Войти
Первые посевные растения появились в конце Девон 370 миллионов лет назад. Давление отбора, определяющее размер семян, обусловлено физическими и биологическими источниками, включая засуху, хищничество, конкуренцию проростков и проростков , оптимальную глубину покоя и распространение.
Двойной кокос - самый крупный из известных семян в мире Современные размеры семян варьируются от 0,0001 мг в семенах орхидей до 42 кг в двойных кокосах. Более крупные семена обладают большим количеством метаболических резервов в зародышах и эндоспермом, доступным для рассады, чем более мелкие семена, и часто способствуют укоренению при низкой доступности ресурсов. Тем не менее, семена меньшего размера можно производить в больших количествах, что может дать больше потомства и иметь больше шансов на распространение некоторых семян в подходящей среде обитания. Этот компромисс между размером и количеством семян привел к появлению широкого диапазона размеров и количества семян в ответ на давление экологической селекции.
Ни одно отдельное событие, такое как большое расхождение в филогении засеянных растений, не рассматривается как причина серьезных расхождений в размере семян. Скорее, небольшие события, как полагают, происходят довольно последовательно во времени с незначительным эволюционным влиянием.
Виды, растущие в затененной среде, как правило, дают более крупные семена, а более крупные посевные виды имеют более высокую выживаемость проростков в низких -световые условия. Увеличенные метаболические резервы более крупных семян позволяют первым побегам вырасти выше, а листьям - шире быстрее, чтобы конкурировать за то небольшое количество доступного солнечного света. Несколько крупных деревьев с семенами, которые произрастают в закрытых лесных участках с навесом, таких как старовозрастные леса, представляют собой множество видов дуба, гикори, пекан и ореховый орех деревья.
Считается, что мелкие семена преобладают в засушливых пустынных условиях. В некоторых пустынных системах подавляющее большинство однолетних семян весят от нуля до двух миллиграммов. небольшой размер семян может быть благоприятной адаптацией для пустынных растений по нескольким причинам. Было обнаружено, что мелкие семена могут храниться в сухих условиях в течение нескольких лет без высыхания. Кроме того, во многих случаях для десертов бывают сезоны дождей, которые дают возможность маленьким семенам прорасти в условиях, когда есть достаточно внешних ресурсов. Из-за того, что семена имеют большое значение для прорастания при наличии воды, семена часто ощущают присутствие воды и используют ее как сигнал для прорастания. Кроме того, многие пустынные растения развили способность производить часть своих семян, чтобы они не прорастали одновременно с остальными семенами растения, что является гарантией безопасности, известной как хеджирование ставок, при котором, если большинство семян семена растения прорастают за один раз, а затем погибают из-за дождя, за которым следует засуха, потенциал растения для получения успешного потомства не полностью утрачен.
Granivors (те, которые питаются семенами и зерном) могут выборочно поедать семена меньшего или большего размера, отдавая предпочтение семенам с противоположной стороны спектра. Обычно зерноядный хищник со стороны грызунов, которые выборочно питаются более крупными семенами, приводит к более высокой пригодности более мелких семян (например, кенгуровые крысы в пустынных системах выборочно кормятся более крупными семенами в семенном банке. Аналогичным образом, иногда более мелкие семена выборочно поедаются, например, с австралийскими зерноядными муравьями, которые способны переносить только более мелкие семена.
Конкуренция между сеянцами за ограниченные ресурсы может привести к селективному давлению на размер семян. В плотных матах конкурирующих сеянцев, те из более крупных семян имеют более высокую выживаемость из-за их способности быстрее вырастить более высокие побеги и более широкие листья и, таким образом, превзойти более мелкие засеянные сеянцы за ресурсы. Пророщенные сеянцы из более крупных семян также могут пережить более мелкие засеянные сеянцы, которые не могут жить так долго от их запаса энергии.
Если есть селективное давление, способствующее выживанию семян, закопайте Если глубже в почве, семена большего размера могут развиваться из-за их больших запасов энергии, необходимых для прорастания с большей глубины. Одним из таких факторов давления, вызывающих этот тип отбора, является повторение пожаров (например, в прериях тепло от огня может повредить или убить семена у поверхности почвы, но оставить семена заглубленными глубже и невредимыми).
Чем меньше семена, тем дальше они могут рассредоточиться, что может быть полезно для избежания конкуренции с братьями и сестрами и родителем, а также для увеличения шансов на то, что некоторые семена рассыпаются в подходящие место обитания. Рассеивание может также привести к большей приспособленности в будущих поколениях, если дальнейшие рассредоточенные особи с большей вероятностью перекрестно опыляются с неродственными особями, что приведет к большей генетической изменчивости. Тип распространения семян сильно коррелировал с размером семян во флорах по всему миру. Как правило, семена размером менее 0,1 мг часто распределяются без посторонней помощи (рассеиваются ветром), семена крупнее 100 мг часто рассеиваются позвоночными животными или водой, а семена от 0,1 до 100 мг рассеиваются с помощью большого количества различных способов распространения, включая распространение с помощью большое разнообразие животных.
С момента появления первых растений с семенами ~ 370 миллионов лет назад наибольшее изменение размера семян было обнаружено при расхождении голосеменных растений и покрытосеменные - около 325 миллионов лет назад, но в целом расхождение в размерах семян, по-видимому, происходит относительно постоянно в течение эволюционного времени. Было обнаружено, что масса семян является филогенетически консервативной, при этом большая часть различий в средней массе семян в пределах типов распространения семян (режимы распространения) является филогенетической. Этот тип информации дает нам представление о том, как увеличивался размер семян. Датирование окаменелых семян разного размера и сравнение их с наличием возможных рассеивателей животных и условиями окружающей среды того времени - еще один метод, используемый для изучения эволюции размера семян. Условия окружающей среды, по-видимому, оказали большее влияние на изменение размера семян по сравнению с присутствием животных-диспергаторов. Одним из примеров изменения размера семян в зависимости от условий окружающей среды является обильная замкнутая лесная растительность, отбирающая семена большего размера в эпоху эоцена. Общее увеличение или уменьшение размера семян с течением времени не было обнаружено, вместо этого было обнаружено колебание размера семян в соответствии с условиями окружающей среды маастрихта, палеоцена, эоцена, олигоцен, миоцен и плиоцен эпохи. Сегодня мы также наблюдаем закономерность распределения семян по размеру и глобальных условий окружающей среды, при которых наибольший средний размер семян приходится на тропические леса, а во всем мире происходит резкое уменьшение размера семян по мере смены типа растительности на нелесный.
