«Колючая зона» — запорожский клуб любителей кактусов
     Классификация Энциклопедия Галерея Советы по уходу Клуб кактусоводов Ссылки


Экологические связи — условия и торможение прорастания семян. Часть 1

Кактусы и вообще все суккулентные растения обладают относительно высокой адаптацией к условиям своей природной среды обитания, своего конкретного месторождения. Не следует постоянно повторять, что это — условия суровые, плохие, неблагоприятные. Это условия особые, часто очень специфические, и, следовательно, суккуленты приспособились к условиям со своеобразными характеристиками. Поэтому нельзя считать, что они привыкли к «наихудшему», скорее можно сказать, что они привыкли к «необычному». Наиболее существенными чертами их месторождений являются следующие:

  1. Особый температурный режим (большие различия между минимальной и максимальной температурами, быстрые колебания температуры в течение одних суток и т. п.).

  2. Особый водный режим (чередование избытка и достаточного количества воды с периодом полного отсутствия доступной воды, низкая влажность воздуха и т. п.).

  3. Необычные почвенные условия (физическая структура и химический состав, низкий уровень почвенных микроорганизмов, особый характер передвижения почвенных вод).

  4. Сильная инсоляция (избыток лучистой солнечной энергии, рискованный для растений, необходимость защиты от излишнего облучения и т. п.)

Эти условия отражаются не только на росте растений, их внешнем виде, функциях и внутреннем строении, но, несомненно, и на процессе репродукции. Если проследить морфологию цветков, опыление, функции опыляющих насекомых, последующее созревание плодов и семян или процессы, происходящие после освобождения семян из плода и их распространение по окрестностям, — всюду можно обнаружить тесные связи с окружением, со многими составными частями экосистемы месторождения. Поэтому не удивительно, что и последующее самостоятельное развитие и рост семян зависят от взаимодействия с окружением. Прослеживая жизнь суккулентного растения в природе, всюду сталкиваешься с интересной адаптацией. Поэтому закономерно, что с течением столетий растения зафиксировали в своих семенах некоторые условия, необходимые для их выживания. С этими явлениями можно встретиться при семенном размножении суккулентов и в некоторых случаях их трудно бывает истолковать. Но, если мы поймем причинные связи и хотя бы посмотрим на способ существования суккулентов в природе, это может изменить ситуацию. Тогда найдется и объяснение, почему семена иногда всходят, а иногда — нет, почему они всходят у одного кактусовода и не всходят у другого.

Нет сомнений в том, что именно благодаря использованию природных связей растение-среда, основанному на знании или интуитивно, нам удавалось успешно выращивать кактусы и другие суккуленты. И чем глубже мы сможем понять сущность природных взаимоотношений, тем лучших результатов достигнем в культуре растений.

Однако подражание природе не может служить решением. И не только потому, что трудно осуществить копирование, но и потому, что оно легко приводит к искажению, поскольку многие связи могут ускользнуть. Представим себе, например, насколько должны быть сложны взаимосвязи между различными организмами, населяющими какую-нибудь маленькую трещину в скале. Сколько очень специфических и не поддающихся измерениям взаимосвязей может тут существовать между несколькими кактусами, мхами, травами, разнообразнейшими насекомыми, бактериями, разлагающими растительные остатки. А сколько еще других связей этих живых организмов с неживым окружением — строением скалы, глубиной трещины, составом горной породы, ориентацией по отношению к солнцу, ветру, дождю, воздушными течениями, возникающими при ночном охлаждении скалы, появлением росы и т.д., и т.д. Понять все это необычайно трудно, особенно понять правильно, не искажая действительность.

Поэтому обычно прибегают к анализу самых основных жизненных факторов, стараясь предусмотреть те, которые наиболее существенны. Но и это оказывается непросто. Примером может служить Mammillaria wrightii. Она растет обычно в высоких зонах сосновых и дубово-сосновых лесов. На верхней границе произрастания она поселяется почти исключительно в опавшей хвое под соснами. Кажется, что это ее жизненный оптимум и легко предположить, что хвоя будет наиболее подходящим субстратом для посева семян этой маммиллярии. Однако можно затратить час на поиски и не найти ни одного маленького сеянца, растущего в хвое. Наоборот, они там, где из хвои выступают маленькие бугорки, у подножья больших камней и т. п. Но почему же в хвое нет сеянцев? Может быть семена не прорастают в хвое? Ничего не остается, как проверить это дома. Опыт показал, что семена нормально прорастают в хвое и сеянцы хорошо развиваются. Оказывается, дело не в этом. Семена созревают в конце лета. Осенние дожди вымывают их из мягких и сочных плодов, а вода разносит по окрестностям. Семена попадают в хвою, застревают между камнями. В сухие зимы с деревьев опадает много хвои, которая довольно толстым слоем прикрывает семена. Эти семена потеряны до следующей весны, т. к. они не пробуждаются без света. Прорастут только те семена, которые окажутся на поверхности.

Однако благодаря большой жизнеспособности семян даже те из них, которые находятся под слоем хвои, не утрачены безвозвратно. Они могут оказаться на поверхности, вымытые водой, или через несколько лет, когда разложится хвоя. Таким образом, эти семена не «списаны», а служат резервом на месторождении. Из этого примера можно заключить, что объяснение, которое приходит в голову при беглом наблюдении, далеко не всегда может оказаться правильным. В данном случае хвоя не играет роли подходящего или неподходящего субстрата для прорастания семян, как кажется на первый взгляд, она служит затеняющим фактором. В природе много примеров интересных взаимосвязей.

Так, в калифорнийских полынных степях произрастают различные виды Opuntia, хотя полынь содержит биологические вещества, которые препятствуют прорастанию семян не только этих опунций, но и многих других растений. Поэтому в густых зарослях полыни чаще всего отсутствует иная растительность. Но здесь большую роль играют случающиеся в прерии пожары, при которых огонь сжигает не только растения, но выжигает и верхние слои гумуса с ингибиторными веществами. Сгорают и семена полыни, а семена опунций в большинстве случаев переживают огонь.

Таким образом, в период после пожара опунции имеют преимущество. Они распространяются по окрестностям, занимают места, где была выжжена полынь и быстро достигают больших размеров, при которых уже могут конкурировать с полынью. В данном случае пожар помогает кактусам, освобождая место для их всходов. Однако события будут развиваться иначе при частых повторениях пожаров: мелкие сеянцы кактусов будут выжжены следующим пожаром. Если огонь будет появляться закономерно, дело может дойти до развития нового растительного сообщества, в котором будут преобладать травы, а кактусы и полынь исчезнут.

Очень интересные экологические связи можно наблюдать у группы мелких маммиллярий в Ю. Мексике. У М. deherdtiana и М. dodsonii маленькие зрелые плоды скрыты между колючками. Они не имеют бросающихся в глаза красных ягод, присущих большинству видов рода Mammillaria. Эти маммиллярии растут высоко в горах (2600-3000 м. над у. м.) на небольших плоских лужайках в горных туманных лесах с достаточным количеством осадков. Здесь сравнительно мало участков местности, благоприятных для жизни этих маммиллярий, они ограничены маленькими лужайками, террасками на скалах, едва выступающими над высокой растительностью и т. п. Если бы плоды обеих маммиллярий были сочными красными ягодами их, безусловно, потребляли бы птицы, а семена разносили бы далеко по окрестностям и преимущественно в лес. Таким образом, семена попадали бы в места, неблагоприятные для жизни маммиллярий. Из-за чересчур активного распространения семян не было бы достаточной гарантии существования вида на ограниченном экотопе. Отсюда ясно, почему семена остаются на месте своего возникновения: их распространение должно быть как можно более ограниченным. Сеянцы могут успешно развиваться и превратиться в следующее поколение только на маленьких террасках и лужайках, поросших мхом. Поэтому семена обеих маммиллярий крупные и тяжелые, а плоды — не бросающиеся в глаза.

Однако тут есть еще одна проблема. Популяция густая, в ней вполне соблюдается равновесие «прирост-убыль», поэтому возникает вопрос, есть ли смысл в том, чтобы производились новые семена. Этот вопрос тоже имеет ответ. Семена задерживаются и сохраняются по многу лет в маленьких камерах, находящихся в стебле материнского растения у основания сосочков (т. е. в аксиллах).

Иногда семена остаются там в течение всей жизни материнского растения, лишь небольшая часть их освобождаются при постепенном отмирании и разложении более старых частей кактуса. Но самая большая часть семян остается заблокированной в стебле. Только после умирания и разложения стебля кактуса (т. е. в случае нарушения равновесия «прирост-убыль») семена освобождаются, а вода разносит их по окрестностям. Нередко можно видеть маленькие сеянцы, выросшие прямо из гущи колючек, которые остались от материнского кактуса. Поэтому не следует удивляться тому, что семена М. deherdtiana и М. dodsonii непосредственно после созревания имеют низкую всхожесть (обычно около 8%). Зато они имеют очень большую жизнеспособность, а их всхожесть сохраняется в течение многих лет, причем на второй и третий год она повышается.

Может быть эти примеры хоть в какой-то мере помогут показать сложность взаимоотношений суккулентных растений как между собой, так и со своим живым и неживым окружением. К сожалению, мы не имеем достаточно глубоких знаний о жизни большинства кактусов в их природной среде, а поэтому далеко не во всех подробностях нам известен и процесс размножения, от которого зависит «посев» кактусов в наших условиях. Еще многое здесь остается для осмысления. Однако вернемся к родине кактусов. В начале статьи приведено несколько наиболее существенных черт кактусовых месторождений. Все они очень сильно изменяются во времени, даже в течение одного календарного года. Эта ярко выраженная сезонность особенно присуща областям, более отдаленным от экватора. Речь идет в основном о благоприятном и неблагоприятном периодах, что не всегда отвечает нашему типу климата. Пожалуй, только в областях, расположенных севернее 40-вой параллели, неблагоприятный период сравним с нашей зимой. Но в этих областях растет сравнительно малое число суккулентных растений. Для большинства суккулентов неблагоприятным периодом является засуха: недостаток осадков, низкая влажность воздуха и нехватка воды в почве. Благоприятный период, наоборот, обусловлен выпадением осадков.

В это время вода имеется в изобилии. Так, в областях, где представлено наибольшее число видов кактусов, самые влажные месяцы имеют общую сумму осадков100-130 мм. В это время высока и воздушная влажность. Небо почти ежедневно в определенное время затягивается облаками, солнце не палит слишком сильно и стоит душная, влажная жара. Только в этот период, длящийся несколько недель, прорастают семена, а сеянцы находятся в оптимальных условиях. Если они используют эти условия и достигнут определенной величины, то смогут пережить последующий период засухи и недостатка влаги.

Часть 2

Подготовил Дмитрий Петров