К биотическим факторам относятся опыление цветов
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 19.09.2024
В центре цветка находятся его главные части тычинки и пестик. С их помощью и происходит половое или генеративное размножение растений. Тычинка — мужская часть цветка. Она состоит из тычиночной нити и пыльника. В пыльнике созревают пыльцевые зерна, или пыльца. В каждом пыльнике формируется но две неподвижные мужские половые клетки.
Пестик — женская часть цветка. Он имеет нижнюю расширенную часть — завязь, и верхнюю часть рыльце. У большинства растений между ними находится столбик.
Верхняя часть при сильном ветре, выбрасывает семяна, и с ветром они разлетаются на большие расстояния
опылителей они являются биотическими агентами, ответственными за половое размножение растений, которые нуждаются в них для транспорта и обмена пыльцы между их мужскими и женскими цветочными структурами. Большинство растений покрытосеменных растений для опыления зависят от позвоночных или беспозвоночных животных..
Растения могут опыляться биотическими или абиотическими агентами. Абиотические агенты не устанавливают связи с растением и могут быть ветром или водой. Однако при биотическом опылении второй организм, опылитель, регулярно посещает цветок и устанавливает взаимодействие цветок-опылитель..
Отношение между цветком и его опылителем является взаимным, так как обычно существует некоторый тип аттрактанта (запах и цвет) или прямое вознаграждение (нектар и пыльца) для опылителя, в то время как цветок использует животное для транспортировки своей пыльцы и размножения..
Различные типы опылителей провоцируют расхождение в цветочных признаках, среди которых морфология, запах и цвет, размер, награда, фенология и другие. Каждая особенность эффективно выбирается из-за необходимости вознаграждения от определенных групп опылителей..
Рудольф Якоб Камерриус был первым, кто наблюдал опыление бисексуальных цветов в 1694 году. Однако именно Доббс и Мюллер в 1750 и 1751 годах подробно описали перекрестное опыление и важность животных как насекомых для переноса пыльцы. придумав термин "опылители".
- 1 Типы и их характеристики
- 1,1-насекомые
- 1.2 -Вертебрат
Типы и их характеристики
В настоящее время известны четыре типа биотических опылителей: насекомые, птицы, млекопитающие и рептилии..
-насекомые
Для насекомых цветы - это структуры, способные удовлетворить большую часть их потребностей в питании, получая большую часть энергии, которая им нужна, из углеводов нектара или пыльцы..
жуки
![]()
Жуки - это группа насекомых, наименее специализирующаяся на опылении и обычно устанавливающая отношения с цветами в тропических районах. Эти насекомые могут извлекать нектар и пыльцу только из плоских и открытых цветов, поскольку они не имеют специализированных буккальных структур..
У жуков, питающихся цветами, тела покрыты волосками и чешуей, которые очень полезны для прилипания пыльцевых зерен. Растения рода Магнолия посещают многие жуки.
Moscas
![]()
Мухи или двукрылые являются более специализированными опылителями, чем жуками: благодаря своим небольшим размерам они достигают внутренней части цветов большинства видов, а поскольку у них есть специальные челюсти, они могут легко питаться нектаром..
Эти насекомые ответственны за опыление видов растений, которые цветут в неблагоприятных условиях..
Hymenoptera
![]()
Перепончатокрылые являются одними из самых передовых, специализированных и экономически важных опылителей. В эту группу входят осы, муравьи и пчелы.
осы
![]()
Осы представляют самые разные жизненные циклы и имеют механизмы опыления, очень похожие на мухи. Они не имеют большой устной специализации, поэтому они могут получить доступ только к самым открытым цветам.
Осы, как мухи, ищут нектар и пыльцу как часть своего рациона, но они не так специализированы, как пчелы, и распознают только один цвет и запах цветов. Эти насекомые представляют собой сложные сообщества: они приносят пищу своим молодым, которые могут облизывать челюсти после употребления нектара.
В тропиках были показаны предупреждения, опыляющие виды орхидей, такие как Celosía argentea, однако до сих пор не было найдено видов растений, которые были опылены только осами..
муравьи
![]()
Муравьи в основном интересуются сахаром цветов, как самих цветов, так и нектаров. Несмотря на это, они настолько малы, что могут входить и выходить из цветов, даже не касаясь пыльников или клейма, кроме того, что их твердые и вощеные тела, кажется, не прилипают к пыльце, чтобы говорить о опылителях.
Муравьи считаются нектарными ворами, а не опылителями, поэтому растения разработали неисчислимые механизмы, предотвращающие их доступ к цветку..
Муравьи связаны главным образом с опылением растений в пустынных районах, например, посещение сочных поликарпоновых цветов для слизывания их нектара, с которым они также берут пыльцу..
пчелы
![]()
Пчелы - группа насекомых, лучше всего подходящих для опыления. Такие животные имеют широкий спектр поведения, от самых простых (таких как паразиты или одиночные пчелы) до самых сложных с высоко структурированными и иерархическими обществами..
Жизнь пчел ориентирована на их функцию опылителей, доказательством этого являются их функциональные и морфологические характеристики, позволяющие находить и собирать нектар и пыльцу. У них отличное обоняние, которое помогает им различать часто встречающиеся виды цветов..
Они могут создавать следы аромата на цветке, чтобы указать путь от улья к другим пчелам; Эти марки могут варьироваться от 1 до 20 метров в зависимости от вида.
Пчелы чувствительны к сезонности, так как большинство из них используют солнце, чтобы сохранить свою ориентацию.
чешуекрылых
![]()
К чешуекрылым относятся бабочки и бабочки, которых больше отличает поведение, чем морфология. Бабочки имеют дневную привычку, а бабочки - сумеречную или ночную..
У большинства основных видов есть челюсти, чтобы жевать пыльцу, в то время как у большинства развитых есть только длинная и тонкая всасывающая труба. Большинство бабочек питаются пыльцой, которую цветы извлекают, используя свой щечный или хоботковый аппарат в форме всасывающей трубки..
Обонятельная привлекательность играет важную роль в цветах, которые опыляют мотыльков, они наполняют воздух тропической ночи потрясающими ароматами, которые могут быть узнаваемы мотыльками..
Виды, посещаемые этими чешуекрылыми, обычно закрывают свои кнопки в течение дня и открывают ночью, чтобы позволить вход опылителя.
-позвоночных животных
Опылители позвоночных имеют большое значение на африканском и американском континентах. Это животные намного крупнее насекомых, обычно теплокровных и с разными потребностями в питании..
Эти опылители нуждаются в большом количестве веществ, таких как белки, углеводы и жиры с большим количеством калорий, поэтому потребность в питании обычно покрывается другим источником пищи..
Есть несколько случаев, когда птицы и летучие мыши питаются пыльцой, чтобы полностью покрыть потребность в белке..
Иволги, колибри и даже тропические дятлы представляют кончик языка высокоспециализированными полосами в коллекции нектара и пыльцы, поэтому можно предположить, что, возможно, эти специализированные структуры и цветочные структуры могли развиваться вместе.
колибри
![]()
Колибри - главные птицы с характером опылителя. У них маленькие тела и чрезвычайно активный обмен веществ, поэтому они могут совершать многочисленные поездки на обширные цветочные поля, чтобы удовлетворить свои высокие потребности в питании..
Колибри - территориальные птицы, способные железным способом защищать цветы с высоким содержанием нектара, особенно в период размножения..
Цветами, которые предпочитают колибри, являются те, которые висят, открывая свои органы свободному пространству и имеют большие резервуары нектара внутри цветка. Примером этих цветов являются цветы рода Heliconia.
Murciélagos
![]()
Летучие мыши, как и птицы, имеют шероховатую поверхность с большой способностью переносить пыльцу. Эти животные быстро двигаются и преодолевают большие расстояния, когда выходят на корм. Пыльца была обнаружена в фекалиях летучих мышей с растений, находящихся на расстоянии более 30 км..
Летучие мыши, специализирующиеся на употреблении пыльцы или нектара, имеют огромные глаза, обоняние более важное, чем обычно (септадо), и менее развито устройство сонара.
У некоторых есть способность плавать или поддерживать полет, потребляя пыльцу из цветов, особенность, похожая на колибри.
Большинство летучих мышей в Северной и Южной Америке, например, из рода Leptonycteris, покрывают все свои потребности в белке из пыльцы, этого достаточно как по количеству, так и по калорийности.
важность
Отношения растений и опылителей являются одним из важнейших классов взаимодействия растений и животных в природе. Растения не могли бы производить семена и размножаться, если бы не опылители, а без растений опылители не могли бы питаться нектаром, так что популяции животных и овощей исчезли бы без этого взаимодействия..
Биотическое опыление является ключевым элементом биологического разнообразия в большинстве групп растений и даже животных и является важной экосистемной услугой для человека, поскольку большая часть потребления зерновых зависит от биотического опыления культурных сортов..
Биотическое опыление необходимо для большинства диких растений, которые также обеспечивают пищу и питание для многих других организмов, от которых зависит человек..
Сокращение популяций опылителей автоматически будет означать резкое сокращение видов растений, размножение которых зависит от этих факторов..
Пчелы Apis mellifera являются наиболее экономически ценными опылителями для зерновых монокультур во всем мире, что также важно для кофе, фруктов и других семян..
Преобладая по количеству видов и численности последних среди животного мира, насекомые имеют важное значение в жизни сообществ животных и растений. Все члены этих сообществ живут неразобщенно и в природе взаимосвязаны. Особенности взаимоотношений между организмами живой природы и влияние этих взаимоотношений на численность их популяций называют биотическими факторами.
Формы взаимоотношений между организмами. К основным формам взаимоотношений между организмами в сообществах относятся симбиоз, хищничество, паразитизм и антибиоз.
Симбиоз -- это различные формы сожительства разных видов организмов, которые в той или иной степени выгодны одному или обоим видам -- симбионтам. Среди симбиотических форм отношений различают форезию, мутуализм и комменсализм.
Форезия -- форма симбиоза, при которой один организм прикрепляется к другому с целью собственного передвижения. Так, камподеовидные личинки I возраста некоторых жуков нарывников -- триунгулины после выхода из яиц забираются в цветки растений и при появлении там пчел переходят на них. Пчелы переносят личинок в свои гнезда, где триунгулины линяют, превращаясь в червеобразных личинок, которые питаются яйцами, личинками пчел и медом.
Еще чаще встречается другая форма симбиоза -- мутуализм, при котором совместное существование выгодно обоим симбионтам. Эту форму часто называют также облигатным симбиозом. Примером широко распространенного мутуализма служат насекомые, питающиеся нектаром высших цветковых растений и одновременно обеспечивающие их перекрестное опыление. Хорошо изучены также мутуалистические отношения между термитами, некоторыми пластинчатоусыми (бронзовки), точильщиками (табачный жук, хлебный точильщик), кровососущими двукрылыми и их микроорганизмами-симбионтами, которые живут в кишечнике, жировом теле и других органах и обеспечивают насекомых необходимыми для питания ферментами, витаминами, незаменимыми аминокислотами.
К явлениям комменсализма относят такую форму симбиоза, при которой один симбионт, обычно более слабый, использует остатки пищи другого, более сильного организма, но при этом существенного вреда ему не наносит. Такого симбионта называют комменсалом, нахлебником или инквилином. К комменсалам относятся личинки пчел-кукушек и некоторых ос блестянок, которые живут в гнездах других пчелиных и питаются их запасами.
Хищничество -- такая форма отношений, при которой один организм -- хищник питается другим -- жертвой, обычно приводя ее к гибели в течение короткого промежутка времени. Хищник, как правило, крупнее и в процессе своего развития съедает несколько жертв. Различают фатальное и нефатальное хищничество.
Фатальное хищничество распространено более широко и всегда связано с гибелью жертвы. Так питаются стрекозы, богомолы, хищные клопы и многие другие хищники.
При нефатальном хищничестве жертва не погибает. Это явление характерно для некоторых видов кровососущих клопов, мух, блох и приближается к паразитизму. К одной из форм хищничества относится и каннибализм, когда хищники питаются особями своего вида. Это явление часто встречается среди хищных клопов, златоглазок, а нередко и у таких насекомых, которые в обычных условиях используют растения и другие источники пищи.
Антибиоз выражает антагонистические отношения между видами, связанные с выделением микроорганизмами или высшими растениями различных веществ, подавляющих или задерживающих развитие других организмов. Вначале под антибиозом понимали лишь выделение бактериями, актиномицетами и грибами антибиотиков, т. е. специфических веществ, обладающих высокой активностью по отношению к другим микроорганизмам. Позднее это понятие было расширено за счет веществ, обладающих антимикробными свойствами у растений, -- фитонцидов, а также токсинов, отпугивающих и других специфических веществ, которые лежат в основе устойчивости некоторых сортов растений к повреждениям насекомыми и другими вредными организмами. Эти вещества могут явиться причиной гибели личинок, снижения плодовитости самок, уменьшения размеров тела насекомых и т. д.
Пищевая специализация насекомых. Основу взаимоотношений насекомых с другими организмами и между собой составляют пищевые, или трофические, отношения и связи. Являясь гетеротрофными организмами, они нуждаются в органических веществах, созданных другими живыми существами. Поэтому насекомое -- потребитель пищи, или консумент, -- тесно связано с другим организмом -- поставщиком пищи, или продуцентом.
Избирательное отношение отдельных видов и групп насекомых к различным источникам органического вещества называют пищевой специализацией первого порядка. Насекомых, питающихся растениями, относят к фитофагам. Они составляют свыше половины видов насекомых и широко представлены в отрядах прямокрылые, равнокрылые, клопы, трипсы, жуки, чешуекрылые, двукрылые.
Питание за счет животных характерно для зоофагов, причем, если насекомые питаются насекомыми (стрекозы, богомолы, хищные жужелицы, кокцинеллиды, златоглазки, паразитические перепончатокрылые и др.), их называют энтомофагами, если клещами (ряд видов клопов, трипсов, жуков, златоглазок) -- акарифагами, разлагающимися остатками растительного происхождения (многие виды первичнобескрылых, личинки некоторых жуков и двукрылых) -- сапрофагами, а трупами животных (жуки мертвоеды, личинки падальных мух и др.) -- некрофагами.
Питание навозом и пометом характерно для копрофагов, встречающихся среди жуков из семейства пластинчатоусые (навозники), и стафилинов, а также некоторых двукрылых и подур.
Пищевая специализация второго порядка характеризует степень избирательности того или иного вида насекомого среди каждого из перечисленных выше источников пищи.
экологический насекомое размножение биотоп
Применительно к фитофагам различают монофагов, или одноядных насекомых, питающихся одним или немногими близкими видами растений (виноградная филлоксера, гороховая зерновка), олигофагов, или ограниченноядных, питающихся родственными видами растений, которые относятся к одному или близким семействам (крестоцветные блошки, клубеньковые долгоносики, капустные мухи и др.), и полифагов, или многоядных насекомых, способных питаться многочисленными видами растений из различных семейств (саранчовые, проволочники, многие виды совок и др.).
Кроме фитофагов, пищевая специализация второго порядка встречается и у других групп насекомых. Так, среди энтомофагов к монофагам относится наездник афелинус (Aphelinus mali Hald.), паразитирующий в теле лишь одного вида насекомого -- кровяной тли, к олигофагам -- паразиты яиц теленомины, питающиеся содержимым яиц различных видов клопов из семейства щитники-черепашки, и к полифагам -- хищные личинки златоглазок, питающиеся тлями, мелкими гусеницами бабочек, яйцами колорадского жука, паутинными клещами, т. е. представителями различных отрядов класса насекомых и даже за пределами этого класса.
Опыление — это процесс переноса пыльцы из пыльников растения на рыльце его пестика.
Есть два типа опыления растений:
- Перекрестное опыление. Оно может быть естественным и искусственным.
- Самоопыление.
Теперь остановимся на самоопылении и перекрестном опылении подробнее.
Самоопыление
Самоопыление — это самостоятельное опыление растения.
Такой способ встречается у растений, у которых двуполые цветки. Большинство растений при самоопылении дают семена. К примеру, ячмень, овес, просто. Такой тип опыления и у гороха.
Самоопыление встречается у цветков, которые совсем не склонны к раскрытию — из-за этого перекрестное опыление здесь невозможно. Поэтому в процессе самоопыления даже самые маленькие и невзрачные цветки способны давать семена.
Однако потомство, полученное в результате самоопыления, считается низко прогрессивным. Растения с таким способом опыления постоянно находятся под угрозой вырождения. Чтобы как-то с этим справляться, небольшой процент цветков у таких растений подвергается внутривидовому опылению. В результате внутривидового опыления получаются растения с отличающимися отцовскими и материнскими зачатками, а также более приспособленные к выживанию в ходе естественного отбора. Как итог — сохранение вида.
Перекрестное опыление
Перекрестное опыление — это опыление, которое находится в прямой зависимости от внешних факторов, таких как вода, ветер, насекомые и птицы. У кого перекрестное оплодотворение? Разберемся на примерах.
Процесс опыления ветром называется анемофилия.
Оно встречается у растений с мелкими цветками, собранными обычно в соцветия. Обычно у цветков очень много пыльцы. Она мелкая и сухая и выбрасывается наружу при помощи пыльника, который находится на длинных тонких нитях.
Что касается рыльцев, то они длинные и широкие, а также высовываются из цветков, благодаря чему пыльца лучше на них попадает. Таким образом происходит опыление у злаковых и у растений с соцветиями в виде сережек (ольха, береза, хмель, тополь, орех). Также ветром опыляется крапива и конопля, поскольку цветок у них состоит из чашелистиков и простого околоцветника — они не могут привлечь опылителей.
Энтомофилия — это опыление насекомыми.
Как правило, растения, опыляемые таким способом, обладают ароматом, нектаром, достаточно большим размером цветков и привлекающим насекомых цветом, а также у них есть липка пыльца с выростами.
Процесс опыления происходит в результате переноса насекомыми пыльцы с одного цветка на рыльца другого: так обеспечивается опыление для двуполых растений.
Насекомыми опыляются мак, ромашка, калина, гречиха, шалфей, молочай и др.
Орнитофилия — процесс опыления с помощью птиц.
Обычно так опыляются тропические растения с пестрой окраской, которая привлекает птиц. К примеру, в процессе опыления участвует колибри.
Гидрофилия — вариант опыления водой.
У многих водных растений рыльца нитеобразной формы, и пыльца с них переносится водой, а в редких случаях — слизнями.
Так происходит у резухи, взморника, роголистки, наяды, элодеи, рунии.
Искусственное опыление
Искусственное опыление — тип опыления, широко используемый в плодовом и декоративном садоводстве, овощеводстве, а также лесном хозяйстве. Суть его в том, что пыльца переносится искусственным способом: с пыльцы тычинок на рыльца пестиков.
По-другому искусственное опыление называется скрещиванием. Благодаря ему селекционеры могут получать новые виды и сорта растений.
Оплодотворение
Процесс оплодотворения происходит после опыления. Как быстро — зависит от самого растения. У одних — спустя несколько недель, а у других — даже через год.
Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской клеток.
В момент, когда происходит опыление, пыльца находится на рыльце. Чтобы оплодотворение произошло, нужно чтобы пыльца была зрелой и стойкой. Также важно наличие сформированного зародышевого мешочка.
Процесс развития и роста пыльцевой трубки происходит в направлении завязи — через рыльце и столбик. В завязи пыльцевая трубка проходит в семенной зачаток и доходит до зародышевого мешка. По достижении яйцеклетки происходит разрыв пыльцевой трубки и выход двух спермиев. Вегетативная клетка разрушается. Далее следует слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого — с диплоидным ядром.
В первом случае слияния растет зародыш нового организма, а во втором — образование триплоидной клетки для образования эндосперма. Так происходит процесс двойного оплодотворения.
Зародыш и эндосперм зарождают семя, которое скрыто под кожурой. Завязь формирует плод после оплодотворения.
Опыление у покрытосеменных растений
Опыление у покрытосеменных растений осуществляется обоими способами. В обоих случаях пыльцевые зерна попадают на рыльца пестиков. Чтобы понять, как происходит опыление, рассмотрим его на конкретном примере: винограде.
Виноград опыляется двумя способами: перекрестным и самоопылением. В случае самоопыления у винограда обнаруживается клейстогамия. Клейстогамия — опыление с дальнейшим оплодотворением. В большинстве случаев виноград опыляется ветром: строение цветка расположено к такому перекрестном опылению.
В ходе опыления происходит выделение на рыльце секретной жидкости — в этом время оно уже готово получать пыльцу. Так рыльце положительно сказывается на прилипании пыльцы, защите ее от различных инфекций и обеспечивает благоприятные условия для ее прорастания.
Виноград также отличается возможностью перехода от перекрестного опыления к самоопылению. Благодаря такой способности вид сохраняется столетиями. Также эта способность обеспечивает хорошее развитие и урожай.
Многие коллекционеры практикуют искусственное оплодотворение. Оно похоже на перекрестное опыление, однако оно происходит за счет антропогенных факторов, а не биотических и абиотических.
При искусственном оплодотворении пыльца переносится кисточкой или ватной палочкой. Предварительно цветки изолируются и кастрируются.
Опыление у голосеменных растений
Голосеменные растения опыляются способом анемофилии. То есть, при помощи ветра.
Яркий пример — сосна.
Опыление сосны происходит так: с мужской шишки пыльца попадает на семязачатки женских шишек. Когда шишка зеленеет, происходит срастание и одеревенение чешуек: пыльца находится в состоянии покоя. Прорастание пыльцы происходит на следующее лето.
В процессе прорастания пыльцы пыльцевая трубка несет спермии к архегониям. Далее там происходит слияние одного из спермиев с яйцеклеткой и образование зиготы. Из зиготы формируется зародыш, а семязачаток перерастает в семя.
Зародыш располагается в эндосперме гаметофита, накапливающего питательные вещества. Созревание семян в шишках происходит на протяжении полутора лет с момента оплодотворения. После этого происходит раздвижение чешуек и высыпание семян из шишки.
Читайте также:
