Перекати -поле — структурная часть надземной анатомии ряда видов растений . Это диаспора , которая после созревания и высыхания отрывается от корня или стебля и скатывается под действием силы ветра . У большинства таких видов перекати-поле представляет собой, по сути, все растение, за исключением корневой системы, но у других растений вместо этого могут отделяться полые плоды или соцветия . [1] Ксерофитные виды перекати-поле чаще всего встречаются в степных и засушливых экосистемах , где частые ветра и открытая среда позволяют перекатываться без препятствий. [2]
За исключением первичной сосудистой системы и корней, ткани структуры перекати-поле мертвы; их смерть является функциональной, поскольку необходимо, чтобы структура постепенно разлагалась и разваливалась, чтобы ее семена или споры могли выйти во время кувырканья или прорасти после того, как перекати-поле остановилось во влажном месте. В последнем случае многие виды перекати-поле раскрываются механически, высвобождая семена по мере их набухания при впитывании воды. [3]
Диаспора перекати-поле разносит семена, но стратегия перекати-поле не ограничивается семенными растениями ; некоторые виды спороносных криптогамов , такие как Selaginella , образуют перекати-поле, а некоторые грибы, напоминающие дождевики , высыхают, вырываются из своих прикреплений и точно так же кувыркаются ветром, разбрасывая споры по ходу движения. [4] [5]
Стратегии распространения перекати-поле необычны среди растений; большинство видов распространяют свои семена с помощью других механизмов. Многие перекати-поле приживаются на рыхлой почве как оппортунистические сельскохозяйственные сорняки . Перекати-поле зарегистрированы в следующих группах растений: [6]
В семействе Amaranthaceae s.l. (т.е. в широком смысле включает Chenopodiaceae ), несколько однолетних видов рода Kali являются перекати-поле. Считается, что они родом из Евразии , но когда их семена попали в Северную Америку вместе с сельскохозяйственными семенами, они натурализовались на больших территориях. В киножанре вестернов они уже давно стали символами приграничных территорий. Кали козелок – это так называемый «русский чертополох». Это однолетнее растение, которое после отмирания отламывается у основания стебля и образует перекати-поле, разбрасывающее семена по мере того, как ветер катит их. [7] Говорят, что он прибыл в Соединенные Штаты с партиями семян льна в Южную Дакоту , возможно, около 1870 года . [8] В настоящее время это ядовитый сорняк по всей Северной Америке, доминирующий в нарушенных средах обитания, таких как обочины дорог, возделываемые поля, эродированные склоны и засушливые районы с редкой растительностью. Хотя козелок Кали является неприятным сорняком, он также является полезным кормом для скота на засушливых пастбищах. [9]
Другие представители семейства Amaranthaceae (sl), образующие перекати-поле, включают виды Kochia , [10] [11] Cycloloma atriplicifolium и Corispermum hyssopifolium , [10] которые называются равнинным перекати-поле. [12] Atriplex rosea называют кувыркающимся оракулом или кувыркающимся оракулом. [13] [14]
Среди Amaranthaceae ( ss ), образующих перекати-поле, есть несколько видов Amaranthus , такие как Amaranthus albus , произрастающий в Центральной Америке , но инвазионный в Европе , Азии и Австралии ; и Amaranthus graecizans , произрастающий в Африке , но натурализованный в Северной Америке. [15] Amaranthus Retroflexus , произрастающий в тропиках Северной и Южной Америки, стал почти космополитичным в основном как сорняк, но, как и многие другие виды Amaranthus , он также широко ценится в качестве корма для животных и в качестве пищи для человека, хотя его следует использовать с осторожностью, чтобы избежать токсичности. [16]
Несколько южноафриканских родов семейства Amaryllidaceae производят высокооптимизированное перекати-поле; их соцветия представляют собой шаровидные зонтики с длинными спицеобразными цветоножками , которые либо находятся на уровне земли, либо отрываются, когда стебли высыхают. Когда семена созревают, плоды остаются прикрепленными к цветоносам , но стебель зонтика отделяется, позволяя шарам кататься на ветру. Легкие, открытые, шаровидные структуры образуют очень эффективные диаспоры перекати-поле, семена которых обычно опадают в течение нескольких дней, поскольку фолликулы разрушаются под действием катания. Семена мясистые, недолговечные и быстро прорастают там, где приземляются. Будучи ядовитыми и неприятными, они не привлекают животных-кандидатов на транспортировку, поэтому скатывающаяся диаспора является очень эффективной стратегией распространения таких растений. Роды с такими средствами распространения семян включают Ammocharis , Boophone , Crossyne и Brunsvigia . [17]
Некоторые виды Apiaceae образуют перекати-поле из цветочных зонтиков, как и некоторые Amaryllidaceae. [1]
Из семейства Asteraceae василек Centaurea diffusa образует перекати-поле. Он произрастает в Евразии и натурализован на большей части территории Северной Америки . Также из семейства Asteraceae лессингия железистая , родом из Америки, иногда образует перекати-поле; он растет на песчаных почвах в пустынных районах, чапарале и открытых сосновых лесах запада США. [18]
У Brassicaceae , Sisymbrium altissimum , Crambe maritima , Lepidium и воскресного растения Anastatica образуют перекати-поле .
Из семейства Caryophyllaceae садовое растение «детское дыхание» ( Gypsophila метельчатая ) дает сухие соцветия, образующие перекати-поле. В некоторых частях центральной и западной части Северной Америки он стал обычным сорняком во многих местах, включая сенокосы и пастбища. [19]
В семействе бобовых ( Fabaceae ) Baptisiatinctoria и некоторые виды Psoralea производят перекати-поле. У Psoralea перекати-поле отделяется от растения путем опадения стебля. [20]
У Plantaginaceae Plantago cretica образует перекати-поле.
Соцветия, действующие как кувыркающиеся диаспоры, встречаются у некоторых трав , в том числе у Schedonnardus метельчатой и у некоторых видов Eragrostis и Aristida . [21] У этих растений соцветия отрываются и падают на ветру, а не все растение, как это происходит у некоторых Apiaceae и Amaryllidaceae. Виды Spinifex из Юго-Восточной Азии являются яркими примерами такой адаптации к расселению. [22] Эти травы часто называют перекатывающимися травами, включая такие виды, как Panicum capillare и Eragrostis pectinacea в Соединенных Штатах. [23]
Из семейства пасленовых Solanum rostratum [10] образует перекати-поле.
Разносимые ветром плоды, которые падают или катятся по земле, иногда называемые «кувыркающимися плодами», встречаются редко. Некоторые из них технически больны . К сильно раздутым нераскрывающимся плодам, которые могут облегчить опрокидывание, относятся Alyssopsis , Coluteocarpus , Physoptychis , Sutherlandia и Physaria . [24]
Очень похожи по габитусу на Anastatica , но практически не связаны между собой спороносная Selaginella lepidophylla ( ликопод ) и грибы семейства земных звезд ( Geastraceae ). Все они скручиваются в клубок при высыхании и разворачиваются при увлажнении.
Bovista , род дождевиков, использует по существу ту же самую стратегию расселения.
Министерство сельского хозяйства США классифицировало вездесущее перекати-поле как неместное и чрезвычайно инвазивное растение в Соединенных Штатах. Они считаются вредными по своей природе и вредными во многих отношениях. Перекати-поле процветает в нарушенной почве и является основной причиной исчезновения местных растений и лесных пожаров , поскольку они легко воспламеняются и перепрыгивают или быстро растут на очищенных от растительности землях между полями или лесными участками в качестве противопожарных преград . Несмотря на более чем столетнее сотрудничество между правительствами Мексики, Канады и США в борьбе с этим видом, перекати-поле встречается в большинстве регионов Северной Америки. [25]
Некоторые рудеральные виды , распространяющиеся в виде перекати-поля, являются серьезными сорняками, которые значительно способствуют ветровой эрозии на открытых территориях. [ нужна цитата ] Их воздействие особенно вредно для сельскохозяйственных операций на засушливых землях , где внешнее применение дополнительной влаги нецелесообразно. Одно исследование показало, что один русский чертополох может удалить из почвы до 167 литров (44 галлона) воды, конкурируя с урожаем пшеницы за один год. [26] Количество воды, удаляемой с залежей, более подверженных эрозии, будет еще более разрушительным.
Иногда случается, что виды крупных перекати-поле, особенно если они колючие, могут образовывать физически опасные скопления, блокировать дороги, покрывать здания и транспортные средства. Это может произойти, когда заборы и подобные препятствия вызывают скопление, но сорняки также могут запутывать друг друга, пока не образуют кучи, которые больше не могут катиться. Такие сваи могут представлять серьезную угрозу для застрявших в ловушке транспортных средств или зданий и их жителей, особенно потому, что они сухие и легковоспламеняющиеся. Примеры окутанных зданий и транспортных средств были зафиксированы в основном в западных регионах США. В жилых районах примером может служить город Мобридж, Южная Дакота , где в 1989 году десятки тонн крупных перекати-поле («русский чертополох»), созревших в высохшем русле близлежащего озера Оахе, погребли многие дома настолько глубоко, что механическое оборудование было повреждено. необходимо снять его, освободить находящихся в помещении людей и принять меры по предотвращению пожара. [27] [28]
В феврале 2016 года в австралийском городе Вангаратта произошла крупная вспышка Panicum effusum , которая привлекла международное внимание. Семенные головки сорняка, известные как «волосатая паника», в некоторых местах накопились на глубину несколько метров, что вынудило жителей потратить несколько часов на их удаление, чтобы восстановить доступ к своим домам. [29] [30] [31] Впоследствии местный совет заявил, что рассматривает возможность установки больших пылесосов на подметальные машины в попытке контролировать вспышку. [32]
18 апреля 2018 года сильный ветер и небрежное обслуживание соседних частных земель принесли большое количество перекати-поле в Викторвилл, штат Калифорния . Примерно от 100 до 150 домов потребовалась помощь государственных служб после того, как их подъезды были хотя бы частично заблокированы. Местная пожарная часть приняла участие в уборке, поскольку наплыв перекати-поле представлял угрозу как безопасности, так и пожара. [33]
Похожий инцидент произошел 31 декабря 2019 года, когда сильный ветер сместил большое количество перекати-поле в резервации Хэнфорд к северо-западу от Ричленда, штат Вашингтон . В некоторых районах перекати-поле накапливалось на глубине от 15 до 20 футов (от 4,6 до 6,1 метра), засыпая легковые и грузовые автомобили и закрывая шоссе 240 штата Вашингтон на десять часов, в то время как дорожные бригады использовали снегоочистители для удаления перекати-поле. [34] [35] [ нужен лучший источник ]
Было замечено, что перекати-поле вызывает проблемы на очистных сооружениях. В некоторых случаях неправильного ограждения они могут запутаться в электромеханическом оборудовании, таком как осветлители и механические аэраторы, что приведет к увеличению энергопотребления и затратам труда, связанным с эксплуатацией и очисткой. [36]
Зародившись в жанре вестерн , перекати-поле часто используется в качестве образа в фильмах и телешоу. В кадрах, снятых в пустынном и безлюдном месте или вообще в месте 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 юмористическими намерениями, например, когда во время сцены возникает короткий, но смущающий момент молчания. Одно из самых известных применений перекати-поле в кино - во вступительной части фильма « Большой Лебовски» (1998), где оно символизирует «дрейфующую» природу главного героя. [40] [ нужен лучший источник ]
После высыхания и выкорчевывания перекати-поле образуют степные курсоры [41] , которые, подгоняемые ветром, катятся по землям Южной Калифорнии; Аризона, Нью-Мексико, Техас, северо-запад Мексики и большая часть территории Мексики к югу от границы. В районе Мехикали их называют качанильяс , что также является демонимом для рожденных и проживающих в этой столице Нижней Калифорнии .
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite report}}
: CS1 maint: местоположение ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )