Siementen leviäminen
Siementen leviäminen on tapa, jolla siemenet kulkeutuvat emokasvista uuteen paikkaan. "Dispersal" tarkoittaa leviämistä tai hajottamista. Perusajatus on seuraava. Kasvit eivät tietenkään voi liikkua sen jälkeen, kun ne ovat juurtuneet. Tästä seuraa, että on evolutiivinen etu saada siemenet pois emokasvista. Jos siemenet juurtuvat lähelle, ne kilpailevat keskenään ja emokasvin kanssa. Lisäksi laji selviytyy todennäköisemmin, kun sen jäsenet ovat levinneet laajalle. Tämä johtuu siitä, että paikalliset katastrofit jättävät kasveja vielä muuallekin.
Ensimmäisistä maakasveista siluurikaudelta 300 miljoonan vuoden ajan aina alempaan liitukaudelle asti lähes kaikki itiöiden ja siementen kuljetus tapahtui mekaanisesti. Itse asiassa useimmilla kasvilajeilla sekä lannoitus että leviäminen tapahtui tuulen avulla. Jos ei tuuli, niin vesi oli välineenä. Suuri muutos tapahtui, kun kukkivat kasvit ilmestyivät liitukaudella.
Kukkien ja hyönteisten tarina on yksi parhaista esimerkeistä yhteisevoluutiosta. Fossiilisten kovakuoriaisten ja kärpästen suoliston sisältö, siipirakenteet ja suulaitteet viittaavat siihen, että ne toimivat varhaisina pölyttäjinä. Kuoriaisten ja angiospermaisten välinen yhteys alemman liitukauden aikana johti angiospermaisten ja hyönteisten samansuuntaiseen säteilyyn ylemmällä liitukaudella. Kukkien kehittyminen ylemmän liitukauden aikana on merkki hymenopteroiden ja angiospermaisten välisen vastavuoroisen toiminnan alkamisesta.
Se, mikä pätee hedelmöitymiseen, pätee myös leviämiseen. Alempien kasvien pienet itiötuotteet leviävät lähes aina tuulen mukana. Samoin monet siemenet. Jotkin siemenet ja niiden myöhempi kehitys, hedelmät, ovat ilmeisesti "sopeutumia" maailmaan, joka on täynnä eläimiä. Jos ne leviävät syömisen kautta, on eduksi, että ne ovat ravitsevia ja hyviä syödä. Niinpä itiöt, siemenet ja hedelmät voivat levitä mekaanisesti tai eläinten toimesta:
Violan siemenet
Mekaaninen leviäminen
Tuulen aiheuttama leviäminen
Tuulen mukana leviävän siemenen tärkeä ominaisuus on, että se on hyvin kevyt. Sen on voitava leijua helposti tuulen mukana, tai muuten se putoaa suoraan maahan. Joidenkin siementen, kuten maitohorsman ja voikukan siementen, päällä on "laskuvarjoja". Jotkut siemenet ovat hyvin pieniä ja kevyitä, melkein kuin pölyä. Orkidean ja unikon siemenet ovat tällaisia. Unikonsiemenet ovat pienen kapselin sisällä, jonka yläosassa on pieniä aukkoja. Tuulisella säällä unikkokapseli heiluu puolelta toiselle ja ravistelee pieniä siemeniä ulos ikkunoista kuin suolapannu.
Toinen hedelmälaji, joka voi levitä tuulen mukana, on vaahteran hedelmät. Vaahteralla on pieniä schizocarps-hedelmiä, jotka ovat kaksipuolisia siivekkäitä hedelmiä. Niitä kutsutaan myös nimellä samaras. Niiden keveys ja "siivet" auttavat niitä pysymään ilmassa, kunnes ne ovat päässeet uuteen paikkaan, jossa on paljon multaa. Myös jalavilla ja koivuilla on samaroita.
Räjähdystoiminta
Jotkut hedelmät voivat heittää siemenensä pois, kun ne ovat kypsiä. Tämä on eräänlainen kasvin nopea liike, jossa hedelmä heitetään pienestä "koneesta".
Herneen siemenet leviävät usein mekaanisesti. Kun siemenet ovat valmiit, siemenkapseli kuivuu. Kun palkokasvi kuivuu, sen sisäpuoli kuivuu nopeammin kuin ulkopuoli. Tämä saa siemenkodan vääntymään sisältä, halkeamaan äkkiä rajusti auki ja pyörimään pieneksi kierteeksi. Kun tämä kierre tapahtuu, siemenet lentävät ulos siemenkodasta joka suuntaan.
Impatiens - jota kutsutaan "touch-me-notiksi" tai "jalokivirikkakasveiksi" - on suuri kukkivien kasvien suku. Kun siemenet ovat kypsiä ja valmiita, kuivatuista hedelmistä tulee laukaisija. Kun eläin tai ihminen koskettaa kasvia, se puhkeaa auki ja ruiskuttaa siemeniä kaikkialle. Jos maa on märkä, siemenet voivat itää juuri sinne, minne ne laskeutuvat; ne voivat myös tarttua kiinni olentoon, joka sai kapselin puhkeamaan. Tämä voi auttaa niiden kulkeutumista uuteen paikkaan.
Myös orvokit ja hevoset käyttävät mekaanista leviämistä. Kun siemenet ovat valmiita, se avautuu äänekkäästi "POP!" -äänellä. Myös toinen hedelmä, ruiskukurkku, käyttää mekaanista leviämistä. On satoja muita hedelmiä, jotka käyttävät mekaanista leviämistä.
Veden leviäminen
Nämä kasvit kasvavat yleensä lähellä vettä. Kun siemen putoaa veteen, se voi kulkeutua pitkän matkan, ennen kuin se löytää kasvupaikan.
Hyvä esimerkki on vesililja. Vesililjojen kauniit kukat muodostavat hedelmän, joka kelluu vedessä jonkin aikaa ja vajoaa sitten pohjaan juurtumaan lammen pohjaan. Vesililjan siemenet voivat levitä ja itää vedessä.
Myös palmu, joka kasvaa lähellä vettä, levittää siemenensä veden avulla. Voimakkaat merivirrat, jotka yhdistävät mantereita, siirtävät palmun siemenet, joita kutsutaan kookospähkinöiksi, uuteen kotiinsa.
Mangrovepuu elää suoraan vedessä. Niiden siemenet putoavat puusta ja kasvattavat juuria heti, kun ne koskettavat maata. Jos vettä on paljon, ne voivat kulkeutua kauas.
Useimmat pähkinät, kuten tammenterhot, saksanpähkinät ja pekaanipähkinät, leviävät sekä veden että eläinten mukana. Pähkinät leviävät pääasiassa veden välityksellä tulva-aikoina tai jos kasvit kasvavat lähellä jokea tai puroa. Monet pähkinäpuut kasvavat lähellä paikkoja, jotka tulvivat melko usein. Vaikka vesi on tärkeää pähkinäpuille, se ei ole yhtä tärkeää kuin muille kasveille, koska monilla puilla on juuret, jotka voivat kasvaa kauas puusta löytääkseen hyvää maaperää ja vettä.
Palmut käyttävät vettä kookospähkinöidensä hajottamiseen.
Tämän voikukan latvassa olevat "laskuvarjot" auttavat niitä kulkeutumaan tuulen mukana.
Eläinten leviäminen
Eläimet levittävät siemeniä monin eri tavoin. Yksi esimerkki ovat jyrsäkkeet, jotka tarttuvat sukkiin ja housuihin, kun kävelet ruohikkopelloilla. Emokasvi tekee piikkimäiset pikku purseita kukasta. Nämä jyrsäkkeet joko sinkoutuvat kasvista maahan tai ne jäävät kasviin, kunnes ohikulkeva eläin (tai ihminen) saa jyrsäkkeen turkkiinsa, höyheniinsä tai sukkiinsa. Silloin purse kuljetetaan uuteen paikkaan, jossa eläimet yleensä yrittävät saada sen irti itse. Eläimet jyrsivät, raapivat tai nokivat jyrsäkkeitä saadakseen ne irti. Sitten purse pudotetaan maahan, poispäin emokasvista. Monissa ruohon siemenissä on pintoja, jotka tarttuvat ohikulkeviin eläimiin. Esimerkiksi keihäsruoholla on piikikkäät kärjet, jotka voivat jäädä kiinni ohikulkeviin eläimiin tai joita voimakas tuuli puhaltaa uuteen paikkaan.
Toinen tapa, jolla eläimet voivat auttaa siementen leviämisessä, on se, että eläimet itse istuttavat siemenet. Eläimet, kuten hiiret, oravat ja naurulokit, keräävät hedelmiä ja pähkinöitä kevään ja kesän aikana ja varastoivat ne tulevaa talvea varten. Usein ne säästävät näitä hedelmiä ja pähkinöitä hautaamalla niitä maahan - usein enemmän kuin ne tarvitsevat. Kun linnut tulevat hakemaan hedelmiä ja pähkinöitä, ne jättävät muutaman haudattuna. Niistä, jotka jäävät hautaan, tulee kasveja.
Siemenet leviävät usein ulosteiden mukana. Eläimet nielevät hedelmiä (myös siemeniä): ne sulattavat pehmeät hedelmät, mutta siemenet päätyvät ulosteeseen. Joissakin sademetsissä lähes 90 prosenttia puulajeista leviää eläinten mukana. Eläimet, kuten lepakot - esimerkiksi Etelä-Amerikassa elävä lyhythäntäinen hedelmälepakko - voivat levittää jopa 60 000 siementä yhdessä yössä.
Tämä laululintu syö marjoja, mutta niiden siemeniä ei sulateta. Ne päätyvät linnun ulosteeseen.
Katso piikikkäät "koukut" purseissa.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on siementen leviäminen?
V: Siementen leviäminen on tapa, jolla siemenet pääsevät pois emokasvista uuteen paikkaan. Siihen kuuluu siementen levittäminen tai hajottaminen, jotta ne voivat juurtua muihin paikkoihin eivätkä kilpaile keskenään tai emokasvin kanssa.
K: Miten kasvit levittivät itiöitään ja siemeniään ennen kuin kukkivat kasvit ilmestyivät?
V: Ennen kukkivien kasvien ilmaantumista itiöiden ja siementen leviäminen tapahtui lähes yksinomaan mekaanisin keinoin, kuten tuulen tai veden avulla.
K: Millainen suhde kukilla ja hyönteisillä on?
V: Kukilla ja hyönteisillä on yhteisevolutiivinen suhde, jossa ne ovat riippuvaisia toisistaan pölytyksessä ja hedelmöityksessä.
K: Milloin tämä hymenopteroiden (mehiläisten) ja angiospermien (kukkivien kasvien) välinen vastavuoroisuus alkoi?
V: Hymenopteroiden (mehiläisten) ja angiospermaisten (kukkivien kasvien) välinen vastavuoroinen yhteistyö alkoi ylemmällä liitukaudella, kun nektaria alkoi esiintyä kukissa.
K: Miten itiöt leviävät?
V: Itiöt leviävät lähes aina tuulen mukana.
K: Miten hedelmät ovat sopeutuneet leviämiseen?
V: Hedelmät ovat sopeutuneet eläinten levittämiseen, joten niiden on oltava ravitsevia ja hyviä syödä, jotta eläimet voivat syödä niitä ja levittää niitä muualle.
