植物可以通过水、风、重力、弹射或动物来传播种子,这样它们的后代就可以定居在竞争较少、资源较多的地区。没有种子的传播,植物的后代不太可能存活,这对植物繁殖和维持森林多样性非常重要。
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什么是种子传播?
种子繁殖是植物繁殖的关键阶段。在繁殖过程中,植物的后代与母体植物分离。这种迁徙减少了与“父母”“兄弟姐妹”的竞争,有助于种子避开病原体、昆虫等天敌,从而增加后代的生存概率。
种子传播也促进了自然演替的发生。当树木死亡时,森林中有一个空位,种子繁殖会让一棵新的树木填充这个空位。为了促进种子传播,植物进化出不同的方式,通过生物或非生物的力量来促进这种运动。
种子传播方式
种子传播的各种形式是进化的奇迹。植物产生的种子特别适合五种传播方式:风、水、重力、弹射和动物。
风力传输
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风传播的种子通常有蓬松的“翅膀”或膨胀的结构,这有助于它们更容易被微风携带。例如,蒲公英的白色绒毛可以产生阻力,使其漂浮在上升气流中。
许多风传播的种子又小又轻。例如,兰花可以产生“尘埃种子”,这是开花植物中最小的种子。
一般来说,风播的种子只能传播很短的距离。然而,罕见的极端天气事件会把风传播的种子带到更远的地方。这些远距离传播事件并不常见,但它们会产生巨大的生态后果,比如将一个物种安置在一个新的环境中。
水传输
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许多生活在水附近或部分生活在水中的物种已经进化出通过水传播种子的能力。这些物种的果实通常漂浮在水面上,有坚硬的种皮,这使得它们可以被河流或洋流携带。比如椰子树的果实在海上漂浮110天后仍然可以发芽。
水甚至在一些沙漠植物的种子传播中起着重要作用。当一场罕见的大雨落下时,种子会被水冲走,很快就有机会发芽。
重力传播
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重力繁殖通常是多步繁殖过程的第一步,第二步的传播者通常是动物。对于靠重力传播种子的物种,随着种子的成熟,果实通常会变得更重。一旦完全成熟,果实和它们包裹的种子就会掉到地上。生活在那里的动物可以吃成熟的水果,然后通过粪便传播种子。
苹果树依靠重力传播种子。种子包裹在果实中,果实随着种子成熟而生长,当它们准备好传播时会落到地上。
喷射传播
蒴果的果实在树上是圆的,但果实落下时会爆炸,变成如图所示。
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当种子像抛射体一样从亲本植物中射出时,就会发生弹射繁殖。例如,宝石草种子的荚果在打开时会向内卷曲,使种子从亲本植物突出约5米。在中国的金缕梅中,干果会产生压力,直到果实裂开,并以每小时44公里的速度释放封闭的种子。
喷射繁殖通常发生在“杂草”植物中,它们生长迅速,但寿命很短。在被其他物种竞争之前,它们可以快速生根、生长和繁殖。
动物传播
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动物传播种子可能是最复杂的传播策略,因为涉及到很多动植物关系。动物可以从内部或外部传播种子。虽然动物种子传播在世界各地的森林中都可以找到,但在热带森林中尤为重要,因为据估计,70%的树木种子传播依赖于动物。
在外部传播中,种子通过刚毛、钩子或胶体物质固定在动物身上。它们很容易依附人类,在新的环境中扎根。
动物也通过身体传播种子,它们要么吐出种子,要么通过粪便传播。通过粪便传播的种子更容易发芽。较大的动物可以处理较大的水果。当大象和灵长类动物被猎杀时,拥有大果实和种子的物种的传播就面临风险。
能传播种子的动物大小不一,从高大的热带草原大象到屎壳郎和蚂蚁。每种动物在生态系统中扮演着独特的角色,它们消耗的种子数量和移动种子的距离都是不同的。例如,拉丁美洲的蜘蛛猴主要以水果为食,它们可以远距离移动大量的大种子。较小的食果鸟类可能只吃小水果,但它们的活动范围较小,更依赖完整的森林,这可能使它们更善于促进森林恢复。
水果通过颜色和气味吸引动物传播者。有些种子需要破坏种皮才能发芽。通过动物肠道后,种皮可以被打破,更有利于种子萌发。
原文:安娜·诺德塞斯
编译:艾米
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