АЕРОХОРІЯ - АЕРОХОРНІ ДІАСПОРИ
Парячі діаспори нашої першої групи - це так звані пилувате насіння ряду сімейств, що відрізняються надзвичайно високою плідністю: грушанкових, орхідних, близьких до них бурманнієвих (Burmanniaceae) і корсієвих (Korsiaceae), непентових, заразихових, деяких геснериєвих та ін. а маса одного насіння — соті або тисячні частки міліграма. Крім того, в інших видів насіння має міхурово здуту оболонку (рис. 58, а). Такі ідеальні парителі піднімаються дуже слабкими висхідними струмами повітря і тривалий час не осідають, потрапляючи в зони різних повітряних потоків. Види з пилуватим насінням - це найчастіше або епіфіти тропічних лісів, або наземні низькорослі рослини густих тінистих лісів, глибоких ущелин, розщелин скель, т. е. таких місць проживання, де завжди панує безвітря.
Діаспори з парашутом, навпаки, властиві мешканцям відкритих просторів. Парашутним пристосуванням найчастіше служить пучок волосків - чубчик. Волосоподібні придатки різного типу зустрічаються на насінні, горішках, сім'янках, зернівках у різних сімействах. Незалежно від морфологічної природи волоски гігроскопічні. Тільки в сухому повітрі чубчики розправляються і можуть бути літальним апаратом. Тому в суху спекотну погоду діаспори відносяться поривами вітру зі своїх вмістилищ (кошиків, коробочок тощо), а потім, потрапляючи у висхідні потоки повітря, піднімаються на значну висоту.
Волоски можуть покривати рівномірно всю поверхню плода або насіння, знаходитися біля їх основи (насіння верб і тополь, горіхи рогозів; див. рис. 11, а) і т. п. Але більш ефективні і набагато частіше зустрічаються чубчики на верхівці насіння (рис. 58, б, б) чи плоду. Такі чубчики типові для складноцвітих (див. рис. 31). Становищечубчик вище центру тяжкості надає діаспорі стійке положення в повітрі, особливо якщо чубчики підняті на особливих виростах («носиках»), як у кульбаб, козлобородників та ін (рис. 31, а, 58, г).
Чубчики на верхівці насіння та плодів, як це видно на малюнках, зазвичай мають форму зверненого конічного парашута, що також підвищує поперечну стійкість діаспор. Але основне значення такої форми парашута полягає в тому, що він утворює позитивний кут атаки щодо горизонтальних потоків повітря і, отже, підвищує динамічну підйомну силу, що діє діаспору. Важливе аеродинамічний значення має також лабільність форми чубків: при горизонтальних поривах вітру вони сплющуються, тобто кут атаки зростає до 90 ° і парашут перетворюється на вітрило, що чинить максимальний опір повітряному потоку, що сприяє далекому занесення плодів і насіння. Коли вітер стихає, форма парашута відновлюється, і ці діаспори знову можуть парити до поривів вітру. Найбільш досконалі перисті чубчики, властиві багатьом складноцвітим (рис. 31, г, 58, г).
Перисті дуже довгі і колінчасто вигнуті остюки на зернівках ковили і аналогічні їм вирости (рис. 9, г) при горизонтальних поривах вітру служать вітрилом, а в турбулентних потоках діють за принципом гелікоптера, тобто сприяють підйому діаспори.
Плануючі плоди та насіння принципово відрізняються від ширяючих і своєю морфологією, і аеродинамічними властивостями, і, отже, характером польоту.
Під плануванням розуміють політ зі зниженням по похилій траєкторії під дією сили тяжіння. Траєкторія такого польоту буде тим довшою, чим повільніше відбувається зниження,
Мал. 58. Анемоаерохорні діаспори.
а-насіннязаразихи (Orobanche ситапа), б - насіння кипрія (Epilobium montanum), - насіння ваточника (Asclepias syriaca), г - плід козлобородника (Tragopogon dubius), д, е - насіння бігноній (Bignonia sp., В. fraxinifolia) - Насіння діоскореї (Dioscorea dodecanetira) (а-в, д - по Ульбріху, г, е, ж - по Веттштейну).
що досягається наявністю аеродинамічних поверхонь, таких, як крила планера. Плануючі плоди та насіння також забезпечені крилоподібними придатками різного походження, дуже різних розмірів, контурів та інших параметрів.
З аеродинаміки відомо, що при плануванні дальність польоту по горизонталі визначається висотою зльоту або для наших об'єктів висотою, з якої падає діаспора. З кожним метром висоти зльоту (або падіння) дальність переміщення по горизонталі зростає на 10—30 м-коду, а при вітрі ще більше. Ось чому крилаті плоди та насіння властиві переважно високостовбурним деревам або ліанам.
Виділені нами 2 групи планують діаспори істотно відрізняються аеродинамічно. У першої групи центр тяжкості збігається із центром тиску, [1] внаслідок чого вони знижуються без обертання. Другу групу складають діаспори, у яких ці центри не збігаються, що викликає обертання планера при падінні.
У плодів і насіння першої групи насіння займає центральне положення, а крила або двосторонньо-симетричні, або рівно-
Мал. 59. Авторуючі діаспори.
а, б - крилатки клена і ясена, в - насіння сосни, г - горіх айланту; суцільною стрілкою показані осі обертання, штриховий - напрямок обертання (за Левіною, 1967а).
мірно оточують насіння. До цієї групи належать насіння багатьох бігнонієвих, діоскорейних, деяких логанієвих (Norrisia), маренових (Cinchona), фіалкових (дерев'яні ліани).Anchietea, Agamea), а також крилаткоподібні боби птерокарпуса, крилатки берези, в'яза, птелеї, птекарарії та ін (рис. 12, в, 35, а, в, 58, д-ж).
Геміанемохорні діаспори – група дуже збірна. Загальна їх риса — низька аеродинамічна якість: вони або зовсім не мають ніяких анемохорних придатків, або ці придатки малоефективні для масивних діаспор, що їх несуть.
Зазначимо, що всі названі тут види – трав'янисті, часто низькорослі рослини. Їх вкрай різнорідні плоди та насіння не ширять і не планують у повітрі. Вітер лише відносить їх на деяку відстань від материнської рослини.
[1] Центром тиску називають точку застосування повної аеродинамічної сили, тобто результуючої підйомної сили та лобового опору.