Опыление растений насекомыми и ветром

Насекомые-опылители и растения. При перекрестном опылении пыльца с одних растений должна попасть на другие. Как же это происходит?

Мы не раз упоминали, что насекомые (шмели, пчелы, мухи, жуки) переносят пыльцу. Растения стараются насекомых привлечь и создать им «все удобства»: в цветках образуется нектар, а пыльники и рыльца расположены так, чтобы насекомое легко испачкалось пыльцой и легко отдало ее на рыльца пестика. Часто растение создает удобную «посадочную площадку», хорошо заметную издалека. А для этого нужен яркий венчик.

Многих насекомых привлекает запах цветков. Он не всегда приятен для человека. Так, растения, которые опыляются мухами, пахнут навозом или тухлым мясом (как у комнатного растения - стапелии). К счастью, таких растений немного, а большинство издает довольно приятный аромат для нас, шмелей, пчел и бабочек. Особенно важен аромат для цветков, открывающихся ночью: ведь насекомые отыскивают их по запаху.

Присмотримся к цветку львиного зева. Тычинки и пестики запрятаны в глубине «зева» цветка, закрыты лепестками. Нижние лепестки создают «посадочную площадку» и заодно своеобразные весы. Если насекомое очень маленькое, оно не достанет до расположенных высоко тычинок и рылец. Такое насекомое не будет для львиного зева опылителем, его незачем поить нектаром. Нижние лепестки «взвешивают» насекомое, и если оно слишком легкое, то «зев» не открывается.

Но вот прилетела «подходящая кандидатура» (крупное тяжелое насекомое - скажем, шмель). Оно достаточно большого диаметра, чтобы достать до высоко подвешенных внутри венчика пыльников и рылец. Под тяжестью насекомого «посадочная площадка» отгибается вниз, и посетитель получает доступ к нектару (по ходу дела происходит опыление).

Крупные насекомые не только тяжелы, но и сильны. Они могут «ворваться» внутрь цветка через плотно сомнутые лепестки, раздвинув их.

Опыление Орхидных. Специфические опылители. В семействе Орхидных «посадочная площадка» сконструирована из верхних лепестков. Интересно, почему? Ведь насекомому неудобно сидеть вниз головой! Оказывается, многие тропические орхидеи живут на деревьях. И их соцветия опрокинуты «вниз головой» (то есть цветоносный побег свешивается сверху вниз). Цветкам, висящим в таком положении, пришлось «создавать» посадочную площадку для насекомых из верхних по морфологическому положению (ближних к верхушке побега), но фактически нижних (ближайших к земле) лепестков.

Но различные представители сем. Орхидные когда-то переселились с деревьев на новое место обитания - поверхность почвы. При этом им пришлось «развернуть» соцветие вверх, и «посадочные площадки» их цветков оказались перевернутыми! Как же быть? Наземные орхидеи нашли оригинальный выход: сделать завязи цветков скрученными. Тогда верхние по морфологическому положению лепестки снова окажутся внизу, и насекомым будет удобно проводить опыление. (Если вам посчастливится отыскать эти орхидеи в лесу, убедитесь, что их завязь или цветоножка скручены. Ни в коем случае не рвите растения - они редкие и находятся под охраной!)

У некоторых орхидей лепестки могут напоминать по внешнему виду насекомых. Есть цветки, подражающие оводам, пчелам, шмелям. Такие растения опыляет только какой-нибудь один вид насекомых. Говорят, что они нуждаются в специфических опылителях.

Вопрос. Попробуйте объяснить, в чем выгода для цветка от подражания внешности насекомого и почему в этом случае цветки опыляет только один вид насекомых, а не несколько разных видов.

Соцветие-щиток. Труднее привлекать насекомых к мелким цветкам (калина, валериана, рябина). Отдельные маленькие цветки гораздо хуже заметны, чем крупные. Кроме того, на мелкие цветки трудно садиться. Поэтому растения собирают их в соцветия, которые видны издалека.

Таким образом появляются удобные «посадочные площадки» для насекомых: цветоножки в соцветии к моменту цветения вырастают на такую длину, чтобы все цветки оказались в одной плоскости. Соцветия, у которых все цветки находятся в одной плоскости, называют щитками.

Крайние цветки часто «стремятся» отрастить лепестки подлиннее, чтобы соцветие было еще заметнее. Щиток с увеличенными краевыми цветками есть у калины. Но еще более известно соцветие-корзинка (у подсолнуха, ромашки), где краевые цветки потеряли функцию размножения и служат только для привлечения насекомых.

Часто функцию привлечения насекомых берут на себя ярко окрашенные листья, окружающие мелкие цветки (у молочая, пуансеттии, бугенвиллеи).

После цветения цветоножки могут остаться той же длины, и тогда плоды тоже будут располагаться в щитке (у рябины, калины). А многие растения изменяют форму соцветия по мере отцветания. Например, декоративные растения из семейства Крестоцветные (иберис, алиссум) в своем соцветии-кисти помещают молодые бутоны и распустившиеся цветки в одну плоскость (на верхушке) (рис. 16.1, А). При взгляде сверху получается оченьпривлекательная картина: соцветие обрамляют светло-сиреневые распустившиеся цветки (они самые крупные), а в середине находятся темно-фиолетовые бутоны (рис. 16.1, Б).

Рис. 16.1. Цветение Крестоцветных (схема). А - общий вид соцветия сбоку 1: в верхней части, с новыми распустившимися цветками, - "щиток", 2: в нижней части, с созревающими плодами, - кисть. Б - вид соцветия сверху (с "точки зрения" опылителя). В - отдельный цветок

По мере распускания цветки «оттесняются» молодыми бутонами (которые все время формируются в центре) на край этого временного «щитка». А уже опыленные цветки оказываются ниже плоскости «щитка», так как над ними междоузлия главной оси растягиваются и уносят эту плоскость вверх.

После цветения трудно поверить, что у этих растений была «посадочная площадка» для насекомых: в результате растяжения главной оси возникает вытянутая кисть, совершенно не удобная для посадки.

Вопрос. Пронаблюдайте за “поведением” сложных зонтиков укропа и моркови после цветения. Как изменяется длина цветоножек? Чем отличаются эти процессы у укропа и у моркови?

Обычно соцветия-щитки могут опыляться любыми насекомыми. Насекомые ползают по соцветию, вымазав брюшки в пыльце, и пачкают ею рыльца. Такое опыление ботаники называют грязным.

Разумеется, мы рассказали не обо всех «хитростях», используемых растениями для завлечения насекомых. О других способах опыления цветков насекомыми можно узнать в специализированной справочной литературе.

Опыление ветром. У некоторых растений мелкие цветки и неприметные соцветия. Конечно, среди них есть само-опыляемые, но есть и перекрестно-опыляемые.

Чаще всего «опылителем» служит ветер. Пыльцы образуется много, тычинки выставляются далеко за пределы цветка, и пыльца высыпается буквально на ветер.

Упомянем также о приспособлении сосны и других хвойных растений к переносу пыльцы ветром (не забудьте, что цветков у хвойных нет!). Оболочка их пылинок образует специальные полости - воздушные мешки, что улучшает летучесть пыльцы.

Кроме этого, у опыляемых ветром растений особым образом устроены рыльца. Например, у ржи рыльце выходит далеко за пределы цветка и подставляет себя ветру (вдруг он принесет долгожданное пыльцевое зерно?). Рыльце имеет две лопасти, густо усаженные длинными волосками. Волоски позволяют «поймать» побольше самых разных частиц, летающих в воздухе.

Оказывается, и остальные структуры соцветия помогают рыльцам поймать пыльцу. Когда ученые сняли на кинопленку попадание пылинок на рыльца, то обнаружилось, что части соцветия создают особые мелкие завихрения в токе воздуха. Эти завихрения сгущают рассеянные в воздухе частицы как раз около лопастей рыльца (подобно тому, как завихрения ветра собирают в одну кучку пыль или листья). Так части соцветий помогают «выловить» пыльцу из воздуха.