Augu organisms

Pēctecība un zonēšana

No augu atlieku un ziedputekšņu pētījumiem, kas saglabājušies ļoti skābos purvu nogulumos, un no mūsdienu ledāju novērojumiem ir zināms, ka veģetācija uz dienvidiem no ledāja frontes ziemeļu puslodē tika pārvietota tādā pašā veidā kā veģetācija tiek zonēta mūsdienās: tundra noticis zonā, kas ir vistuvāk ledam; skujkoku meži notika siltākā un sausākā zonā uz dienvidiem; un lapu koku meži notika vēl tālāk uz dienvidiem. Mainoties biotopam - tas ir, kad ledus ledus izkusa un ledāja fronte atkāpās -, veģetācija migrēja uz jauno ainavu: vispirms tundras pionieru sugas - daži izturīgi maz augoši vai garozas ķērpji un maza auguma sūnas - kam seko pundurie vītoli un bērzs un galu galā pilns tundras augu klāsts. Tā kā klimatam turpināja uzlaboties, mežs sekoja vienmēr, pēc modeļa, ar dažiem pionieriem, kam sekoja pilns mežam raksturīgo sugu klāsts.

• 

• 

Iebrukuma process jaunā ainavā, kuru augi iepriekš nav izmantojuši, jau sen tiek saukts par primāro pēctecību. Šajā gadījumā pēctecība bija reakcija gan uz jauna dzīvotnes pieejamību, gan klimatisko sasilšanu, kas ļāva tundru aizstāt ar mežu un skujkoku mežu galu galā ar lapu koku mežu, turpinot sasilšanu. Turpmāka sasilšana var izraisīt lapkoku mežu aizstāšanu ar zālājiem, kā tas visā pasaulē ir noticis pie stepju vai prēriju meža robežas, reaģējot uz klimatiskajām izmaiņām pēdējos gadsimtos. Šo robežu spēcīgi ietekmē ugunsgrēki, kas visu laiku ir plūduši zālājus. Traucējumi, piemēram, izcirtumi lauksaimniecībai, ugunsgrēki, slimības un vētras, kas ir pietiekami smagas, lai mežā parādītos spraugas, var sākt secīgas izmaiņas, kas arī atjauno normālu veģetāciju šajā klimatiskajā zonā.

Lielā daļā tropu, kur meži ir iznīcināti lielās platībās, lai veidotu ganības, neeksistē apstākļi, kas varētu būt normāli pēctecīgi traucējumu izraisītās spraugas citādi neskartā mežā, un teritorijas ir pastāvīgi nabadzīgas. Procesa laikā veidojas pļavas, krūmāji vai dažreiz pļava. Vairāk nekā trešdaļa Indijas sauszemes platību šādā veidā ir nabadzīga un tiek zaudēta lauksaimniecībai, mežiem vai mežsaimniecībai.

Ekosistēmas un biosfēra

Zemes plānais apvalks, kas atbalsta dzīvību, sniedzas ne vairāk kā pāris pēdu dziļumā okeānu dziļuma nogulumos un dažus desmitus tūkstošu metru atmosfērā, kur varētu izdzīvot ziedputekšņu graudi vai citas sporas. Tieši šis plānais slānis uz Zemes virsmas ir biosfēra - vieta, kur notiek dzīvība. Cilvēka darbība ir neatgriezeniski mainījusi Zemi, veidojot pašreizējo biosfēru, un cilvēki tagad ir spēks turpmākām neatgriezeniskām pārmaiņām.

Izkliede un kolonizācija

Augu izplatīšanas pa Zemes virsmu metodes ir tikpat daudzveidīgas un sarežģītas kā paši augi. Visbiežāk sastopamie augi ir sīkakmeņi, kas ātri vairojas un kuru sporas var pārnēsāt vējš un ūdens, kā arī putni un citi dzīvnieki.

Starp sēklaugiem, kuru izplatības līmeņi ir mazāk mobili, pašreizējā augu izplatības skaidrojumi kļūst sarežģītāki un ietver tik pamatīgas izmaiņas evolūcijas laikā kā Pangea sabrukums pirms apmēram 300 miljoniem gadu, Atlantijas okeāna atvēršana un izolācija. no Ziemeļamerikas un Dienvidamerikas, Austrālijas un Madagaskaras no lielākiem kontinentālajiem sauszemes lielumiem. Progresīvā izolācija radīja endemismu, evolūcijas novirzes, kas bija pietiekamas, lai iegūtu veselas floras, kas raksturīgas konkrētam reģionam, ar daudzām sugām, pat ģintīm, kas citur nav zināmas. Vulkānu salas ir daudz jaunākas par kontinentiem, un tās atbalsta floru, kas iegūta no nejaušiem iebrucējiem, kurus pārvadā vējš, jūra vai dzīvnieki, ieskaitot cilvēkus. Arī salu floras pārstāvji izrāda endēmismu. Angļu dabaszinātnieka Čārlza Darvina novērojumi par Galapagu salu faunu un floru pie Dienvidamerikas rietumu krasta lika viņam atpazīt vispārējo biotisko evolūcijas procesu. Salām ir dažāda forma un klimats, tās ir atšķirīgā mērā izolētas viena no otras un no kontinenta, un tās atbalsta ļoti daudzveidīgu floru un faunu, kas nepārprotami iegūta no Dienvidamerikas, bet izolācijas laikā pārveidota, lai saturētu salām raksturīgās formas.

Ir dažādi mehānismi sporu un sēklu izkliedēšanai piemērotā laikā un piemērotos biotopos, lai nodrošinātu jaunā auga izdzīvošanu. Mežos, kas pielāgoti ugunsgrēkam, priedes var palikt slēgtas, līdz notiek ugunsgrēks. Uguns karstums atver čiekurus un atbrīvo sēklas uguns apdzīvojamā biotopā, kur sēklas dīgst, iespējams, stimulē karrikīni, dūmu augšanas regulatori. Stādi atrod augsni ar barības vielu pārpilnību, ko atstāj organisko vielu sadedzināšana un samazināta citu augu konkurence. Koku sēklām bieži ir “spārni”, kas vējam ļauj tos plašāk izplatīt. Citiem augiem, piemēram, dadžiem un diždadžiem, ir zirnekļi vai citi piedēkļi, kas pieķeras dzīvniekiem un iegūst plašu izplatību apgabalos, kurus tie apmeklē. Vēl citiem ir izstrādāti sarežģīti mehānismi, lai izplatītos caur sakneņiem, stublājiem vai citiem veģetatīvās izplatības veidiem. Dažiem augiem nav nozīmīgu izkliedes mehānismu, un tādējādi sēklas nonāk tuvu mātes augam.

Īpaši pēdējo divu gadsimtu laikā cilvēka darbība gan apzināti, gan netīši ir izplatījusi augstākos augus un daudzas no tiem baktēriju, sēnīšu un kukaiņu sērgas ap Zemes virsmu. Starp augstākajiem augiem ir daudz piemēru; lai arī daudzi no šādiem augiem ir bijuši labdabīgi un daži acīmredzami izdevīgi, citi ir postoši. Koku sugas ir brīvi pārvietotas visā pasaulē, dažreiz ar ievērojamu efektivitāti. Piemēram, Monterejas priede (Pinus radiata) ir mazspējīgs un neproduktīvs koks Kalifornijas piekrastē, bet straujās stādījumu augšanas rezultātā Jaunzēlandē tas ir kļuvis par galveno koksnes koku. Gumijas koks (Hevea) 19. gadsimtā tika pārvests no Brazīlijas mitrajām tropēm uz Java un citur Klusā okeāna dienvidu daļā, kur tā lieliskā izaugsme, bez slimībām un konkurentiem, kas to ietekmē tās dzimtajā Amerikas dzīvotnē, gandrīz iznīcināja Brazīlijas gumijas tirgus. Citas netīšas ieviešanas ir bijušas tālu no labdabīgas; daži ir ļoti nabadzīgi ainavu. Cheatgrass jeb pļavas broms (Bromus tectorum), piemēram, ir ikgadēja zāle, ko no Eiropas un Transkaspijas stepēm ieved sausajos starpmontāna rietumos Ziemeļamerikā, iespējams, kā piemaisījumu lopbarībā 19. gadsimta otrajā pusē. Tā ir agresīva invazīva suga un ātri izplatās, kļūstot par pastāvīgu zemes segumu plašās teritorijās. Iekārta sezonas sākumā pabeidz dzīves ciklu, izveido sēklas un visu atlikušo gadu paliek kā nepārtraukta sausas zāles sega, kas nav paredzēta lopbarībai. Tomēr tajā ir uguns, kas mainās un var pat iznīcināt vietējo veģetāciju.

Augu slimības un kaitēkļi cilvēku darbības dēļ netīši izplatījušies visā pasaulē. Šādas slimības joprojām rada lielas izmaksas, jo tās pakāpeniski noplicina veģetāciju. Vienu no visdziļākajām izmaiņām jebkurā mežainā reģionā izraisīja kastaņu pūtītes (Cryphonectria parasitica, agrāk Endothia parasitica) ievešana Ziemeļamerikā. Sēne, kas ievesta no Āzijas, atrada mājas Ziemeļamerikas austrumu daļas fagacejās, bet bija nāvējoša Amerikas kastaņai (Castanea dentata) - dominējošajai ekstensīvo audžu sugai Apalaču dienvidu daļā un citur. Kādreiz parastais un populārais ēnu koks, kā arī gluds graudainas, viegli apstrādātas koksnes un bagātīgā masta avots, kas bija viens no vietējiem savvaļas tītaru un citu dzīvnieku galvenajiem ēdieniem, amerikāņu kastaņai nekad neizveidoja izturību pret šo tagad plaši izplatīto sēni., kam ir vairāki saimnieki fagacejā un kas ražo vēja radītas sporas.

Amerikāņu goba (Ulmus americana), kas ir lielisks līdzenumu mitro koku koks visā Ziemeļamerikas austrumu daļā, cieta līdzīgu, bet ne tik visaptverošu zaudējumu, izpostot citu eksotisko sēni - holandiešu gobas slimību (Ceratocystis ulmi), kas tika ievesta no inficētās koksnes no Eiropas, iespējams, 1900. gadu sākumā. Sēnīti izplata divas goba mizas vaboles. Atsevišķi koki dažreiz daudzus gadus izvairās no sēnītes, bet galu galā padodas, pirms 20. gadsimta sākumā sasniedza lielos izmērus, kas bija izplatīti visā tā izplatības areālā.

Ietekme uz cilvēkiem uz augiem un dabiskajām kopienām

Cilvēki daudzu tūkstošu gadu laikā ir ietekmējuši dabisko kopienu struktūru un attīstību. Lielākā ietekme ir bijusi ugunij, kas apzināti izmantota ganāmpulku izmantošanā, lopbarībā izmantojamo augu atjaunošanā, meža zemju atvēršanā lauksaimniecībai, savannu un zālāju uzturēšanā un mežu turēšanā, lai tos varētu viegli iziet medībām. Pēdējās desmitgadēs strauji pieaugot cilvēku populācijai visā pasaulē, veģetācijas izmaiņas ir bijušas pamatīgas. Meži ir izveidojušies pļavās un savannās. Pēctecība priežu mežus aizstājusi ar lapu kokiem, kā tas ir Ziemeļamerikas dienvidaustrumu piekrastes līdzenumā un Pjemontas reģionos. Daudzos gadījumos īslaicīga aizsardzība pret uguni ir uzkrājusi lielu daudzumu viegli uzliesmojošu veģetāciju, kas, dedzinot, rada karstu uguni, kas nogalina kokus un daudzas sugas, kuras parasti izdzīvo biežākos un mazāk smagos ugunsgrēkos. pagātne. Šādos apstākļos veģetācija var būt nabadzīga - stāvoklis, kas pēc noteikšanas var pastāvēt bezgalīgi.

Mājsaimniecība

Mājsaimniecībā audzētu augu un lauksaimniecības pirmsākumi ir aprakti blāvā un nereģistrētā pagātnē, kas ir sasniegusi 10 000 gadus un vairāk. Nesenā pieredze ar akmens laikmeta kultūrām Amazones baseinā un citur liecina, ka šādām kultūrām ir izsmalcinātas zināšanas par augiem tādiem nolūkiem kā pārtika, zāles, kā arī medībām un makšķerēšanai izmantotie rīki un indes. Amerindiešu kultūras uzlaboja plašu sugu klāstu, apzināti izvēloties produktīvākas un noderīgākas formas. Manioks (Manihot utilissima) joprojām ir liels Latīņamerikas posmu, jo īpaši Brazīlijas un Amazones baseina posms. Kokains bumbuļveida augs, kura izcelsme Dienvidamerikas savannās jau sen ir zudusi, to pavairot veģetatīvi, stādot bumbuļa gabalu vai kāta segmentu. Bumbu sasmalcina, lai iegūtu miltus, kas pirms mazgāšanas tieši jāēd vai sautētā plakanā maizē, ko sauc par kazabi (kasiova), jāmazgā, lai noņemtu toksiskus ciānūdeņražskābes daudzumus.

Kukurūza vai kukurūza (Zea mays) tika pieradināti apmēram pirms 10 000 gadiem vai nu no teosinte (daudzgadīgs Zea, kas mūsdienās pastāv), vai arī no pazaudēta senča, kas pastāvēja tagadējās Meksikas centrālās daļas augstienēs. Līdz Ziemeļamerikas eiropiešu apmetnei tās kultūra bija izplatījusies tik tālu uz ziemeļiem kā Meinas dienvidi. Kukurūza tagad ir trešais lielākais uz pārtikas bāzes ražotais pārtikas avots pasaulē. Pie citiem augiem, kas pieradināti šajā reģionā, ietilpst parastā pupiņa, skvošs, čili, tomāti, avokado, papaija, gvajave, sapodilla, kokvilna, sizals un vaniļa.

Mājsaimniecības process, šķiet, ir saistīts ar daudzsološāko un ražīgāko augu savākšanu un kultivēšanu, kas ilgi savākti savvaļā. Turpmākā atlase izraisīja krasas pārmaiņas populācijā, mainās gēnu biežums un attīstījās jaunas rases, kuras ir pilnībā atkarīgas no cilvēkiem, lai tās uzturētu. Šādi attīstītas rases tiek sauktas par kultivētājiem, lai uzsvērtu to atkarību no audzēšanas. Tā tas ir gadījumā ar kukurūzu: sākotnējie krājumi, iespējams, ir zaudēti, lai gan teosinte var piedāvāt norādes uz avotu.

Lielākie kultūraugi pēdējos tūkstošos gadu ir pieradināti no avotiem, kurus identificējis krievu botāniķis NI Vavilovs. Parastie kvieši (Triticum vulgare) un rudzi (Secale cereale), iespējams, vispirms tika pieradināti no Centrālāzijas zālaugiem. Dažādas prosa (Panicum) un mieži (Hordeum hexastichum) cēlušies Ķīnas centrālās un rietumu kalnu reģionos, rīsi (Oryza sativa), iespējams, Indijas reģionā.