Studium plodů a semen v hodinách botaniky podle standardních školních osnov probíhá v únoru až březnu. I když máte od léta připravený demonstrační a rozdávaný materiál a zásobili jste se ilustracemi těch předmětů, které je obtížné uchovat, je velmi vhodné ukázat studentům skutečné živé plody. Kde je ale v březnu najdete?
Jednou z možných možností studia semen v zimě a brzy na jaře je exkurze do přírody, na základě jejíchž výsledků se vyplatí uspořádat seminář na další lekci.
Na exkurzi potřebuje každý žák tašky nebo krabice na sběr materiálu a sešit na poznámky. Kromě obvyklého pera musíte mít jednoduchou tužku – většina past tuhne v chladu nebo neleží na mokrém papíru; Navíc pera rychle odmítají fungovat, když je notebook držen svisle. Rukavice jsou nutné i při teplotách nad nulou – budou potřeba po sběru semínek ve sněhu. Dále je vhodné mít lupu se sedminásobným zvětšením (můžete mít jednu pro dva), dalekohled (1 na skupinu), pinzetu, nůžky nebo zahradnické nůžky.
A ještě jedna nepostradatelná podmínka pro úspěšnou zimní exkurzi: musí být naplánována tak, abyste nestáli na jednom místě, ale neustále se pohybovali. To je důležité i v relativně teplém počasí.
Prohlídku můžete zahájit přímo na školním dvoře.
Které stromy a keře si uchovaly ovoce až do konce zimy?
S největší pravděpodobností najde ovoce cesmína javor (Acer platanoides) A jasanolistý (A.negundo), popel (Fraxinus excelsior), bříza bradavičnatá (Betula verrucosa), lípa cordifolia (Tilia cordata) A evropský (T. europaea) – jsou nyní snadno rozeznatelné podle plodů: u lípy cordifolia jsou hladké, o průměru 3–4 mm, u lípy evropské jsou pýřité, žebernaté a větší – do 1 cm. keře se zachovaly skalník (Cotoneaster melanocarpa), berry (Berberis vulgaris), váček (rod Physocarpus), spiraea (rod Spiraea), šeříky (rod Šeřík), růžové boky (rod Rosa).
Proč jsou všechny plody zachovány na šeříku, ale na javoru je mnoho prázdných stonků?
Plody javoru, lípy, břízy a mnoha dalších stromů jsou přizpůsobeny k roznášení větrem. Mají křídlovitý výrůstek, který zvětšuje jejich plochu, takže jakmile lodyha uschne a zkřehne, odnese je vítr.
Proč se tedy na jeřabinách a hlohu uchovává málo plodů? Koneckonců, stejně jako šeříky, nemají žádné výrůstky.
Šťavnaté, výživné ovoce horský popel (Sorbus aucuparia) požírají ptáci – kosi, voskovky, hýli.
Sledujte různé ptáky, kteří se v zimě živí ovocem (tuto otázku lze položit jako předběžný domácí úkol).
Kos polyká bobule celé (i zmrzlé). Dužnina je strávena a semena spolu s exkrementy skončí tam, kde bude drozd po obědě odpočívat. Tím se nejen vzdálí od mateřské rostliny, ale projdou také „předseťovou přípravou“ (skořápka bude ošetřena enzymy z ptačího trávicího traktu) a poprvé v r. ve formě ptačího trusu. Hýli ale naopak okusují bobule svými silnými zobáky, vyplivují dužinu a jedí semena.
Dá se říci, že hýl přispívá k šíření horského popela?
Pouze pokud pták spadne napůl snědenou bobule. Pravda, zpravidla končí pod mateřskou rostlinou, kam by bez hýla mohla spadnout.
Pozorujte, jakými dalšími rostlinami se hýl živí. Dá se říci, že hýl nešíří semena rostlin, ale pouze je požírá?
Kromě jasanu horského se hýli živí například jasany. Pták odtrhne okřídlený plod a extrahuje semeno. Ale ne všechny plody lze držet v zobáku – mnoho z nich vyklouzne a odnese je vítr. Nebýt hýla, možná by tyto plody visely až do jara, protože s rozvinutím listů se výrazně zkrátí vzdálenost, kterou může přenést vítr.
Najděte mladé rostliny ve spárách budov, které vyrostly ze semen, které tam vrhl vítr. Jaké druhy by mohly přežít v prasklinách kamenných zdí? (Během jarní exkurze bude možné porovnat výsledný seznam s tím získaným při zohlednění samovýsevu stromků ve zcela jiných podmínkách, například u plotu, kde semena žene vítr. Hromadí se tam nečistoty a vytváří se silná vrstva živin a v zimě se hromadí spousta sněhu.)
Stromy, které mohou existovat na minimu potravy a vody, jsou především bříza bradavičnatá a načechraný (Betula pubescens), jasan jasan, javor jasan. Mohou se vyskytovat i jiné druhy, ale počet jejich sazenic bude mnohem menší a jejich stav horší.
Jaký procesní model zde vidíme?
Kolonizace neúrodného skalnatého substrátu pionýrskými rostlinami a následné biologické zvětrávání s tvorbou půdy. Vezměte prosím na vědomí, že i když semena stromů vyklíčí v holé trhlině, rychle zemřou. Aby se rostlina dožila alespoň pár let, v puklině už musí být zemina – tvoří ji dříve usazené lišejníky a mechy. Akumulují také vzdušnou vlhkost. Kořeny sazenic stromů dále ničí kámen, rozšiřují trhliny, do kterých se dostává voda, prach a úlomky odumřelých rostlin.
Na střechách, kde nebylo po mnoho let odklizeno listí naváté větrem, může být tolik úrodné půdy, že se na ní rostlina může usadit. fešný (Picea abies). Na rozdíl od borovice má mělký kořenový systém, a přestože je smrk náročnější na vláhu, jeho sazenice se úspěšněji vyvíjejí v podmínkách „umělé horniny“.
Sbíráme vzorky: plody lípy, javoru, jasanu – jako příklad adaptace na distribuci větrem; jeřáb nebo skalník – jako jeden z charakteristických druhů ovoce čeledi Rosaceae – jablko (dříve se mu říkalo nepravé ovoce); dřišťálové peckovice popř viburnum (Viburnum opulus); bobule sněženka (Symphoricarpus sp..); šeříkové krabice.
Nyní se pokud možno přesuneme do lesa nebo parku. Můžeme zde vidět rostliny, které se nenacházejí v pouličních výsadbách nebo které v městských podmínkách špatně plodí. Za prvé jsou to nahosemenné rostliny: smrk, borovice (Pinus sylvestris), jedle (Abies sibirica), jalovec (Juniperus communis), které špatně snášejí atmosféru města. Upozorňujeme, že morfologicky se šiška nepovažuje za ovoce – je to výhonek, na jehož „listech“ jsou otevřeně („sotva“) semena, odtud název „gymnosperm“. Chcete-li studovat umístění šišek na borovicích a smrcích, možná budete potřebovat dalekohled. Najdeme a prozkoumáme šišku a semena.
Proč jsou šišky umístěny hlavně na horních větvích?
Tato část koruny je lépe osvětlena a produkuje více živin, které jsou nezbytné pro vývoj semen. Navíc pro větrem opylovanou rostlinu, jejíž semena jsou roznášena větrem, je důležité, aby se plodící výhonky nacházely v co nejotevřenějším prostoru – a v lese je to vrchol koruny.
Vezměte prosím na vědomí, že semena smrku a borovice jsou malá a mají tenká, lehká křídla. Porovnejte tato semena s javorovým perutýnem. Co způsobuje rozdíl ve velikosti?
Javor je listnatá rostlina, obyvatel listnatých listnatých lesů. Perutýni jsou unášeni větrem mezi holými větvemi, přičemž narážejí na minimální odpor. Smrk a borovice jsou stálezelené rostliny, s hustou a hustou korunou v kteroukoli roční dobu. Aby přes něj proniklo, musí být semínko malé a křídlo se musí snadno odlomit, jinak se semínko zasekne na větvi. Ve skutečnosti i za těchto podmínek lze na větvích a v jehličí najít spoustu semen, ale pravděpodobnost, že spadnou na zem, je stále větší než u velkých.
Pozor, bříza, listnatý strom, ale častý obyvatel smíšených lesů se smrkem, má drobná semena. Pozorujeme, jak semena smrku, borovice a břízy unáší vítr, jak kloužou po kůře a padají do děr kolejí. Sbíráme šišky a semínka. Pozor na šištice, jejichž semena sežrala různá zvířata: holá nať s malým střapcem prázdných šupin nahoře – to je dílo veverky. Rozcuchaná borová šiška, vložená do vidlice stromu, byla krmením pro datla.
Dá se říci, že semena smrku kromě větru roznášejí i zvířata?
Přímo při konzumaci – nepravděpodobné. Semena byla pečlivě vybrána, zbyla jen prázdná a málo vyvinutá, nejspíše neklíčící. Ale veverky často ukládají jídlo pro budoucí použití, zahrabávají je do výklenků mezi kořeny a schovávají je pod mrtvými stromy. V takové „spíži“ mohou klíčit semena, která se z nějakého důvodu v zimě nejedí.
Věnujeme pozornost vánočním stromkům rostoucím přímo z kořenů bříz. Jak se sem semínka dostala? Zakopala ji veverka nebo ji přinesl vítr? Co je pravděpodobnější?
Semena smrku často nese vítr. Ale jalovec – ten roste i ve výklenku mezi kořeny velkého stromu. Tady je další! Šišky jalovce jsou kulaté a poměrně těžké a je nepravděpodobné, že by je vítr unesl. Šíření zvířat je zde pravděpodobnější.
Nejvýraznějším příkladem mezi nahosemennými rostlinami domácí flóry, které nejsou přizpůsobeny přenosu semen větrem, je cedrové borovice (Pinus sibirica), kterému se často říká (z botanického hlediska nesprávně) cedr. Mít křídlo dostatečné velikosti, aby klouzalo v proudu vzduchu, piniové oříšky by hustou hustou korunou prostě neprorazily. Semena cedrové borovice jsou distribuována chovnými zvířaty – chipmunky, veverkami, sojkami a louskáčky. Ne všechny takové sklady budou žádané a ty ořechy, které vydrží až do jara, bezpečně vyklíčí. Cedrová borovice se této metodě „setí“ semen natolik přizpůsobila, že sazenice pěstované samostatně rostou a vyvíjejí se hůře než ty, které jsou „přecpané, ale nenechte se urazit“! Soutěž časem vybere 20–30 mladých rostlin z 5–6 sazenic, které dokážou srůst spolu s kmeny a tvoří jeden mohutný vícevrcholový strom, který se nezalekne ani větru, ani sněhové bouře.
Při procházce zimním lesem si náhle na pozadí šedé sítě větví všimneme jasně červených shluků jeřábu nebo kaliny, případně šípků. Jaký význam má jasná barva plodů těchto rostlin?
Semena jeřábů, jak si pamatujeme, jsou distribuována hlavně ptáky. Jasná barva přitahuje ptáky – vidí pochoutku z dálky. Kalinu šíří také ptáci. Když se přiblížíme, vidíme důkazy – celé bobule spadlé nedbalými drozdy a prázdné skořápky – zbytky oběda hýlů.
Rosehip
Sbíráme šípky. Toto je další běžný druh ovoce v rodině Rosaceae – cynarodium (varianta víceoříšku v upravené šťavnaté skořápce). Buňky šípků obsahují hodně karotenu a velké červenooranžové chromoplasty jsou dobře viditelné pod mikroskopem.
Díváme se na větve jeřábu. Pod korunou lesa jsou tenké a mladý stromek lze opatrně naklonit, aniž by došlo k jeho poškození. Upozorňujeme, že shluky bobulí se nacházejí na specializovaných krátkých větvích – plodech. Plody vykazují stopy po květenstvích minulých let – na rozdíl od poloměsíčných listových stop jsou kulaté. Květní poupata se na těchto větvích tvoří několik let po sobě – jsou větší a silnější než poupata listová, ale velká sklizeň nastává přibližně jednou za čtyři roky.
Nabídněte své vysvětlení, proč jeřabina nerodí každý rok hojně.
Jednou z verzí této periodicity plodování je, že milovníci zimních jeřábů, drozdů poškozují křehké plody v produktivních letech a trvá 2–3 roky, než se vyvinou nové. Dalším možným důvodem (mohou „spolupracovat“) je mráz v období otevírání pupenů.
Vyjdeme na kraj a vidíme, jak zpod sněhu trčí suchá tráva – deštníky kupyrya (Anthriscus sylvestris), andělika (Angelica sylvestris), andělika (Archangelica officinalis).
Les Angelica
Tato čeleď rostlin se nazývá umbelliferae (příbuzní kopru, petržele, kmínu a dalších známých aromatických bylin). Některé mají stále semena. Pojďme se na ně podívat blíže. Toto ovoce se nazývá lopcarp – zralý, rozdělí se na dvě poloviny, které visí po obou stranách středové osy. Jakmile vítr, zvíře nebo pták zatřese deštníkem, začnou padat semena. Malé, ploché, hladké – budou klouzat mezi stébly trávy až na zem. A ti, co tam viseli celou zimu a nešli krmit ptáčky, spadnou do jarních proudů a zvonící proud je zanese na nové místo. Dávejte pozor na velikost deštníkových trav.
Jaké další bylinky jsou viditelné pod sněhem?
Kromě umbelliferae můžete nyní vidět rostliny z čeledi Asteraceae (příbuzné heřmánku a slunečnice) – pelyněk (rod Artemisia), bodlák (Cirsium arvense), lopucha (Arctium lappa), tansy (tanacetum vulgare).
Ptáci vylétali z houštin hnědožlutých – živili se jejími výživnými semeny obsahujícími hodně rostlinného oleje. Semena těchto rostlin sbírají milovníci ochočených ptáků a přidávají je do potravy – jsou nezbytná pro zrnožravce: kanárky, stehlíky, stepaře a sisky. Některá semena (přesněji nažky) se rozptýlila a vítr je odnáší po hladké kůře. A nažky bodláku jsou vybaveny trsem. Pelyněk (při pohledu přes lupu) má také trsy, ale menší.
Jak se šíří semena bodláku a pelyňku?
Semena těchto rostlin jsou přenášena větrem. Za dobrého suchého počasí se obal květenství-košíku otevře a nadýchané trsy zachytí proudění vzduchu. A při dešti nebo sněhové bouři jsou koše zavřené.
Listy obalu lopuchového koše končí v houževnatých hácích, které ulpívají na všem, co spadá do jejich pole působnosti. Jak jsou distribuována semena této rostliny?
No jasně, zvířata! A u nás, lidí!
Při házení „otřepů“ dávejte pozor, aby byly koše otevřené a semena se volně vysypávala. Pamatujeme si, že v létě byly nezralé koše pevně stlačeny. Faktem je, že u mnoha hvězdnic je zásoba živin v pletivech košíčku dostatečná k tomu, aby většina semen dozrála, i když se košíček odtrhne od stonku. Zásoby vlhkosti je však vhodné používat střídmě – zelené květenství se neotevírá a ulpívá na vlně nebo kalhotách. Nevyháčkovaný a odhozený koš s největší pravděpodobností dozraje. Nyní jsou semenné plody zralé, a proto volně proudí po celé trase „oběti“.
Lopuch má největší nažky ze všech rostlin, se kterými jsme se setkali. Vezmeme několik košů, abychom pod lupou studovali houževnaté háčky a nažky.
Na bažinatém břehu rybníka najdete chytat (Typha latifolia) – často nesprávně nazývaný „rákos“. Jeho tmavé sametové uši jsou rozcuchané zimním větrem a nad močály létají cáry nažloutlého chmýří. Semena orobince jsou velmi malá, zvláště ve srovnání s obrovským trsem, a létají neobvykle daleko, vzduchem cestují desítky kilometrů.
Proč orobinec produkuje tolik semen?
Místa vhodná pro usazení sazenic orobince jsou půda podmáčená a zároveň zbavená konkurence. V ideálním případě se jedná o odkryté dno nádrže. I když malá semínka dokážou urazit velké vzdálenosti, pravděpodobnost, že skončí na takovém místě, je velmi malá.
Velké množství semen umožňuje orobinci osídlit všechna vhodná stanoviště – jsou chvíle, kdy klíčí v louži na asfaltu, který existuje už několik měsíců přímo uprostřed města!
Když opouštíme břeh nádrže a jedeme domů, nacházíme na sobě semena dalšího zoochorního druhu – posloupnost (Bidens tripartita). Jaké zařízení umožňuje pohyb vlaku pomocí zvířat?
Jeho nažky končí dvěma zubatými výrůstky.
Plody sukcese bereme ke studiu i pod lupou – jsou dostatečně velké na to, aby prozkoumali nejen adaptaci na zoochorii, ale i vnitřní stavbu semene.
Kromě plodů uvedených druhů můžete na exkurzi potkat i další. Mohou být také shromážděny a použity jako demonstrační materiál při studiu tématu.
Lipová semínka
M.A. BARINOVÁ
Fotografie autora
