Ареал растений
Ареал возделывания многих культурных растений гораздо шире, чем ареал обитания их дикорастущих предков. В ходе селекции специалисты выводят сорта растений, адаптированные к условиям различных широт и даже других континентов. Какие сложности могут возникнуть при выращивании культурного растения за пределами первоначального ареала данного вида?
Прежде всего, сложности могут быть связаны с тем, что растение оказывается в нетипичном для него климате. Однако просто упоминание слова «климат» без сопутствующих разъяснений, влияющих на растение конкретных климатических факторов, не является верной версией ответа.
1. Недостаток тепла в непривычном климате может привести к снижению образования биомассы, сдвинуть сроки цветения и плодоношения, вызвать функциональные нарушения роста и развития растения.
2. Сезонное охлаждение, вплоть до замерзания воды, может приводить к образованию кристаллов льда в клетках и межклетниках, что повреждает ткани неприспособленных к холодному климату растений, даже если летом в этих условиях их произрастание возможно.
3. Резкие перепады температуры могут вызывать образование трещин в стволах и коре деревьев.
4. Очень интенсивное освещение может приводить к солнечным ожогам.
5. Если растение устойчиво к холоду, в нетипичных условиях оно может начать прорастать после кратковременной оттепели или даже под снегом. Последнее приводит к так называемому выпреванию озимых – когда под снежным покровом растение осуществляет интенсивный метаболизм, но не может фотосинтезировать.
6. Нетипичный для данного вида водный режим может потребовать искусственного полива или оптимизации сроков посева – например, чтобы избежать сухого сезона или, напротив, очень влажного.
7. Непривычным для вида может оказаться световой режим – речь о соотношении дня и ночи в разное время года, т.е. длина светового дня. Некоторые субтропические и тропические культуры в умеренных широтах летом могут успешно расти, но за весь сезон так и не перейти к цветению и плодоношению. Слишком короткий световой день может быть недостаточным для индукции цветения.
8. У растения могут обнаружиться физиологические особенности, которые не реализуются на новом месте. Например, существуют виды, которым для прорастания семян обязательно воздействие высокой температуры или, наоборот, низкой.
9. Минеральный состав и структура почвы могут создавать сложности для выращивания на новом месте. Особенно это касается кислых почв, для выращивания на которых необходимо применить ряд агротехнических приемов.
Отдельная группа сложностей связана с тем, что в своём первоначальном местообитании растение взаимодействовало с другими видами, которых нет на новом месте.
1. Если данный вид растения размножается перекрёстно или требует опыления насекомыми (птицами, рукокрылыми) для успешного плодоношения, в нетипичных условиях таких агентов опыления может просто не быть. Это в особенности относится к растениям с необычным строением цветка – например, с очень длинной трубкой венчика. Местные насекомые могут оказаться неспособными к эффективному опылению. Интересно, что в таких условиях некоторые местные виды насекомых могут вести себя как «нектарные воришки», похищая нектар, но не опыляя цветок. Однако версия «нет подходящих распространителей семян» не считается верной, поскольку распространением семян культурных растений занимается человек.
2. В новых условиях активно действуют новые паразиты (насекомые и другие беспозвоночные, паразитические растения) и возбудители заболеваний – бактерии, грибы, вирусы. Даже если, например, какой-то вид патогенного гриба (скажем, ржавчинный гриб) обитает и в первоначальном, и в новом местообитании растения, это растение может быть устойчиво только к одному штамму патогена, который распространен в исходном месте произрастания растения. Это чрезвычайно распространённая проблема при интродукции растений.
3. Можно предположить, что растение окажется слишком хорошо приспособлено для данных условий произрастания и потеснит местные виды. Интродукция может привести к серьезным экологическим последствиям.
4. Есть виды растений, которые образуют симбиоз с микроорганизмами почвы. Например, бобовые формируют клубеньки с азотфиксирующими бактериями. Многие виды успешнее растут при образовании микоризы. Если в новых условиях нет нужных видов или штаммов этих микроорганизмов, рост будет неэффективным или вовсе невозможным.
Критерии оценки
2 б. за каждую правильную версию, но не более 18 б. за ответ.