Magszóródás — a magvak és spórák terjedése: mechanizmusok és példák

Magszóródás: magvak és spórák terjedése, mechanizmusok és példák — szél, víz, állatok és koevolúció áttekintése gyakorlati példákkal.

A magszóródás az a mód, ahogyan a magok az anyanövénytől új helyre jutnak. A "szétszóródás" azt jelenti, hogy elterjed vagy szétszóródik. Az alapgondolat a következő: a növények gyökerezés után nem tudnak mozogni, ezért evolúciós előnyt jelent, ha a magok eltávolodnak az anyanövénytől. Ha a magok a közelben gyökereznek, erősebb lesz a versengés az erőforrásokért (víz, tápanyag, fény), illetve a kórokozók és kártevők lokális hatása is nagyobb lehet. Emellett egy faj fennmaradási esélye nő, ha egyedei szélesebb területen élnek, mert a helyi katasztrófák (pl. tűz, áradás, betegség) nem pusztítanak el minden populációt egyszerre. A magszóródás tehát nemcsak távolságot, hanem a kolónia elhelyezkedésének térbeli mintázatát (seed shadow) és a magvak túlélési stratégiáit (pl. magbank) is befolyásolja.

Az első szárazföldi növények megjelenése óta — a szilur időszaktól kezdve — egészen az alsó kréta időszakig a spórák és a magok szállítása nagyrészt mechanikai úton, elsősorban a szél vagy a víz közvetítésével történt. A krétakorban azonban drámai változás indult el a virágos növények (angiospermák) megjelenésével: együttműködés alakult ki rovarokkal és más állatokkal, ami új utakat nyitott a beporzásnak és a gyümölcsök, magvak állatok általi terjesztésének.

A virágok és rovarok története a koevolúció modellpéldája. A megkövesedett bogarak és legyek béltartalma, szárnyszerkezete és szájszervei arra utalnak, hogy korai beporzóként működtek. A bogarak és az angiospermák közötti kapcsolatok az alsó krétában az angiospermák és a rovarok párhuzamos elterjedéséhez vezettek a felső krétában. Később a himnopterák (pl. méhek) és más rovarcsoportok specializálódása tovább fokozta a kölcsönösség mértékét. Ami a megtermékenyítésnél igaz, az nagyban érvényes a szétszóródásra is: az állatok nemcsak pollinátorokként, hanem diszpergálók (terjesztők) szerepében is jelentősek lehetnek.

A spórákat — az alacsonyabb rendű növények apró termékeit — jellemzően a szél terjeszti; hasonlóképpen sok mag esetében is a szél az elsődleges közeg. Ugyanakkor sok mag és a belőlük kialakuló gyümölcs kifejezetten az állatokhoz való alkalmazkodást mutat. Ha egy mag olyan úton terjed, hogy az állat megeszi a gyümölcsöt, előnyös, ha az ízletes és tápláló, ugyanakkor a mag képes túlélni az emésztést vagy ragad a külsejére. Összefoglalva: a spórák, magvak és gyümölcsök terjedése lehet mechanikus (szél, víz, gravitáció, robbanás) vagy állatok által közvetített (külső vagy belső terjesztés).

Főbb terjedési módok és példák

• Szél (anemochoria) — Apró, könnyű magvak vagy spórák esetén a szél a leghatékonyabb közeg. Alkalmazkodások: pelyhes burok (pappus) a pitypang (Taraxacum) esetében, szárnyas magok (szamara) az Acer (juhar) fajoknál, valamint nagyon könnyű, porszerű magok az orchideáknál és a páfrányoknál. A széllel történő terjedés gyors, de gyakran kis valószínűséggel ér célba megfelelő élőhelyet a nagy távolság miatt.
• Víz (hydrochoria) — A vízfelületeken úszó, vízálló burokral rendelkező magvak képesek hosszú távot megtenni. Klasszikus példa a kókuszdió (Cocos nucifera), amely tengeri áramlatokkal szállítható; mangrove magok és vízi növények (pl. vízililiom) propagulumai is alkalmazkodtak a vízi terjedéshez.
• Állatok külső terjesztése (epizoochoria) — A magvak felkapaszkodhatnak az állatok szőrzetére, tollára vagy ruházatra horgas vagy ragadós struktúrákkal. Tipikus példa az Arctium (csombord) és más bogáncsneműek tüskés, horog alakú termései (burr), amelyek ráakadnak a vándorló állatokra vagy emberek ruházatára.
• Állatok belső terjesztése (endozoochoria) — A gyümölcsöt megevő madarak és emlősök a magot emésztés után vagy hányással, illetve ürítéssel juttatják ki más helyre. A madarak különösen alkalmasak nagy távolságok áthidalására; a bogyós gyümölcsöket fogyasztó fajok (pl. galambok, rigófélék) fontos szereplők. A madarak által terjesztett magvak gyakran gyorsan csíráznak a tápanyagban gazdag ürülékben.
• Hangyák (myrmecochoria) — Sok erdei és gyepekben élő növény magvain található kis táplálékfelület (elajószóma), amely a hangyákat vonzza. A hangyák elszállítják a magot, elfogyasztják az elajószómát, a magot pedig gyakran elrejtik a fészekben, ami jó csírázási helyet biztosít. Ismert példák: tölcséres elajószómával rendelkező ibolyafajok és több lomberdei faj (pl. Trillium, Viola).
• Robbanó-magtermés (autochoria) — Egyes növények mechanikusan „kilövellik” magvaikat: száraz hüvelyek beroppanása, nyomásfelgyülemlés vagy folyadéknyomás hatására történő kilökés. Példák: Impatiens (érintésre felrobbanó tok), sok pillangósvirágú hüvelye, valamint a Hura crepitans (sandbox tree) sokmagvú robbanó termése.
• Gravitáció (barochoria) — A nehéz, nagy magok egyszerűen legurulnak vagy leesnek a termés helyéről; ez rövidtávú terjedést eredményez. Példa: gesztenye vagy diófélék, amelyek a talajra hullanak és onnan terjednek tovább állatok segítségével.
• Spóraterjedés — A páfrányok, mohák és gombák spórái gyakran porszerűek és kitűnően alkalmasak a szélben való terjedésre. Egyes gombák aktívan „kilövik” spóráikat (ballistosporák), másoknál az esők fröccsenése segíti a kis terjedést (splash dispersal). A spórák nagyon kicsik, nagy számban képződnek, és hosszú ideig lehetnek inaktívak, mielőtt kedvező környezetet találnának.
• Emberi közvetítés (anthropochoria) — Az emberi tevékenység ma az egyik legfontosabb terjedési út: mezőgazdaság, hajózás (ballasztvíz), közlekedés, kertészeti ültetés és véletlen szállítás mind hozzájárulnak a fajok elterjedéséhez és az inváziós fajok megjelenéséhez. Ruházaton, gépeken, járműveken és árukon át is könnyen terjednek a magvak.

Morfológiai és életstratégiai alkalmazkodások

• Papírszerű vagy bolyhos kiegészítők (pappus, pamacs) a könnyebb felkapaszkodásért a légáramlatokba.
• Szárnyas szerkezet (szamara) a forgó repülésért és lassabb lejutásért.
• Úszó-, viasz- vagy zsírréteg a vízi terjedéshez.
• Húsos gyümölcsök a fogyasztók vonzására (édesség, tápanyag), maghéj, amely túléli az emésztést.
• Horog, tüskék vagy ragacsosság az epizoochoriához.
• Elajószómák a hangyák vonzásához (myrmecochoria).
• Kis, porszerű magok/spórák a nagy szám miatti nagy valószínűségű elterjedéshez.

Ökológiai és gyakorlati következmények

• A magszóródás befolyásolja a genetikai áramlást, a populációk közötti összeköttetést és az új élőhelyek kolonizációjának lehetőségét.
• Az emberi beavatkozás megváltoztathatja a természetes terjedési mintákat, ami inváziós fajok elterjedéséhez és őshonos közösségek veszélyeztetéséhez vezethet.
• A természetvédelmi és erdőgazdálkodási gyakorlatoknál fontos figyelembe venni a terjedési módokat (pl. rehabilitációhoz célzott magvetés, inváziós fajok terjedésének megakadályozása ruhák és gépek tisztításával, ballasztvíz-kezelés).
• A magszóródás tanulmányozása segítséget adhat a klímaváltozás hatásaira való felkészülésben: mely fajok képesek hosszú távon vándorolni a klímazónák változásainak követéséhez.

Összefoglalva: a magszóródás sokrétű folyamat, amelyben a fizikai erők (szél, víz, gravitáció, mechanikai robbanás) és az élőlények (rovarok, madarak, emlősök, hangyák és emberek) egyaránt kulcsszerepet játszanak. A különböző terjedési stratégiák és morfológiai megoldások jól mutatják a növények alkalmazkodóképességét és evolúciós sokféleségét.

Mechanikai szétszóródás

Szél általi szétszóródás

A szél által szétszórt magok fontos jellemzője, hogy nagyon könnyűek. Könnyen kell tudnia lebegni a szélben, különben egyenesen a földre hullik. Egyes magok, például a tejfű- és a pitypangmagok tetején "ejtőernyők" vannak. Néhány mag nagyon kicsi és könnyű, szinte olyan, mint a por. Az orchideamagok és a mákszemek ilyenek. A mákszemek egy kis kapszulában vannak, amelynek a tetején kis nyílások vannak. Egy szeles napon a máktermés kapszulája ide-oda himbálózik, és az apró magokat úgy rázza ki az ablakon, mint egy sószóró.

Egy másik gyümölcsfajta, amelyet a szél szétteríthet, a juharfa gyümölcse. A juharfának kis szkizokarpái vannak, amelyek kétoldalas szárnyas gyümölcsök. Ezeket szamaraknak is nevezik. Könnyedségük és "szárnyuk" segít a levegőben maradni, amíg egy új, sok földdel rendelkező helyre nem érnek. A szilfáknak és a nyírfáknak is vannak szamarai.

Robbanásveszélyes akció

Egyes gyümölcsök magjait ki lehet dobni (eldobni), amikor megérnek. Ez egyfajta gyors növényi mozgás, amikor a gyümölcsöt egy kis "gépezetből" dobják ki.

A borsóhüvelyek gyakran használnak mechanikus szórást. Amikor a magok elkészülnek, a hüvely kiszárad. Amikor a hüvely kiszárad, a hüvely belseje gyorsabban szárad, mint a külseje. Ezáltal a hüvely belül kicsavarodik, hirtelen erőszakosan szétnyílik, és kis spirálba gurul. Amikor ez a tekeredés megtörténik, a magok minden irányba kirepülnek a hüvelyből.

Az Impatiens - más néven "touch-me-nots" vagy "jewel weeds" - a virágos növények egy nagy nemzetségét jelenti. Amikor a magok megérnek és készen vannak, a szárított termésből kivált. Amikor egy állat vagy ember megérinti a növényt, az szétpattan, és a magokat mindenhová szétpermetezi. Ha a talaj nedves, a magok ott csírázhatnak ki, ahol földet érnek; ráadásul megtapadhatnak arra az élőlényre is, aki miatt a kapszula felpattant. Ez segíthet abban, hogy új helyre vigyék őket.

Az ibolyák és a lóvirágok is használják a mechanikus szórást. Amikor a magok készen állnak, hangos "POP!" hanggal kinyílik. Egy másik gyümölcs, a fröccsenő uborka szintén mechanikus szórást alkalmaz. Több száz más gyümölcs is használ mechanikus szóródást.

Vízszóródás

Ezek a növények általában a víz közelében nőnek. Ha a mag a vízbe esik, hosszú utat tehet meg, mire megtalálja a helyét, ahol kifejlődhet.

Jó példa erre a tavirózsa. A tavirózsák gyönyörű virágai olyan termést hoznak létre, amely egy ideig a vízben lebeg, majd lesüllyed az aljára, hogy a tó fenekén gyökeret eresszen. A tavirózsa magjai szétszóródhatnak és kicsírázhatnak a vízben.

A pálmafa, amely a víz közelében nő, szintén a vízzel szórja magvait. A kontinenseket összekötő erős óceáni áramlatok a pálma magjait, amelyeket kókuszdiónak neveznek, új otthonukba szállítják.

A mangrovefa közvetlenül a vízben él. Magjai lehullanak a fáról, és amint talajjal érintkeznek, gyökeret eresztenek. Ha sok víz van, messzire el lehet őket vinni.

A legtöbb dió, például a makk, a dió és a pekándió a vízzel és az állatokkal is terjed. Elsősorban vízzel terjednek el árvíz idején, vagy ha a növények folyó vagy patak közelében nőnek. Sok diófa olyan helyek közelében nő, amelyek gyakran áradnak. Bár a víz fontos a diófák számára, nem olyan fontos, mint más növények esetében, mivel sok fának olyan gyökerei vannak, amelyek a fától messzire is el tudnak nőni, hogy jó talajt és vizet találjanak.

A pitypang tetején lévő "ejtőernyők" segítik, hogy a szél elviszi őket.


A pálmafák vizet használnak a kókuszdiójuk szétszórására.

Állatok szétszóródása

A magok többféleképpen terjednek szét az állatok által. Az egyik példa erre a göcsök, amelyek a zoknidra és a nadrágodra tapadnak, amikor füves mezőkön sétálsz. Az anyanövény a tüskés kis göcsörtöket a virágból hozza létre. Ezek a göcsörtök vagy ledobódnak a növényről a földre, vagy a növényen maradnak, amíg egy arra járó állat (vagy ember) szőrébe, tollaiba vagy zoknijába nem kerül a göcsört. Ekkor a göcsörtöt egy új helyre viszik, ahol az állatok általában megpróbálják maguk leszedni. Az állatok rágják, kaparják vagy csipkedik a göcsörtöket, hogy leszedjék azokat. A göcsörtöt ezután a földre dobják, távol az anyanövénytől. Sok fűmagnak van olyan felülete, amely megtapad az elhaladó élőlényeken. A lándzsás fűnek például tüskés hegyei vannak, amelyek megakadhatnak az elhaladó állatokban, vagy az erős szél új helyre fújja őket.

Az állatok egy másik módja a magok terjesztésében való segítségnyújtásnak az, hogy az állatok maguk ültetik el a magokat. Az olyan állatok, mint az egerek, a mókusok és a szajkók tavasszal és nyáron gyümölcsöket és dióféléket gyűjtenek, és elraktározzák azokat a következő télre. Sokszor ezeket a gyümölcsöket és dióféléket úgy gyűjtik el, hogy a földbe ássák őket - gyakran többet, mint amennyire szükségük van. Amikor eljönnek, hogy elvigyék a gyümölcsöket és diókat, néhányat elásva hagynak. Az elásva maradtakból növények lesznek.

A magok gyakran az ürülékkel (kakival) terjednek. Az állatok lenyelik a gyümölcsöket (beleértve a magokat is): a puha gyümölcsöt megemésztik, de a magok az ürülékükkel távoznak. Egyes esőerdőkben a fafajok közel 90%-át állatok terjesztik el. Az olyan állatok, mint a denevérek - például a Dél-Amerikában élő rövidfarkú gyümölcsdenevér - akár 60 000 magot is szétszórhatnak egy éjszaka alatt.

Ez az énekesmadár bogyókat eszik, de a magokat nem emészti meg. A madár ürülékével távoznak.


Lásd a tüskés "horgokat" a csiszolókéseken.

Kérdések és válaszok

K: Mi az a magszóródás?

K: Hogyan szórták szét a növények a spóráikat és a magokat a virágos növények megjelenése előtt?

K: Milyen típusú kapcsolat van a virágok és a rovarok között?

K: Mikor kezdődött ez a kölcsönösség a himenopterák (méhek) és az angiospermák (virágos növények) között?

K: Hogyan terjednek a spórák?

K: Hogyan alkalmazkodtak a termések a szétszóródáshoz?

Keresés betűvel