Насекомоопыляемые растения. Насекомых (пчёл, шмелей, мух, бабочек, жуков) привлекает сладкий сок – нектар, который выделяют особые желёзки – нектарники. Причём расположены они таким образом, чтобы насекомое, добираясь до нектарников, обязательно задело пыльники и рыльце пестика. Нектаром и пыльцой насекомые питаются. А некоторые (пчёлы) даже запасают их на зиму.

Следовательно, наличие нектарников – важный признак насекомоопыляемого растения. Кроме того, их цветки обычно обоеполые, пыльца у них клейкая с выростами на оболочке, чтобы зацепиться за тело насекомого. Находят насекомые цветки по сильному запаху, по яркой окраске, по крупным цветкам или соцветиям.

У ряда растений нектар, который и привлекает насекомых, доступен многим из них. Так на цветущих маках, жасмине, бузульнике, нивянике можно увидеть и пчёл, и шмелей, и бабочек, и жуков.
Но есть растения, приспособившиеся к определённому опылителю. При этом они могут иметь особое строение цветка. Гвоздику, с её длинным венчиком опыляют только бабочки, длинный хоботок которых может добраться до нектара. Только шмели могут опылять льнянку, львиный зев: под их тяжестью нижние лепестки цветков отгибаются и насекомое, добираясь до нектара, собирает своим лохматым тельцем и пыльцу. Рыльце пестика расположено так, чтобы пыльца, принесённая шмелём с другого цветка, обязательно на нём осталась.

Цветки могут иметь запах привлекательный для разных насекомых или пахнуть особенно сильно в разное время суток. Многие белые или светлые цветки особенно сильно пахнут вечером и ночью – их опыляют ночные бабочки. Пчёл привлекают сладкие, «медовые» запахи, а мух – запахи для нас часто не очень приятные: так пахнут многие
зонтичные растения (сныть, борщевик, купырь).

Учёные провели исследования, которые показали, что насекомые видят цвета особым образом и каждый вид имеет свои предпочтения. Не зря в природе среди дневных цветков царствуют все оттенки красного цвета (а вот в темноте красный цвет почти не различим), а синего и белого гораздо меньше. Для чего так много приспособлений? Для того, чтобы иметь больше шансов, что пыльца не будет потрачена зря, а попадёт на пестик цветка растения того же вида.

Изучив строение и особенности цветка, можно предположить, какие животные его опылят. Так, цветки душистого табака имеют очень длинную трубку из сросшихся лепестков. Следовательно, до нектара могут добраться только насекомые с длинным хоботком. Цветки – белого цвета, хорошо видны в темноте. 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.

У насекомоопыляемых растений в процессе эволюции выработалось ряд приспособлений:

1. Цветки крупные одиночные, яркоокрашенные.
2. Мелкие соцветия обычно собраны в соцветия, тоже яркоокрашенные.
3. Сладкий сок нектар, расположенный в глубине цветка и вырабатываемый особыми железками - нектарниками.
4. Аромат цветков усиливается в большинстве случаев к ночи. Такие цветки опыляются ночными бабочками. Ландыш, роза, левкой, сирень - издают нежный, тонкий аромат, а цветки клевера, яблони, груши пахнут медом, поэтому всегда окружены роем пчел.
5. Пыльца крупная, липкая, шероховатая легко прилипает к мохнатому телу насекомых. Опыление насекомыми наиболее экономичный и эффективный способ, который широко применяется в сельском хозяйстве для повышения урожайности растений. С этой целью на полях гречихи, с садах специально расстанавливают ульи и получают в 2-3 раза урожай выше.

Наиболее широко известны и демонстративны приспособления цветов в отношении насекомых-опылителей. Так, клевер луговой имеет венчик, сросшийся в длинную трубку, поэтому его могут опылять насекомые с длинным хоботком. Если у вида или группы видов растений формируется наличие какого- то признака, то, они совпадают по внешнему виду с посетителями. Общая структура многих цветков удивительно совпадает с размерами и строением тела насекомого – опылителя, при этом совпадают и территории их географического распространения – ареалы.

Хорошие примеры тому – виды родов борца и клевера, опылители которых – шмели и длиннохоботковые пчелы, так как цветки этих растений имеют венчик, сросшийся в длинную трубку. Когда клевер был впервые привезен в качестве сельскохозяйственной культуры в Австралию и Новую Зеландию, где не было этих насекомых, перекрестного опыления не происходило, семена не вызревали. Для получения семян потребовалось завести в специальных коробках шмелей, и только после этого урожай семян клевера был получен.

Цветки, опыляемые жуками

Ряд современных видов покрытосеменных опыляется исключительно или преимущественно жуками. Цветки у них либо крупные одиночные (как у магнолиевых, лилейных, шиповника), либо мелкие и собраны в соцветие, как у бузины, кизила, спиреи и многих зонтичных. Часто такие цветки посещают представители 16 семейств жуков, хотя основной пищей им служит сок вегетативных частей растений, плоды, помет или гниющие остатки. У жуков обоняние развито гораздо сильнее зрения, поэтому опыляемые ими цветки часто белые или неяркие, но имеют сильный запах, обычно фруктовый, пряный или напоминающий неприятный запах брожения. Некоторые опыляемые жуками растения выделяют нектар, в других эти насекомые кормятся непосредственно лепестками или пыльцой. В большинстве случаев семяпочки хорошо защищены завязью и находятся вне досягаемости жующих челюстей опылителей.

Цветки, опыляемые пчелами, осами и мухами

Пчелы – важнейшая группа животных, посещающих цветки. Они опыляют больше видов растений, чем кто-либо еще. Пчелы живут за счет нектара, а рабочие особи собирают еще пыльцу на корм личинками. Их ротовой аппарат, щетинки на теле и другие придатки являются специальными приспособления, облегчающими сбор и перенос этих продуктов.
Многие виды пчел высоко специализированны в выборе посещаемых цветков, при этом они имеют морфологические и физиологические приспособления. Так, если они посещают растения крупных цветков, то аппарат для ее сбора снабжен грубыми щетинками, а если собирают нектар из цветков с длинной трубкой, то их ротовые придатки удлиненные.

Опыление растения пчелой. Фото: Karen Roe

Цветки, эволюционирующие вместе с пчелами, имеют броские, ярко окрашенные лепестки, обычно голубые или желтые, часто с особым узором, по которому насекомые могут без труда их опознать.
Для «пчелиных» цветков типичны нектарники у основания трубки венчика; они часто погружены так, что доступны только для специализированных ротовых придатков пчел и недосягаемы, например, для грызущего аппарата жуков. Такие цветки, как правило, имеют своего рода «посадочные площадки». Например, мытник, растение, относящееся к семейству губоцветных и имеющее неправильной формы цветок. Тычинки его сложены вместе и таким образом, что пыльники оказываются в узкой шлемообразной губе венчика. Отогнутая нижняя губа служит для насекомого посадочной площадкой. Чтобы достать глубоко спрятанный нектар, шмелям приходится с силой протискивать голову внутрь цветка. Они неизбежно расширяют щель верхней губы. При этом пыльники трутся друг о друга и порошкообразная пыльца сыплется прямо на голову насекомого. Конечно же, шмель не испытывает от этого никакого неудобства: забрав нектар из одного цветка, он летит к следующему. Рыльце пестика у цветка мытника выступает из-под верхней губы так, что при первой же попытке проникнуть в цветок шмель непременно касается его своей обсыпанной пыльцой головой. Пыльца прилипает к липкой поверхности рыльца. Так совершается опыление – тот краткий акт, для осуществления которого предназначено все «оснащение» цветка: нектар, окраска, запах и, наконец, сложные конструктивные формы его.

Один из наиболее обычных посетителей цветков в северном умеренном поясе – шмели. Они не способны к полету, пока температура их мышц, приводящих в движение их крылья, не достигнет 32 ° С; для ее поддержания они должны постоянно кормиться на богатых нектаром цветках. Такие растения, как живокость, люпин и иван-чай, регулярно посещаются шмелями.
Некоторые наиболее эволюционно продвинутые цветки, особенно у орхидных, образовали сложные проходы и ловушки, заставляющие пчел проникать внутрь них и выходить наружу по определенному пути. В результате пыльник и рыльце прикасаются к телу насекомого в определенной точке и в необходимой последовательности.

Цветки, опыляемые бабочками

Цветки, опыляемые бабочками, обычно бывают красными или оранжевыми.
У видов, как правило, опыляемых ночными бабочками, белые или бледно окрашенные очень ароматные цветки, как, например, у некоторых видов табака, причем их сильный сладкий запах часто проявляется только после захода солнца.

В цветках, опыляемых бабочками, нектарники часто находятся в основании длинной узкой трубки венчика или шпорца, откуда его могут достать только эти насекомые с их вытянутым сосущим ротовым аппаратом. Бражники, например, обычно не залазают в цветок, как пчелы, а зависают над ним, вставляя свой длинный хоботок в цветочную трубку. Соответственно эти цветки не имеют «посадочных площадок», ловушек и сложного внутреннего устройства, как наблюдается при опылении пчелами. Есть и менее специализированные виды бабочек-опылителей, которые посещают более мелкие цветки с относительно короткими трубками. Насекомые по ним просто ползают.

Нас окружают сотни видов растений, пестрящих яркими и ароматными цветами. Мы настолько привыкли к ним, что даже не задумываемся о том, что их жизнь является результатом удивительного взаимодействия с внешней средой — насекомыми, ветром, водой и птицами. Для семенных растений необходимо опыление, без него они не смогут продолжить свой род и полностью реализоваться. В результате эволюции представители флоры нашли много способов передачи пыльцы. Для того чтобы опыление было удачным, пыльца с тычинки должна попасть на рыльце пестика другого цветка, принадлежащего к тому же виду.

Растения ветроопыляемые

Около 20% на нашей планете опыляются при помощи ветра. Строение их цветов идеально приспособлено для этого процесса, как и время цветения. В большинстве случаев цветут ветроопыляемые растения весной, до того момента, как начнут распускаться первые листья. Этот выбор сделан ими не случайно, так как листва делает трудоёмкий процесс опыления при помощи ветра ещё сложнее, оставляя бедолагам слишком мало шансов на размножение.

Растения ветроопыляемые обычно растут большими группами, чтобы им было легче выполнить свою непростую задачу. Цветки у них не выделяются ни яркими сочными расцветками, ни сильным манящим ароматом. Они небольшого размера и собраны в крупные соцветия. Тычинки у ветроопыляемых цветов свисают вниз и обычно имеют волоски, задерживающие пролетающую пыльцу. Также для этих целей может использоваться специальная клейкая жидкость. Растения ветроопыляемые имеют сухую лёгкую пыльцу гладкой формы, чтобы ветер мог легко подхватить и унести её.

Насекомоопыляемые растения

Их цветки — полная противоположность цветам ветроопыляемых растений. Они имеют яркую окраску и сильный аромат. Всё это нужно для того, чтобы насекомые смогли заметить цветок, скрывающий в своих недрах заветное лакомство. Летнее разнообразие цветов наглядно демонстрирует всё многообразие уловок, которыми пользуются растения для привлечения насекомых-опылителей. Насекомоопыляемые и ветроопыляемые растения преследуют абсолютно разные цели. Именно поэтому они так сильно отличаются по своему строению. Большинство цветов, которые принято считать красивыми, выглядят так для того, чтобы их можно было легко заметить с воздуха и отличить от других.

Ещё одно средство привлечения насекомых — аромат. Разным насекомым нравятся совершенно различные запахи. Так, например, пчёлы и шмели любят сладкие цветочные ароматы, которые так нравятся людям. Другое дело — мухи, предпочитающие аромат гниющего мяса. Поэтому цветы, опыляемые мухами, источают столь неприятные гнилостные запахи.

Удивительная гармония

Опыление растений — невероятно важное дело, благодаря которому существует наша экосистема. Насекомые делают это отнюдь не для общего блага, они лишь ищут нектар, которым питаются. И благородные растения готовы предоставить им пищу, но взамен они пачкают пыльцой тело насекомого, чтобы оно принёсло её на другой цветок. Для этого используются самые хитроумные и невероятные системы, созданные природой. Некоторые растения даже держат опылителей в заложниках внутри цветка, пока на них не попадёт достаточное количество пыльцы. Разные растения опыляются разными видами насекомых, что обусловлено конструкцией их цветов. Окрас также имеет большое значение, так, белые цветы опыляются в основном ночью. Цвет помогает их заметить, как и аромат, который они испускают только поле захода солнца.

Не менее интересны и растения ветроопыляемые. Их пыльца расходуется весьма не экономно, распространяясь на огромные расстояния, чтобы выполнить свою важную миссию. А ведь ветроопыляемыми растениями являются многие сельскохозяйственные культуры. Но у них уж точно нет проблем с опылением, так как их посевы занимают целые гектары. Куда бы ни полетела пыльца, она наверняка попадёт в цель. В дикой природе ветроопыляемые растения также растут группами, но, к сожалению, не столь многочисленными.

Самоопыление

Самоопылением называют процесс, при котором пыльца с тычинки цветка попадает на его же пестик. Чаще всего это случается ещё до того, как цветок раскроется. Это явление стало вынужденным ходом из-за того, что у некоторых видов растений не было возможности произвести перекрёстное опыление. Со временем эта особенность закрепилась, став постоянной для многих цветов. Особенно часто самоопыление встречается среди сельскохозяйственных культур, но некоторые дикорастущие растения также размножаются подобным образом.

Однако самоопыление не является уникальной особенностью одного вида, к его помощи может прибегнуть обычное растение, если его некому опылить. Также и самоопыляемые цветки могут быть опылены перекрёстным способом, если такая возможность будет им предоставлена.

Удивительные цветы

Теперь вы знаете, какие растения ветроопыляемые, а какие опыляются насекомыми. Как оказалось, бок о бок с нами существует целый удивительный мир, в котором всё тесно взаимосвязано между собой. Мир, в котором исчезновение одной маленькой букашки может повлечь за собой гибель многих видов. Растения имеют поразительные способности к адаптации. Некоторые цветы могут быть опылены лишь одним видом насекомых, так как их нектар спрятан очень глубоко. Другие из них выстраивают надёжную защиту от нежеланных гостей, желающих полакомиться их нектаром. Например, шипы или волоски на стеблях многих цветов, которые не позволяют муравьям добраться до желанной добычи. Мир растений — это мир гармонии и практичности. Большая удача, что мы смогли хоть немного приобщиться к его красоте.

В результате цветения образуются плоды. Однако плоды не смогут завязаться.если не произойдет опыление.

Опыление

Перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце пестика называется опылением. Если пыльца попадает на рыльце пестика того же цветка, то происходит самоопыление. Оно часто встречается у культурных растений (пшеницы, гороха, фасоли). Самоопыление может происходить до цветения, еще в бутонах.

Если пыльца с тычинок одного цветка переносится на рыльце пестика другого, то это перекрестное опыление. Человек может осуществлять искусственное опыление для получения новых сортов и повышения урожайности.

Огромное значение в природе играет перекрестное опыление. Пыльца одного цветка может переноситься на рыльце пестика другого ветром и водой, но главные опылители растений - животные.

Опыление растений насекомыми

Цветки привлекают насекомых яркой окраской и нищей - пыльцой и нектаром. Нектар - сладкий сок, которые выделяют особые железки - нектарники.

Большинство растений опыляют пчелы. Их ротовой аппарат (сосущая трубка с язычком), щетинки на теле, щеточки и корзиночки на ножках специально приспособлены для сбора и перенесения пыльцы и нектара. Цветки, опыляемые пчелами, имеют крупную липкую пыльцу и ярко окрашенный венчик. У «пчелиных» цветков есть своего рода «посадочная площадка», а нектарники погружены в глубь цветка и находятся у основания венчика. Здесь они недосягаемы для грызущего аппарата жуков, но при этом доступны для пчел.

Большую роль в опылении цветов играют бабочки. Они прилетают к цветку за нектаром. Пыльца с пыльников прилипает к тельцу насекомого и попадает в другие цветки. У бабочек хорошо развито обоняние. Вот почему цветки, опыляемые ими, обычно очень душистые. Многие растения цветут в конце лета, когда бабочек особенно много.

У жуков обоняние развито лучше зрения. Опыляемые ими цветки, часто белые, не яркие, но обязательно с сильным фруктовым или пряным запахом. Цветки, опыляемые мухами, имеют запах падали.

Птицы-опылители

В поисках нектара цветки посещают птицы: колибри, нектарннцы, цветочницы, попугаи. У птиц слабое обоняние, но хорошо развито зрение. Вот почему цветки, которые они опыляют, яркие (обычно красные), крупные или собраны в соцветия, но со слабым запахом.

Необычные опылители

Некоторые растения приспособлены к особым видам опылителей: мелким грызунам, летучим мышам, опоссумам и даже улиткам. Летучие мыши, питающиеся на цветках, имеют вытянутую мордочку и длинный, далеко высовывающийся язык. Цветы, опыляемые летучими мышами, крупные, с запахом, неяркие, раскрываются после заката солнца. Это связано с тем, что летучие мыши питаются только ночью и отыскивают цветки, пользуясь обонянием.

Опыление растений ветром

С помощью ветра опыляются многие деревья (дуб, тополь, береза) и травы (осока, крапива, пырей). Их цветки невзрачные, мелкие, часто собранные в соцветия, слабо окрашенные и без аромата. Околоцветник у ветроопыляемых растений в виде чешуек, пленочек либо совсем отсутствует, а пыльца очень мелкая, легкая и сухая. Она образуется в огромных количествах и легко переносится по воздуху.

Деревья, опыляемые ветром, цветут либо до распускания листьев (ольха) или одновременно с их распусканием (осина).

Процесс опыления у растений происходит перед слиянием женской и мужской половых клеток.

Ветроопыляемые растения – растения, опыляемые с помощью ветра, однако, при различных обстоятельствах, они также могут быть опыляемы насекомыми. У ветроопыляемых растений очень мелкие и многочисленные цветки. Такие растения вырабатывают много пыльцы: одно растение способно вырабатывать миллионы пыльцевых зёрен. У многих ветроопыляемых растений (лещина, осина, ольха, шелковица) цветки появляются ещё до распускания листьев.
Ветроопыляемые растения. Растения, цветки которых опыляются ветром, так и называются ветроопыляемыми. Обычно их невзрачные цветки собраны в компактные соцветия, например, в сложный колос, или в метёлки. В них образуется огромное количество мелкой, лёгкой пыльцы. Ветроопыляемые растения чаще всего растут большими группами. Среди них есть и травы (тимофеевка, мятлик, осока), и кустарники, и деревья (орешник, ольха, дуб, тополь, берёза). Причём эти деревья и кустарники цветут одновременно с распусканием листьев (или даже раньше).

У ветроопыляемых растений тычинки обычно имеют длинную тычиночную нить и выносят пыльник за пределы цветка. Рыльца пестиков также длинные, «лохматые» – чтобы уловить летающие в воздухе пылинки. У этих растений есть некоторые приспособления и к тому, чтобы пыльца не расходовалась зря, а попадала предпочтительно на рыльца цветков своего же вида. Многие из них цветут по часам: одни распускаются рано утром, другие днём.

Для растений, опыляемых ветром, характерны следующие признаки:

– невзрачные мелкие цветки, часто собранные в соцветия, но мелкие, малозаметные;
– перистые рыльца и пыльники на длинных свисающих нитях;
– очень мелкая, легкая, сухая пыльца.

Примеры ветроопыляемых растений: тополь, ольха, дуб, береза, орешник, рожь, кукуруза. Деревья, опыляемые ветром, обычно цветут весной, до распускания листьев, которые помешали бы переносу пыльцы.

К ветроопыляемым растениям принадлежат дубы и буки, ольха и береза, тополя и платаны, грецкий орех и лещина. Кроме деревьев, ветром опыляются многие травы, живущие обычно большими сообществами: злаки, ситники, осоки, конопля, хмель, крапива и подорожник. В этом списке – лишь примеры, он вовсе не претендует на полноту перечня названий ветроопыляемых растений.

Первая бросающаяся в глаза особенность цветков, опыляемых ветром, – это отсутствие яркой окраски и аромата, отсутствие нектара. Напротив, пыльцевые зерна развиваются в большом изобилии. При этом они чрезвычайно мелкие: у ветроопыляемых растений отдельная пылинка имеет массу 0,000001 мг. Для сравнения можно вспомнить, что у опыляемой пчелами тыквы пылинка в тысячу раз тяжелее: ее масса 0,001 мг. Одно соцветие ржи способно произвести 4 млн. 200 тыс. пыльцевых зерен, а соцветие конского каштана даже вдесятеро больше – 42 млн. Характерная особенность пыльцевых зерен ветроопыляемых цветков заключается в том, что они совершенно лишены склеивающих веществ и в большинстве случаев имеют гладкую поверхность.

Несмотря на то, что ветроопыляемые цветки лишены нектара, они достаточно часто посещаются насекомыми, которые питаются пыльцой. Однако как переносчики пыльцы эти насекомые почти не играют роли.

Распространение пыльцы, которую растение «бросает на ветер», – процесс, конечно, неуправляемый. И вероятность того, что пыльцевые зерна упадут на рыльце собственного цветка, очень велика. Но, как мы знаем, самоопыление для растения нежелательно. Поэтому у ветроопыляемых цветков широко развиты приспособления, препятствующие ему. Особенно частым является неодновременное созревание пыльников и рыльца. У многих ветроопыляемых растений по той же, наверное, причине цветки раздельнополы, а подчас и двудомпы.

Большинство ветроопыляемых древесных растений зацветает ранней весной, еще до распускания листьев. Особенно ярко это видно у березы, у орешника. Ведь понятно, что густая летняя листва была бы очень труднопреодолимым препятствием для летящей по ветру пыльцы.

Можно назвать и некоторые другие приспособления к опылению ветром. У многих злаков тычинки при раскрывании цветка начинают необыкновенно быстро расти, удлиняясь ежеминутно на 1–1,5 мм. За короткое время их длина в 3–4 раза превосходит первоначальную, они вырастают за пределы цветка и свешиваются вниз. И только когда пыльники окажутся внизу, они начинают растрескиваться, причем пыльник здесь несколько изгибается и образует своеобразный лоток или чашу, куда ссыпается пыльца. Она таким образом не падает вниз, на почву, а дожидается очередного порыва ветра, чтобы полететь на его крыльях.

Интересно, что цветоножки в колосках некоторых злаков к началу цветения как бы растопыриваются, образуя между собой угол в 45–80°. Это тоже способствует выдуванию пыльцы ветром. Лишь только цветение кончится, опыленные цветки возвращаются на место.

Изменяется во время цветения положение всего соцветия и у берез, тополей, граба. Сначала соцветия бывают направлены вверх. Но перед тем, как начнут лопаться пыльники, стержень сережки вытягивается н соцветие свешивается вниз. Каждый цветок при этом становится отделенным от другого и доступным ветру. Пыльца падает из пыльников вниз на чешуйку нижнего цветка и уже отсюда сдувается ветром.

Есть у ветроопыляемых растений и «взрывчатый» тип цветка, сходный с таковым у насекомоопыляемых. Так созревающие в бутоне тычинки цветка одного из видов крапивы напряжены настолько, что при раскрывании его резко расправляются и разбрасывают пыльцу из лопнувших пыльников. В этот момент над цветком можно увидеть густое облачко пыльцы.

Пыльца ветроопыляемых цветков рассыпается ими отнюдь не в любое время дня и ночи, а только в благоприятную погоду, обычно относительно сухую, при слабом или среднем ветре. Чаще всего наиболее подходящими для опыления оказываются утренние часы.

Сравнение насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений