Wymieranie roślin
Wymieranie gatunków to zjawisko zupełnie normalne. W procesie ewolucji jedne gatunki znikają, inne się pojawiają. Do tej pory wielkie wymierania były skutkiem globalnych kataklizmów, obecnie przyczyną zagłady jest gatunek, który budując cywilizację, bez umiaru eksploatuje środowisko.
duża różnorodność genetyczna gatunku daje mu szansę na przetrwanie w zmieniających się warunkach;
do zaniku licznych gatunków bezpośrednio i pośrednio przyczynił się człowiek;
podejmowanych jest wiele starań, by zapobiegać wymieraniu kolejnych gatunków.
wymieniać i opisywać główne przyczyny wymierania roślin;
podawać przykłady roślin wymarłych i zagrożonych wyginięciem w Polsce i na świecie.
1. Współczesne wymieranie roślin
Szacuje się, że obecnie zagrożonych wymarciem jest ponad 9 tysięcy gatunków roślin w skali świata. Stanowią one ok. 3% wszystkich opisanych taksonów. Do najważniejszych powodów wymierania roślin należą: zanikanie lub przekształcanie siedlisk naturalnych, zanieczyszczenie środowiska, nadmierna eksploatacja zasobów roślin przez człowieka, celowa eliminacja gatunków (np. niszczenie chwastów), wymarcie gatunku mutualistycznegogatunku mutualistycznego, wypieranie przez gatunki inwazyjne i krzyżowanie się gatunków rzadkich z gatunkami pospolicie występującymi.
W Polsce w ciągu ostatnich 100‑150 lat całkowicie wymarły 44 gatunki roślin naczyniowych. Niektóre z nich nie są bezpowrotnie stracone. Jedne można jeszcze znaleźć na stanowiskach naturalnych poza naszym krajem, a inne, jak na przykład sasankę zwyczajną, uprawia się już tylko w ogrodach.
Zdarza się, że gatunki uważane za całkowicie wymarłe, udaje się odnaleźć w środowisku naturalnym. Należą do nich na przykład: pięciornik płonny, znaleziony w 2008 r. na dwóch stanowiskach na Dolnym Śląsku, przetacznik stokrotkowy, którego występowanie odnotowano w 2009 r. w Karkonoszach, oraz silniczka drobna, którą w 2010 r. zaobserwowano na kilku stanowiskach na Lubelszczyźnie.
Roślin naczyniowych zagrożonych wyginięciem jest w Polsce stosunkowo dużo, bo aż 506 gatunków, czyli ok. 20% rodzimej flory. Jako krytycznie zagrożone wymienia się 74 gatunki, co oznacza, że liczebność ich populacji jest skrajnie mała. Zwykle są to endemity i relikty występujące na pojedynczych stanowiskach.
Odszukaj w dostępnych źródłach przykład jednego gatunku rośliny zagrożonej w Polsce, niewymienionego w podręczniku. Dokonaj jego charakterystyki. Uwzględnij informacje o siedlisku rośliny i prawdopodobnej przyczynie jej niskiej liczebności.
Rośliny wymarłe i zagrożone wyginięciem są wymienione w Polskiej Czerwonej Księdze Roślin.
Nie tylko rośliny wymierają. W ostatnim stuleciu w Polsce wyginęło lub znajduje się na granicy wymarcia wiele grzybów, w tym aż 40% gatunków porostów. Głównymi powodami tego zjawiska jest zmniejszanie się powierzchni lasów naturalnych, kwaśne deszcze, a także nadmierne eksploatowanie zasobów grzybów kapeluszowych.
2. Zanikanie naturalnych siedlisk
Głównym powodem wymierania roślin jest niszczenie i przekształcanie ekosystemów naturalnych. Wiele rzadkich gatunków roślin przestaje istnieć, ponieważ ich stanowiska ulegają zmianie na skutek wyrębu lasów i zarastania polan, na których rosną. Do takich roślin należy na przykład obuwik pospolity – największy i najokazalszy polski gatunek storczyka. Spośród 250 znanych stanowisk tego gatunku do dziś zachowała się jedynie połowa. W wyniku wycinki lasów i zmiany ich składu gatunkowego wymierają także sforzan bezlistny, rzadki storczyk związany z górskimi lasami iglastymi, oraz ciemiężyca czarna – bylina z rzędu liliowców, występująca na Roztoczu.
Rzadkie rośliny wilgotnych łąk, jak storczyki (np. miodokwiat krzyżowy, storczyk cuchnący), mieczyki (np. mieczyk błotny) i niektóre kosaćce wymierają, ponieważ ich ekosystemy są osuszane. W wyniku zaburzenia stosunków wodnych w ekosystemach giną także rośliny torfowiskowe jak chociażby brzoza karłowata, będąca reliktem polodowcowym. Jest ona pospolitym gatunkiem arktycznej tundry, a w Polsce występuje jedynie na trzech torfowiskach, które obecnie podlegają ochronie jako rezerwaty przyrody. Jednak ze względu na użytkowanie gospodarcze położonych wokół nich terenów grozi im osuszenie. Jeżeli tak się stanie, brzoza karłowata w Polsce zaniknie.
Ok. 1300 r. na Wyspie Wielkanocnej miała miejsce katastrofa ekologiczna. Wyszukaj informacje na jej temat, uwzględniając przyczyny i skutki tego wydarzenia w aspekcie lokalnym i globalnym.
Dla wielu gatunków roślin zagrożenie stanowi regulacja rzek. W wyniku prowadzenia prac hydrotechnicznych na Odrze praktycznie wyginęła nadbrzeżnica nadrzeczna – rzadki gatunek z rodziny goździkowatych.
3. Nadmierna eksploatacja roślin
Rośliny są źródłem pożywienia i surowców przemysłowych, a w niektórych przypadkach także cennych substancji leczniczych. Aby ułatwić sobie ich pozyskiwanie, a przy tym chronić rośliny dziko rosnące, zaczęto uprawiać gatunki najbardziej pożądane. Niektóre jednak źle poddają się hodowli. Przykładem może być świetlik łąkowy, którego ziele używane jest do leczenia stanów zapalnych i podrażnień spojówek. Znajduje też zastosowanie w przemyśle kosmetycznym do produkcji kremów do pielęgnacji okolic oczu. Ta roślina to półpasożyt, który za pomocą korzeni przekształconych w ssawki pobiera wodę z solami mineralnymi bezpośrednio z korzeni innych roślin. Głównie z tego powodu uprawa tego ziela nastręcza wielu trudności i pozyskuje się je jedynie z natury.
Do gatunków zagrożonych z powodu nadmiernego zbioru należy na przykład żeń‑szeń. Jego korzeń, przypominający sylwetkę człowieka, uznawany był od wieków za przedmiot magiczny i źródło zdrowia. W XVIII w. płacono za ten specyfik kilkanaście razy więcej niż za złoto. Dziś pozyskuje się go z upraw i stosuje w suplementach diety jako środek dodający energii, pozwalający zachować witalność i poprawiający odporność. W tradycyjnej medycynie chińskiej bardziej ceniony jest żeń‑szeń pochodzący z natury, co prowadzi do dalszego trzebienia tej rośliny w środowisku.
Obecnie wyginięcie grozi także wielu gatunkom tropikalnych drzew. Są one masowo pozyskiwane z lasów tropikalnych ze względu na swoje cenne drewno. Dalbergia szerokolistna dostarcza palisandru indyjskiego – drewna wykorzystywanego do produkcji ekskluzywnych mebli i galanterii drzewnej. Na granicy wymarcia znalazło się również azjatyckie drzewo agarowe. Intensywny i niezwykły zapach jego drewna sprawia, że jest ono pożądanym dodatkiem do perfum i kadzideł używanych podczas ceremonii religijnych w krajach arabskich, Indiach i Chinach.
Wiele roślin pozyskuje się z natury ze względu na ich walory estetyczne. Te, które mają oryginalne kształty lub wyjątkowo okazałe, piękne kwiaty, są chętnie nabywane przez kolekcjonerów i uprawiane jako rośliny ozdobne. Największą popularnością cieszą się sukulenty (np. kaktusy, agawy, aloesy) i storczyki. Zagrożeniem dla naturalnych populacji tych roślin jest chęć posiadania przez kolekcjonerów okazów z natury, a nie pochodzących z uprawy. Za unikatowe okazy są gotowi zapłacić naprawdę duże kwoty. Z tego powodu wyginięcie zagraża na przykład rosnącemu w Meksyku echinokaktusowi Grusona sprzedawanemu pod nazwą handlową „poduszka teściowej”. Mimo że jego naturalna populacja liczy jedynie 250 osobników, nadal stanowi jeden z najczęściej sprzedawanych i uprawianych gatunków kaktusów. Podobnie rzecz ma się z niektórymi gatunkami roślin mięsożernych, zwłaszcza dzbanecznikami, które też są chętnie uprawiane przez kolekcjonerów.
Szachownica kostkowata to bylina z rodziny liliowatych, krytycznie zagrożona w Polsce. Rośnie na wilgotnych łąkach, torfowiskach, bagnach i na brzegach strumieni. Kierując się jej wyglądem, postaw hipotezy wyjaśniające spadek liczebności tego gatunku.
W Grecji, w wyniku nadmiernego pozyskiwania z natury, zagrożone wyginięciem są pospolite rośliny zielne używane do celów kulinarnych, jak oregano, majeranek i szałwia. Objęto je częściową ochroną gatunkową do końca 2018 r. Na własny użytek można zebrać tylko 500 gramów tych ziół, a na ich zbiór komercyjny trzeba mieć specjalne zezwolenie.
4. Rolnictwo – skuteczne tępienie niepożądanych roślin
Sporą część gatunków występujących w agrocenozach ludzie traktują jako chwasty, ponieważ obniżają one jakość i wielkość plonu. Do walki z nimi używa się głównie herbicydów, które są na tyle skuteczne, że przyczyniły się do wyginięcia lnicznika właściwego, kanianki lnowej i stokłosy polnej – chwastów dawniej pospolicie spotykanych w uprawach lnu. Prawie całkowicie wymarł na przykład miłek szkarłatny, niegdyś występujący pośród upraw zbóż i roślin okopowych. Z powodu wzrastającej chemizacji rolnictwa, a także stosowania coraz skuteczniejszych metod oczyszczania ziarna, z polskiego krajobrazu znika tak charakterystyczny gatunek, jak kąkol polny.
Sposób użytkowania gruntów rolnych również wpływa na wymieranie niektórych roślin. Nadmierne nawożenie łąk sprzyja rozwojowi traw, które zabierają miejsce innym roślinom. Zaprzestanie wypasania zwierząt na ciepłolubnych murawach przyczynia się do wymierania wielu gatunków roślin stepowych, jak miłek wiosenny, wiśnia karłowata czy dyptam jesionolistny. Zaniechanie wyprowadzania zwierząt na łąki doprowadziło do tego, że zasiedliły je drzewa i krzewy, pod którymi zmieniły się warunki świetlne, w wyniku czego rośliny stepowe zaczęły ustępować.
Rolnictwo stanowi ponadto ogromne zagrożenie dla roślin wodnych. Nadmierne użyźnianie pól sprawia, że do wód spływają bardzo duże ilości nawozów sztucznych. Z tego powodu zanika na przykład poryblin jeziorny, którego miejscem życia są jeziora o wodach ubogich w składniki pokarmowe. Ginie również aldrowanda pęcherzykowata, niewielka roślina chwytająca larwy komarów i drobny narybek.
W Muzeum Łąki w Owczarach w województwie lubuskim w 2004 r. założono ogródek chwastów. Uprawia się w nim ok. 20 rzadkich gatunków roślin tępionych powszechnie w rolnictwie. Gromadzi się także ich nasiona. Jakie znaczenie ma takie miejsce dla zachowania bioróżnorodności?
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DZkK4B1iB
Niektóre rośliny uważane dawniej za chwasty mogą stać się roślinami uprawnymi. W 2011 r. brytyjscy naukowcy wykazali, że nasiona nawrotu polnego i żmijowca babkowatego posiadają wysoką zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych omega‑3. Obecnie planuje się uprawę tych roślin na szeroką skalę.
5. Zmiana relacji międzygatunkowych w ekosystemach
Wiele roślin jest zagrożonych wyginięciem, ponieważ człowiek wprowadził do ich ekosystemów gatunki inwazyjne. Mogą to być silni konkurenci, którzy lepiej radzą sobie w nowym dla nich środowisku, gdyż nie mają tu naturalnych wrogów. Tak dzieje się na przykład w przypadku barszczu Sosnkowskiego i czeremchy amerykańskiej.
Do zagłady licznych gatunków roślin doprowadzić mogą też zwierzęta roślinożerne. Sprowadzenie na przykład do Australii i na otaczające ją wyspy oceaniczne kóz zakończyło się wymarciem wielu endemicznych gatunków roślin. Zwierzęta te nie miały na tym kontynencie naturalnych wrogów, intensywnie mnożyły się i zgryzały siewki kiełkujących roślin, uniemożliwiając ich rozwój. Podobnie sytuacja wyglądała na atlantyckiej Wyspie Świętej Heleny. Sprowadzone tam w XVIII w. kozy spustoszyły florę wyspy, wyrządzając ogromne szkody w tamtejszych lasach hebanowych.
Niektóre rośliny wymierają, ponieważ wyginął gatunek, z którym żyły w symbiozie (np. zwierzę uczestniczące w zapylaniu kwiatów albo rozsiewaniu nasion). Zachodzi to wtedy, gdy organizmy łączy bardzo silna (obowiązkowa) relacja mutualistyczna. Przykładem takiej więzi jest koewolucja endemicznych gatunków wyspy Mauritius – ptaka dodo i drzewa kalwaryjskiego zwanego też drzewem dodo. W połowie XX w., ok. 250 lat po wytępieniu dodo, odnotowano drastyczny spadek liczebności populacji tych drzew. Przetrwało ich tylko 13, w dodatku były w bardzo sędziwym wieku. Okazało się, że rozsiewały je dronty dodo, żywiąc się ich owocami. Soki trawienne ptaków nadtrawiały grube osłony nasion, umożliwiając im kiełkowanie. Drzewo kalwaryjskie uratowano przed zagładą, sprowadzając na wyspę Mauritius indyki, ptaki zbliżone wielkością do dodo, które zajęły ich niszę pokarmową. Od tego momentu populacja drzew kalwaryjskich stale zwiększa swoją liczebność.
Orzesznica wyniosła to zagrożone wyginięciem drzewo z Ameryki Południowej, dostarczające orzechów brazylijskich. Ginie, ponieważ w środowisku naturalnym wymierają dwa gatunki zwierząt, z którymi pozostaje ona w relacjach nieantagonistycznych. Wyjaśnij, o jakie zwierzęta może chodzić i na czym polega ich rola w rozwoju orzesznicy.
Pochodząca z hawajów birgamia, potocznie nazywana „palmą na kiju”, znajduje się obecnie na granicy wyginięcia. Wymarły już wszystkie owady, które potrafiły zapylać jej kwiaty. Jedynym ratunkiem okazało się ręczne przenoszenie pyłku przez człowieka.
6. Konsekwencje krzyżowania się gatunków roślin
W warunkach naturalnych gatunki zwykle nie mogą się ze sobą krzyżować. Jeżeli jednak do tego dochodzi, ich mieszańce mają obniżoną żywotność lub są bezpłodne. Trafiają się jednak liczne odstępstwa od tej zasady, szczególnie często w świecie roślin.
W przypadku, kiedy gatunek mało liczny i gatunek pospolity mogą się wzajemnie zapylać, wraz z upływem czasu wskutek wielokrotnego krzyżowania dochodzi do zaniku odrębności genetycznej gatunku rzadkiego, ponieważ zastępują go mieszańcemieszańce.
Przykładem gatunku narażonego na wyginięcie spowodowane krzyżowaniem się z gatunkiem bardziej pospolitym jest sasanka otwarta. Może ona tworzyć płodne mieszańce z innymi gatunkami sasanek, w tym z dużo częściej spotykaną sasanką łąkową, a także z odmianami ozdobnymi. Na wielu stanowiskach, na których jeszcze do niedawna występowała sasanka otwarta, obecnie rosną głównie jej mieszańce.
Mieszańce roślin są zwykle bardzo podobne do gatunków rodzicielskich. Czasami z rozróżnieniem tych form z wyglądu mają problem nawet naukowcy. Wyjaśnij, jak można sprawdzić, czy dany okaz jest mieszańcem, czy jednym z krzyżowanych gatunków.
Storczykowate są rodziną roślin, która wykazuje największą tendencję do tworzenia mieszańców. Nauce znanych jest aż 75 tysięcy mieszańców. Natomiast liczba opisanych gatunków wynosi ok. 25‑30 tysięcy.
Podsumowanie
Obecnie do głównych przyczyn wymierania roślin należą:
zanik siedlisk naturalnych i związana z tym zmiana warunków;
nadmierne pozyskiwanie przez człowieka roślin ze środowiska;
tępienie roślin uważanych za niepożądane;
krzyżowanie bliskich gatunków i wypieranie w jego efekcie genów roślin rzadkich;
zmiany relacji międzygatunkowych w ekosystemach poprzez wprowadzanie gatunków inwazyjnych lub niszczenie symbiontów.
1. Wybierz rzadki gatunek rośliny i wskaż przyczyny jego zagrożenia.
2. Będąc w terenie, rozejrzyj się wokół siebie i ustal, w jakim ekosystemie się znajdujesz. Wymień działające w nim czynniki, które mogą prowadzić do wymierania roślin.
Słowniczek
(bastardy) osobniki powstałe w wyniku krzyżowania przedstawicieli odrębnych ras, odmian, podgatunków, gatunków lub rodzajów
jeden ze sposobów współżycia dwóch gatunków przynoszących sobie wzajemne korzyści, niezbędny dla ich istnienia
Zadania
Przyporządkuj rzadkie gatunki do zagrożeń powodujących ich wymieranie.
storczyk błotny, wiśnia karłowata, aldrowanda pęcherzykowata, poryblin jeziorny, dyptam jesionolistny, mieczyk błotny, obuwik pospolity
| zanikanie wilgotnych łąk | |
|---|---|
| wycinanie lasów | |
| stosowanie pestycydów w rolnictwie | |
| zaprzestanie wypasania zwierząt na łąkach |
Wśród wymienionych poniżej bezpośrednich powodów spadku bioróżnorodności wskaż ten, który powoduje wymieranie największej liczby gatunków roślin.
- zanikanie siedlisk i ekosystemów naturalnych
- wprowadzanie do środowiska gatunków inwazyjnych
- stosowanie pestycydów w rolnictwie
- wymieranie gatunków mutualistycznych
Oceń prawdziwość zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.
| Prawda | Fałsz | |
| Rośliny wilgociolubne są bezużyteczne, dlatego osuszanie terenów bagiennych może odbywać się bez przeszkód. | □ | □ |
| Osoby, które nadużywają środków piorących, przyczyniają się do eutrofizacji wód. | □ | □ |
| Okazy storczyków, które wyrosły na polnej drodze, należy w celu ich ochrony wykopać i przenieść do ogrodu. | □ | □ |
| Dowodem miłości do przyrody jest zbieranie wiosennych kwiatów na łąkach. | □ | □ |
| Stosowanie pestycydów przyczynia się do wymierania niektórych roślin wodnych. | □ | □ |
| Krzyżowanie sasanki otwartej z ozdobną odmianą sasanki zwiększa jej różnorodność genetyczną. | □ | □ |
| Wypasanie zwierząt na wilgotnych łąkach jest metodą ochrony niektórych rzadkich roślin. | □ | □ |
Zaznacz poprawne dokończenie zdania. W przypadku roślin wypieranie gatunków rodzimych przez gatunki inwazyjne jest efektem
- konkurencji
- protokooperacji
- pasożytnictwa
- mutualizmu
Oceń prawdziwość zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.
| Prawda | Fałsz | |
| Rośliny wilgociolubne są bezużyteczne, dlatego osuszanie terenów bagiennych może odbywać się bez przeszkód. | □ | □ |
| Osoby, które nadużywają środków piorących, przyczyniają się do eutrofizacji wód. | □ | □ |
| Okazy storczyków, które wyrosły na polnej drodze, należy w celu ich ochrony wykopać i przenieść do ogrodu. | □ | □ |
| Dowodem miłości do przyrody jest zbieranie wiosennych kwiatów na łąkach. | □ | □ |
| Stosowanie pestycydów przyczynia się do wymierania niektórych roślin wodnych. | □ | □ |
| Krzyżowanie sasanki otwartej z ozdobną odmianą sasanki zwiększa jej różnorodność genetyczną. | □ | □ |
| Wypasanie zwierząt na wilgotnych łąkach jest metodą ochrony niektórych rzadkich roślin. | □ | □ |
*Uporządkuj etapy zmian, które prowadzą do zaniku rzadkiego gatunku A przez krzyżowanie się z gatunkiem pospolitym B.
- spadek frekwencji genów A w mieszańcach AB
- część roślin gatunku A zostaje zapylona pyłkiem gatunku B
- zanik genów gatunku A w mieszańcach
- wszystkie rośliny A i mieszańce AB są zapylane pyłkiem B
- zanik czystej linii A, czyli zachowanie się genów gatunku A tylko w mieszańcach AB