Температурные секреты опыления

Как растения привлекают опылителей

Растения, опыляемые насекомыми, привлекают членистоногих заметным окрасом цветов и запахом нектара. Днем насекомые стремятся на цветы ярких оттенков:

• красные (шиповник, гвоздики);
• розовые (клевер);
• желтые (мать-и-мачеха, одуванчик, лютики);
• лиловые (колокольчики);
• голубые, синие (цикорий, василек).

Ночью опылителей привлекают белые цветы, которые более заметны в темноте. Кроме того, такие растения отличаются приятным запахом, резкость которого увеличивается с наступлением сумерек. К тому же цветки многих ночных растений днем находятся в закрытом состоянии (будто дремлют).

Растения не только привлекают опылителей, но и приспосабливаются к ним своей морфологической и анатомической структурой.

К примеру, венчик клевера лугового имеет форму трубки, поэтому нектаром могут питаться исключительно насекомые с длинными хоботками, которые и являются его опылителями. Известен случай, когда клевер завезли в Австралию для его дальнейшего разведения. Но так как на материке не было длиннохоботковых шмелей и пчел, фермерам не удавалось получить семена этой культуры. Решить проблему удалось только после того, как в Австралию привезли несколько коробок с насекомыми.

Интересный факт. Не только сладкие приятные запахи привлекают опылителей. Самый большой в мире цветок раффлезия Арнольда известна своим зловонием, напоминающим запах гниющего мяса. Дело в том, что опыляется этот цветок не пчелами или бабочками, а навозными мухами.

Некоторые растения привлекают опылителей с помощью мимикрии – цветки своей формой и размерами напоминают женские особи определенных видов насекомых, что привлекает самцов-опылителей. Чаще всего такая маскировка встречается у семейства орхидных. Другие растения известны своими цветками с ловушками и сложной системой ходов. Насекомые, попавшие внутрь цветка, вынуждены искать выход, бродя по определенному пути. Сначала они соприкасаются с пыльником, а потом – с рыльцем, благополучно опыляя его.

Некоторые виды растений, дабы избежать конкуренции, приспособились к опылению жуками. Цветы должны быть хорошо заметными, поэтому они либо одиночные и крупные, либо мелкие, но собраны в большие соцветия. К таким растениям относятся:

• лилейные;
• магнолиевые;
• бузина;
• шиповник;
• зонтичные;
• спиреи и др.

В поисках пищи жуки чаще всего полагаются на обоняние. Поэтому растения, опыляемые ими, имеют сильный аромат, который напоминает запах фруктов, пряностей, а иногда – брожения. Так как жуки чаще всего питаются мягкими частями растений, последние разработали механизм защиты семяпочек от голодных насекомых. Семяпочки обычно находятся в толстостенной завязи, которая спрятана глубоко внутри цветка.

Самоопыление

Особенно сильно пахнут вечером и ночью. Опылители – бражники, ночные бабочки, которые имеют хоботок до 25 см длиной.

Самый крупный в мире цветок – раффлезия – окрашен в красный цвет с тёмными пятнами. Пахнет он тухлым мясом. Но для мух нет запаха приятнее. Они и опыляют этот замечательный, редкий цветок.

Самоопыление. Большинство самоопыляющихся растений – это сельскохозяйственные культуры (горох, лён, овёс, пшеница, томат), хотя есть самоопыляющиеся растения и среди дикорастущих.

Некоторые из цветков опыляются уже в бутонах. Если раскрыть бутон гороха, то можно увидеть, что пестик весь усыпан оранжевой пыльцой. У льна опыление проходит в открытом цветке. Цветок распускается рано утром и уже через несколько часов лепестки осыпаются. Днем температура воздуха повышается и тычиночные нити скручиваются, пыльники прикасаются к рыльцу, лопаются, и пыльца высыпается на рыльце. Самоопыляющиеся растения, в том числе лён, могут опыляться и перекрёстно. И наоборот, при неблагоприятных условиях и у перекрёстноопыляемых растений может произойти самоопыление.

Перекрёстноопыляемые растения в цветке имеют приспособления, предотвращающие самоопыление: пыльники созревают и высыпают пыльцу раньше, чем разовьётся пестик; рыльце расположено выше пыльников; пестики и тычинки могут развиваться в разных цветках и даже на разных растениях (двудомные).

Искусственное опыление. В определённых случаях человек проводит искусственное опыление, то есть сам переносит пыльцу с тычинок на рыльце пестиков. Искусственное опыление осуществляют с разными целями: для выведения новых сортов, для повышения урожайности некоторых растений. В безветренную погоду человек опыляет ветроопыляемые культуры (кукуруза), а в холодную или сырую погоду – насекомоопыляемые растения (подсолнечник). Искусственно опыляют и ветро-, и насекомоопыляемые растения; и перекрестно-, и самоопыляемые.



Самоопыле́ние (автогамия) — форма гомогамии, тип опыления у высших растений.

При самоопылении пыльца из пыльников переносится на рыльцепестика того же самого цветка или между цветками одного растения. К самоопыляемым растениям относятся горох, фиалки, пшеница, помидоры, ячмень, фасоль, нектарин.

Самоопыление у некоторых растений осуществляется в нераспустившихся цветках: например, у арахиса, некоторых видов фиалок, гусмании. Такой тип самоопыления называется клейстога́мией.

Ч. Дарвин считал, что самоопыление — не основное, а вынужденное средство воспроизведения растениями семян при отсутствии условий для перекрёстного опыления. Самоопыление распространено главным образом у видов, растущих в неблагоприятных условиях, например, в высокогорных областях, где недостаточно насекомых-опылителей.

Самоопыление чревато негативными последствиями, в частности растение, возникшее в результате самоопыления страдает инбредной депрессией, которая ухудшает здоровье растения и мешает ему адаптироваться к изменяющейся среде или потенциальной атаке патогена.

Образование семян

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

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

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

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

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

Жуки и другие насекомые

1-божья коровка, 2-жужелица, 3-уховертка

Формально в опылении цветков растений могут участвовать самые разные насекомые. Чтобы перенести пыльцу на другое растение, им достаточно переползти на цветок или даже просто коснуться его во время полета. С этой точки зрения, опылителями являются абсолютно все насекомые, живущие в вашем саду. Большинство полезных жуков, несущих свою службу на вашем участке, например, божьи коровки, жужелицы и уховертки, являются хищными, однако некоторые их них не прочь полакомиться и нектаром.

Жуки в саду: как отличить полезных насекомых и как бороться с вредными
Узнайте, каких насекомых на участке уничтожать не стоит.

Соседство с насекомыми-опылителями принесет вам большую пользу. Если вы точно не уверены в «благонадежности» кого-то из шестиногих постояльцев вашего участка, обратитесь к нашему фотоопределителю:

Все вредители сада – фото, названия, описания и меры борьбы
Мы собрали для вас досье на 60 и более садовых «злодеев».

Какие животные опыляют растения?

• Растительные культуры, которые дают плоды, как правило, привлекают собственным запахом и вкусом различных животных. В плодах таких культур есть семечки. Из них со временем прорастают ростки. Но, чтобы семена попали в грунт, обязательно нужны помощники. Путь таких растений выглядит так.
• Основными помощниками для опыления растений считаются милые, пушистые белки. Все мы знаем, что любая белочка обязательно делает для себя запасы на зиму. В ее запасах, как правило, накапливается большое количество желудей, орехов. Последние зверек закапывает в грунт.
• Размножение живых существ в природе – натуральный процесс. Без размножения ни что бы на свете не существовало. Это относится и к животным, и к растениям. Исключений не существует.
• На деревьях, кустарниках созревают ягоды, а внутри них есть косточки. Они со временем опадают.
• Животные собирают с поверхности грунта ягоды или собирают плоды с кустарников.
• Звери кушают ягоды, но косточки тоже глотают. Потом, спустя определенный промежуток времени животные избавляются от остатков ягод природным путем.
• В итоге косточки оказываются на грунте. И шанс того, что они прорастут, очень велик.
• Приблизительно похожий процесс осуществляется с цветами, которые опыляются. Они тоже «зовут» к себе зверей, которые выполняют собственную функцию. В любом цветочке присутствует пестик с тычинкой. Дабы внутри цветка образовался плод, пыльца попадает на пестик, поскольку она с самого начала располагается на тычинке.

Кускус

Виды растений по типу опыления

Растения, как мы только что выяснили, могут опыляться как от ветра, так и с помощью насекомых.

Ветроопыляемые культуры

Ветроопыляемые культуры, их признаки

Начать следует с того, что растения, которые входят в эту группу (их еще называют анемофильными), при определенных обстоятельствах могут опыляться и насекомыми, хотя подобное случается нечасто. Такие растения отличаются многочисленными мелкими ветками, а также тем, что способны вырабатывать большое количество пыльцы (каждый экземпляр производит по нескольку миллионов пыльцевых зерен). У многих культур (таких, к примеру, как шелковица или лещина) образование цветков начинается еще до того, как распустятся листья.

Сами цветки зачастую невзрачны и собраны в небольшие соцветия. У метелки, например, это сложный колосок. В соцветии образуется множество легких и мелких пыльцевых зерен.

Обратите внимание! Как правило, культуры, опыляемые ветром, произрастают группами. Более того, к ветроопыляемым растениям относятся не только деревья (береза, ольха и проч.), но также травы (осока, тимофеевка) и кусты

Насекомоопыляемые культуры

Отличительной чертой этих растений (к слову, их еще называют энтомофильными) является то, что они цветут уже после того, как появляются листья. Немаловажную роль здесь играют температурные условия: когда повышается температура, то появляются насекомые, которые и переносят пыльцу. Кроме того, у всех насекомоопыляемых культур имеются нектарники.

К самым распространенным представителям группы относится верба. Цветение вербы может наблюдаться как до, так и после образования листвы. Но раннее цветение никак не связано с ветроопылением – к такому «приему» растения прибегают исключительно для борьбы с конкурентами за насекомых-опылителей.

Таблица. Сравнительная характеристика ветро- и насекомоопыляемых культур

Пыльники анемофильных культур выносятся за пределы цветков. Рыльца у пестиков большие и «лохматые», что позволяет улавливать пылинки, которые летают в воздухе. Также у таких растений имеются специальные приспособления, если можно так выразиться, благодаря которым пыльца не расходуется напрасно, а попадает преимущественно на рыльца других представителей своего вида.

Пыльцевые зерна растений

А сейчас ознакомимся более детально с особенностями культур, опыляемых ветром.

Приспособления цветков к опылению

Пыльца

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

Яркий цветок

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

Нектар

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

Запах

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

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

Особое строение соцветия

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

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

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

Категории: Опыление

На этой странице материал по темам:

Вопросы к этой статье:

Особенности строения тела пчелы-опылителя

Существуют отличия от других родственников, например, ос. Пчела более округлой формы(оса – длиннее и тоньше). Яркий окрас, конечно, похож — предупреждение для врагов. Если посмотреть на пчелу через увеличительное стекло, то можно увидеть, что всё тельце покрыто небольшими ворсинками. Эта пушистость естественный щит от перепадов погодных факторов, травм и врагов. Чем длиннее и гуще волоски, тем больше вероятность накопления пыльцы, шире территория опыления. Перебирая лапками, пчела «счёсывает» пыльцу в корзиночки — углубления, которые находятся на внешней стороне голени лап последней(третьей) пары.

Селекция и самоопыление

В природе фиалки опыляются и перекрестно, и автогамно. Наши комнатные фиалки – продукт кропотливой работы селекционеров. У них такое строение тычинок и пестика, что перекрестное опыление без участия человека практически невозможно. Опыление происходит еще в нераскрытом бутоне, и только терпеливый любитель с помощью специальных методик может осуществить опыление разных по цветовой гамме фиалок для выведения новых сортов. Спасибо энтузиастам за разнообразие этих цветов, украшающих наши подоконники!

Хотя большинство плодовых сортов имеют цветки, в которых есть и пестики, и тычинки, самооплодотворение у большинства исключено. Причина – разделенное по времени созревание тычинок и пестика. Именно поэтому повысить урожай, например черешни, можно, посадив рядом несколько деревьев. Но у искусственно выведенных сортов самоопыление приветствуется.

У растений с перекрестным опылением эти мутации находятся в гетерозиготном состоянии и никак не проявляются. При самоопылении вероятность их перехода в гомозиготу во много раз возрастает, но они не сохраняются в популяции из-за естественного устранения. Самоопыление в селекции используется как инструмент создания чистых (гомозиготных) линий с закрепленными признаками.

Несмотря на снижение продуктивности, после гибридизации часто появляется явление гетерозиса – силы гибридов от сортов с самоопылением. Это явление называется межлинейной гибридизацией, и в магазинах мы можем увидеть именно такие гибридные семена (они помечены символом F1). В первом поколении гибриды превосходят чистые линии по урожайности, но в дальнейших поколениях эффект силы гибридов исчезает.

Значение пчелы в опылении

Первое место в опылении растений занимают медоносные пчёлы. Высокая скорость облёта позволяет труженицам без устали за день обработать до четырёх – пяти тысяч цветов.

Цель работы – сбор нектара.

Есть растения – универсалы, для которых потеря одного опылителя заменяется на другой. Но если разнообразие исчезнет, то исчезнут многие культуры: яблоки, персики, груши и другие. Не станет пчёл – опылителей, мы можем остаться без мёда, без молока (коровы едят люцерну и клевер, которые не могут обходиться без опыления). Великий голод бы нам не грозил, круг ограничился бы ветроопыляемой пшеницей, рисом, т.е. возникла бы зависимость от дуновения ветра. То же можно сказать о кукурузе, высаживаемой в плотных группах для облегчения самоопыления. Но существуют сорта, которые не могут обходиться без опылителей.

В связи с расширением площадей сельскохозяйственных культур: например, гречихи посевной, подсолнечника масличного, имеет место в непосредственном расположении полей иметь пасеку.

Опылить клубнику и землянику в условиях оранжереи(теплицы) возможно при создании искусственного ветра(вентилятор), ручного опыления(ягоды получаются не очень ровными) и передвижного улья.

Нельзя обойти своим вниманием и наши дикорастущие медоносные деревья и кустарники. Весной, когда начинается сокодвижение, цветы липы, белой акации, клёна(татарского или черноклёна), шиповника будоражат работниц ароматами

Ветроопыляемые растения растут обычно большими группами (скоплениями): тополь, берёза – целые рощи. Орешник, клён, крапива, дуб, осина – эти деревья и кустарники не имеют душистых цветов, поэтому строение цветов создано для самоопыления. Смолистый запах сосен, пихты, ели приманивает диких пчёл побывать на молодых цветках – шишках.

Повышение вероятности опыления полей — это передвижная пасека. Такой процесс повышает урожайность агрокультур в полтора раза, по сравнению с теми растениями, которые не подвержены перекрёстному опылению.

Почему нападают на человека

Почему может укусить пчела:

• В целях защиты своего улья.
• При случайном нападении человека (придавил, прижал и т.д.).
• Запуталась в волосах, из-за чего обозленная пчела может укусить.

Обратите внимание! Пчел привлекает резкий запах и резкие движения, поэтому, встретив пчелу, никогда нельзя кричать и размахивать руками. Вопрос — пчелы кусаются или нет, конечно, справедливый, но достаточно двоякий. Укус для пчелы будет таким же опасным, как и для человека, поэтому для нападения должны быть достаточно серьезные причины

Кроме того, есть один интересный факт: в мире существуют пчелы, которые не жалят. Они называются мелипоны. Их особенность в том, что у них полностью отсутствует жало. Несмотря на такую «необычность», этот тип пчел производит мед, который во много раз превосходит обычный по своим вкусовым и ароматическим свойствам

Укус для пчелы будет таким же опасным, как и для человека, поэтому для нападения должны быть достаточно серьезные причины. Кроме того, есть один интересный факт: в мире существуют пчелы, которые не жалят. Они называются мелипоны. Их особенность в том, что у них полностью отсутствует жало. Несмотря на такую «необычность», этот тип пчел производит мед, который во много раз превосходит обычный по своим вкусовым и ароматическим свойствам

Вопрос — пчелы кусаются или нет, конечно, справедливый, но достаточно двоякий. Укус для пчелы будет таким же опасным, как и для человека, поэтому для нападения должны быть достаточно серьезные причины. Кроме того, есть один интересный факт: в мире существуют пчелы, которые не жалят. Они называются мелипоны. Их особенность в том, что у них полностью отсутствует жало. Несмотря на такую «необычность», этот тип пчел производит мед, который во много раз превосходит обычный по своим вкусовым и ароматическим свойствам.

Кто не любит мед? Вероятно, таких людей будет мало. Для добычи этого лакомства существуют пасеки и пчелы. Жизнь пчел кому-то может показаться однообразной, но пользу существования отрицать не следует. Опасность для человека представляет только злая пчела или испуганная, которая может укусить. Нельзя забывать и о той опасности, которую представляют для них сами люди.

Преимущества самоопыления

У самоопыляющихся цветов есть несколько преимуществ. Во-первых, если данный генотип хорошо подходит для окружающей среды, самоопыление помогает сохранить этот признак стабильным у вида. Отсутствие зависимости от опылителей позволяет происходить самоопылению, когда пчелы и ветер нигде не встречаются. Самоопыление или перекрестное опыление может быть преимуществом, когда количество цветков невелико или они широко расставлены. При самоопылении пыльцевые зерна не передаются от одного цветка к другому. В результате происходит меньше потерь пыльцы. Также самоопыляющиеся растения не зависят от внешних переносчиков. Они также не могут вносить изменения в свои характеры, поэтому черты вида можно сохранить в чистоте. Самоопыление также помогает сохранить родительские черты, так как гаметы одного и того же цветка эволюционируют. Цветам необязательно выделять нектар, аромат или быть красочными, чтобы привлекать пыльцу.

Процесс опыления ветром

Распространение ветром пыльцы вряд ли можно считать управляемым процессом. Поэтому вероятность того, что зерна попадут на рыльца собственных цветов, достаточно велика. Самоопыление, как известно, для таких растений нежелательно, в связи с чем у цветов широко развились различные приспособления, которые этому препятствуют. Так, чаще всего рыльца и пыльники созревают не одновременно. По той же причине у некоторых ветроопыляемых культур раздельнополые цветы.

На схеме ветроопыление у злака

Большая часть деревьев, опыляемых описываемым образом, цветет в начале весны, т. е. до распускания листвы – это также является приспособлением, препятствующим самоопылению.

Особенно ярко это выражается у орешника и березы. И неудивительно, ведь густые листья были бы серьезным препятствием на пути движущихся пыльцевых зерен.

Стоит упомянуть и об остальных приспособлениях. Тычинки большинства злаковых растений начинают очень быстро расти при раскрывании цветов, причем скорость роста может достигать 1-1,5 мм/мин. Спустя время длина тычинок в три-четыре раза превышает изначальную, они выходят за пределы цветка и свешиваются вниз. И лишь после того, как пылинки оказываются снизу, они растрескиваются. При этом сам пыльник слегка изгибается, образуя своего рода чашу, куда пыльца и ссыпается. Как результат – зерна не падают на землю, а спокойно ждут порыва ветра, чтобы покинуть пыльник.

Обратите внимание! У некоторых злаков цветоножки перед цветением растопыриваются, формируя между собой угол до 80°. Благодаря этому пыльца выдувается ветром

По окончании периода цветения цветки возвращаются в исходное положение.

Также положение соцветия может меняться у граба, тополя и березы. Поначалу соцветия «смотрят» вверх, но перед раскрыванием пыльников стержень сережки выдвигается, а сами они (соцветия) свешиваются. Цветки отдаляются друг от друга и вместе с тем становятся доступными для ветра. Пыльцевые зерна падают на чешуйки нижних цветков, откуда и сдуваются.

Тополь черный, схема

У некоторых анемофильных растений (по аналогии с энтомофильными) имеются «взрывчатые» цветки. Так, у одной из разновидностей крапивы тычинки в период созревания напрягаются настолько, что после раскрывания резко расправляются и избавляются от зерен лопнувших пыльников. В такие моменты над цветками наблюдаются густые облачка пыльцы.

Также отметим, что пыльца ветроопыляемых культур может рассыпаться не всегда, а лишь при условии благоприятной погоды. На улице должно быть относительно сухо, ветер должен быть слабым или средним. Зачастую для опыления больше всего подходят утренние часы.