ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
Естественное вегетативное размножение
В основе вегетативного размножения растений лежит широко распространенная у них способность к регенерации1, т. е. к возобновлению утраченных органов или частей или вообще к развитию из отдельных участков тела вновь всего растения. У животных способность к регенерации тем сильнее, чем ниже стоит животное в системе.
Среди растений у низших групп, имеющих меньшую дифференциацию клеток, способность к регенерации тоже большая, например, даже у многих мхов почти любые клетки их тела потенциально способны развить новое растение. Но и у многих семенных растений очень небольшие участки их тела, главным образом корня, подземных или надземных побегов (не листьев), тоже способны дать новое растение. При этом в более редких случаях возобновление происходит непосредственно на месте поранения; чаще же где-либо вблизи поранения возникает новообразование или поранение вызывает разрастание уже заложенных, но находившихся в зачаточном состоянии органов.
У одноклеточных растений размножение их путем деления клетки можно считать вегетативным размножением. Многоклеточные и крупные неклеточные водоросли, грибы, лишайники часто размножаются вегетативно, путем случайного, но, несомненно, нередко происходящего отламывания от их таллома отдельных участков, которые благодаря чрезвычайной способности к регенерации развиваются в новые растения. У грибов, мхов, плаунов, селагинелл в простейших случаях вегетативное размножение состоит в том, что старые части таллома или побега отмирают, а более молодые ветви его при этом обособляются и становятся самостоятельными. У папоротников, хвощей подобным же образом происходит отмирание старых участков подземных корневищ и обособление молодых с развившимися из них надземными побегами. Кроме того, у некоторых из этих высших споровых растений вегетативное размножение происходит с помощью так называемых выводковых почек - придаточных почек на листьях, которые, отпадая с материнского растения, прорастают и дают начало новым особям.
287
Среди семенных растений только однолетники и двулетники не размножаются в естественных условиях вегетативно. Среди многолетников же почти все травянистые и многие деревянистые способны так или иначе к вегетативному размножению.
В простейших случаях сравнительно у немногих это происходит путем отделения от материнского растения побегов, развивающихся в новую особь. У рясок таким путем из нескольких перезимовавших экземпляров образуется в несколько недель потомство, покрывающее площадь в полгектара. В связи с этим, вероятно, ряска чрезвычайно редко цветет. У элодеи каждый легко отламывающийся кусочек стебля может развиться в новое растение.
Наиболее широко распространено у семенных растений вегетативное размножение посредством корневищ, надземных ползучих и укореняющихся побегов, луковиц, придаточных почек на корнях.
Рис. 247. Вегетативное размножение земляники надземными ползучими побегами.
Надземные ползучие побеги (плети, усы, столоны) экологически представляют переход от типичных вертикальных стеблей к корневищам. Стелясь по поверхности земли, они в узлах образуют придаточные корни и здесь же, в пазухах листьев, почки, дающие вертикальные, облиственные побеги. Междоузлия ползучих побегов отмирают, и новые растения теряют связь с материнским. Таким образом размножаются земляника (рис. 247), костяника, некоторые лапчатки, живучка ползучая, будра и др. Длина годичного прироста каждой плети колеблется у них от 4 см (у некоторых камнеломок) до 1,5 м (у земляники) и выше. Из одного растения земляники через два года таким способом может образоваться 200 растений, занимающих порядочную площадь.
Корневищами вегетативное размножение происходит у большинства многолетних трав. На коротких корневищах почки сближены, и получаются скученные надземные побеги. На длинных корневищах почки не скучены, и надземные побеги, образующиеся из них, не сближены. По мере сгнивания старых корневищ новые растения становятся вполне самостоятельными. Разрастаясь во все стороны, длиннокорневищные травы быстро заселяют большую площадь2.
Длина ежегодного прироста корневищ достигает у лютичной ветреницы, душицы 5-10 см, у тысячелистника, полевого хвоща - 10-15 см, пырея ползучего, сныть-травы - 25-30 см, иван-чая - 85-100 см, подбела - 100-150 см, сахалинской гречихи - 150-300 см.
Благодаря вегетативному размножению корневищами, видовой состав наших лугов, скашиваемых обычно во время цветения злаков, почти не изменяется. Некоторые корневищные растения (например, ползучий пырей, сныть-трава и др.) в посевах являются трудно искоренимыми сорняками.
288
Луковицами размножаются многие травянистые, главным образом однодольные растения из семейств лилейных и амариллисовых (луки, чеснок, тюльпаны, гиацинт, нарцисс, лилии, гусиный лук и др.). У некоторых луковицы образуются также в пазухах листьев надземных стеблей (у Lilium bulbiferum, зубянки и др.) или в соцветиях (у Allium oleraceum, Al. scordoprasum, чеснока и др.); в последнем случае цветков образуется значительно меньше или совсем не бывает.
В некоторых местах нашей черноземной полосы в 1 га пахотного слоя почвы находили 400-600 кг луковичек сорного дикого чеснока (Allium rotundum); на ту же площадь высевают всего 90-100 кг зерна пшеницы.
Клубни, служащие для вегетативного размножения, бывают стеблевого и корневого происхождения, притом те и другие могут быть подземные и надземные.
Очень распространено вегетативное размножение придаточными почками, образующимися на корнях и развивающимися в надземные побеги, так называемые корневые отпрыски. Новые растения становятся вполне самостоятельными после отмирания корней, соединявших их с материнским.
Такую корневую поросль образуют многие растения (см. стр. 243).
В каких громадных размерах может проявляться способность растений к вегетативному размножению, показывает еще следующий пример. В Норвегии на 1 га3 были найдены корневища и корни сорняков, на которых было способных к развитию почек: лилового осота, или будяка, - 5,25 млн., полевого (желтого) осота - 16,6 млн., мать-и-мачехи - около 26 млн ., пырея ползучего - около 260 млн. Для сравнения нужно указать, что на 1 га высевают не более 3-4 млн. зерен пшеницы.
У некоторых растений в пазухах листьев, в соцветиях вместо цветков образуются маленькие облиственные побеги4, отпадающие затем с материнского растения и укореняющиеся. Иногда такие растения называют живородящими, так как раньше ошибочно считали, что у них прорастают семена на материнском растении. Распространены они главным образом в полярных, высокогорных или степных местностях, где вследствие краткости вегетационного периода семена могут не вызреть. Таковы степной мятлик (Poa bulbosa), некоторые камнеломки (Saxifraga nivalis, cernua), очитки (Sedum villosum, dasyphyllum), ситники (Juncus supinus, alpinus), некоторые арктические овсяницы (Festuca) и др.
У многих водных, главным образом плавающих, растений под осень образуются на вершинах стеблей или на особых боковых побегах особые зимующие почки, которые наполняются крахмалом и опускаются на дно или вместе с материнским растением, или отделившись от него. Весной после сгнивания материнского растения они всплывают наверх вследствие развития воздухоносных полостей и развиваются в новые растения. Так происходят перезимовка и вегетативное размножение у пузырчатки, телореза, лягушатника, урути, некоторых рдестов и др.
289
1 От латинского "регенерацио" - возрождение, обновление.
2 Если на корневище образуется в первый год только 5 надземных побегов и размножение будет совершаться таким же образом беспрепятственно в следующие годы, причем надземные побеги будут каждую осень отмирать, то на десятый год вырастет свыше 10 млн. новых побегов.
3 Подсчет производился на метровых площадках; при пересчете на гектар возможна, конечно, некоторая неточность суммарных цифр.
4 Иногда их называют выводковыми почками.