Перекати -поле — структурная часть надземной части ряда видов растений . Это диаспора , которая после созревания и высыхания отделяется от корня или стебля и катится под действием ветра . У большинства таких видов перекати-поле фактически представляет собой все растение, кроме корневой системы, но у других растений вместо этого может отделиться полый плод или соцветие . [1] Ксерофитные виды перекати-поля чаще всего встречаются в степных и засушливых экосистемах , где частые ветры и открытая среда позволяют катиться без непреодолимых препятствий. [2]
За исключением первичной сосудистой системы и корней, ткани структуры перекати-поля мертвы; их смерть функциональна, поскольку необходимо, чтобы структура постепенно деградировала и разваливалась, чтобы ее семена или споры могли вырваться во время перекати-поля или прорасти после того, как перекати-поле остановится во влажном месте. В последнем случае многие виды перекати-поля открываются механически, высвобождая свои семена, когда они набухают при впитывании воды. [3]
Диаспора перекати-поля распространяет семена, но стратегия перекати-поля не ограничивается семенными растениями ; некоторые виды спороносных криптогамов , такие как Selaginella , образуют перекати-поле, а некоторые грибы, напоминающие дождевики , высыхают, отрываются от своих прикреплений и также переворачиваются ветром, рассеивая споры по мере их распространения. [4] [5]
Стратегии распространения перекати-поля необычны среди растений; большинство видов распространяют свои семена другими механизмами. Многие перекати-поля обосновываются на разрушенной почве как оппортунистические сельскохозяйственные сорняки . Перекати-поля были зарегистрированы в следующих группах растений: [6]
В семействе Amaranthaceae s.l. (т.е. в широком смысле, включающем Chenopodiaceae ), несколько однолетних видов рода Kali являются перекати-поле. Считается, что они родом из Евразии , но когда их семена попали в Северную Америку в партиях сельскохозяйственных семян, они натурализовались на больших территориях. В жанре вестернов они долгое время были символами пограничных территорий. Kali tragus — так называемый «русский чертополох». Это однолетнее растение, которое отламывается у основания стебля , когда умирает, и образует перекати-поле, рассеивая свои семена, когда его катит ветер. [7] Говорят, что оно прибыло в Соединенные Штаты в партиях семян льна в Южную Дакоту , возможно, около 1870 года. [8] Сейчас это вредоносный сорняк по всей Северной Америке, доминирующий в нарушенных местообитаниях, таких как обочины дорог, возделываемые поля, эродированные склоны и засушливые регионы с редкой растительностью. Хотя это и надоедливый сорняк, Kali tragus также является полезным кормом для скота на засушливых пастбищах. [9]
Другие представители семейства Amaranthaceae (sl), которые образуют перекати-поле, включают виды Kochia , [10] [11] Cycloloma atriplicifolium и Corispermum hyssopifolium , [10] которые называются перекати -поле. [12] Atriplex rosea называют перекати-поле или лебедой. [13] [14]
Среди Amaranthaceae ( ss ), которые образуют перекати-поле, есть несколько видов Amaranthus , такие как Amaranthus albus , произрастающий в Центральной Америке , но инвазивный в Европе , Азии и Австралии ; и Amaranthus graecizans , произрастающий в Африке , но натурализовавшийся в Северной Америке. [15] Amaranthus retroflexus , произрастающий в тропической Северной и Южной Америке, стал почти космополитом в основном как сорняк, но, как и многие другие виды Amaranthus , он также широко ценится как корм для животных и как пища для человека, хотя его следует использовать с осторожностью, чтобы избежать токсичности. [16]
Несколько южноафриканских родов семейства амариллисовых производят высоко оптимизированные перекати-поле; их соцветия представляют собой шаровидные зонтики с длинными, похожими на спицы цветоножками , которые либо эффективно располагаются на уровне земли, либо отрываются, как только стебли высыхают. Когда семена почти созрели, плоды остаются прикрепленными к плодоножкам , но стебель зонтика отделяется, позволяя шарам катиться по ветру. Легкие, открытые, шаровидные структуры образуют очень эффективные диаспоры перекати-поля, сбрасывая свои семена обычно в течение нескольких дней, поскольку фолликулы разрушаются под воздействием перекатывания. Семена мясистые, недолговечные и быстро прорастают там, где приземляются. Будучи ядовитыми и неприятными, они не привлекательны для потенциальных животных-переносчиков, поэтому перекатывающаяся диаспора является очень эффективной стратегией распространения для таких растений. Роды с таким способом распространения семян включают Ammocharis , Boophone , Crossyne и Brunsvigia . [17]
Некоторые виды Apiaceae образуют перекати-поле из своих цветочных зонтиков, подобно некоторым видам Amaryllidaceae. [1]
В Asteraceae василек Centaurea diffusa образует перекати-поле. Он родом из Евразии и натурализовался в большей части Северной Америки . Также в Asteraceae, Lessingia glandulifera , родом из Америки, иногда образует перекати-поле; он растет на песчаных почвах в пустынных районах, чапарале и открытых сосновых лесах на западе Соединенных Штатов. [18]
У Brassicaceae , Sisymbrium altissimum , Crambe maritima , Lepidium и воскресного растения Anastatica образуют перекати-поле.
В Caryophyllaceae , садовое растение "перекати-поле" ( Gypsophila paniculata ), производит сухое соцветие, которое образует перекати-поле. В некоторых частях центральной и западной части Северной Америки, оно стало обычным сорняком во многих местах, включая сенокосы и пастбища. [19]
В семействе бобовых ( Fabaceae ) Baptisia tinctoria и некоторые виды Psoralea производят перекати-поле. У Psoralea перекати-поле отделяется от растения путем отделения стебля. [20]
У Plantaginaceae Plantago cretica образует перекати-поле .
Соцветия, которые действуют как падающие диаспоры, встречаются у некоторых злаков , включая Schedonnardus paniculatus и некоторые виды Eragrostis и Aristida . [21] У этих растений соцветия отрываются и падают на ветру вместо всего растения, как это происходит у некоторых Apiaceae и Amaryllidaceae. Виды Spinifex из Юго-Восточной Азии являются яркими примерами этой адаптации к распространению. [22] Эти злаки часто называют перекати-поле, включая такие виды, как Panicum capillare и Eragrostis pectinacea в Соединенных Штатах. [23]
В семействе пасленовых Solanum rostratum [10] образует перекати-поле.
Распространенные ветром плоды, которые падают или катятся по земле, иногда называемые «падающими плодами», встречаются редко. Некоторые из них технически являются семянками . Сильно раздутые нераскрывающиеся плоды, которые могут способствовать падению, включают Alyssopsis , Coluteocarpus , Physoptychis , Sutherlandia и Physaria . [24]
Очень похожие по привычке на Anastatica , но практически неродственные, спороносные Selaginella lepidophylla ( плауновидный ) и семейство грибов Earthstar ( Geastraceae ). Все они скручиваются в шар в сухом виде и раскручиваются при увлажнении.
Bovista , род дождевиков, использует по сути ту же стратегию распространения.
Министерство сельского хозяйства США классифицировало вездесущие перекати-поле как неместное и чрезвычайно инвазивное растение в Соединенных Штатах. Они считаются ядовитыми по своей природе и вредными во многих отношениях. Перекати-поле процветают на нарушенной почве и являются одним из основных виновников вымирания местных растений и лесных пожаров , будучи легковоспламеняющимися и подпрыгивая или быстро разрастаясь на землях, очищенных от растительности между полями или лесными массивами в качестве противопожарных полос . Несмотря на более чем столетие сотрудничества между правительствами Мексики, Канады и США по борьбе с этим видом, перекати-поле встречается в большинстве регионов Северной Америки. [25]
Некоторые рудеральные виды , которые распространяются как перекати-поле, являются серьезными сорняками, которые значительно способствуют ветровой эрозии на открытых территориях. [ требуется ссылка ] Их воздействие особенно вредно для сельскохозяйственных работ на засушливых землях , где внешнее внесение дополнительной влаги нецелесообразно. Одно исследование показало, что один русский чертополох может удалить до 170 л (44 галлона США) воды из почвы, конкурируя с урожаем пшеницы за один год. [26] Количество воды, удаленной с залежи, более подверженной эрозии, было бы еще более разрушительным.
Иногда случается, что виды крупных перекати-полей, особенно колючие, могут образовывать скопления, которые представляют физическую опасность и могут блокировать дороги и покрывать здания и транспортные средства. Это может произойти, когда заборы и подобные препятствия вызывают накопление, но сорняки также могут перепутываться, пока не образуют кучи, которые больше не могут катиться. Такие кучи могут представлять серьезную угрозу для застрявших транспортных средств или зданий и их пассажиров, особенно потому, что они сухие и легковоспламеняющиеся. Примеры окутывания зданий и транспортных средств были зарегистрированы в основном в западных регионах США. В жилых районах примером может служить город Мобридж, Южная Дакота , где в 1989 году десятки тонн крупных перекати-полей («русский чертополох»), которые созрели в сухом ложе близлежащего озера Оахе, похоронили многие дома так глубоко, что потребовалось механическое оборудование, чтобы удалить их, освободить пассажиров и противостоять опасности пожара. [27] [28]
В феврале 2016 года в австралийском городе Вангаратта произошла значительная вспышка Panicum effusum , которая привлекла международное внимание. Семенные головки сорняка, известного среди местных жителей как «волосатая паника», в некоторых местах образовали несколько метров глубины, заставив жителей тратить несколько часов на его удаление, чтобы снова попасть в свои дома. [29] [30] [31] Местный совет впоследствии сообщил, что рассматривает возможность присоединения больших пылесосов к подметальным машинам в попытке контролировать вспышку. [32]
18 апреля 2018 года сильные ветры и ненадлежащее обслуживание соседних частных земель принесли большое количество перекати-поля в Викторвилль, Калифорния . Примерно 100–150 домов потребовалась помощь от государственных служб после того, как их подъезды были по крайней мере частично заблокированы. Местная пожарная служба приняла участие в уборке, поскольку наплыв перекати-поля представлял как опасность для безопасности, так и опасность пожара. [33]
Похожий инцидент произошел 31 декабря 2019 года, когда сильный ветер снес большое количество перекати-поля в резервации Ханфорд к северо-западу от Ричленда, штат Вашингтон . В некоторых районах перекати-поле образовало кучи глубиной от 4,5 до 6 м (от 15 до 20 футов), погребая под собой автомобили и грузовики и закрывая трассу штата Вашингтон 240 на десять часов, пока дорожные бригады использовали снегоочистители для удаления перекати-поля. [34] [35] [ нужен лучший источник ]
Перекати-поле было замечено как источник проблем для очистных сооружений. В некоторых случаях ненадлежащего ограждения они могут запутаться в электромеханическом оборудовании, таком как осветлители и механические аэраторы, что приводит к увеличению потребления энергии и затрат на рабочую силу, связанных с эксплуатацией и очисткой. [36]
Возникнув в жанре вестерн , перекати-поле часто используется как троп в фильмах и телешоу. В кадрах, снятых в безлюдном и заброшенном месте или вообще в местности с небольшой активностью, можно увидеть перекати-поле, катящееся по пейзажу. [37] [38] [ нужен лучший источник ] Этот мотив стал клише, [39] в результате чего в настоящее время он в основном используется с юмористическим умыслом, например, когда во время сцены наступает короткий, но смущающий момент тишины. Одно из самых известных применений перекати-поле в кино - в начальной сцене фильма «Большой Лебовски» (1998), где оно символизирует «дрейфующую» природу главного героя. [40] [ нужен лучший источник ]
Брамблин и Брамблгаст — покемоны, созданные на основе перекати-поля.
После высыхания и выкорчевывания перекати-поле образует степные курсоры [41] , которые, гонимые ветром, катятся по землям Южной Калифорнии; Аризона, Юта, Нью-Мексико, Техас, северо-западная Мексика и большая часть мексиканской территории к югу от границы. В районе Мехикали их называют cachanillas , что также является демонимом для тех, кто родился и проживает в этой столице Нижней Калифорнии .