Опыление растений: описание, особенности, этапы и виды. Опыление цветов


описание, особенности, этапы и виды

В качестве конечной задачи типичного цветка выступает формирование плодов и семян. Для этого необходимо два процесса. Первым является опыление цветков растений. После него происходит собственно оплодотворение - появляются плоды и семена. Рассмотрим далее, какие существуют виды опыления растений. опыление растений

Общие сведения

Опыление растений – этап, на котором осуществляется перенос мелких зерен с тычинок на рыльце. Оно тесно связано с другой стадией развития культур - формированием органа размножения. Учеными было установлено два вида опыления: аллогамия и автогамия. При этом первая может осуществляться двумя путями: гейтоногамией и ксеногамией.

Характеристики

Автогамия – опыление растений путем переноса зерен с тычинок на рыльце одного органа размножения. Другими словами, одна система самостоятельно осуществляет необходимый процесс. Аллогамия – перекрестный перенос зерен с тычинок одного органа на рыльце другого. Гейтоногамия предполагает опыление между цветками одной, а ксеногамия – разных особей. Первая генетически схожа с автогамией. В этом случае имеет место только перекомбинация гамет в одной особи. Как правило, такое опыление характерно для многоцветковых соцветий.

Самой благоприятной по своему генетическому эффекту считается ксеногамия. Такое опыление цветковых растений способствует увеличению возможностей перекомбинации генетических данных. Это, в свою очередь, обеспечивает повышение внутривидового разнообразия, последующей приспособительной эволюции. Между тем, автогамия обладает немаловажным значением для стабилизации видовых признаков. опыление цветков растений

Способы

Метод опыления зависит от агентов переноса зерен и структуры цветка. Аллогамия и автогамия могут осуществляться с помощью одних и тех же факторов. Ими, в частности, выступают ветер, животные, человек, вода. Наибольшим разнообразием отличаются способы при аллогамии. Выделяют следующие их группы:

  1. Биологические – опыление растений осуществляется с помощью живых организмов. В этой группе выделяют несколько подгрупп. Классификация осуществляется в зависимости от переносчика. Так, осуществляется опыление растений насекомыми (энтомофилия), птицами (орнитофилия), летучими мышами (хироптерофилия). Существуют и другие способы – с помощью моллюсков, млекопитающих и пр. Однако они выявляются в природе достаточно редко.
  2. Абиотические – опыление растений связано с влиянием небиологических факторов. В этой группе различают перенос зерен с помощью ветра (анемофилию), воды (гидрофилию).

Способы, которыми осуществляется опыление растений, считаются адаптациями к конкретным окружающим условиям. В генетическом плане они менее важны, чем типы.  опыление растений насекомыми

Приспособление растений к опылению

Рассмотрим первую группу способов. В природе, как правило, встречается энтомофилия. Эволюция растений и переносчиков пыльцы проходила параллельно. Энтомофильные особи легко выделяются среди прочих. У растений и переносчиков есть взаимные приспособления. В некоторых случаях они настолько узкие, что культура не в состоянии самостоятельно существовать без своего агента (или наоборот). Насекомых привлекает:

  1. Цвет.
  2. Пища.
  3. Запах.

Кроме этого, некоторые насекомые используют цветки как убежище. Например, они прячутся там ночью. Температура в цветке выше, чем у внешней среды, на несколько градусов. Существуют насекомые, которые сами размножаются в культурах. Например, осы-хальциды используют для этого цветки.

Орнитофилия

Опыление птицами наблюдается преимущественно в тропических районах. В редких случаях орнитофилия имеет место в субтропиках. К признакам цветков, привлекающих птиц, можно отнести:

  1. Отсутствие запаха. У птиц достаточно слабое обоняние.
  2. Венчик имеет в основном оранжевый или красный цвет. В редких случаях отмечается синяя или фиолетовая окраска. Стоит сказать, что птицы легко отличают эти цвета.
  3. Большое количество слабоконцентрированного нектара.

Птицы зачастую не садятся на цветок, а опыляют, зависая рядом с ним. опыление цветковых растений

Хироптерофилия

Летучие мыши опыляют преимущественно тропические кустарники и деревья. В редких случаях они участвуют в переносе зерен на травы. Летучие мыши опыляют цветки ночью. К признакам культур, которые привлекают этих животных, относят:

  1. Наличие флуоресцентной белой или желто-зеленой окраски. Она также может быть коричневатой, в редких случаях фиолетовой.
  2. Наличие специфического запаха. Он напоминает секреты и выделения мышей.
  3. Цветки распускаются ночью либо вечером.
  4. Крупные части свисают с ветвей на длинных цветоножках (баобаб) либо развиваются непосредственно на стволах деревьев (какао).

Анемофилия

Опыление приблизительно 20 % растений умеренной полосы осуществляется с помощью ветра. На открытых площадях (в степях, пустынях, полярных территориях) этот показатель значительно выше. Анемофильные культуры обладают следующими признаками:

  1. Мелкие невзрачные цветки, имеющие желтоватый или зеленоватый оттенок, часто не имеющие околоцветника. Если же он присутствует, то представлен в форме пленок и чешуй.
  2. Наличие многоцветковых соцветий. Такой "букет" может быть представлен повислой осью – сережкой. виды опыления растений
  3. Наличие пыльников на тычиночных тонких нитях.
  4. Достаточно крупные и зачастую перистые рыльца, выступающие за пределы цветка.
  5. Культуры одно- или двудомные.
  6. Образование большого количества пыльцы. Она сухая, мелкая, гладкая. Зерна могут иметь дополнительные приспособления (воздушные мешки, например).

Анемофильные культуры часто формируют большие скопления. Это значительно увеличивает шансы на опыление. В качестве примеров выступают березовые рощи, дубравы, заросли бамбука.

Гидрофилия

Такое опыление достаточно редко встречается в природе. Это обуславливается тем, что вода не является обычной средой обитания культур. У многих растений цветки находятся над поверхностью и опыляются преимущественно насекомыми либо с помощью ветра. К признакам гидрофильных культур можно отнести:

  1. Цветки мелкие и невзрачные. Они развиваются поодиночке или собираются в небольшие "букеты".
  2. Как правило, цветки однополые. В качестве примеров выступают валлиснерия, элодея.
  3. В пыльниках стенка тонкая. В них отсутствует эндотеций. Часто пыльники имеют нитевидную форму. У некоторых культур они оплетают рыльце. Это способствует быстрому проникновению и прорастанию пыльцы.
  4. В зернах нет экзины. Это обусловлено тем, что пыльца находится в воде и ей не требуется защита от высыхания. приспособление растений к опылению

Автогамия

У 75 % растений присутствуют обоеполые цветки. Это обеспечивает самостоятельный перенос зерен без внешних носителей. Автогамия нередко бывает случайной. Это имеет место особенно при неблагоприятных условиях для переносчиков.

Автогамия базируется на принципе "лучше самостоятельное опыление, чем вообще никакого". Такой тип переноса зерен известен у многих культур. Как правило, они развиваются в неблагоприятных условиях, на территориях, где сильно холодно (тундра, горы) или очень жарко (пустыня) и отсутствуют переносчики.

В природе, между тем, встречается и регулярная автогамия. Она постоянна и крайне важна для культур. К примеру, самоопыляются такие растения, как горох, арахис, пшеница, лен, хлопчатник и прочие.

Подтипы

Автогамия может быть:

  1. Контактной. При движении тычиночных нитей пыльники непосредственно касаются рыльца. Такая автогамия характерна для копытня, седмичника.
  2. Гравитационной. В этом случае пыльца попадает на рыльце с пыльников, располагающихся выше. При гравитационной автогамии, таким образом, действует сила тяжести. Это характерно для вересковых, грушанковых культур. опыление растений этап
  3. Клейстогамной. В этом случае опыление осуществляется в бутоне или закрытом цветке. Клейстогамия считается крайней степенью автогамии. Она может обуславливаться неблагоприятными факторами (высокая влажность или засуха). Клейстогамия может быть и регулярной, генетически закрепленной. К примеру, у фиалки удивительной в весеннее время появляются сначала нормальные цветки, но опыление в них не происходит, соответственно, не появляется плодов и семян. Впоследствии появляются клейстогамные органы размножения. Они не раскрываются и представлены в форме бутонов. Прорастание пыльцы происходит непосредственно в пыльниках. Трубка проходит сквозь стенку и достигает рыльца. В результате формируется коробочка с семенами.

Клейстогамия обнаруживается в разных систематических группах культур (в некоторых злаках, например).

fb.ru

Лекция. Функции цветка. Опыление.

Конечная функция типичного цветка - образовании е плодов и семян. Для образования семени необходимо, чтобы произошло опыление\, а затем опдлодотворение.

Опыление – это процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика.

Опыление – одна из важнейших функций цветка.

Опыление тесно связано с цветением. Сроки цветения различных растений постоянны для каждого вида. Они могут колебаться в определённых пределах в зависимости от внешних условий. По срокам цветения выделяют: ранневесенние, поздневесенние, раннелетние, позднелетние и раннеосенние растения.

Для процесса цветения большое значение имеют температура и условия освещения. Сроки цветения растений различаются и потому, что разным растениям для цветения нужна разная длина дня. Поэтому выделяются две большие группы растений:

  1. Растения короткого дня (цветут при продолжительности дня 8-9ч.). Например, астры однолетние, георгины, рудбекия (золотые шары). Это растения более южного происхождения. Они привыкли к более короткому дню и длинному вегетационному сезону, в нашем климате летом при длинном дне они не цветут, а набирают биомассу и зацветают в конце лета - начале осени, когда дни становятся короче.

  2. Растения длинного дня (цветут при достижении продолжительности дня 10-12 ч.). Это наши местные растения (лен, крестоцветные и др..).

В течение своей жизни растения могут цвести однократно -монокарпические растения (все однолетники, двулетники и некоторые многолетники (бамбук, банан, агава и др.)) и многократно – поликарпические растения (их большинство: травянистые многолетники, все древесные)

Сущность цветения состоит во вскрывании пыльников и функционировании рылец пестиков, как органов, способных воспринимать пыльцу.

В настоящее время экология цветения и опыления выделилась в особое направление экологии растений – антэкологию («антос»- цветок). Она изучает особенности цветения и опыления, взаимосвязи между цветками и опылителями, влияние условий внешней среды на цветение и опыление.

Типы и способы опыления.

Различают два основных типа опыления: автогамию и аллогамию.

Типы опыления

Автогамия Аллогамия

Гейтоногамия Ксеногамия

Автогамия (самоопыление) - перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика того же самого цветка.

Аллогамия (перекрёстное опыление) - перенос пыльцы с тычинок одного цветка на рыльце пестика другого цветка.

Аллогамия может проявляться в двух вариантах: 1) гейтоногамия (соседственное опыление) - перенос пыльцы между цветками на одной особи; 2) ксеногамия - перенос пыльцы между цветками разных особей.

Гейтоногамия по генетическому эффекту близка к автогамии, так как происходит только перекомбинация гамет в пределах одной особи. Чаще всего она случается в многоцветковых соцветиях.

Наиболее благоприятной по генетическому эффекту и биологически выгодной является ксеногамия, так как при этом возрастают возможности перекомбинации генетического материала, что способствует увеличению внутривидового разнообразия и дальнейшей приспособительной эволюции. Однако, и автогамия имеет важное значение для стабилизации признаков вида.

Способ опыления зависит от структуры цветка и агентов (факторов) переноса пыльцы.

Все типы опыления могут осуществляться при помощи одинаковых факторов (ветра, воды, животных, человека). Наиболее разнообразные способы при перекрестном опылении.

Различают следующие способы опыления:

1 группа способов: Биотическое опыление - при помощи живых организмов.

Зоофиллия – опыление животными.

а) энтомофилия – опыление с помощью насекомых;

б) орнитофилия - опыление с помощью птиц;

в) хироптерофиллия - опыление с помощью летучих мышей.

Есть и другие способы (с помощью млекопитающих, моллюсков и других групп животных), но они бывают редко.

2 группа способов: Абиотическое опыление – опыление, связанное с воздействием факторов неживой природы (абиотических факторов).

а) анемофилия - опыление при помощи ветра;

б) гидрофилия - опыление при помощи воды.

Способы опыления являются адаптациями к определённым условиям среды. С генетической же точки зрения важен тип, а не способ опыления.

studfiles.net

Двойное оплодотворение цветковых растений. Опыление и образование семян

Перенос пыльцы из пыльника на рыльце пестика называется опылением. Различают два вида опыления: перекрестное и самоопыление.

При самоопылении рыльце принимает пыльцу того же цветка либо другого, но той же особи. Возможно опыление в закрытых, нераспустившихся цветках (горох). При перекрестном опылении переносится пыльца от разных особей. Это основной тип опыления цветковых растений (яблоня, ива, огурец и др.).

Схема перекрестного опыления и самоопыления Схема перекрестного опыления и самоопыления

Перекрестное опыление

Перекрестное опыление осуществляется естественным (насекомыми, птицами, летучими мышами, ветром, водой) и искусственным (производит человек) путями.

Приспособленность растений к опылению ветром проявляется в наличии голых цветков, либо невзрачных, слабо развитых околоцветников. Они лишены нектарников и запаха, пыльцы образуют много, она легкая, сухая, мелкая, рыльца длинные, с большой поверхностью для улавливания пыльцы (рожь, кукуруза).

Приспособленность растений к опылению насекомыми характеризуется яркой окраской венчика, наличием нектарников, запаха (одуванчик, земляника). Пищей для насекомых являются нектар и пыльца. Окраска и запах служат для привлечения опылителей. Иногда цветки обладают запахом, характерным для самок насекомых того же вида. Это привлекает к ним самцов, которые и осуществляют опыление. Эволюция цветковых растений и их опылителей шла параллельно. Это так называемая сопряженная эволюция.

Приспособление растений к опылению насекомыми и ветромПриспособление растений к опылению насекомыми и ветром

Перекрестное опыление обеспечивает обмен генами, поддерживает высокую гетерозиготность популяций, дает материал для естественного отбора и сохраняет самое выносливое потомство — носителей наиболее благоприятного сочетания генов.

Искусственное опыление

Искусственное опыление производит человек для повышения урожая или получения новых сортов растений. При этом для нанесения пыльцы на рыльце пестика используют разные способы. Так, у кукурузы, имеющей однополые цветы, пыльцу собирают, стряхивая верхушечные метелки мужских цветков в бумажные воронки. Затем собранной пыльцой посыпают выступающие на верхушке початка длинные рыльца женских цветков.

При искусственном опылении подсолнечника стебли двух соседних растений наклоняют так, чтобы можно было прижать цветущую поверхность одной корзинки к другой. Можно переносить пыльцу, поочередно прижимая руку в варежке из мягкой материи к цветущим корзинкам разных растений.

Схема искусственного опыленияСхема искусственного опыления

Для получения новых сортов растений с обоеполыми цветками необходима подготовка к искусственному опылению. Прежде всего из цветков растения, избранного в качестве материнского, еще в бутоне удаляют пыльники и защищают эти цветки марлевыми или бумажными мешочками от попадания пыльцы. Через 2-3 дня, когда бутоны раскроются, наносят на рыльца пестиков заготовленную пыльцу другого сорта чистой сухой акварельной кисточкой, мягким поролоном или кусочком резинки, прикрепленными к проволоке.

Двойное оплодотворение у цветковых растений

После опыления происходит процесс оплодотворения, но для этого нужен ряд условий: пыльца должна не только удержаться на рыльце, но и прорасти через столбик, достигнуть семязачатка и обеспечить слияние мужских клеток с женскими.

Двойное оплодотворение характерно для цветковых растений.

Обычно на рыльце попадает множество пыльцевых зерен. Они, как правило, имеют шероховатую поверхность и удерживаются липкой кожицей рыльца. Кроме этого, при попадании совместимой пыльцы клетки рыльца выделяют вещества, стимулирующие ее прорастание.

Схема двойного оплодотворения у цветковых растенийСхема двойного оплодотворения у цветковых растений

Начинается прорастание пыльцевых зерен с набухания. Затем через специальные поры (каналы) в наружной оболочке пыльцевого зерна внутренняя выпячивается в тонкую пыльцевую трубку, куда переходят вегетативное ядро и спермин. Пыльцевые трубки всех совместимых зерен, удержавшихся на рыльце пестика, растут по столбику, направляясь к семязачатку. Одна из них обгоняет в росте другие и, достигнув пыльцевхода, проникает через него к зародышевому мешку и здесь изливает в него свое содержимое.

Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, а другой — со вторичным ядром центральной диплоидной клетки. Вегетативное ядро разрушается еще до проникновения пыльцевой трубки в зародышевый мешок.

Двойное оплодотворение у цветковых растений открыл русский цитолог и эмбриолог растений С.Г.Навашиным в 1898г.

При наличии в завязи семязачатков в каждом из них происходит вышеописанный процесс двойного оплодотворения. Называется он двойным потому, что сливаются две мужские клетки с двумя клетками женского гаметофита. В дальнейшем после оплодотворения в цветке начинается развитие семени и плода.

Образование семян

После оплодотворения внутри зародышевого мешка начинается быстрое митотическое деление триплоидного вторичного ядра, не имеющего периода покоя. Образуется большое количество ядер, затем между ними возникают, перегородки.

Эти вновь образовавшиеся клетки продолжают деление, заполняя всю полость зародышевого мешка питательной тканью — эндоспермом, который у одних растений полностью расходуется во время развития зародыша (бобовые, тыквенные), а у других — сохраняется в зрелых семенах (злаки). Одновременно происходит разрастание зародышевого мешка и семяпочки.

Формирование зародыша начинается с деления зиготы. После периода покоя зигота делится митотически на две клетки. Верхняя клетка, прилегающая к пыльцевходу, образует подвесок, отодвигающий нижнюю клетку в глубь эндосперма. Подвесок у одних видов растений остается одноклеточным, у других — делится поперечными перегородками и становится  многоклеточным. Нижняя клетка разрастается в предзародыш семени сферической формы. Предзародыш делится на 4 клетки двумя перпендикулярными перегородками, затем каждая из этих клеток делится еще на две.

Сначала клетки более или менее однородны. По мере дальнейшего деления происходит дифференцировка клеток на зачаточный корешок, зачаточный стебель, зачаточные листочки (семядоли) и зачаточную почечку, окруженную семядолями. К этому времени семяпочка превращается в семя, ее покровы и остатки эндосперма образуют кожицу семени.

Таким образом, из оплодотворенной диплоидной яйцеклетки формируется зародыш семени, а из вторичной триплоидной клетки — питательная ткань — эндосперм, покровы семязачатка превращаются в покровы семени, а стенка завязи, разрастаясь, образует околоплодник.

animals-world.ru

Опыление — это, что такое, определение, значение, конспект, доклад, реферат, вики — Wiki-Med

Основная статья: Цветковые растения

Содержание (план)

Опыление — это процесс переноса пыльцы с ты­чинки на рыльце пестика. Предшествует оплодотворе­нию. Различают перекрестное опыление и самоопыле­ние. Перекрестное опыление может осуществляться ве­тром, насекомыми, водой, птицами, летучими мышами.

Когда во время цветения садов идут дожди создаются условия для плохого урожая. Это связано с тем, что не создаются условия для опыления, пчелы под дождем не летали. Образованию плодов у цветковых растений предшествует опыление — перенос пыльцевых зерен (пыльцы) с тычинок на рыльца пестиков.

Христиан Шпренгель, ректор гимназии в немец­ком городе Шпандау, каждую свободную минуту посвящал исследованию жизни растений. Около года он наблюдал в полях и на лугах за «живым об­щением» цветков и насекомых и пришел к выводу, что насекомые перено­сят пыльцу и опыляют растения. В 1793 г. Шпренгель выпустил в свет книгу «Открытая тайна природы в строении и оплодотворении цветков», в которой убедительно доказал, что опыление является обязательным процессом в раз­множении растений.

Способы опыления

Различают самоопыление и пере­крестное опыление.

Самоопыление

При самоопылении пыльца из пыль­ников попадает на рыльце пестика того же цветка (рис. 157). Самоопыление часто происходит еще в закрытом цветке — бутоне. Самоопыление характерно для арахиса, гороха, нектарина, пшеницы, риса, фасоли, хлопчатника и других растений.

Самоопыление в биологическом отношении менее «выгод­но», чем перекрестное опыление, так как будущее растение, развивающееся после слияния гамет, повторяет материнское. При этом снижаются возможности появления новых приспособлений. В то же время процесс самоопыления не зависит от погодных условий и посредников, а, значит, осуществля­ется при любых условиях, часто даже в нераспустившихся цветках, и обеспечивает появление нового потомства.

Пере­крестное опыление

При перекрестном опылении пыльца одного цветка переносится на рыльце пестика другого цветка. Переносчи­ками пыльцы при перекрестном опылении могут быть насекомые, ветер, вода (рис. 158). Насекомы­ми опыляются цветки яблони, сливы, вишни, мака, тюльпана и других растений.

Ветроопыляемыми являются осока, пыреи, райграс, ольха, орешник, дуб, береза. У водных растений (элодея, валлиснерия) опыление осуществляется при по­мощи воды (см. рис. 158).

В тропических широтах пыль­цу с цветка на цветок могут пере­носить мелкие птицы (колибри) и летучие мыши (рис. 159, с. 178). Птицами, например, опыляются эвкалипт, акация, фуксия, алоэ и другие растения.

Перекрестное опыление в биологическом отношении более ценно. В пыльцевом зерне фор­мируются мужские гаметы, а в завязи — женские. При их слиянии образуется зигота, из которой развивается новый организм. При пере­крестном опылении зигота образуется из гамет, принадлежащих раз­ным растениям, поэтому новый организм будет иметь признаки двух растений, а значит, и более широкий набор приспособительных при­знаков.

Искусственное опыление

При выведении новых сортов растений для повышения урожайности человек проводит искусственное опыление — сам переносит пыльцу с ты­чинок на рыльце цветка. В безветренную погоду человек опыляет ветроопыляемые культуры (кукуруза, рожь), а в хо­лодную или сырую погоду — насекомоопыляемые растения (подсолнечник).

Приспособления цветков к опылению

Пыльца

Растения имеют определенные приспособле­ния к опылению разными опыли­телями. У насекомоопыляемых растений образуется много пыль­цы — она служит питанием для насекомых. Поверхность пыльце­вых зерен липкая или шерохова­тая, поэтому хорошо прикрепля­ется к насекомым.

Яркий цветок

Многие рас­тения имеют ярко окрашенные цветки, которые хорошо замет­ны на фоне зелени листьев. Оди­ночные цветки обычно крупные. Мелкие же цветки, как правило, собраны в соцветия.

Нектар

Цветки мно­гих растений выделяют сахари­стую жидкость — нектар, который также привлекает опылителей. Нектар образуется в нектарни­ках — специальных железках, которые располагаются в глубине цветков. Нектар потребляют бабочки, пчелы, шмели, колибри, некоторые виды попугаев и летучих мышей.

Запах

Многие цветки издают приятный аромат, который тоже привлекает насекомых (акация белая, роза, некоторые виды лилий, ландыш, черемуха и др.). Запах цветков может быть не только приятным, как у большинства декоративных рас­тений, но и неприятным (для человека) — вроде запаха тух­лого мяса, навоза. Такие запахи привлекают жуков, мух. Материал с сайта http://wiki-med.com

Некоторые растения опыляются только определенным видом насекомых. Например, цветки клевера, для которых характерно трубчатое строе­ние, опыляются только шмелями, имеющими длин­ный хоботок. Шмели опыляют и цветки шалфея. Как только шмель залезает внутрь цветка за нектаром, тотчас из-под верхнего лепестка высовываются две тычинки на длинных тычиночных нитях и каса­ются спинки шмеля, обсыпая его пыльцой. Потом шмель перелетает на другой цветок, залезает внутрь, и пыльца с его спинки попадает на рыльце пестика.

Особое строение соцветия

У ветроопыляемых растений цветки многочисленные, мелкие и невзрачные, собраны в небольшие малозаметные соцветия. Околоцветник отсутствует или плохо развит и не препятствует движению воздуха. Тычинки имеют длинные тычиночные нити, на которых свисают пыльники, как, например, у цветков ржи (рис. 160).

Рыльца пестиков лохматые и длинные — так они лучше улав­ливают летающие в воздухе пыльцевые зерна. Цветки, опы­ляемые ветром, почти полно­стью лишены аромата, нектара и окраски. Пыльца у них легкая, мелкая и сухая.

У некоторых ветроопыляемых деревьев и кустарников цветки появляются до распускания листьев. Так, например, еще снег в лесу не сошел полностью, а лещина и ольха уже «пылят».

На этой странице материал по темам:
  • опыление это что ?

  • 2) в чём сходство и различие перекрёстного опыления и самоопыления?

  • опыление цветка информация

  • что такое перекрестное опыление в биологии определение 6 класс

  • приспособление растений к привлечению опылителей

Вопросы к этой статье:
  • Какую роль в жизни растений играет опыление?

  • В чем сходство и различие ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений?

  • Почему перекрестное опыление распространено в природе шире, чем самоопы­ление?

  • Как происходит опыление цветков?

wiki-med.com

Опыление. Размножение растений. -

Опыление. Размножение растений. Самоопыление. Тычинка, пыльник, пестик, рыльце, столбик, завязь-репродуктивные  органы цветка.  Перекрёстное опыление  цветов

 Казалось бы всё просто! Расцвели цветы, прилетели пчёлки, собрали нектар, перенесли пыльцу с одного цветка на другой…

Дальше рассказывать? Об этом знают и дети!

Опыление. Размножение растений. Самоопыление. Тычинка, пыльник, пестик, рыльцеОдна из функций насекомых — опылять цветы

 Чтобы получился плод, необходим таинственный процесс, который в ботанике называют опылением. Опыление в пределах одного цветка или одного растения называется самоопылением, при переносе пыльцы на цветки других растений — перекрестным опылением.

Чаще всего знания садоводов – огородников, занимающихся выращиванием культурных растений, на этом и заканчиваются. К чему засорять голову? Имеют ли практическое применение эти знания? Думаю, да, особенно для тех, кто не покупает семена в магазинах, а самостоятельно заготавливает их на своём дачном участке.

Опыление. Размножение растений.

Как известно, растения, несмотря на свою непохожесть с миром животных, как и всё живое, имеют способность полового размножения. Главная цель любого живого существа – дать потомство и роль женского репродуктивного органа в растениях играет пестик, в полости которого расположены семязачатки.

Стерильная часть пестика – столбикСтерильная часть пестика – столбик. Столбик соединяет между собой нижнюю и верхнюю части пестика.

Верхняя часть – рыльце, предназначенное для улавливания и прорастания пыльцы. Нижняя часть пестика – завязь. В случае удачного опыления завязь образуют семена, или плод.

Опыление. Размножение растений. Самоопыление. Тычинка, пыльник, пестик, рыльцеМужская часть цветка – тычинка, состоит из тычиночной нити (стерильной части) и пыльника.

В пыльнике формируются микроспоры всех семенных растений, то есть образуется пыльца, которая, попадая на рыльце… В общем, процесс пошёл!Процесс, началом которому служит попадание пыльцы на рыльце пестика.

Перекрёстное опыление

Казалось бы, всё просто, но возникают вопросы, заставляющие удивляться и задумываться! Например, почему жгучий перец, передаёт свой вкус сладкому перцу, если их посадить вместе? Или, почему, турецкие гвоздики, или мальва, среди которых преобладали тёмно-красные, бордовые цвета, с годами меняют свой цвет на более светлые оттенки, становясь розовыми, или даже белыми? Ведь, красные смотрятся эффектнее!Перекрёстное опыление растений, меняет вкус плодов, изменяет окраску цветов. Доминирующей окраской в случае с цветами, становится белый цвет. Он и работает в свою пользу, то есть, новые проросшие из семян растения, приобретая наследственность своих родителей, чаще становятся белыми, или розовыми, нежели тёмно-бордовыми.

Для успешного плодоношения иногда перекрёстное опыление, просто необходимо..

Перекрестное опылениеНапример, специалисты рекомендуют высаживать вместе несколько сортов вишни, которые переопыляясь между собой, дают больший урожай

Природа мудра! Чтобы привлечь пчёл, она наградила цветы растений ароматом, яркой окраской. Если насекомые избегают опылять некоторые виды растений, то тут вступают в силу другие способы опыления, другие способы переноса пыльцы из пыльника тычинки на рыльце пестика. Когда завязываются помидоры. Созревшая в пыльнике пыльца должна покинуть свой дом, и делает она это через образовавшиеся в пыльнике щели. В зависимости от того, с какой стороны образуется щель, различают и разновидности пыльников. Щели могут быть боковыми, снаружи и изнутри. Если пыльники снаружи, то пыльца большей частью выпадает за пределы цветка, что приводит к перекрёстному опылению. Если щели смотрят внутрь цветка, то пыльца попадает на рыльце этого же цветка, что приводит к самоопылению. И никакие пчёлы в этом случае не нужны. Более наглядно  можно рассмотреть строение цветка на примере томатов.

Что касается цветов на клумбе…

Вообще-то это интересно – наблюдать за разнообразием цветовой палитры, оттенков, вкраплений, рисунков на цветах одного и того же вида растений, растущих на одной клумбе. Но, если мне хочется, чтобы цветы были только одного цвета? Красного, например?Видимо для того и придумано понятие «сорт», чтобы придать растению одного вида, конкретные свойства, характерные лишь этому сорту.Но мало получить необходимые характеристики, нужно закрепить их в последующих поколениях, провести массу испытаний. Вот тогда можно считать, что получен новый сорт.Работа эта кропотливая, потому что, мало перенести пыльцу с одного растения на другое. Ещё необходимо защитить цветок от нежелательного опыления насекомыми, сделать необходимые записи, развесить бирки, наблюдать, ухаживать, отбраковывать – дело ни одного года.

Но, разговор не о селекции и не о селекционерах, а о том, как сохранить свойства понравившегося сорта, собрать семена и быть уверенным, что на следующий год, новое поколение растений оправдает наши ожидания, а не приобретёт нежелательные характеристики от нечаянного родителя.

Семена томатов собранные с гибридов F1.

Казань.

©Алексей Попов- страница автора

vogorode.pro

Процесс опыления у растений

Опыление - жизненно важный процесс для всех цветковых растений, и природа немало позаботилась о том, чтобы он проходил успешно.В отличие от животных, растения не могут передвигаться в поисках партнера, и им приходится полагаться на помощь внешних сил (ветра, воды, насекомых), чтобы передать пыльцу другому растению (или другой своей части) для создания новых семян.

Опыление так важно для растения потому, что от него зависит сохранение вида. А перекрестное опыление - когда пыльца переносится на рыльце другого цветка, на том же растении или другом, но того же вида - может привести к мутациям, которые помогут данному виду лучше приспособиться к окружающей среде.

Имеется два основных типа опыления: самоопыление (когда растение опыляется собственной пыльцой) и перекрёстное опыление. При перекрёстном опылении растения могут давать два основных типа растений: однодомные и двудомные.

Различают два типа опыления - самоопыление, или автогамию, и перекрестное опыление, или ксеногамию. При самоопылении рыльце опыляется пыльцой того же цветка или пыльцой других цветков этого же экземпляра растения - гейтоногамия (соседственное опыление). Обычно самоопыление осуществляется в распустившихся цветках, но иногда оно происходит и в закрытых нераспустившихся цветках. В этом случае говорят о клейстогамии. В генетическом отношении все эти способы вполне равноценны.

Типы опыленияРис.1. Типы опыления

Если перенос пыльцы осуществляется между цветками разных особей, то происходит перекрестное опыление. Считается, что оно свойственно не менее 90% растений. Перекрестное опыление обусловливает обмен генами, поддерживает высокий уровень гетерозиготности популяций, определяет единство и целостность вида. Это создает широкое поле для естественного отбора. Строгое самоопыление встречается относительно редко (например, у гороха) и может вести к расщеплению вида на ряд чистых линий, т.е. делает популяции гомозиготными. Иногда это приводит к затуханию микроэволюции. В то же время самоопыление способствует изоляции вновь возникших в результате мутаций форм, обособляя и фиксируя их в чистых линиях. По-видимому, для эволюционного процесса оптимально сочетание самоопыления и перекрестного опыления, что чаще всего и имеет место в природе. Однако преобладает, несомненно, перекрестное опыление, и поэтому у цветковых обычно есть специальные устройства морфологического и физиологического характера, предотвращающие или ограничивающие самоопыление. Это - двудомность, дихогамия, гетеростилия, самонесовместимость и т. д.

Наиболее надежное средство предотвращения самоопыления - двудомность, но эффективность такого механизма оплачивается дорогой ценой, поскольку часть популяции (мужские особи) не дают семян. Однодомность устраняет автогамию, но не предохраняет от генетически равноценной ей гейтоногамии. Функциональная раздельнополость получила название дихогамии. Она проявляется в разновременном созревании пыльцы и рылец в цветках одного и того же растения. Дихогамия чаще всего встречается в форме протандрии. В этом случае раньше вызревает пыльца. При протогинии происходит более раннее созревание пестиков.

Иногда бывает полная физиологическая самонесовместимость. Она выражается в подавлении при самоопылении прорастания пыльцы на рыльце пестика той же особи. Самонесовместимость встречается у покрытосеменных более широко, чем двудомность . Она зарегистрирована более чем у 10000 видов цветковых.

Явление гетеростилии состоит в том, что у некоторых видов имеются две или даже три формы цветков (находящиеся на разных особях), различающиеся по длине столбиков и тычиночных нитей. В силу этого самоопыление у этих растений в значительной мере затруднено и дает обычно ничтожное количество семян. Классическими примерами растений, характеризующихся гетеростилией, служат виды первоцветов (Primula) и болотное растение дербенник иволистный (Lythrum salicaria).

Анемофилы - это преимущественно растения открытых пространств. У анемофильных цветковых растений, как правило, невзрачный, сильно редуцированный околоцветник и крупные, часто мохнатые рыльца с огромной воспринимающей пыльцу поверхностью. Очень часто мелкие цветки анемофилов собраны в плотные или многоцветковые соцветия, пыльца их обильна, легка, а ее наружная оболочка - экзина - почти лишена скульптурных утолщений, обычных для пыльцы энтомофильных растений. Эффективность опыления отдельных цветков существенно повышается агрегацией их в более или менее многочисленные группы, называемые соцветиями.

Опыление ветром

Опыление ветром, когда невесомая пыльца переносится с потоками воздуха, очень распространено в природе. Так опыляются многие деревья, как, например, дуб, ясень и сосна, а также кукуруза и злаковые. Опыляемые ветром растения вынуждены производить огромное количество пыльцы, чтобы увеличить шансы ее попадания на рыльце соответствующего растения. Пыльца должна быть очень легкой, чтобы "плыть" по воздуху; она почти невесома. Если встряхнуть созревшую сережку орешника, цветущую ветку хвойного дерева или тимофеевку луговую, вы увидите в воздухе целое облако пыльцы. У некоторых растений есть крохотные воздушные пузырьки, которые помогают пыльце подольше продержаться на ветру.

Опыление насекомыми

Механизмы перекрестного опыления весьма разнообразны и являются главным объектом изучения особого раздела ботаники, называемого aнтэкологией. Их подразделяют на два основных типа - биотическое и абиотическое. Биотическое опыление осуществляется животными, абиотическое - с помощью неживых факторов внешней среды. Наибольшее значение среды механизмов биотического опыления имеет энтомофилия - опыление цветков насекомыми. Насекомые сыграли выдающуюся роль в эволюции цветка. Цветки привлекают насекомых запасом пищи: пыльцы, которая производится в избыточных количествах, а главное - нектара, выделяемого специальными образованиями цветка - нектарниками.

Опыление цветка пчелойРис.2. Опыление цветка пчелой

Опылителей привлекают яркая окраска и характерный запах цветков; некоторое значение имеет и их форма. Конкретные механизмы перекрестного опыления, осуществляемого насекомыми, очень разнообразны и связаны как со строением цветка, так и с особенностями тела насекомого. Цветки некоторых видов, особенно из бобовых, губоцветных, орхидных и многих других семейств цветковых растений, очень высоко специализированы, и их могут опылять только определенные виды насекомых. При этом морфология цветка и тела насекомого длительное время эволюционно изменялась под воздействием отбора как единая морфолого-функциональная система из двух компонентов, выступающих в качестве партнеров. Такое явление принято называть сопряженной эволюцией. В ее ходе сформировалось точное, нередко очень сложное структурное соответствие строения цветка и его опылителей. Механизмы энтомофильного опыления чрезвычайно разнообразны и в каждом семействе имеют свои особенности.

Помимо насекомых существенную роль в биотическом опылении, особенно в тропиках, играют почвенные беспозвоночные, птицы ( орнитофилия ), летучие мыши и некоторые нелетающие млекопитающие (например, крысы). Как правило, цветы растений, опыляемых насекомыми, очень яркие и обладают сильным ароматом. Если отдельные цветочки слишком малы, они группируются в соцветия или располагаются в окружении разноцветных листьев под названием прицветник, чтобы привлечь внимание насекомых."Цветы" мексиканского кустарника пуансетии в действительности являются прицветником, привлекающим внимание насекомых к достаточно неприметным цветам. Пыльцевые зерна опыляемых насекомыми цветов обычно крупнее и шероховатей, чем у цветов, опыляемых ветром. Они могут быть клейкими, чтобы прилипать к насекомым.

У растений, опыляемых насекомыми, можно наблюдать чрезвычайно остроумные и изобретательные приемы адаптации к ним. Растения с открытыми (например, маргаритки) или чашевидными (лютики) цветами устроены так, что могут воспользоваться услугами всех насекомых, будь то пчела, жук или муравей, а иногда они не брезгуют и помощью мелких животных, прикоснувшихся к цветку. Насекомое может стряхнуть пыльцу из пыльника на рыльце или перенести ее на другой цветок. Некоторые цветы более разборчивы и могут опыляться с помощью только одного вида насекомых. Цветы люпина, душистого горошка и их ближайших родственников устроены так, что раскрываются под весом насекомого, севшего к ним на "крылышки", и выпускают тычинки и рыльца, трущиеся о тельце гостя.

У некоторых растений цветы могут опылить только насекомые с длинным хоботком, такие как мотыльки и пчелы. Примером такого растения может послужить яснотка белая. Чтобы добраться до нектара, спрятанного на дне цветка, насекомому приходится просовывать голову глубоко вовнутрь и тесно прижиматься к нижнему лепестку. В это время пыльник или рыльце, расположенные в верхних лепестках, прижимаются к спинке насекомого. У некоторых растений с перекрестным опылением сначала из цветка появляется пыльник, и только когда вся пыльца высыплется, выглядывает рыльце, чтобы именно оно, а не пыльники, пришло в непосредственный контакт с насекомым. Опыление насекомыми - это основной вид опыления цветов, однако в тропиках Австралии и Южной Америки довольно распространено опыление птицами. Это главным образом колибри, и зачастую они не больше шмеля. Они сосут нектар закрытым клювиком, используя язык как поршень.

Водное опыление

Это самый редкий вид опыления, но он является основным для сугубо водных цветущих растений - например, зостеры (морской травы). Их нитеобразная пыльца с удельным весом, соответствующим плотности морской воды, может плавать на любой глубине, пока ее не захватит похожее на перышко рыльце.

Собственно гидрофилия, т. е. перенос пыльцы в воде или у водной поверхности, встречается у относительно немногих водных растений. Это особый случай абиотического опыления, обусловленный эдафическими условиями. Опыление в толще воды свойственно взморникам (Zoslera), роголистникам (Coratophyllum), наядам (Najaw), дзаннике ллиевым (Zannicheliaceae), видам болотника (Callitriche) и немногим другим водным растениям. Имеется много общего в приспособлениях этих растений к опылению в воде. Цветки распускаются в воде, не выступая над ее поверхностью. В пыльниках нет утолщений в стенках клеток эндотеция, а нередко последний совсем утрачен. Пыльцевое зерно имеет лишь одну тонкую внутреннюю оболочку (интину), экзина же (наружная оболочка) крайне редуцирована, ее плотность близка к плотности воды.

У многих видов пыльцевые зерна часто нитевидны (у Zostera 2000 х 8 мкм) или сферические пыльцевые зерна соединены посредством студневидной массы в цепочковидные образования (у Tlialassia liemprichii), а иногда они сразу же после вскрытия пылышка прорастают в трубочку и переносятся водой уже в таком, состоянии. Нитевидная форма и «червеобразное» состояние пыльцевых зерен повышают их плавучесть и шансы на опыление. Нитевидные пыльцевые зерна взморников оплетаются вокруг их рылец. Однако шансы на опыление у описываемых водных растений невелики. Вероятность повторного опыления совсем ничтожна. Эти гидрофильные растения имеют, подобно анемофилам, только один семязачаток в завязи. Размножение у них преимущественно вегетативное.

Иначе происходит опыление на поверхности воды. В этом случае цветки располагаются и распускаются на водной поверхности или непосредственно над ней. Шансов на опыление здесь больше, чем под водой. В связи с этим в завязях находится не один, а несколько семязачатков. Опыление на поверхности воды свойственно валлиснерии, элодее, рунни и другим растениям.



biofile.ru

Приспособленность растений к опылению

Приспособленность растений к опылению выработалось за долгие годы эволюции, как необходимость образования семян и плодоношения. Каждый вид растений по-своему приспосабливается к опылению.

Типы опыления растений

Типы опыления растений зависят от вида растений, от условий их произрастания. Различают: самоопыление и перекрестное опыление. В естественных условиях опыление растений происходит с помощью ветра, насекомых, воды. Возможно также и искусственное опыление. Перекрестное опыление — то есть опыление, при котором пыльца одного растения попадает на рыльце пестика другого, дает более качественные семена, чем при самоопылении.

 Приспособленность к опылению у хвойных растений

Если весной пойти в сосновый лес, то можно увидеть, как много пыльцы образуется у хвойных деревьев. Понятно, почему выработалась у них такая приспособленность к опылению. Здесь происходит перекрестное опыление с помощью ветра. Но хвоя задерживает много пыльцы, и, чтобы произошло опыление, ее требуется больше, чем раннецветущим деревьям и кустарникам — орешнику, тополю, осине, у которых опыление происходит ранней весной, когда на деревьях листья еще не распустились.

Цветение сосныЦветение сосны

Бывают весны, когда цветение сосен и елей очень обильное, пыльцы в хвойном лесу бывает столько, что она сплошной пеленой оседает на землю и хорошо заметна на тропинках, на поверхности стоячих водоемов.

 Приспособленность к опылению растений из семейства злаковых

Очень много образуется пыльцы и у растений из семейства злаковых. Они также опыляются ветром. Бывали ли вы когда-либо в поле во время цветения ржи? Если нет, то обязательно побывайте. Не пожалеете.

Раннее тихое утро. Солнце едва лишь поднялось над горизонтом. Над ржаным полем стоит легчайший туман. Но нет, это не туман! Это и не дым или поднявшаяся в воздух дорожная пыль. Это то же, что мы наблюдали в зарослях орешника ранней весной.

Подул едва приметный ветерок, и над полем ржи заклубились и тихо поплыли по ветру прозрачные облачка пыльцы. Рожь цветет! Вы ощущаете тончайший запах цветущего ржаного поля.

Приспособленность растений к опылениюРожь цветет

Несмотря на обилие пыльцы, приспособленность цветков ржи к опылению не вполне совершенна. Тычинки ржи после созревания свисают на тычиночной нити и располагаются ниже ветвистого пестика. Поэтому часть цветков остается не опыленной, а следовательно, не образует плодов — зерен.

Раньше люди вносили такое усовершенствование в процесс опыления ржи: во время цветения этой культуры протягивали поперек полосы веревку и, волоча ее за концы, встряхивали колосья. Благодаря такому приему условия опыления улучшались: зерна в колосьях завязывается больше, урожай повышался.

Приспособленность к опылению насекомоопыляемых растений

Иную картину опыления можно наблюдать у растений, для которых посредником при опылении является не ветер, а насекомые. Такие насекомоопыляемые растения легко отличить от ветроопыляемых по внешнему виду.

Опыление насекомымиОпыление насекомыми

 

У них имеется яркий, обычно издали заметный околоцветник (венчик, иногда чашечка), у некоторых — сильный запах, у других — нектар. Если цветки мелкие, то они образуют крупные, видимые издалека соцветия.

Таковы сережки ив, опыляемые насекомыми, кисти черемухи, щитки рябины, калины, соцветия-зонтики у моркови, укропа, тмина и других растений, составляющих по этому признаку семейство зонтичных.

Интересно, что пыльца насекомоопыляемых растений иная по сравнению с ветроопыляемыми: поверхность пылинок не гладкая, а имеет различные выступы, шипики, и поэтому пыльца легко пристает к телу насекомого.

Раннецветущие дубравные травы

Вот в той же роще, где первым запылил орешник, вслед за ним здесь зацвели раннецветущие дубравные травы. Как разнообразны они по окраске! Под ногами словно развернулся нарядный ковер с нежно-пестрыми узорами.

Здесь и хохлатка, и медуница, и ветреница дубравная с белыми нежными цветками, и ветреница лютичная с желтым венчиком, и весенний горошек (сочевичник) и, наконец, похожий на крошечную желтую лилию цветочек гусиного лука. Вдали влажная низинка желта от лаково-золотистых цветков чистяка. Все эти растения опыляются насекомыми — шмелями, бабочками, пчелами.Если присесть на пенек и понаблюдать за хлопотливой деятельностью насекомых, которых в теплый солнечный день здесь бывает немало, то можно увидеть следующую картину.

Вот весь измазавшийся пыльцой басит толстый мохнатый шмель. Он деловито перелетает от одного соцветия хохлатки к другому, собирает нектар, одновременно мимоходом опыляя цветки.

Если внимательно присмотреться к шмелю и к цветку хохлатки, то можно заметить интересное соответствие между строением тела опыляющего насекомого и строением цветка опыляемого растения — они как будто созданы один для другого.

Рядом на медунице расположилась бабочка. Она распрямила длинный хоботок, обычно свернутый спиралькой, и высасывает нектар из глубокой воронки цветка. И здесь, можно наблюдать приспособленность опылителя-насекомого к строению опыляемого цветка: только некоторые насекомые, имеющие длинный хоботок, могут добраться до нектара медуницы и одновременно опылить растение.

Опыление цветовОпыление цветов

Найдите растущий здесь же копытень с округлыми, похожими на след лошадиного копыта листьями и малозаметными буро-красными, приткнувшимися к земле цветками, и вы обнаружите опылителей — мелких, летающих у земли или ползающих по ней мушек.

Издали видны желтые пятна цветущего селезеночника. У этого растения цветки мелки и невзрачны, зато листья, окружающие цветки, имеют ярко-желтую окраску, что делает растение заметным издали. Здесь листья заменили обычный для насекомоопыляемых цветов яркий околоцветник.

Приспособленность растений к перекрестному опылению

Необычайное разнообразие приспособленность к перекрестному опылению можно найти среди пестрого разнотравья лугов, у растений светлых лесов, перелесков, кустарниковых зарослей и пустырей.

Здесь, как правило, наблюдается в большей или меньшей степени связи между опылителем-насекомым и опыляемым растением. Есть растения, цветы которых опыляются очень разнообразными насекомыми: пчелами, шмелями, бабочками, мухами, и есть растения, опыляемые лишь определенными видами насекомых.

Это легко проследить в той же дубраве. Когда распустятся на деревьях листья и в лесу потемнеет, успеют отцвести и медуницы, и хохлатки, и другие рано цветущие травы.

Начинается новая волна цветения дубравных растений, но это уже растения с белыми цветками, более заметными в потемневшем лесу. У них и опылители другие — в основном различные мухи.

Натуралисты, изучая опыление у растений, давно установили интересный факт: опыление, как правило, совершается перекрестно, то-есть пыльца с цветка одного растения попадает на рыльце пестика цветка другого растения этого же вида.

Это обстоятельство очень заинтересовало натуралистов. Ч. Дарвин, занимаясь этим вопросом, пришел к твердому убеждению, что

…природа чувствует отвращение к постоянному самооплодотворению.

Таким образом, он считал, что перекрестное опыление — биологически полезное для растений явление и что всевозможные приспособления, мешающие растениям самоопыляться, выработались у них в процессе исторического развития.

Для того чтобы убедиться в этом, Дарвин осуществил интересные опыты. Он отбирал одинаковые семена и выращивал растения в совершенно однородных условиях. После того как растения зацветали, часть из них ученый искусственно опылил перекрестно, у другой же части цветки самоопылились.

Когда были собраны семена, он снова отдельно вырастил из них растения. При этом оказалось, что растения, выросшие из семян, полученных перекрестным опылением, развивались более пышно, мощно, чем растения из семян, полученных самоопылением. Своими наблюдениями и опытами Дарвин доказал полезность перекрестного опыления у растений.

Перекрестное опыление ветроопыляемых растений

Приспособления для перекрестного опыления у ветроопыляемых растений сравнительно просты.

У ржи, например, когда раскрываются цветочные чешуйки (расцветают цветки колоса), тычинки свисают вниз на тонкой тычиночной нити, и пестик оказывается выше тычинки. Благодаря этому самоопыление не происходит: ветер, подхватив освободившуюся из пыльников пыльцу, относит ее от колоса, где она образовалась, на соседние колосья, и цветки опыляются перекрестно.

Перекрестное опыления у двудомных растений

Двудомность у растений, очевидно, также надо рассматривать как приспособление к перекрестному опылению. Пыльца, переносимая от мужского растения к женскому ветром (тополь, осина) или насекомыми (ива), может, конечно, опылять только перекрестно.

Перекрестного опыления у однодомных растений

Интересные наблюдения проводились за однодомными растениями. Установлено, например, что лиственницы дают нормально всхожие семена лишь в том случае, если они растут группами, то-есть если обеспечено перекрестное опыление. Одиночные же лиственницы дают обычно не всхожие семена (всхожесть их, как правило, не превышает 5 процентов).

Растения опыляемые насекомыми

Но особенно разнообразны и сложны приспособления, препятствующие самоопылению у растений, опыляемых насекомыми.

Здесь творчество природы проявилось особенно богато: либо тычинки и пестики в каждом отдельном цветке созревают не в одно и то же время и поэтому самоопыления не происходит, либо тычинки и пестики расположены так, что опыляющее насекомое при добывании нектара измажется пыльцой, но не заденет и не опылит рыльце пестика этого цветка, а, перелетев на другой цветок, с иным расположением тычинок и пестика, оставит здесь принесенные на себе пылинки, и т. д.

По лесам и лугам обычно встречается несколько видов герани, или журавельника, с лиловыми, синими, пурпурными или красноватыми цветами. Интересно наблюдать, как происходит перекрестное опыление у этих растений.

Цветок журавельникаЦветок журавельника

Когда журавельник зацветает, его лепестки раскрываются и пыльники начинают лопаться, освобождая пыльцу. При этом тычинки созревают постепенно, в определенном порядке, а так как пестик еще не созрел, то пыльца может опылить лишь другие цветки. Пестик созревает для опыления лишь тогда, когда последние пыльники отдадут пыльцу. Такие же особенности цветения имеются у общеизвестного лекарственного растения валерианы, у разных видов колокольчиков, гвоздик и многих других.

Встречающееся по лугам и лесным полянкам растение первоцвет весенний (баранчики, золотые ключики) имеет цветки двух типов. У одних рыльца пестиков расположены ниже тычинок, а у других — выше. Насекомые-опылители, прилетая на цветок первого типа и пробираясь к нектару, расположенному в глубине трубочки венчика, пачкаются пыльцой на уровне тычинок.

Перелетев на цветок с высоким пестиком и углубляясь в него, они задевают рыльце пестика и производят перекрестное опыление. Подобное же строение цветков, приспособленных к перекрестному опылению, имеется у многих других растений.

Сложные формы перекрестного опыления

Иногда приспособления растений для перекрестного опыления принимают исключительно сложные формы. Примером может служить растение с грушевидными плодами — кирказон, обычное для кустарниковых зарослей Волги, Оки и других рек.

Тычинки и пестики кирказона находятся в особом утолщении цветка, похожем на кувшинчик. Туда заползает много мелких мушек, привлекаемых нектаром цветков.

Они лакомятся нектаром и опыляют пестики пыльцой, принесенной с других цветков кирказона, но когда пытаются покинуть цветок, то это оказывается невозможным: им навстречу торчит множество жестких волосков. Эти волоски не препятствовали мушкам проникать вглубь кувшинчика, но при выходе стали непреодолимой преградой. Мушки оказались пленницами цветка!

Между тем в цветке дозрели тычинки, пыльники лопаются и осыпают мушек пыльцой. Теперь мушки могут свободно покинуть цветок, так как волоски завяли и перестали быть препятствием к выходу на волю. Выбравшись из одного цветка, мушки попадают во временный плен в другой цветок кирказона и производят здесь опыление принесенной пыльцой. Выберутся они из цветка лишь после того, как окажутся осыпанными новой пыльцой.

Перекрестному опылению у растений семейства орхидных

Но особенно интересные приспособления к перекрестному опылению имеются у растений, относящихся к семейству орхидных. Это семейство насчитывает до 15 тысяч видов.

Среди орхидей много красивых растений. Цветы некоторых из них похожи издали на бабочек, птичек, жуков с самой разнообразной расцветкой — со всевозможными пятнышками, полосками, сеточками, крапинками, жилками, извилистыми линиями. Особенно богата орхидеями Южная Америка.

У орхидей способы опыления очень разнообразны. Здесь можно наблюдать узкую специализацию определенных видов насекомых к определенным видам растении. Опылителями у орхидей являются не только насекомые, но даже птички колибри, самые маленькие в мире, и даже улитки.

В нашей стране также встречаются интересные орхидеи: по лесам и лугам нередки ятрышник (кукушкины слезки), любка (ночная фиалка) с сильным приятным запахом, по лесам — очень изящная орхидея венерин башмачок.

Венерин башмачокВенерин башмачок

 

У орхидных имеется любопытное приспособление к опылению, отсутствующее у других насекомоопыляемых: пыльца их собрана в особый пакетик, с клейкой ножкой. При опылении ножка прикасается к голове насекомого-опылителя и пристает к ней. Насекомое улетает, неся на себе пакетик с пыльцой.

Во время посещения другого цветка насекомое опыляет его, прикасаясь пакетиком к рыльцу пестика.

Исследуя опыление, ученые установили, что между насекомыми и растением не всегда имеется обоюдная полезная связь — иногда эта связь приносит пользу лишь одному участнику и ничего не дает другому.

Растение Индонезии раффлезия

Замечательным примером такой односторонней пользы является растение Индонезии раффлезия. Это растение-паразит, высасывающее с помощью присосок соки из корней виноградной лозы. Своих листьев и корней оно не имеет, и все растение, в сущности, состоит лишь из огромного цветка — до метра в поперечнике, издающего запах гниющего мяса.

Цветок раффлезияЦветок раффлезия

Насекомые, откладывающие яйцо в мясо, привлекаются запахом раффлезии, ползают по цветку, опыляют его, но сами от растения ничего, кроме запаха, не получают. Раффлезию поэтому иногда называют растением-обманщиком.

Есть также немало насекомых, которые добывают нектар с цветков, но в опылении не участвуют. Они достигают нектара, прокусывая снаружи цветок в месте расположения нектарников. Это пример относительной полезности приспособления цветка к привлечению насекомых.

Другие способы, благоприятствующих продолжению рода

У многих рано цветущих растений дубрав наблюдается, с одной стороны, несовершенство приспособлений для опыления, а с другой — большая пластичность в выработке свойств, благоприятствующих продолжению рода.

Эти растения обычно хорошо приспособлены к перекрестному опылению насекомыми, и все же нередко случается, что цветки остаются не опыленными: слишком капризна весенняя погода и яркие, солнечные дни прерываются холодными и дождливыми.

Поэтому наши рано цветущие дубравные травы, как правило, дают очень мало семян. Сохранение вида этих растений было бы затруднено, если бы у них не было хорошо развито вегетативное размножение.

Ландыши

Ландыши часто растут целыми полянками. Если осторожно раскопать корни одного из ландышей, то окажется, что его корни являются продолжением корней соседнего растения и т. д. Иными словами — ландыши, быть может, всей полянки произошли вегетативно от одного растения, выросшего из семени.

Цветок ландышаЦветок ландыша

Семена ландыш образует редко. Они находятся в оранжевых ягодах, поедаемых птицами, и стоит только одному семени, прошедшему через кишечник птицы, попасть в благоприятные условия, семя взойдет, и через несколько лет от растения вегетативно образуется полянка ландышей.

Фиалка удивительная

Среди растений дубравы очень любопытный способ размножения наблюдается у фиалки удивительной, у нее обычно цветки, опыляемые насекомыми, семян почти не дают. Однако лишь только у фиалки удивительной отцветут яркие светло-синие пахучие цветки, как она дает новые.

Фиалка удивительнаяФиалка удивительная

Эти цветки не имеют ни ярких лепестков, ни запаха, ни нектара, они даже не раскрываются. Но внутри этих цветков происходит самоопыление и образуется много семян, имеющих особые мясистые придатки, поедаемые лесными муравьями. Муравьи, растаскивая придатки по лесу, способствуют распространению растений.

Несомненно, такая поистине удивительная приспособленность растений к опылению выработались у фиалки в связи с ее жизнью в условиях леса. Здесь она обрела не только новый способ образовывать семена, но и нового союзника — муравьев, способствующих их распространению.

Из приведенных примеров понятно, что перекрестное опыление у растений действительно очень важное жизненное явление.

libtime.ru


Смотрите также