Ekologie Rostlin: Šíření Semen a Mechanismy Disperze

Ekologické šíření druhů je typ disperze, při níž se druh šíří z místa narození pouze v rámci svého areálu, tedy tam, kde už byl. Ekologické šíření je de facto neustálým procesem, ale jen vzácně vyústí v reálnou změnu geografického rozšíření druhu. Do ekologického šíření se zahrnují i sezónní migrace živočichů za potravou či tzv. irupce, epizodické exploze ve velikosti populací a rozsahu areálů živočichů, které jsou typické například pro sarančata.

Způsoby Ekologického Šíření u Rostlin

Pro ekologickou disperzi u rostlin je důležitým pojmem diaspora, kterou se v tomto kontextu rozumí část rostliny určená k šíření, a to ať už jde o semeno, plod, spóru aj.

Ekologické šíření diaspory rostliny se pak může dít několika způsoby:

• Autochorie
• Barochorie
• Rozrůstání
• Anemochorie
• Hydrochorie
• Zoochorie
• Myrmekochorie

Autochorie

Autochorie je způsob šíření vlastními silami. Diaspora rostliny, v tomto případě semena, jsou vystřelována aparátem rostliny. Dostřel semen závisí zejména na síle vystřelovacího aparátu, hmotnosti, tvaru a povrchu semen a výšce umístění semen.

Autochorie je častá u druhů s lusky a tobolkami. Nejběžnějším příkladem autochorie z české flóry jsou netýkavky.

Čtěte také: Životní prostředí Petrohradu

Barochorie

Barochorie je ekologické šíření diaspor prostřednictvím gravitace, tedy pohybem semene pádem na zem. Pokud je barochorie hlavním způsobem disperze rostliny, její semena jsou pak za tímto účelem většinou velká a těžká, mající kulovitý či elipsoidní tvar.

Barochorií se v podmínkách českého prostředí šíří například dub či jírovec (kaštan).

Rozrůstání

Rozrůstáním se míní šířením klonálním rozrůstáním kořenů, oddenků nebo šlahounů. Jde sice o jednoduchý mechanismus, ale trpí pomalostí a malou efektivitou.

Mezi rostliny typicky rostoucí v Česku a šířící se pomocí rozrůstání patří například lipnicovité a šáchorovité druhy, kosatec, pryskyřník plazivý či jahodník.

Anemochorie

U anemochorie je disperzním médiem vítr. Anemochorie je způsob šíření propagulí pomocí větru. Tento typ pasivního šíření je typický především pro rostliny. Ekologické šíření větrem je tím nejčastějším způsobem disperze v říši rostlin, není však ve všech biotopech stejně zastoupen. Je sice velmi výhodné na otevřených stanovištích jako jsou stepi, pouště, hory či tundra, ale například v podrostech stromů je velmi nevýhodný.

Čtěte také: Ekologické aspekty vody v podniku

Délka doletu diaspory rostliny závisí na přítomnosti létacího zařízení, síle aktuálního větru, hmotnosti diaspory a umístění jejího těžiště a na počáteční výšce.

Druhy využívající šíření pomocí větru si osvojují obvykle různé anemochorní strategie:

• minimalizace hmotnosti a maximalizace množství diaspory (velké množství spórů či malých semen; například kapraďorosty)
• přítomnost létacího zařízení snižující relativní hmotnost a brzdící pád diaspory (například pampelišky, lípy, jasany)
• strategie stepního běžce (semena se šíří pomocí celé rostliny, která má kulovitý tvar a ve větru se přesunuje, typicky znázorněno ve westernech)

Například semena javorů nebo borovic mají tenká tvrdá křidélka spojená s osemením. Podobně semena smetánky lékařské (Taraxacum officinale) jsou opatřena chmýřím, díky němuž mohou být dobře unášena větrem. Zajímavou formu anemochorie představují rostliny, které nazýváme stepní běžci, např. katrán tatarský (Crambe tataria). Při tomto typu šíření dospělé rostliny odumřou, odlomí se a jsou unášené větrem, přičemž se z nich vysypávají semena a šíří se tím do okolí.

Mezi anemochory však nepatří jen rostliny, ale můžeme sem řadit i některé druhy pavouků. Například mladé černé vdovy (Latrodectus mactans) si tkají dlouhé pavučiny, na kterých jsou schopny pomocí větru urazit i mnoho kilometrů.

Hydrochorie

Při hydrochorii se diaspory šíří tekoucí vodou. Hydrochorie je způsob šíření organismů za pomoci vody.

Čtěte také: Nerezová ocel a životní prostředí

Podle typu tekoucí vody, prostřednictvím níž uskutečňuje rostlina disperzi, rozlišujeme tyto druhy hydrochorie:

• pomocí dešťové vody (tzv. ombrochorie) - krátké vzdálenosti, využívá např. šalvěj
• pomocí potoků a řek - na vzdálenost několika metrů až desítek kilometrů, využívá např. vrba
• pomocí mořských proudů (tzv. talassochorie) - až tisíce kilometrů, využívá např. kokosovník

Jednou z nejpozoruhodnějších hydrochoricky se rozšiřujících rostlin je kokosovník ořechoplodý (Cocos nucifera). Silná dužnatá slupka a skořápka kokosového ořechu drží semeno na hladině a chrání ho před mořskou vodou. Kokosové ořechy tak mohou být mořskými proudy unášeny na obrovské vzdálenosti, než jsou vyvrženy na vhodné pláže, kde následně vyklíčí a vyrostou.

Pro semena mnohých rostlin znamená kontakt se slanou vodou uhynutí, avšak jiné, jako právě kokosový ořech, mohou kontakt s mořskou vodou tolerovat během relativně dlouhého období.

U rostlin využívající hydrochorii se nejčastěji objevují tyto adaptace:

• přítomnost plováků obsahující vzduch
• tvrdosemennost pro rezistenci proti poškození vodou
• využití vegetativních diaspor, např. oddenků a větví

Zoochorie

Zoochorie je způsob šíření semen, plodů, celých drobných rostlin či lepivých vajíček drobných živočichů pomocí živočichů. Zoochorie je typ disperze rostlin, při níž se diaspory šíří díky živočichům, nejčastěji pak pomocí ptáků, savců, hmyzu či člověka. Jde o efektivní a cílený způsob (dle habitu živočicha) ekologického šíření v řádu metrů i více než desítek kilometrů.

Pokud se propagule (semeno, plod, vajíčko) přichycují na povrch živočichů, nazýváme tento způsob transportu epizoochorie (exo-zoochory). Tento způsob šíření však vyžaduje speciální adaptace.

Rozlišujeme dva typy zoochorie, a to:

• epizoochorie (povrch těla živočicha)
• endozoochorie (uvnitř těla živočicha)

Epizoochorie

Epizoochorie je šíření rostlin pomocí diaspor roznášených na povrchu těla živočicha. Rozlišujeme dva typy epizoochorie:

• pravá epizoochorie (diaspory jsou na povrchu živočicha přilnavé, jsou opatřeny háčky, slizem, chloupky či jinými adaptacemi)
• nepravá epizoochorie (diaspory nejsou opatřeny žádnou adaptací a šíří se nalepené spolu s blátem nalepeným na povrch živočicha)

Například svízel přítula (Galium aparine) produkuje plody s malými ostny, které se zachytí za srst nebo na oblečení. Příkladem pravé epizoochorie je svízel přítula (Galium aparine) či lopuch plstnatý (Arctium tomentosum).

Endozoochorie

Endozoochorie je šíření rostlin pomocí diaspor, které jsou uvnitř těla živočicha. Jinou formou zoochorie je šíření semen a plodů rostlin prostřednictvím stravovacích návyků živočichů. Například ptáci nebo veverky se živí ořechy a žaludy, které často skladují v zemi pro pozdější použití. Některé plody tam zůstávají a časem vyrostou v nové stromy. Jiné rostliny, jako třeba jeřáby, produkují výživné plody se semínky. Po pozření plodů ptáky nebo jinými zvířaty jsou některá semínka vyloučena v exkrementech a mohou vyklíčit a vyrůst.

Rozlišujeme dva typy endozoochorie:

• pravá endozoochorie (speciální adaptace diaspor pro šíření přes vnitřek těla živočicha, např. odolnost k trávicím šťávám, dužnatost, nápadná barva, klíčivost po průchodu trávicím traktem aj.)
• nepravá endozoochorie (bez speciální adaptace diaspor, často dochází ke ztrátě klíčivosti při průchodu trávicím traktem)

Mezi příklady pravé endozoochorie u rostlin v českém prostředí patří ostružiník jilmolistý (Rubus ulmifolius), jeřáb ptačí (Sorbus aucuparia) či jmelí bílé (Viscum album).

Myrmekochorie

Myrmekochorie je podtyp zoochorie, při níž dochází k šíření diaspor rostlin pomocí mravenců. K disperzi rostliny pak dochází na krátké vzdálenosti, ale za to hustě. Adaptacemi na myrmekochorii jsou nejčastěji semena s vysokým obsahem cukru nebo oleje, někdy obsahující tzv. masíčko (odborněji ariloid).

Myrmekochorie se nejčastěji objevuje u druhů jarních a podzimních, zejména pak geofytů. Z české flóry využívá tento způsob ekologického šíření brambořík břečťanolistý (Cyclamen hederifolium) či dymnivka (Corydalis sp.).

Antropochorie

Antropochorie je specifickým případem zoochorie, propagule organismu však rozšiřuje člověk. Kromě zemědělských plodin, které byly speciálně vyšlechtěny a nedokážou se efektivně šířit bez lidského zásahu (např. kukuřice), je většina antropochorických rostlin šířená i různými živočichy. Dobrým příkladem je jitrocel větší (Plantago major), který pochází původně z Eurasie a dnes roste po celém světě. Jitrocel má malá hnědá lepkavá semena, která se snadno uchytí na oblečení nebo na srst pasených zvířat.

Anemochorie a zoochorie jsou dvě hlavní strategie disperze rostlin, obě však mají své výhody, ale i nevýhody. Semena šířená větrem jsou lehká, ale mají velmi málo endospermu a proto jsou oproti velkým semenům (např. dubů nebo kaštanů) méně rezistentní vůči uhynutí v důsledku vysychání nebo zastínění při klíčení. Navíc distribuce anemochorních semen je poměrně náhodným procesem, který závisí na směru a síle větru. Semena mohou být tedy uložena jak na příznivých, tak i velmi nepříznivých stanovištích. Oproti tomu mnohá zoochorní semena jsou často od mateřské rostliny transportována na podobná vhodná stanoviště. Na druhou stranu, produkce větších semen znamená pro rostlinu větší spotřebu zdrojů. Jedním z důsledků je pak menší počet semen pro disperzi.

Šíření zoochorních druhů je závislé rovněž na živočichovi, který semena transportuje. Předpokládá se, že disperze semen amerického buku velkolistého (Fagus grandifolia) byla částečně závislá na holubovi stěhovavém (Ectopistes migratorius). S vyhynutím tohoto ptáka na začátku 20. století se mohla disperze buku velkolistého zpomalit.

Co se týče transportních vzdáleností, rozdíly mezi anemochorním a zoochorním šířením někdy nejsou tak velké, jak by se dalo očekávat.

Jak již bylo zmíněno výše, disperze je pro organismy důležitá, aby unikly před nepříznivými podmínkami a osídlily nové lokality. Tendence k disperzi na velkou vzdálenost však může být někdy nevýhodná. Například anemochorní semena rostlin obývajících ostrovy budou pravděpodobně odváta do oceánu, kde uhynou. Podobně létající hmyz nebo ptáci se mohou dostat příliš daleko od ostrova, kde se ztratí a uhynou.

Zajímavostí proto je, že některé druhy rostlin, které se vyvinuly na ostrovech, postrádají ochmýřená nebo okřídlená semena, která jsou typická pro příbuzné druhy žijící na pevnině. Podobně některé druhy ostrovních ptáků, much či brouků ztratily schopnost létat, např. dnes vyhynulý pták dronte mauricijský (Raphus cucullatus). Omezení disperzních schopností ostrovních forem organismů tak můžeme považovat za jakousi adaptaci na obývané prostředí.

Obecně platí, že schopnost šířit propagule na velké vzdálenosti je upřednostňována organismy, které žijí v často narušovaném prostředí. Organismy, které se obzvlášť rychle šíří a úspěšně kolonizují nové oblasti, označujeme termínem expanzivní nebo někdy také supertrampové. Mezi jejich vlastnosti patří velmi dobré šíření propagulí, rychlé tempo populačního růstu a široká ekologická amplituda. Propagule supertrampů jsou šířeny spíše pasivně než aktivně. Typickým supertrampem je smetánka lékařská (Taraxacum officinale). Tento druh má širokou toleranci z hlediska podnebí a půd a snadno se šíří pomocí ochmýřených semen, která jsou unášená větrem, nebo se přichytí na oblečení nebo srst zvířat.

Invazní Druhy a Způsoby Jejich Šíření

Zavlékání nepůvodních druhů organizmů významně přispívá ke snižování biodiverzity. Základem fungující legislativní ochrany je srozumitelné vymezení možných způsobů jejich šíření, které umožní biologické invaze účinně regulovat či jim zcela zamezit. Paradoxně, právě tento předpoklad není zcela uspokojivě splněn.

V současné době existují dva hlavní způsoby třídění - Světová databáze invazních druhů (Global Invasive Species Database GISD) vymezuje 30 hlavních invazních tras, zatímco klasifikace navržená úmluvou o biologické rozmanitosti (Convention on Biological Diversity - CBD) pracuje pouze s dvěma typy - šíření s lidskou pomocí a samostatné šíření. Oba tyto koncepty nejsou z hlediska praktické aplikace zcela vyhovující.

Mezi hlavní způsoby šíření invazních druhů patří:

1. vypuštění a
2. únik se mohou šířit zejména druhy původně dovozené jako využitelná komodita, které jsou pak úmyslně vypuštěny nebo ze zajetí uniknou (lovná zvěř, domácí mazlíčci, okrasné rostliny či zemědělské plodiny);
3. kontaminace dováženého produktu, a to patogenními mikroorganizmy či různými, nejčastěji hmyzími, škůdci;
4. šíření jako černí pasažéři, kdy využívají stejných dopravních tras jako úmyslně dovážené zboží (např. balastní voda, nákladové prostory).
5. šíření různými druhy koridorů jako jsou například mosty, tunely, kanály propojujícími vodní plochy apod.
6. samovolné šíření původně neinvazních druhů.

Je nezbytné, aby jednotlivé státy EU dodržovaly již platné legislativní normy a nové zaváděly pouze na základě vědecky potvrzených poznatků. Například při chovu nepůvodních druhů, je velice obtížné regulovat úniky ze zajetí, pokud zodpovědné subjekty nejsou žádným způsobem postihovány za nedbalosti vedoucí k úniku potencionálně invazních druhů. Faktory typu specifikace podmínek chovu, zabezpečení proti úniku, možnosti dohledání původního majitele dosud nejsou ošetřeny žádnou evropskou legislativou, a to i přesto, že se touto problematikou zabývá celá řada organizací.

Certifikát pro dovážené osivo obilovin zaručuje max. 99,9 % čistoty, což při velkém množství semen stále ponechává dost prostoru pro případnou kontaminaci. Dovoz půdy je sice poměrně účelně regulován, nicméně tyto regulace se žádným způsobem nevztahují na půdu kořenového balu při transportu rostlin pro zahradnické účely.

tags: #ekologie #rostlin #šíření #semen #mechanismy

Oblíbené příspěvky:

• Angažmá Harrisona Forda v ochraně přírody
• Scott Cunningham a jeho odkaz
• Udržitelnost a Intimissimi
• Recenze Tierra Verde pracího prášku
• Tipy pro focení těhotných v přírodě