Приспособление растений к перекрестному опылению это ароморфоз

Обновлено: 04.07.2024

В процессе исторического развития, тесно связанного с эволюцией образа жизни и морфологии высших насекомых, у растений выработался целый ряд приспособлений, препятствующих самоопылению и обеспечивающих перекрестное опыление.

Приспособления растений к перекрестному опылению. Среди многообразия форм подобных приспособлений можно выделить следующие.

Пространственное разделение мужских и женских генеративных органов. Более всего оно выражено у двудомных растений, у которых на одних растениях развиваются только мужские цветки с тычинками, а на других – только женские с пестиками (клубника, ивы, конопля). У однодомных раздельнополых растений, так же как у двудомных, цветки однополые (они имеют или тычинки, или пестики), но они развиваются на одном и том же растении (огурец, тыква, дуб и др.). Изоляция генеративных органов цветков происходит у растений некоторых видов и в обоеполых цветках (например, у гречихи). При этом в цветках у одних растений тычинки длинные, а пестик короткий, а в цветках других, наоборот, длинный пестик и короткие тычинки. Пыльники у одних цветков находятся на такой высоте, на какой находятся рыльца у других цветков. Замечательно то, что в пыльниках коротких тычинок образуется более мелкая пыльца, которая в случае попадания на рыльце длинностолбчатого пестика, как правило, не сможет осуществить оплодотворения, так как прорастающая коротенькая пыльцевая трубочка не доходит до завязи.

Разновременное созревание мужских и женских генеративных органов в обоеполых цветках. В одних случаях раньше созревают пыльники, чем рыльца, как у подсолнечника, иван-чая (кипрея), крыжовника и герани. Созревшие пыльники лопаются, пыльца из них высыпается или собирается насекомыми. Ко времени созревания рылец, ее в этом цветке не остается, а опыление происходит за счет пыльцы с других цветков этого или другого растения.

У ряда растений (яблоня, груша, подорожник и др.) раньше созревает рыльце. Опыление происходит пыльцой с других цветков до того, как созреет собственная пыльца.

Физиологическая несовместимость. У многих растений хотя мужские и женские генеративные органы созревают одновременно, но при попадании на пестик собственной пыльцы самоопыления не происходит. Это объясняется тем, что собственная пыльца, даже попав на рыльце, совершенно не прорастает или в некоторых случаях прорастает значительно медленнее, чем пыльца с другого цветка (у клевера и других бобовых кормовых трав). Это явление называют самобесплодностью или автостерильностью.

У некоторых растений пыльца не прорастает не только на рыльце собственного цветка, но и на рыльце других цветков того же растения. Наконец, у ряда сортов плодовых и ягодных культур (яблоня, груша и др.) пыльца не прорастает даже на рыльце другого растения того же сорта и перекрестное опыление возможно только между растениями разных, иногда строго определенных сортов.

Для перекрестного опыления с помощью насекомых у энтомофильных растений в процессе их эволюции выработался ряд специальных приспособлений. Это прежде всего выделение нектара, приманивающего насекомых и служащего для них источником корма. Более тяжелую, менее сыпучую, чем у ветроопыляемых растений, пыльцу, насекомые легко могут собрать, сформировать в виде обножки, перенести в гнездо для выращивания расплода и собственного белкового питания. Цветки энтомофильных растений, как правило, крупнее и заметнее, чем у ветроопыляемых растений. Мелкие цветки часто собраны в крупные соцветия, легко различимые с далекого расстояния. При этом у некоторых видов (например, у подсолнечника и других сложноцветных) часть цветков вокруг корзинки лишена генеративных функций и яркая окраска сильно развитых лепестков служит как бы зрительной приманкой для привлечения насекомых. Интересно, что цветки подавляющего большинства энтомофильных растений имеют такую окраску, которую легко различают насекомые (желтую, синюю), или отражают легко воспринимаемые насекомыми ультрафиолетовые лучи.

Немаловажное значение для привлечения насекомых имеет и аромат цветков, особенно тех, которые не отличаются яркой окраской лепестков, например у липы, некоторых зонтичных и других растений.

Роль различных насекомых в опылении растений. Наиболее важное значение в становлении эволюции энтомофильных растений имели различные представители перепончатокрылых, в частности пчелиные. Последние и сохранили свою ведущую роль в осуществлении перекрестного опыления возделываемых человеком растений.

Не все насекомые, посещающие цветки ради нектара, полезны для перекрестного опыления. Некоторые жуки и клопы, например, хотя и лакомятся нектаром, но приносят растениям больше вреда, чем пользы.

Очень незначительную роль в опылении цветков играют бабочки (среди которых довольно много вредителей), блестянки, наездники и короткохоботные осы. Среди диких представителей энтомофауны существенное значение как опылители имеют шмели, одиночные пчелы, некоторые виды настоящих ос и цветочных мух. При этом каждая из указанных групп представляет интерес для опыления растений определенных видов. Например, длиннохоботные шмели успешнее, чем другие насекомые, опыляют цветки красного клевера. Некоторые представители одиночных пчел хорошо приспособлены к вскрытию цветков и опылению люцерны. Цветочные мухи хорошо опыляют семенники моркови. Однако численность диких насекомых резко изменяется в разные годы, не говоря уже о том, что в связи с распашкой межей, пустующих земель и массовым внедрением химических мер борьбы с вредителями и болезнями растений количество диких насекомых-опылителей резко сокращается. В современных условиях, особенно в районах интенсивного земледелия, их роль как опылителей сводится почти к нулю.

В то время как большинство видов одиночных пчел относят к насекомым монотрофным (посещают цветки растений только одного рода или вида) или олиготрофным (посещают цветки ряда видов одного семейства), медоносная пчела, как политрофное насекомое, собирает нектар и пыльцу со всех доступных ей энтомофильных растений, принадлежащих к разным семействам, родам и видам. При этом рабочие пчелы быстро переключаются на посещение целых массивов растений тех или иных видов с начала их массового цветения, т. е. в периоды наибольшей потребности в опылителях. Для загрузки медового зобика за один вылет пчела должна посетить в зависимости от нектаропродуктивности растения 80–150 цветков. Такое же число цветков она должна посетить для сбора пыльцы и формирования обножек. В двух обножках пчелы массой около 15–20 мг содержится свыше 3 млн. пыльцевых зерен. К телу пчелы, покрытому волосяным покровом, при многократном посещении цветков пристают тысячи разнокачественных пыльцевых зерен, которые переносятся на рыльца пестиков. При этом каждый цветок посещается пчелами в течение его жизни обычно не один, а много раз. Тем самым обеспечиваются наилучшие условия для избирательного опыления и оплодотворения. Вот почему в условиях интенсивного земледелия правильная организация опыления энтомофильных культур пчелами служит необходимым элементом агротехнического комплекса для получения высоких урожаев, улучшения качества продукции и снижения ее себестоимости.

Биологический прогресс — направление эволюции, характеризующееся повышением приспособленности систематической группы живых организмов к среде обитания.

увеличение численности особей;
расширение ареала;
увеличение числа таксонов (популяций, подвидов, видов и т. д.).

Биологический прогресс — это результат успеха систематической группы в борьбе за существование. Он обеспечивается появлением новых приспособлений, полезных в данной среде обитания. Организмы выживают и размножаются, что приводит к увеличению численности и освоению новых мест обитания. Возникают новые популяции. Они подвергаются действию разнонаправленного естественного отбора и постепенно превращаются в новые виды, виды — в роды, роды — в семейства и так далее. Происходит увеличение числа таксономических групп и их совершенствование.

В состоянии прогресса в настоящее время находятся многие сорняки (одуванчик, пырей, марь белая), вредители сельскохозяйственных культур (колорадский жук, фитофтора). Их прогресс связан с деятельностью человека.

Биологический прогресс достигается тремя путями: повышением организации и освоением новой среды обитания; приспособлением к новой среде и её заселением; понижением организации и освоением более простой среды.

Эволюционное изменение, которое приводит к существенному усложнению строения организмов, повышению их уровня организации и позволяет освоить новую среду обитания, — ароморфоз .

Ароморфозы привели к возникновению крупных систематических групп: типов, отделов, классов, некоторых отрядов.

двусторонняя симметрия тела;
сквозной кишечник;
трахейное дыхание у членистоногих;
лёгочное дыхание у позвоночных;
альвеолярные лёгкие;
четырёхкамерное сердце;
два круга кровообращения;
теплокровность.

возникновение фотосинтеза;
формирование тканей;
возникновение листа, стебля, корня;
появление семени;
образование цветка и плода.

Эволюционное изменение, которое приспосабливает организмы к условиям конкретной среды обитания, но не повышает их уровень организации, — идиоадаптация ( алломорфоз ).

Идиоадаптации возникают на основе ароморфозов и позволяют систематической группе более полно заселить среду обитания. Приводят к возникновению видов, родов, семейств.

разные типы листьев и стеблей у растений;
разное строение цветков у растений;
видоизменения побега растений;
разные клювы у птиц;
разная форма тела и окраска рыб;
разные типы ротовых аппаратов насекомых.

упрощение нервной системы и органов чувств у паразитических червей;
редукция пищеварительной системы у ленточных червей;
редукция головы у двустворчатых моллюсков;
исчезновение крыльев у некоторых паразитических насекомых;
редукция листьев у паразитических растений.

Биологический регресс — направление эволюции, характеризующееся понижением приспособленности систематической группы живых организмов к среде обитания и её постепенным вымиранием.

снижение численности особей в систематических группах;
сужение ареала;
уменьшение числа таксонов (популяций, подвидов, видов и т. д.).

Это уссурийский тигр , бурый и гималайский медведи , чёрный аист , венерин башмачок , женьшень и многие другие.

Развитие живой природы шло от низших форм к высшим, от простого к сложному и имело прогрессивный характер. Наряду с этим происходило приспособление видов к конкретным условиям жизни, осуществлялась их специализация. Например, строение и поведение дятла способствуют добыванию им насекомых из-под коры деревьев. Черепахи, змеи, кроты также имеют многочисленные приспособления к своеобразной жизненной обстановке.

Для понимания исторического развития органического мира важно определить главные линии эволюции. В разработку проблемы направлений эволюции значительный вклад внесли крупные советские ученые А. Н. Северцов, И. И. Шмальгаузен. Они установили, что главные направления эволюции составляют ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации.

Ароморфоз представляет собой такие эволюционные изменения, которые ведут к общему подъему организации, повышают интенсивность жизнедеятельности, но не является узкими приспособлениями к резко ограниченным условиям существования.

Ароморфоз дает значительные преимущества в борьбе за существование и делает возможным переход в новую среду обитания, способствует повышению выживаемости и снижению смертности в популяции. При высокой рождаемости и низкой смертности численность особей в популяции возрастает, расширяется ее ареал, образуются новые популяции, ускоряется формирование новых видов, т. е. происходит биологический прогресс. Так, усложнение строения древних земноводных по сравнению с рыбами способствовало вступлению земноводных на путь биологического прогресса.

Идиоадаптация. Идиоадаптация представляет собой мелкие эволюционные изменения, которые способствуют приспособлению к определенным условиям среды обитания (частные приспособления). В противоположность ароморфозу идиоадаптация не сопровождается изменениями основных черт организации, общим подъемом ее уровня и интенсивности жизнедеятельности организмов. Например, в засушливые и жаркие периоды у некоторых земноводных на основе наследственных изменений в процессе борьбы за существование и естественного отбора выработались частные приспособления к определенным и ограниченным местообитаниям – в болотах и топях. Никакого повышения уровня организации у земноводных при этом не произошло. Современные амфибии – лягушки, тритоны – хорошо приспособлены к условиям существования в мелких водоемах и сильно увлажненных местах суши.

Приспособления придонных рыб – камбаловых, скатов к жизни на дне (уплощение тела, окраска под цвет грунта) представляют собой типичные примеры идиоадаптации.
Защитная окраска дает хороший пример приспособления животных к определенным условиям существования, не связанного с павышением организации.

Примерами идиоадаптации у растений могут служить многообразные приспособления цветка к перекрестному опылению ветром и насекомыми, приспособлении плодов и семян к рассеиванию, приспособления листьев к уменьшению испарения.

Дегенерация часто связана с переходом к сидячему или паразитическому образу жизни. Упрощение организации обычно сопровождается возникновением различных приспособлений к специфическим условиям жизни. У свиного цепня, лентеца широкого и других червей – паразитов человека – нет кишечника, слабо развита нервная система, почти отсутствует способность к самостоятельному передвижению. Наряду с упрощением организации эти животные обладают присосками и крючками, при помощи которых держатся на стенках кишечника своего хозяина. Они имеют также сильно развитые органы размножения и отличаются огромной плодовитостью, что обеспечивает сохранение вида и рост его численности.

Повилика, паразитирующая на клевере, хмеле и других растениях, лишена главного органа листа, а вместо корней у нее образуются на стебле присоски, которыми она высасывает питательные вещества из растения-хозяина. Следовательно, общая дегенерация не исключает процветания вида. Многие группы паразитов, как мы это только что видели на примере ленточных червей, процветают, хотя организация их претерпевает значительное упрощение. Значит, и дегенерация может приводить к биологическому прогрессу.

Таким образом, биологический прогресс достигается тремя способами: ароморфозом, идиоадаптацией, дегенерацией.

Многие современные виды охвачены биологическим прогрессом. Еще сто лет назад граница распространения зайца-русака на севере доходила до линии Ленинград Казань, а к востоку – до реки Урал. В настоящее время он распространился на севере до Средней Карелии и на востоке – до Омска. Сейчас известно около 20 его подвидов. Нематоды (круглые черви), среди которых много паразитов растений, животных и человека, заселяют в настоящее время всю почву, моря, океаны и пресные водоемы.

В природе, однако, наблюдается и биологический регресс. Он характеризуется чертами, противоположными биологическому прогрессу: уменьшением числа особей; сужением ареала; уменьшением числа видов, популяций. В итоге он часто ведет к вымиранию видов.

Из многочисленных ветвей древнейших земноводных остались только те, которые повели к образованию современных классов земноводных и пресмыкающихся. Исчезли древние папоротникообразные и многие другие группы растений и животных.

С появлением человека причины биологического прогресса и биологического регресса часто связаны с изменениями, которые он вносит в ландшафты Земли, нарушая связи живых существ со средой, сложившиеся в процессе эволюции.

Деятельность человека является мощным фактором биологического прогресса одних видов, нередко вредных для него, и биологического регресса других, нужных и полезных ему. Вспомните появление многих видов насекомых, устойчивых к ядохимикатам, болезнетворных микробов, устойчивых против лекарств, бурное развитие сине-зеленых водорослей в сточных водах. Виной всему этому деятельность человека. При посевах и посадках он вторгается в живую природу, уничтожает на больших массивах великое многообразие диких популяций, заменяя их немногими искусственными.

Усиленное истребление человеком многих видов ведет их к биологическому регрессу. Биологический регресс всегда грозит вымиранием. Вот почему мероприятиями по охране природы важно не только сдерживать, но и предупреждать его. В хозяйственной деятельности и в медицине человеку необходимо учитывать биологический прогресс и биологический регресс.

Соотношение различных путей эволюции. Пути эволюции крупных систематических групп (например, типов и классов) очень сложны. В процессе филогенеза происходила смена одного пути эволюции другим.

В эволюции различных групп живых организмов ароморфоз происходит значительно реже, чем идиоадаптация, – он знаменует новый этап в развитии органического мира.

Новые, более высокоорганизованные группы возникают путем ароморфоза и при этом часто переходят в новую среду обитания (например, выход животных на сушу). Далее эволюция продолжается уже путем идиоадаптации, иногда дегенерации [19].
Рис. 19. Схема соотношений между ароморфозом, идиоадаптацией и дегенерацией (по А. Н. Северцову)
Каждый ароморфоз открывает новые возможности для идиоадаптации, которая обеспечивает более полное заселение среды благодаря захвату в ней различных местообитаний без повышения уровня организации.

1. Назовите основные направления эволюции. 2. Что представляет собой ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация? 3. Какие направления эволюции ведут к биологическому прогрессу, биологическому регрессу? 4. Приведите примеры биологического прогресса и биологического регресса.

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.

Читайте также: