Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 10
Vesmír č. 10
Toto číslo vychází
2. 10. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Říjnové číslo Vesmíru
reklama

Semena, časové schránky života

Jak se šíří semena a plody

Publikováno: Vesmír 94, 226, 2015/4
Obor: Botanika

Co jsou semena? Tajemné schránky života uzavřené v neméně bizarním a důvtipném hávu nazývaném plod, důmyslně přizpůsobeném k zajištění co nejsnadnějšího šíření a posléze uchycení na stanovišti a vyklíčení semene. Přežívající desítky, ba i stovky let se schopností ožít, pokud se okolní podmínky změní k lepšímu. Často nenápadná, na první pohled nezajímavá, zhusta dokonce pohledu skrytá. A přece neuvěřitelně různorodá a fascinující při pohledu zblízka.

Je leden 2006. V poradně pro veřejnost Botanické zahrady Přírodovědecké fakulty klepe na dveře vysoký muž s bíbrem. Podává mi fotografii jakéhosi plodu, krásně nasvíceného na dokonale černém pozadí. Pampeliška? Něco podobného to bude, ale nažek hvězdnicovitých rostlin je bezpočet…

„Potřeboval bych název…“

„Nějakou část rostliny byste neměl?“ Podává mi 20 cm jakéhosi zcela suchého a vyběleného stonku bez listů.

Tak jinak: „A kdepak jste to utrhl?“

„Někde u cesty…“

„Že by nějaký mléč nebo locika?“ Ano, locika vydrží všechno, i v zimě se na ní pár nažek s chmýrem najde.

Za nějaký čas je tu zas: „Co jsem to vlastně vyfotil?“

A pak přijde s nápadem: „Uděláme knihu!“ Kniha Tajemství rostlin vyšla v roce 2009.

Živé konzervy

Je až neuvěřitelné, že i ze semene okrotice bílé (Cephalanthera damasonium), které váží méně než 0,5 μg, vyroste nová zelená rostlina se vším, co k ní patří. Orchideje mají nejmenší semena na světě, a vytvářejí jich obrovské množství – z jediného květu obvykle vznikne deset tisíc až dva miliony semen. Naproti tomu největší semena světa má endemická seychelská palma Lodoicea maldivica a pořádně se pronesou – jediné semeno váží téměř 20 kg. Vešlo by se do něj 40 miliard semen okrotice.

Semena si v sobě nesou zásoby na nepříznivé období – zejména dostatečné množství tuků, škrobů a cukrů. Tuk semeno konzervuje a slouží jako zásobní látka pro první období, které následuje bezprostředně po vyklíčení, kdy ještě rostlina nemá příliš „z čeho žít“. Proto také semeno kromě vlastního zárodku obsahuje hlavně výživné pletivo – endosperm – a vše je obaleno různě strukturovaným osemením. Nejsou-li momentálně vhodné podmínky k vyklíčení, semena se chovají jako malé (někdy i pořádně velké!) konzervy a dokážou proležet v půdě i velmi dlouhé období. Jiná se řídí heslem „teď nebo nikdy“ – pokud se jim nepodaří vyklíčit záhy po dosažení stanoviště, rychle ztrácejí klíčivost. Toho využívá člověk např. při potlačování růstu plevelů určitým typem orby ap.

Jestliže semena coby rozmnožovací diaspory rostlin ukrývají v sobě vše potřebné k překonání nepříznivých období a vyklíčení za vhodných okolností, plody slouží zejména k ochraně semen a jejich přenosu na stanoviště. V jejich „popisu práce“ je i atraktivita pro živočišné přenašeče, která se projevuje nápadným tvarem, barvou, vůní, chutným a výživným oplodím ap.

Jednosemenné plody – nejčastěji nažky nebo obilky – vypadají, jako by samy byly pouhými semeny. Zda jde opravdu o plod, vyjde najevo teprve při bližším zkoumání – samotné semeno je ukryto v příliš velkém množství obalů, někdy navíc opatřených všemožnými, zhusta i bizarními výrůstky. Tvarosloví související s plody bývá při objevování rostlinné říše nejzajímavější: tykadla, nožičky, ocásky… kolik dalších podobností s okolním světem najde naše obrazotvornost v nejrůznějších přívěscích a výrůstcích na oplodí! Většina z nich má jediný účel – zajistit nejsnazší přenos co nejdále, popřípadě ukotvit plod na stanovišti vhodném pro vyklíčení semen. Mechanismy vedoucí k tomuto cíli jsou vskutku obdivuhodné.

Rostliny nalezly v průběhu svého vývoje četné cesty, jak dosáhnout pokračování svého života v novém jedinci, ale také jak prodloužit trvání života jedince původního. V rostlinné říši najdeme desítky způsobů vegetativního rozmnožování, při němž z mateřské rostliny vzniká nové individuum nepohlavní cestou – oddělením části oddenku, šlahouny, zahřížením převislých či poléhavých větví či pouhým odlomením části stonku, která vzápětí zakoření. K nejsložitějším druhům vegetativního rozmnožování patří nepravá živorodost – na určité části rostlinného těla, např. na okrajích listů, vznikají kompletní noví jedinci, kteří ihned po odpadnutí od mateřské rostliny zakořeňují a rostou. Příkladem mohou být známé, v bytech často pěstované madagaskarské nadutě (Bryophyllum daigremontianum a B. tubiflorum). Většina rostlin však dává přednost geneticky výhodnějšímu pohlavnímu rozmnožování a vegetativního využívá buď současně, nebo oba způsoby střídá. Ke slovu pak přicházejí rozmanité formy rozšiřování jak semen, tak i celých plodů.

Šíření vlastní silou

Při autochorii se diaspory (semena či plody) vzdalují od mateřské rostliny vlastními pohyby rostliny. Touto cestou se mohou dostat od mateřské rostliny pouze na kratší vzdálenost několika centimetrů až metrů. Toto šíření je významné hlavně z hlediska strategie určitého druhu při obsazování nových zón na daném stanovišti – při zvětšování konkrétní populace. Rostliny k tomu využívají nejrůznější mechanismy:

  • Ukladači ohýbají své lodyhy během růstu směrem k zemi a tobolky se semeny se tak snadno zakutálí do skalních štěrbin. Jde o typické obyvatele skal, sutí a zídek.
  • Vrhači – svá semena vrhají i na vzdálenost několika metrů. Tomu napomáhá rozdílné napětí nestejně vysychajících vrstev buněk ve stěnách plodů. Naším nejznámějším zástupcem je netýkavka malokvětá (Impatiens parviflora), která svá semena vystřeluje po pouhém doteku. Mnohem větším rekordmanem je tykvice stříkavá (Ecballium elaterium) – po odpadnutí zralé bobule vystřeluje svá semena tlakem nahromaděného plynu do několikametrové vzdálenosti. Vystřelováním semen z vysychajících plodů se šíří semena mnohých bobovitých (Fabaceae), pryšcovitých (Euphorbiaceae) a violkovitých (Violaceae) rostlin.
  • Zavrtávači a lezci mají semena zašpičatělá, což pomáhá k snadnějšímu pronikání do půdy. Lezci jsou zpravidla vybaveni osinami, které jsou hygroskopické. Střídavé zvlhčování a vysychání jim umožňuje pomalé posouvání po povrchu. Šíří se tak některé druhy trav, zejména kavyly (Stipa).
  • Geokarpické rostliny nejlépe představí podzemnice olejná (Arachis hypogaea). Po oplození jí začíná intenzivně růst stopka, nesoucí na konci semeník. Ten se zavrtává 3–6 cm hluboko do půdy, kde se pak vyvine lusk.

Pokud je pro autochorní rostliny výhodné obsadit vzdálenější stanoviště, musí pro přenos diaspor využívat také jiné způsoby šíření. Příkladem mohou být některé violky, které vystřelují semena ze svých plodů, ale kromě toho vytvářejí na semenech olejnaté přívěsky, tzv. masíčka, o něž se zajímají mravenci, kteří tato semena přenášejí do svých vzdálených skladišť.

… a s cizí pomocí

Autochorií se mnohá semena dostanou úctyhodně daleko od mateřské rostliny, přesto jsou to úseky zanedbatelné oproti těm, jež nabízí vítr, voda a živočichové.

Anemochorie diaspor zahrnuje rozsáhlou skupinu rostlin, které jako transportní prostředek využívají vítr. Již výtrusné rostliny (především kapradiny) se šířily pomocí větru. Výtrusy jsou však značně menší než semena, a proto se u rostlin vyvinuly nejrůznější cestovatelské strategie.

O prachových semenech vstavačovitých rostlin, která snadno rozfouká vítr, již byla řeč. Větší semena či plody to tak jednoduché nemají, a proto jsou vybavena chmýrem, blankami nebo chloupky, které usnadňují jejich let. Čím větší chmýr semeno či plod má, tím větší plochu poskytuje větru k unášení. Mohou tak urazit metrové až kilometrové vzdálenosti. Rostlinám, které se šíří tímto způsobem, se říká letci. Dobře známé jsou nažky pampelišek či tobolky topolů, které v době zralosti mohou vytvářet dojem, jako by napadl čerstvý sníh. Jednosemenné plody některých stromů (nažky javorů, jasanu, jilmu) jsou příliš těžké na to, aby se vznášely ve větru. Snazší plachtění jim umožňují blanité lemy.

Rostliny, jejichž semena mají zpravidla kulovitý tvar a nenesou útvary vhodné k unášení, našly jiné řešení. Často se u nich setkáváme s vysokou lodyhou vyčnívající nad okolní vegetaci. V době zralosti vítr lodyhu rozkýve a semena jsou vyklepávána z tobolek do okolí mateřské rostliny. Pro tento typ rostlin se vžilo označení balisté. Šíří se tak například mák setý (Papaver somniferum) a divizna velkokvětá (Verbascum densiflorum).

Poslední skupinou rostlin, která se šíří větrem, jsou stepní běžci. Známe je z amerických westernů – po vyprahlé zemi vítr žene chuchvalce křoví. Suchá rostlina se totiž v době zralosti semen celá odlomí a vítr ji válí po kraji. Semena jsou při tom vytřásána do půdy a rostlina se tak dokáže šířit i poměrně daleko. Z naší přírody známe katrán tatarský (Crambe tataria), jehož severní hranice výskytu je na jižní Moravě, a běžnější stepní rostlinu máčku ladní (Eryngium campestre).

Zoochorním rostlinám slouží k šíření diaspor rozličnými způsoby živočichové. Rozlišujeme:

  • Endozoochorní rostliny mají jedlé, převážně dužnaté plody a jejich semena roznášejí zejména ptáci. Některá semena s tvrdým osemením však potřebují, aby tvrdý obal narušily trávicí enzymy a tak ulehčily klíčení. Pokud k tomu nedojde, klíčku se nepodaří vyrůst a zaschne. Dobrým příkladem z naší přírody je třešeň ptačí (Prunus avium) nebo jmelí bílé (Viscum album).
  • Epizoochorní rostliny využívají k šíření semen a plodů povrch těl živočichů. Semena pomocí háčků ulpívají na jejich srsti či peří. Do této skupiny patří i našemu oděvu dobře známý řepík lékařský (Agrimonia eupatoria), svízel přítula (Galium aparine) nebo kuklík městský (Geum urbanum). Další možností je šíření semen s blátem, které se lepí na kopyta dobytka, boty člověka a nohy ptáků.
  • Synzoochorní rostliny na svých semenech zpravidla vytvářejí struktury k lákání živočichů. Jde především o dužnatý přívěsek elaiozom (česky „masíčko“), což je velmi chutný a dobrý zdroj proteinů a olejnatých látek. Hlavními roznašeči těchto semen jsou mravenci. Z našich rostlin masíčko nalezneme například u vlaštovičníku většího (Chelidonium majus) a již zmiňované violky vonné (Viola odorata).

Hydrochorií se pomocí vodních proudů šíří převážně vodní rostliny, a to až do mnohasetkilometrových vzdáleností. Mluvíme o plavcích (nautochorech). Jejich semena jsou většinou vybavena nejrůznějšími obaly, které je chrání před vlhkostí, popřípadě je nadnášejí. Mívají například nejrůznější výrůstky, voskový povrch a korkovitě zesílené stěny.

Vodou jako dopravním prostředkem nepohrdnou ani rostliny, které rostou v blízkosti tekoucích vod. Putují tak například nažky javorů (Acer), olše lepkavé (Alnus glutinosa) či rozpuku jízlivého (Cicuta virosa).

Jiným způsobem využití vody je ombrochorie, kdy rostlina k šíření semen využívá dešťových kapek. Plody se za vlhkého počasí rozevírají a nárazy dešťových kapek vymršťují semena do okolí. Takto se šíří například penízek rolní (Thlaspi arvense), šalvěj lékařská (Salvia officinalis) a černohlávek obecný (Prunella vulgaris).

Při popisu strategií rostlinného šíření nemůžeme opomenout jednoho z největších roznašečů semen a plodů, jímž je bezesporu člověk. Antropochorie – šíření semen a plodů za přispění člověka – má prvořadý význam u rostlin neúmyslně zavlečených a následně zdomácnělých. Spadá sem epizoochorní a endozoochorní šíření semen a plodů na obuvi, šatech a v zažívacím traktu člověka. To však zdaleka neovlivňuje životní prostředí v takové míře jako transport diaspor dopravními prostředky (agestochorií) nebo na zemědělském nářadí (ergasiochorií). Centry expanze jsou přístavy, překladiště či nádraží, kam jsou nové druhy zavlékány při přepravě osob a zboží.

Soubory

článek ve formátu pdf: V201504_226-230.pdf (544 kB)

Diskuse

Žádné příspěvky