Умные семена

Как семена узнают, когда им пора прорастать?

Чтобы не тронуться в рост слишком рано, когда условия среды для этого неблагоприятны, семена многих растений должны сначала пройти вынужденный период покоя. Из этого состояния «спячки» их выводят различные внешние раздражители.

Семена пустынных растений не должны прорастать до тех пор, пока обилие влаги не сможет поддержать их рост. Для этого в их наружных покровах (кожуре) содержатся вещества, подавляющие прорастание. Семя тронется в рост только тогда, когда их вымоет из кожуры сильный продолжительный ливень — короткого дождика для этого недостаточно.

Семена растений, цветущих осенью, обычно прорастают только следующей весной, после окончания зимней стужи. Прежде чем тронуться в рост, им нужно подвергнуться воздействию низких температур. В плодах томата и некоторых других растений содержится абсцизовая кислота — вещество, препятствующее мгновенному прорастанию семян после созревания. Напротив, весной, с наступлением благоприятных условий, в таких плодах начинают вырабатываться другие вещества, заставляющие семена прервать период зимнего покоя.

Далеко ли разлетаются по воздуху пыльца и семена?

Древнейший способ расселения растений — путешествие семян «на крыльях ветра». Чем мельче и легче семечко, тем дальше от родительского растения его может отнести воздушный поток. Вот почему в семенах и пыльцевых зернах многих растений имеются воздушные полости, уменьшающие их относительную плотность.

Чтобы дольше оставаться в воздухе, семена многих видов оснащены крыловидными выростами, волосками или крошечными парашютиками. Все эти приспособления увеличивают сопротивление воздуха и продлевают время путешествия семечка в поднебесье. Скорость приземления у семян разных растений неодинакова. Она зависит от их размеров, формы и массы и может использоваться для расчета расстояния, преодолеваемого семенами по воздуху при средней скорости ветра. Семена одуванчика, например, совершают посадку со скоростью не более 26 см/с; таким образом, в среднем они могут разноситься ветром на расстояние до 10 км. Пыльца сосны способна преодолеть по воздуху более 30 км, а мельчайшие пыльцевые зерна других растений и споры — облететь весь земной шар. Но в реальности их путешествие обрывается гораздо раньше — из-за неблагоприятных погодных условий и других причин.

Долго ли семена сохраняют всхожесть?

Продолжительность жизни семян определяется генами и, в зависимости от вида, колеблется от года до нескольких десятилетий. Семена злаков сохраняют всхожесть до 100 лет, а лотоса - более века.

Семена наиболее популярных овощей и кулинарных трав (картофеля, салата, петрушки, огурцов и моркови) способны прорастать через 2-7 лет после созревания. Семена культурных злаков (зерновых) и бобовых сохраняют всхожесть гораздо дольше (более 30 лет). Семена капусты могут провести в земле в состоянии покоя более 10 лет, а с наступлением благоприятных условий тронуться в рост.

Чем меньше влаги в семени, тем дольше оно сохраняет всхожесть при низких температурах. Полностью созревшие и высушенные соевые бобы в таких условиях могут храниться практически неограниченное время. Метод криопрезервации, заморозка в жидком водороде при температуре -196°С — позволяет неограниченно долго сохранять семена и других растений. В 2008 году в Норвегии, на острове Шпицберген, открыто «Хранилище Судного дня» — холодильная установка, где на случай мировой катастрофы хранятся семена разнообразных видов растений со всего мира.

Зачем для хорошей жизни некоторым деревьям нужно немного стресса?

Для некоторых деревьев отсутствие лесных пожаров чревато вымиранием: их семена созревают или прорастают только в том случае, если подвергнуться сильному нагреванию. «Шишки» (соплодия) многих видов австралийских банксий раскрываются только после того, как подвергнутся воздействию некоторых газов, образующихся во время лесного пожара. Только после подсыхания во время пожара раскрываются и шишки секвойи; само дерево надежно защищено от огня мощным слоем коры толщиной до 50 см. Огонь, кроме того, согревает землю вокруг дерева и уничтожает здесь сорняки, поросль других деревьев, вредителей и возбудителей болезней, а образующаяся в результате зола удобряет почву. Все это создает оптимальные условия для прорастания семян секвойи и быстрого развития проростков.