Опыление растений — это процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика. У семенных видов именно после опыления становится возможным последующее оплодотворение и образование семян. Для большинства растений характерно перекрестное опыление (пыльца переносится с одного экземпляра на другой), так как это делает потомство более сильным и выносливым. Однако некоторые виды способны к самоопылению, что выручает их в суровых условиях или при нехватке опылителей.
Для образования семян вслед за опылением должно последовать оплодотворение яйцеклеток.
- Пыльцевое зерно — это своего рода «посылка» с мужскими клетками.
- Пыльцевая трубка — это «транспортный коридор», по которому мужские клетки доставляются к цели.
У хвойных растений пыльца попадает непосредственно на голые семяпочки. Опыление цветковых растений происходит по-другому — семяпочка находится глубоко внутри пестика, попадая на его рыльце, пыльца прорастает и пыльцевая трубка проникает через столбик пестика в семяпочку.
Перекрестное опыление и самоопыление
По способу переноса пыльцы различают перекрестное опыление и самоопыление. При перекрестном опылении пыльца с тычинок одного растения переносится на рыльце пестика другого, того же вида. Такой способ способствует обмену генетическим материалом и появлению более разнообразного потомства.
При самоопылении пыльца попадает на рыльце пестика того же цветка или другого цветка на этом же растении. Этот способ позволяет образовать семена даже тогда, когда поблизости нет других экземпляров вида или отсутствуют подходящие опылители. Самоопыление характерно, например, для гороха, пшеницы и некоторых других видов.
У ряда видов возможны оба варианта. Если условия благоприятны и рядом находятся другие растения, происходит перекрестное опыление, а при его отсутствии растение способно перейти к самоопылению.
Способы опыления растений
Основной процесс опыления растений связаны с переносом пыльцы ветром или различными животными. В зависимости от переносчика выделяют опыление ветром, насекомыми, птицами, летучими мышами и некоторыми другими животными.
Опыление ветром
У ветроопыляемых растений нет специальных приспособлений, чтобы привлечь насекомых. На вид их цветки и шишки неприметны. Поскольку ветер — почтальон ненадежный, такие растения производят колоссальное количество пыльцы в надежде, что хоть одна крупица достигнет цели. Например, одно только соцветие кукурузы может выделить до 18 миллионов пыльцевых зерен.
У дуба и березы мужские цветки собраны в сережки, а у женских цветков рыльца пестиков покрыты миниатюрными волосками, чтобы лучше уловить частицы пыльцы.
Опыление животными
Опыление насекомыми — один из самых распространенных способов опыления цветковых растений.
Лидерами среди опылителей являются трудолюбивые — 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.
Разнообразие опылителей огромно, и ученые выделяют несколько типов взаимодействия:
- Энтомофилия — опыление насекомыми. Главные герои здесь — пчелы.
- Орнитофилия — опыление птицами (колибри, нектарницы). Актуально для тропиков, где птицы переносят пыльцу на перьях.
- Хироптерофилия — летучими мышами. Важно для многих ночных растений, например кактусов и баобабов.
В процессе опыления участвуют даже мелкие звери, такие как австралийский медовый поссум, который переносит пыльцу на своей шерсти, перебираясь с дерева на дерево.
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 пачкается в пыльце, обследуя цветок, а затем переносит ее на рыльце пестика другого растения.
- Механические ловушки: У рододендрона и ракитника тычинки действуют как спусковой крючок, буквально осыпая пыльцой подлетающее насекомое.
- Притворство и обман: Некоторые многолетние из цветковой группы, такие как орхидеи, используют удивительные приемы. Виды рода Офрис приманивают самцов пчел и ос запахами (феромонами) и формой цветка, имитирующими самок этих насекомых. Самцы пытаются спариться с цветком и невольно выполняют роль опылителей.
У некоторых видов 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 североамериканские 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.
Роль опыления в жизни растений
Успешное опыление имеет большое значение для размножения многих цветковых растений. После переноса пыльцы и последующего оплодотворения формируются семена, а у многих видов также развиваются плоды. Поэтому от эффективности опыления напрямую зависит образование урожая у плодовых, овощных и некоторых сельскохозяйственных культур.
Количество и разнообразие опылителей может влиять на результат. Если насекомых или других переносчиков пыльцы становится меньше, у некоторых растений снижается вероятность успешного опыления и образования семян. Особенно заметно это у видов, которые тесно связаны с определенными группами животных.
Форма пыльцы у 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.
