Типы опылителей и их характеристики, значение

Примечания

1. Barrows E. M. Animal Behavior Desk Reference. A Dictionary of Animal Behavior, Ecology, and Evolution (англ.). — Third. — Boca Raton, FL.: CRC Press LCC, 2011. — P. 794.
2. // Биологический энциклопедический словарь / Гл. редактор М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия, 1986.
3.  (недоступная ссылка). Дата обращения: 8 марта 2008.
4. Самигуллина Н. С. Практикум по селекции и сортоведению плодовых и ягодных культур : Учеб. изд. — Мичуринск: Мичуринский гос. аграр. ун-т, 2006. — 197 с.
5. ↑ Фенгри К., ванн дер Пейл Л. Основы экологии опыления. М.: Мир, 1982. 380 с.
6. Солоухин В. А. О траве // Дары природы / В. А. Солоухин, Л. В. Гарибова, А. Д. Турова и др / сост. С. Л. Ошанин. — М.: Экономика, 1984. — С. 43. — 304 с. — 100 000 экз.

ОПЫЛЕНИЕ И ЕГО СПОСОБЫ

Соединение пыльцы тычинки с рыльцем пестика называется опылением.

Если не произойдёт опыления, то после отцветания растения не завяжется плодов. Потому что растение не осеменится.

Опыление одного цветка пыльцой другого цветка называется перекрёстным опылением. Перекрёстное опыление, как правило, происходит с помощью насекомых.

Вы, наверное, замечали весной перелетающих с одного на дру­гой цветок пчёл, бабочек? Что их привлекает в цветке?

Вот пчела опустилась на цветок. Она тут же прибли­жается к нектару на дне венчика. В поисках нектара она рыщет около пыльников, задевает рыльце пестика и, погружая длинный хоботок в нектарник, наслаждается сладким соком. Её мохнатое тело быстро покрывается пыльцой цветка, даже задние ноги пчелы покрываются пыльцой. Через несколько секунд пчела улетает и присаживается на другой цветок. Таким образом, перелетая с од­ного цветка на другой, она производит опыление.

Оказывается, насекомых привлекает пыльца и сладкий сок — нектар. Нектар образуется в нектарнике растений. В большинстве случаев он расположен в основании лепестков. Пыльца и сладкий нектар считаются основной пищей некоторых видов насекомых.

По красоте цветов, нектару и благоухающему аромату мож­но сразу определить, что растения опыляются насекомыми пере­крёстно. Белый цветок душистого табака благоухает, раскрыва­ясь ближе к вечеру. Как же опыляется цветок душистого табака в темноте?

Оказывается, этот цветок приспособился к опылению ночны­ми бабочками. С момента наступления сумерек его цветок своим усиливающимся ароматным запахом и большими белыми цвета­ми издалека привлекает к себе ночных насекомых.

Пчёлы и другие насекомые, облетая цветущие растения в по­исках пищи, осуществляют опыление цветов. Поэтому в период цветения в садах устанавливают пчелиные ульи. Пчёлы опыляют садовые деревья, в результате чего повышается урожайность.

Опылению цветов способствуют некоторые представители птиц, а иногда и млекопитающих .

Перекрёстное опыление с помощью ветра

Пыльца тычинок с одного цветка переносится на рыльце пес­тика другого цветка не только насекомыми. Опыление может проис­ходить и с помощью ветра. В таком случае цветы растут скученно. Например, лесной орех растёт очень плотно, а берёза — густым ле­сом. Рожь и кукурузу человек засевает на многие сотни, а то и ты­сячи гектаров. Это облегчает опыление.

Почему растения, опыляемые ветром, расцветают ранней весной?

Весной цветы тополя, серебристого тополя, берёзы, лесного оре­ха, ржи, кукурузы, сахарной свёклы, крапивы и других растений — тусклого цвета. Большинство из них расцветают ранней весной, до появления листьев. Вследствие этого листья не препятствуют попаданию пыльцы на пестики цветов.

Цветы растений, опыляемые ветром, приспособлены не препят­ствовать пыльце и никогда не имеют больших лепестков, аромат­ного запаха и яркого цвета. Такие растения характеризуются от­сутствием опылителя цветов. Например, рожь .

Подняв пыльцу, ветер разносит её к мохнатым рыльцам со­седних цветов. Достигнув цветка, пыльца останавливается на во­лосиках рыльца цветка. Всё это происходит в течение нескольких минут.

У некоторых растений, кроме перекрёстного опыления, проис­ходит самоопыление. При самоопылении пыльца тычинок цветка опыляет пестик этого же цветка. Так опыляются пшеница, лён, ячмень, чечевица, картофель и другие. Самоопыление растений происходит, как правило, у закрытых цветов.

Опыление с помощью пчёл, других насекомых и ветра — это естественный способ опыления. В сельском хозяйстве применяет­ся исскуственное опыление. При искусственном опылении человек специально опыляет пыльцой тычинок рыльце пестика. Например, учёные-селекционеры для выведения новых сортов пыльцой одного сорта растения опыляют пестик другого сорта.

Пыльцу можно перенести чистой сухой кисточкой или резин­кой, прикреплённой к проволоке. Опыляемое растение должно быть подготовлено заранее. Для этого, ещё до раскрытия, обрыва­ют цветочные элементы, чтобы исключить самоопыление. Затем накрывают всё растение колпаком из марли, чтобы оно случайно не опылилось насекомым или ветром. После раскрытия цветов под колпаком опыляют пестик цветов приготовленной заранее пыль­цой. Иногда искусственное опыление используют для повышения урожая культурных растений.

Для повышения урожая кукурузы и подсолнечника также про­водят искусственное опыление. Человек, проводящий опыление, проходя сквозь ряды растений, прикасается к корзинкам цветов подсолнуха, надев на руки перчатки из мягкой ткани. Затем пере­носит прилипшую к перчаткам пыльцу на соцветия других цветов.

Зачем пчелы опыляют цветы

Без опылителей многие растения не в состоянии давать урожай. Например, плодово-ягодные культуры опыляются только насекомыми. При успешном попадании пыльцы с тычинки на пестик получается завязь. Цветы выделяют специальный аромат, а также имеют ярко окрашенные серединки, чтобы максимально привлекать медоносов. Запах обусловлен наличием эфирных масел, которые действуют на обоняние пчелы и заставляют ее выбирать именно это растение. Культура дает труженице пищу – нектар и цветочную пыльцу.

Большинство растений не могут опыляться самостоятельно, поэтому без пчел они погибнут. В свою очередь, без цветов у медоносов не будет пищи. Поэтому растения и пчелы – залог успешного процесса жизнедеятельности друг друга.

Какие растения могут опыляться ветром?

Ниже приведены представители ветроопыляемых культур.

1. Семейство березовых. Самым распространенным представителем семейства в Европе и Азии является береза бородавчатая, которая цветет в начале весны и отличается сложными соцветиями-сережками (последние применяются в медицине).

   Березовая сережка

2. Осина и тополь. Это единственные представители семейства ивовых, которые не имеют нектарников. Все остальные опыляются насекомыми.

   Цветение осины

3. Лещина. Однодомное растение, имеющее однополые цветки. Цветение сережек наблюдается еще до того, как появляется листва.

   Лещина

4. Семейство ореховых. Все представители семейства опыляются с помощью ветра. К самым распространенным из них относится грецкий, серый и черный орех, а также кария.

   Семейство ореховых

5. Ольха. Это дерево также цветет до появления листьев. Но, что характерно, некоторые виды ольхи зацветают в осеннее время, когда опадают листья. Сережки в данном случае являются однополыми.

   Ольха, цветение

6. Семейство буковых. Однодомные ветроопыляемые культуры, самой известной из которых является дуб. К слову, в природе есть свыше 500 разновидностей дуба, причем все они начинают цвести одновременно с появлением листьев. Также в семейство входит каштан съедобный (не стоит путать с каштаном конским) и, собственно, сам бук.

   Бук

7. Граб. У этой однодомной культуры сережки также начинают распускаться одновременно с появлением листвы.

   Граб

8. Кукуруза. Представитель семейства злаковых, включающий в себя шесть видов, из которых культивируется всего один.

   Кукуруза

   Опыление кукурузы

9. Травы. К ветроопыляемым травам относятся, прежде всего, злаковые культуры, подорожник, осока, крапива, хмель и конопля.

   Ветроопыляемые травы

Методы искусственного опыления

Существует несколько методов искусственного опыления, но суть каждого заключается в том, чтобы собрать пыльцу и перенести её на женские цветки

Для этого осторожно отделяют пыльники от тычиночных нитей и на плотной бумаге оставляют на срок до трёх суток для просушки, оберегая от прямых солнечных лучей. За это время пыльники высыхают и лопаются

Освободившуюся пыльцу собирают в стеклянные пробирки, которые закрывают ватой.

Из обычного ластика изготавливают инструмент для переноса пыльцы. Он представляет собой пирамидку, размером не больше трёх горошин, которую насаживают на проволоку. В качестве инструмента можно использовать кисточку с мягким ворсом или ватную палочку. Инструменты, при помощи которых осуществляется перенос пыльцы, должны быть сухими и чистыми.

Опылять цветок, который должен быть раскрытым, лучше через несколько дней после распускания. Ещё одним условием успеха является зрелость пестика – на его рыльце должна выступить клейкая жидкость, к которой прилипнет пыльца.

Извлечённые из пробирки зёрна пыльцы, переносят на рыльце пестика опыляемого цветка осторожными движениями, стараясь не повредить соцветия. Процедуру необходимо повторить ещё несколько раз в ближайшие дни. Чтобы убедиться в том, что пыльца прилипла к пестику можно использовать увеличительное стекло.

Для проведения искусственного опыления растений можно срезать мужской цветок, аккуратно обрезать лепестки, причём важно не прикасаться к тычинкам пальцами, затем прикоснуться им к женскому, чтобы пыльца попала на рыльце. Данный метод подходит для искусственного опыления арбуза, кабачков, тыквы

Если цветоножки хрупкие, перед процедурой стебли закрепляют к опоре и, постукивая по подвязке, собирают пыльцу, которую потом с помощью кисточки, пирамидки или ватной палочки переносят на цветки, или сразу проводят кисточкой по тычинкам, а затем переносят на рыльце женского цветка. Причём можно собрать пыльцу сразу с нескольких мужских цветков. Данный способ применяют для опыления растений с мелкими цветками, например дыни, огурцов.

Использование вентилятора, который создаёт поток воздуха, позволит улучшить опыление и увеличить получение плодов.

Если искусственное опыление растений производится для получения нового сорта, то необходимо принять меры для того, чтобы на цветок не попала пыльца от случайного растения. Материнское растение должно быть выращено в хороших условиях, на хорошо удобренных почвах.

Для предотвращения попадания на пестик посторонней пыльцы на цветок надевают защитные бумажные мешочки, или закрывают бутон прищепкой, бумажным скотчем. У бутонов, готовых к распусканию, удаляют пыльники, затем на них снова надевают защитный мешочек. В оптимальные сроки, когда на пестике появляется влага, производят перенос пыльцы и снова надевают защитные мешочки на цветок и оставляют их на завязи до созревания плодов.

• Мозаика растений
• Желтуха у растений
• Вертициллёзное увядание

Искусственное опыление

Этот процесс может происходить не только в природных условиях, но и, наоборот, с помощью человеческих усилий. Искусственное опыление помогает в несколько раз повысить урожайность. Так с одного дерева можно собрать до двух раз больше черешни. Производить этот процесс вручную – не самая лёгкая задача. Эта техника, как и любая другая, имеет свои тонкости и нюансы. Стоит помнить, что сбор пыльцы необходимо производить только в тёплую, безветренную и сухую погоду. В противном же случае у вас просто-напросто ничего не выйдет, и вы зря потратите время.

Осуществляйте сбор только с самоплодных деревьев. Для этого подготовьте ёмкость, в которой вы будете хранить весь полученный материал. Для этого лучше брать бумажный конверт. А вот от пластмассовых пакетов или сосудов желательно отказаться. Перенесите собранную пыльцу на самобесплодные деревья. Для этого воспользуйтесь мягкой кистью. Так беличья кисточка станет оптимальным вариантом.

Влажность воздуха в теплице и полив помидор

​. Чаще всего, людям хочется вырастить овощи на подоконнике зимой, когда до дачного сезона далеко, а с землей повозиться хочется. Но и в теплое время года это отличное решение для жителей, например, многоквартирных домов. Конечно, это не способ полностью прокормить семью, но возможность не только немного сэкономить, но и получить моральное удовлетворение. Каждому приятно не только видеть результат своего труда, но и попробовать его на вкус, ведь овощи, выращенные своими руками, всегда самые ароматные и вкусные, а главное, полезные и не обработанные ядохимикатами.​

​На помидорах всегда производится значительное количество пыльцы, которая способствует опылению собственных цветков и соцветий на соседних растениях​

​Искусственное опыление томатов практикуется при невозможности получить такой процесс естественным путём. Опылённые цветки обладают отогнутыми назад лепесточками. Опылять помидоры любого сорта лучше в утренние часы, что обусловлено ночным созреванием пыльцы.​

​Четвертая подкормка​

Искусственное опыление огурцов и других тыквенных ↑

Семейство тыквенных культур, в том числе и огурцы, относятся к группе однодомных растений. Мужские и женские цветки развиваются на одном растении. Различить их очень просто. Женские цветки у основания имеют зачаток зародыша, а мужские тонкую цветоножку. При наступлении цветения вначале распускаются мужские цветки, а затем женские. Пыльца тяжелая, липкая. Перенести ее на другой цветок по силам только насекомым (пчелам).

Поэтому при выращивании сортовых огурцов, требующих опыления (в отличие от партенокарпиков, формирующих урожай без опыления), иногда применяют искусственное опыление. Цель искусственного опыления: увеличение урожайности, самостоятельное получение семян желаемого сорта при возделывании нескольких сортов без соблюдения пространственной изоляции (на даче все рядом).

Мужские и женские цветки огурцов

Для увеличения урожайности ↑

Чтобы увеличить урожай огурцов при выращивании в открытом грунте, при наступлении аномально высокой сухой погоды, достаточно утром (до резкого повышения температуры) со свежераспустившихся мужских цветков, ватой навернутой на спичку, собрать пыльцу нескольких растений и прикоснуться к рыльцу пестика женских цветков

Можно эту операцию выполнить кисточкой (лучше беличьей) или просто сорвать мужской цветок, убрать венчик и осторожно прикасаться пыльниками (тычинками) к рыльцам пестиков женских цветков. Один мужской может успешно опылить 3-4 женских цветка

Проводят (при необходимости) ручное опыление ежедневно до отцветания.

Для получения семян определенного сорта ↑

В этом случае в домашних условиях искусственное опыление проводят немного по-другому, особенно, если рядом растут несколько сортов, а нужны семена одного.

Искусственное опыление огурца

Чтобы провести искусственное опыление, выделяют на кусте женские и мужские бутоны и изолируют их от окружающей среды. Изоляторы используют различные: из ваты, плотной, но легкой натуральной материи, бумажного колпачка и других материалов, которыми обволакивают цветок, чтобы не проникла чужая пыльца или насекомое. Обычно эту процедуру проделывают за сутки до распускания цветка. Мужских цветков изолируют в 2-3 раза больше, чем женских. Можно потом приготовить смесь пыльцы одного растения и наносить кисточкой на рыльце пестика или по очереди прикладывать к женскому цветку 2-3 мужских. Через 24 часа после изоляции бутонов, мужские цветки срывают, подносят к женскому цветку, потом снимают изолятор, обрывают венчик и прикладывают к рыльцу пестика. Проводят процедуру утром (время распускания венчика) в сухую солнечную безветренную погоду (не позже 11-12 часов дня). Опыленные цветки обязательно нужно пометить, чтобы не убрать вместе с обычным урожаем. Семенники убирают при полном пожелтении, дозаривают в помещении и после размягчения приступают к выделению семян.

важность

Отношения растений и опылителей являются одним из важнейших классов взаимодействия растений и животных в природе. Растения не могли бы производить семена и размножаться, если бы не опылители, а без растений опылители не могли бы питаться нектаром, так что популяции животных и овощей исчезли бы без этого взаимодействия..

Биотическое опыление является ключевым элементом биологического разнообразия в большинстве групп растений и даже животных и является важной экосистемной услугой для человека, поскольку большая часть потребления зерновых зависит от биотического опыления культурных сортов.. Биотическое опыление необходимо для большинства диких растений, которые также обеспечивают пищу и питание для многих других организмов, от которых зависит человек.

Биотическое опыление необходимо для большинства диких растений, которые также обеспечивают пищу и питание для многих других организмов, от которых зависит человек..

Сокращение популяций опылителей автоматически будет означать резкое сокращение видов растений, размножение которых зависит от этих факторов..

Пчелы Apis mellifera являются наиболее экономически ценными опылителями для зерновых монокультур во всем мире, что также важно для кофе, фруктов и других семян.

Искусственное опыление дерева: способы

Для взаимного опыления плодовые деревья нужно высаживать в непосредственной близости, по 3-4 сорта сразу. Оптимальной считается дистанция между ними в 10-15 м, маленькие деревья с компактными кронами можно высаживать ближе друг к другу. В отсутствие пчел опылению в данном случае будет способствовать ветер, который переносит пыльцу на значительные расстояния. Стоит ли сажать грушу рядом со сливой читайте в данном материале.

Искусственное опыление нужно тогда, когда агротехника сада не предусматривает проведение данной процедуры естественным путем.

Чтобы увеличить завязываемость плодов путем искусственного опыления, соберите заранее пыльцу и нанесите ее на рыльца пестиков куском ластика либо кистью. Распылять пыльцу можно просто так или с помощью пульверизатора. Опылять все цветочки в соцветиях совершенно ни к чему – это ничем не оправданная трудоемкая работа, особенно при условии обильного цветения. В первую очередь нужно обрабатывать те цветочки, которые распустились в первые 2-3 дня, в центральных достаточно опылять только основной и пару наиболее развитых боковых. Если плодов завяжется слишком много, сделайте прореживание. Нужно удалять два из каждых трех пучков, оставляя по 1-2 плода.

Разновидности растений, в зависимости от способа опыления

Среди растений существуют самоплодные и самобесплодные сорта.

Самоплодные

Самоплодные разновидности растений, как понятно из названия, опыляют себя сами. Их урожайность не зависит от наличия по соседству растений других сортов, активной деятельности насекомых или погодных условий. Самоплодность способствует стабильности урожаев. Обычно завязывается около 50% плодов из всех цветов растения. Такие культуры выращивают как в одиночку, так и массовыми посадками. К самоплодным относится айва, персик, абрикос.

Самобесплодные сорта растений нуждаются в опылителе, с которого будет переноситься пыльца для оплодотворения их цветов. При отсутствии такового завяжется ничтожно малое количество плодов от общего количества цветов. Сад с одиночными самобесплодными деревьями не будет урожайным. К самобесплодным относятся вишни, черешни, яблони, груши.

А вот сливы бывают самоплодными и самобесплодными.

Перекрестное опыление считается более прогрессивным, появившимся в результате эволюционного развития. Оно повышает жизнеспособность растений и их приспосабливаемость к разным условиям существования. Но самоопыление имеет большое значение в селекционной работе и помогает сохранить чистоту видов растений.

Выбор опылителей для плодовых деревьев – очень важное и ответственное дело. Только правильно подобранные опылители, совместимые друг с другом растения, дадут нужный результат

Ревень

Стебли-черешки ревеня отличаются нежным вкусом с кислинкой. Из них готовят кисели, компоты, варенье, начинку для пирогов. Окраска черешков может быть красной или зеленой – в зависимости от сорта.

Лучшие сорта ревеня: Алтайские зори, Бьюти, Виктория, Зарянка, Малахит, Упрямец, Цукатный.

Ревень отлично размножается семенами и растет на одном месте около 10 лет. Но для правильного развития растению необходимо обеспечить плодородную, рыхлую и достаточно влажную почву.

Семена замачивают во влажной марле и высевают в бороздки после появления ростков. Когда на ростках появится пара настоящих листьев, посевы прореживают так, чтобы расстояние между сеянцами было не менее 20 см.

Глубина посева	Схема посева/посадки	Лучшие предшественники	Хорошие соседи	Нежелательные соседи	Подкормка (на 1 кв.м)
2-3 см	20-25×30-35 см	Салат, редис, разные виды лука	Многолетний лук, хрен, горох, капуста, редис, салат, сельдерей, фасоль, шпинат	Крыжовник	Весной и осенью вносят по 1 ст.л. аммиачной селитры и сернокислого калия и 2 ст.л. суперфосфата

Если помидоры не опыляются естественным способом

Урожай томатов зависит от количества завязей на плодоножках после цветения растения. На кустах образуется пыльца, которая оплодотворяет собственные и соседние цветки. Помидоры опыляют ветер и насекомые.

Такие процессы в условиях парника или лоджии также возможны: просто проветривайте помещение в теплую погоду, а в жару створки совсем не закрывайте. Если этого недостаточно, проводится искусственное доопыление, о котором будет подробно рассказано далее.

Ищем причину проблемы

Цветок томата имеет пестик и при этом образует собственную пыльцу, в отличие от растений, которые опыляются перекрестным путем и имеют либо тычинки, либо пестики.

Для правильного формирования плодов в период цветения необходим подходящий микроклимат в помещении. Перед опылением нужно создать соответствующие условия, так как цветение без вмешательства не гарантирует образование всех завязей.

Овощеводы часто сталкиваются с тем, что цветки опадают или вообще не формируют завязей. Есть несколько причин такого явления:

• дефицит света;
• поражение растений инфекциями и заболеваниями;
• нехватка питательных веществ;
• избыток удобрений (куриного помета, навоза или азота);
• формирование большого количества бутонов-пустоцветов;
• использование собственных семян при посадке помидоров: гибриды типа F1 не выращиваются из семян, собранных на грядке.

При выращивании томатов ранней весной или зимой в помещении затруднительно организовать условия для самостоятельного опыления растений (постоянную вентиляцию и присутствие насекомых). Чтобы не подвергнуть культуру риску бесплодия, овощеводы проводят своевременное опыление помидоров искусственным путем, предварительно обеспечив растению оптимальный микроклимат.

Зачем опылять томаты дома или в теплице из поликарбоната

Урожайность зависит не только от условий роста и выбора сорта, но и от степени опыления растений. Чем больше опылится цветков, тем богаче урожай можно получить.

При выращивании томатов в домашних условиях, процедуру нужно проводить искусственным способом.

Чтобы растение порадовало щедрым урожаем, для него нужно создать:

1. Благоприятные условия для созревания пыльцы (освещение, полив, проветривание)
2. Применить несколько способов. Это дает гарантию к хорошему формированию плодов.

Чтобы получить хороший урожай необходимо чтобы как можно большее количество плодов смогло завязаться Многие дачники сталкиваются с проблемой опадания цветочных завязей помидоров. Это может быть связанно с некоторыми причинами:

• Большая нагрузка на куст (большое количество завязей)
• Недостаточное освещение
• Переизбыток азотосодержащих удобрений
• Выращивание помидор из собственных семян
• Заболевания

Как колибри опыляют растения?

• Не только различные насекомые принимают участие в опылении растений. Птичка колибри собирает нектар, но она, при этом, не садится на сам цветок. Делает она это в полете. Дело в том, что колибри может «зависать» в воздухе, становится практически неподвижной. Данная птица способна делать до 100 махов в одну секунду. Подобная работа крыльев возможна вот по какой причине – примерно 1\4 часть тела птицы составляет мышечная масса, а размер сердца значительно крупнее, нежели у иных птиц.
• У колибри есть для сбора ароматного нектара специальный «инструмент» — это клюв. У птицы он изогнутый. Внутри клюва колибри находится тоненький язык, который немного расширяется на кончике.

Опыление ветром

Ветроопыляемые покрытосеменные растения по-видимому эволюционно возникли раньше насекомоопыляемых. При опылении ветром не нужны крупные пахнущие цветки или соцветия. Однако требуется производить куда больше пыльцы, так как основная часть ее не достигает цели, опадает на землю и уносится мимо цветков.

Опыление ветром наиболее эффективно, если растения одного вида растут группами, а не по одному. Так на кукурузном поле опыление почти точно произойдет, а вот если посадить несколько растений кукурузы в саду, то к осени получатся полупустые початки, так как на рыльца цветков попадало мало пыльцы.

Многие деревья являются ветроопыляемыми. Их пыльца легкая и сухая. Такие деревья растут зарослями (березовая роща, орешник) и цветут еще до распускания листвы, чтобы она не мешала переносу пыльцы.

У растений, которые специализируются на опылении ветром, мелкие невзрачные цветки, так как яркие и большие им не нужны. Зато часто наблюдаются длинные тычиночные нити и крупные пыльники. Такие тычинки свисают из цветка, ветер их колышет, в результате чего из них легко высыпается пыльца и уносится ветром.

5.1.4. Оплодотворение. Образование плодов и семян

Попав на рыльце пестика, под воздействием веществ, выделяемых пестиком, пыльца начинает прорастать. Она набухает, и ее содержимое, одетое интиной, начинает выпячиваться через поры экзины. В результате образуется пыльцевая трубка, внедряющаяся в ткань рыльца. Кончик пыльцевой трубки выделяет вещества, размягчающие ткань рыльца и столбика, тем самым облегчая ее продвижение. По мере роста в пыльцевую трубку переходят сифоногенная и спермагенная клетки. У некоторых растений спермагенная клетка еще до прорастания пыльцы, а у других — в процессе прорастания, дает начало двум спермиям. Пыльцевая трубка продвигается по столбику пестика и врастает в зародышевый мешок, как правило, через микропиле. После проникновения в зародышевый мешок кончик пыльцевой трубки разрывается, и спермии попадают внутрь зародышевого мешка. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, а второй — с центральным ядром зародышевого мешка, образуя триплоидное ядро, из которого формируется эндосперм (питательная ткань) — часть семени, накапливающаяся вещества, обеспечивающие питание зародыша. Синергиды и антиподы дегенерируют. Этот процесс получил название двойного оплодотворения

Таким образом, после двойного оплодотворения из яйцеклетки формируется зародыш семени, из центрального ядра зародышевого мешка — эндосперм, из интегументов — семенная кожура, из всего семязачатка — семя, а из стенок завязи — околоплодник. В целом из завязи пестика формируется плод с семенами.

Двойное оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 году русским ботаником С.Г.Навашиным.

Некоторые примеры разных типов опыления

Томаты (факультативное самоопыление) — цветки имеют и пестики, и тычинки. Тычинки срослись так, что в большинстве случаев пестик оплодотворяется собственной пыльцой.

Тополь и облепиха — двудомные растения: на мужских деревьях имеются только цветки с пыльцой, а плоды дают женские деревья (у тополя — растения, с которых летит «пух», то есть семена с волосками). Если выращивать из черенков только мужские тополя, то можно избавиться от пуха.

У облепихи нужно обращать внимание на то, что плоды дают только женские кусты, но если поблизости не будет мужского куста облепихи, то и женское растение не сможет дать плодов. Обычно на 10 женских кустов достаточно одного мужского.. Кукуруза — однодомное растение с однополыми цветками

Мужские цветки собраны на верхушке в соцветие метёлку, женские — в соцветие початок в пазухах листьев.

Кукуруза — однодомное растение с однополыми цветками. Мужские цветки собраны на верхушке в соцветие метёлку, женские — в соцветие початок в пазухах листьев.

Также однодомными растениями с однополыми цветками являются тыквенные — огурцы, тыква и т. п. У них на одном растении формируются цветки разного типа, хотя внешне и не так сильно отличающиеся. Но мужские цветки после опыления отмирают и опадают. Из женских в случае оплодотворения образуются плоды.

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.

Влияние фитогормонов на определение пола у растений

Исследования, проведенные на двудомных растениях (крапивные) и на однодомных с раздельнополыми цветками (кукуруза, огурцы) показали роль фитогормонов в формировании пола растения. Основной парой фитогормонов, контролирующих проявление пола у растений, являются гиббереллины и цитокинины. Гиббереллины принимают участие в формировании признаков мужского пола, а цитокинины и ауксины — женских признаков.

Уровень фитогормонов в растении определяется не только действием внешней среды, но и коррелятивными взаимосвязями между органами. Были проведены эксперименты по влиянию удаления части побегов или обрезки корней на формирование признаков пола. Удаление корней у крапивных способствовало увеличению числа мужских растений. Введение цитокинина в среду выращивания этих же растений приводило к образованию женских цветков. Предполагают, что цитокинины, образующиеся в корнях, передвигаясь в апекс (прим.: верхушка побега), включают программу, обусловливающую проявление женского пола, тогда как гиббереллины, образующиеся в листьях, включают программу, связанную с мужской сексуализацией. Однако если половая дифференцировка клеток уже началась, то воздействие фитогормонами не приведет к изменению направленности в формировании пола, предопределенного генетически. Развитие растений осуществляется по определенной генетической программе. Развертывание этой программы, в том числе проявление пола, старение и смерть организма, может в определенной мере контролироваться внешними условиями, через внутреннюю гормональную систему регуляции. Таким образом, развитие растений происходит при взаимодействии генетических потенций и факторов внешней среды.