Опыление цветковых растений животными

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Под опылением у растений обычно понимают перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце пестика. Поскольку цветки есть только у покрытосеменных растений, то уместно говорить лишь об их опылении. Однако, например, опыление с помощью ветра есть у голосеменных.

Чаще всего перенос пыльцы у растений происходит с помощью насекомых или ветра. Также встречается самоопыление в бутоне цветка, искусственное опыление (осуществляемое человеком), перенос пыльцы водой.

В природе широко распространено перекрестное опыление, когда пыльцой одного растения опыляются цветки другого. Но самоопыление встречается не только у самоопыляемых растений, бывает что растение самоопыляется с помощью насекомых или ветра.

Опыление насекомыми

Многие цветковые растения опыляются насекомыми. Такое приспособление выработалось у растений в процессе эволюции. Они привлекают насекомых-опылителей сладким нектаром и пыльцой. Насекомое садится на цветок и пачкается пыльцой. Далее летит на цветок другого растения того же вида и оставляет там часть пыльцы с первого растения. Таким образом, второй цветок опыляется пыльцой первого. Пыльца же второго цветка может оказаться на рыльце цветка третьего растения и т. д.

Насекомоопыляемые растения обычно имеют либо яркие крупные цветки, либо соцветия. В любом случае они хорошо заметны. Часто цветки источают приятный или не очень запах, привлекающий насекомых. Насекомые питаются не только пыльцой, но и нектаром, который выделяется нектарниками, находящимися обычно у оснований лепестков цветка.

В процессе эволюции не только растения приспосабливались к опылению насекомыми, но и насекомые приспосабливались к определенным цветкам растениям. Поэтому в природе часто встречается явление, когда один вид растения опыляется только одним своим видом насекомого. Например, львиный зев опыляется только шмелями. (Но это не значит, что шмели опыляют только львиный зев.)

Опыление насекомыми считается наиболее эффективным, чем опыление ветром. Поэтому при опылении насекомыми растениям не требуется производить огромное количество пыльцы.

Опыление ветром

Ветроопыляемые покрытосеменные растения по-видимому эволюционно возникли раньше насекомоопыляемых. При опылении ветром не нужны крупные пахнущие цветки или соцветия. Однако требуется производить куда больше пыльцы, так как основная часть ее не достигает цели, опадает на землю и уносится мимо цветков.

Опыление ветром наиболее эффективно, если растения одного вида растут группами, а не по одному. Так на кукурузном поле опыление почти точно произойдет, а вот если посадить несколько растений кукурузы в саду, то к осени получатся полупустые початки, так как на рыльца цветков попадало мало пыльцы.

Многие деревья являются ветроопыляемыми. Их пыльца легкая и сухая. Такие деревья растут зарослями (березовая роща, орешник) и цветут еще до распускания листвы, чтобы она не мешала переносу пыльцы.

У растений, которые специализируются на опылении ветром, мелкие невзрачные цветки, так как яркие и большие им не нужны. Зато часто наблюдаются длинные тычиночные нити и крупные пыльники. Такие тычинки свисают из цветка, ветер их колышет, в результате чего из них легко высыпается пыльца и уносится ветром.

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..

Пыльца есть только у семенных растений. Процесс опыления - это перенос пыльцы с мужских органов растений на женские. Способов переноса пыльцы существует несколько. Пыльца хвойных и многих цветковых растений разносится ветром и каплями дождя. Но большинство растений опыляется с помощью насекомых или других животных.

Для образования семян, вслед за опылением должно последовать оплодотворение яйцеклеток. Пыльца хвойных попадает непосредственно на голые семяпочки, содержащие яйцеклетки и расположенные в молодых женских шишках открыто. Семяпочки у цветковых растений находятся внутри пестика. Попадая на его рыльце, пыльца прорастает, и пыльцевая трубка проникает через столбик пестика в семяпочку. Там из нее выходит спермий, который оплодотворяет яйцеклетку, после чего из семяпочки постепенно развивается семя.

Опыление ветром

У ветроопыляемых растений нет специальных приспособлений, чтобы привлечь насекомых. На вид их шишки и цветки не привлекательны.
Пыльца таких растений просто с помощью ветра разносится на другие растения. У дуба и березы мужские цветки собраны в сережки, а у женских цветков рыльца пестиков покрыты миниатюрными волосками, чтобы лучше уловить частицы пыльцы.

Чем растения привлекают к себе опылителей?

Наградой насекомым и другим животным за помощь в опылении служит пища. Одни питаются пыльцой, другие - нектаром, который выделяется особыми железками, скрытыми в глубине цветка. Обычно насекомое или иное животное захватывает пыльцу, обследуя цветок в поисках пищи, после чего переносит часть этой пыльцы на рыльце пестика другого цветка.

К каким уловкам прибегают растения для привлечения опылителей?

У цветковых растений в процессе эволюции выработалось немало различных ухищрений, повышающих надежность опыления. Некоторые из них чисто механические. Иногда под весом насекомого, опустившегося на цветок тычинки наклоняются и роняют на его спинку пыльцу. У рододендрона и ракитника имеются приспособления, действующие как спусковой крючок, освобожденные тычинки захватывают подлетающих насекомых и осыпают их пыльцой.

Пчелы опылители

Лидерами среди опылителей являются насекомые, превышающие по числу видов даже цветковые растения. Самые известные и трудолюбивые из них - пчелы, от которых зависит опыление большинства плодовых деревьев и овощных культур. Однако свой посильный вклад вносит и множество других насекомых - жуки, шмели, осы, мухи, бабочки и т. д.

Важную роль в опылении, особенно в тропиках, играют птицы. Посещая в поисках нектара цветки и перенося на своих перышках пыльцу, многие пернатые помогают выжить тем растениям, на которых кормятся.

Среди млекопитающих, участвующих в опылении, можно назвать австралийского медового поссума. Взбираясь на деревья в поисках нектара, эти животные переносят пыльцу на своей шерсти. Некоторые из тропических летучих мышей также питаются нектаром и пыльцой.

Одни растения привлекают разных насекомых, другие же более разборчивы в своих запросах. Так, жимолость, например, опыляется преимущественно ночными мотыльками, а красный клевер - в основном шмелями.

У некоторых растений сложилось даже более тесное партнерство с насекомыми. На Мадагаскаре существует вид орхидей, который опыляется одним-единственным видом бабочек, поскольку лишь у них хоботки достаточно длинные, чтобы дотянуться до глубоко спрятанного нектара. Инжир дружит с крохотной осой - бластофагой, а опыление североамериканской юкки полностью зависит от определенного вида ночных бабочек. Самка насекомого скатывает пыльцу одного цветка в шарик, а затем, отложив свои яички в семяпочки другого цветка, пристраивает шарик пыльцы на его пестик. Личинки питаются зреющими семенами юкки, но часть семян все же успевает вызреть, и этого оказывается достаточно для размножения растения.

Форма пыльцы разных растений

Для невооруженного глаза желтая или оранжевая пыльца разных растений одинакова. Но под микроскопом ее крохотные гранулы обнаруживают удивительное разнообразие. Форма пыльцы уникальна для каждого вида цветковых растений.

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 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. Рожь 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 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 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

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 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 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 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 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 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.

Опыление — это процесс переноса пыльцы из пыльников растения на рыльце его пестика.

Есть два типа опыления растений:
1. Перекрестное опыление. Оно может быть естественным и искусственным.
2. 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: