заполняется водой. В плодородной земле корневая система винограда первое время хорошо развивает­ся, но как только начинается пере­увлажнение, она задыхается. Глу­бокие ямы могут играть положи­тельную роль на почвах, где обес­печен хороший естественный дре­наж, водопроницаемая подпочва или возможен мелиоративный ис­кусственный дренаж. Посадка винограда
  • Быстро восстановить отживший куст винограда можно методом от­водков («катавлак»). С этой це­лью здоровые лозы соседнего ку­ста укладывают в канавки, про­копанные до места, где раньше произрастал погибший куст, и при­сыпают землей. На поверхность выводят верхушку, из которой по­том вырастает новый куст. Одре­весневшие лозы на отводки укла­дывают весной, а зеленые — в июле. От маточного куста их не отделяют в течение двух-трех лет. Замерзший или очень старый куст можно восстановить посред­ством короткой обрезки до здоро­вых надземных частей или обрез­ки на «черную головку» подзем­ного штамба. В последнем случае подземный штамб освобождают от земли и целиком спиливают. Неда­леко от поверхности из спящих почек вырастают новые побеги, за счет которых формируют новый куст. Запущенные и сильно повреж­денные морозом кусты винограда восстанав­ливают за счет более сильных жи­ровых побегов, образующихся в нижней части старой древесины, и удаления ослабленных рукавов. Но прежде чем удалить рукав, формируют ему замену. Уход за виноградом
  • Садоводу, приступающему к выращиванию винограда, надо хо­рошо изучить строение виноградной лозы и биоло­гию этого интереснейшего расте­ния. Виноград относится к лиановым (лазящим) растениям, для него нужна опора. Но он может сте­литься по земле и укореняться, как это наблюдается у амурского винограда в дикорастущем состоя­нии. Корни и надземная часть стебля растут быстро, сильно вет­вятся и достигают больших раз­меров. В естественных условиях без вмешательства человека выраста­ет разветвленный куст винограда со множе­ством лоз различных порядков, который поздно вступает в пло­доношение и нерегулярно дает урожай. В культуре виноград формируют, придают кустам удоб­ную для ухода форму, обеспечи­вающую высокий урожай качест­венных гроздей. Виноградная лоза

Лимонник

  • В литературе, посвященной вьющимся растениям-лианам, излишне ус­ложняются способы подготовки посадочных ям и сама посадка. Предлагается копать траншеи и ямы глубиной до 80 см, заклады­вать дренаж из битого кирпича, черепков, устанавливать трубу к дренажу для питания, засыпать особой землей и т. д. При посадке нескольких кустов в коллективных садах еще возмож­на подобная подготовка; но реко­мендуемая глубина ямы не подхо­дит для Дальнего Востока, где мощность корнеобитаемого слоя в лучшем случае достигает 30 см и он подстилается чаще всего во­донепроницаемой подпочвой. Ка­кой бы ни закладывался дренаж, но глубокая яма неизбежно ока­жется закрытым сосудом, где бу­дет скапливаться вода в период муссонных дождей, а это повлечет за собой выпревание и загнивание корней от недостатка воздуха. Да и корни лиан актинидий и лимонника, как это уже отмеча­лось, распространяются в тайге в поверхностном слое почвы. Посадка лимонника
  • Лимонник китайский, или схизандра, имеет несколько названий — лимонное дерево, красный вино­град, гомиша (японское), кочинта, кодзянта (нанайское), кольчита (ульчское), усимтя (удэгейское), учампу (орочское). По строению, системному родству, центру происхождения и распространению лимонник китайский не име­ет ничего общего с настоящим цит­русовым растением лимоном, но все его органы (корни, побеги, ли­стья, цветки, ягоды) источают аромат лимона, отсюда и название лимонника. Цепляющаяся или об­вивающая опору лиана лимонника наряду с амурским виноградом, тремя видами актинидий является оригинальным растением дальнево­сточной тайги. Его плоды, как и настоящего ли­мона, излишне кислые для потреб­ления в свежем виде, но они об­ладают лечебными свойствами, приятным ароматом, и это при­влекло к нему большое внимание. Вкус ягод лимонника китайского несколько улучшается после заморозков. Ме­стные охотники, потребляющие та­кие плоды, утверждают, что они снимают усталость, сообщают ор­ганизму бодрость и улучшают зре­ние. В сводной китайской фарма­копее, составленной еще в 1596 го­ду, говорится: "плод китайского ли­монника имеет пять вкусов, отне­сен к первой категории лекарст­венных веществ. Мякоть у лимон­ника кислая и сладкая, семена горько-вяжущие, а в целом вкус плода солоноватый. Таким обра­зом, в нем все пять вкусов нали­цо". Вырастить лимонник