Главный способ размножения у растений

Чтобы в цветках образовались семена и плоды, необходи­мо опыление (перенос пыльцы на рыльце пестика) и оплодо­творение (слияние мужских и женских половых клеток). Более здоровое потомство получается при перекрестном опы­лении, когда пыльца с одного цветка или растения попадает на рыльце другого.

При таком опылении объединяются разнородные половые элементы, что создает большую жизненность потомства.

Поэтому, хотя у подавляющего большинства растений цветки обоеполые и пыльники в них находятся рядом с рыль­цами, самоопыление представляет редкое явление. Оно устра­няется различными приспособлениями.

Тычинки и пестики могут находиться в разных цветках или на разных растениях.

В обоеполых цветках самоопыление часто исключается неодновременным созреванием тычинок и пестиков. У коло­кольчика, подсолнечника и других пыльники раскрываются значительно раньше созревания рылец. У молочая, кирказона, подорожника, аройника, наоборот, раньше созревают рыльца.

Но и при одновременном созревании тычинок и пестиков самоопыление бывает невозможно или крайне затруднено от­сутствием контакта между пыльниками и рыльцами. Тычинки и пестики часто имеют неодинаковую длину и распола­гаются так, что не вступают в контакт (луговой шалфей, кукушкины слезки, касатки, кипрей, дербенник, турча, гречи­ха, первоцвет ).

Рожь и резеда устраняют самоопыление без всяких хит­ростей – собственная пыльца их не прорастает на своем рыльце. А у некоторых бразильских орхидей в случае само­опыления рыльце погибает, как от яда, и никакого оплодо­творения не происходит.

Но чтобы произошло перекрестное опыление растений, нужны посредники. Такими посредниками чаще всего бывают на­секомые (пчелы, шмели, осы, бабочки) и ветер, реже вода и птицы.

Между растениями и насекомыми-опылителями существует тесный контакт, даже взаимозависимость. Насеко­мые – большие лакомки. Они любят сладкий цветочный сок – нектар, не отказываются и от пыльцы. Но чтобы добраться до нектара, надо коснуться пыльников или рыльца, которые рас­полагаются как раз на пути к нему. Перелетая с цветка на цветок в поис­ках пищи или крова, насекомые про­изводят исключительно важную рабо­ту – опыление растений. Насекомо-опыляемые растения (энтомофильные) прекрасно приспособлены к своим опы­лителям. Цветки их ярко окрашены и сразу бросаются в глаза опылителям. Чаще всего бывают окрашены лепест­ки, реже чашечки (вереск и др.) или чашечка и венчик (тюльпан, живо­кость.). В отдельных случаях приманкой для гостей служат окрашенные тычинки (ива) или даже прицветники (иван-да-марья), а то и просто листья (бессмертник, эдельвейс). Мелкие цвет­ки группируются в крупные соцветия и становятся заметными для опылите­лей (подсолнечник, ромашка, попов­ник, различные зонтичные.).

В окраске энтомофильных цветков можно найти все цвета радуги – от фиолетового до красного. Она помогает насекомым разыскивать нужные им цветки. У цветков, опыляемых ночны­ми бабочками, окраска всегда белая.

Лишь ее одну и можно различить в ночной темноте. И по строению цветки приспособлены к своим опылителям. Просто построенные, правильные (актиноморфные) цветки бузины, круши­ны, липы, лютика, лапчатки и других с легкодоступным нектаром опыляют­ся насекомыми с короткими хоботками (мухами, жучками). Наоборот, цветки неправильной формы (зиго­морфные) с нектаром, спрятанным в трубочках, шпорцах, (мотылько­вые, губоцветные, норичниковые, бу­рачниковые), опыляются насекомыми с длинным хоботком – пчелами, шме­лями, а некоторые растения – бабоч­ками. У таких цветков имеются неред­ко для насекомых удобные посадочные площадки, а путь к нектару часто ука­зывается темными пятнами, штриха­ми, точками.

По этим медовым дорожкам насе­комые легко добираются до любого лакомства. Исключительно оригиналь­но приспособление для перекрестного опыления у шалфея. В его двугубом цветке под шлемом сидят две тычинки и один пестик. Нижняя часть тычи­ночной нити представляет собой шар­нир. Когда пчела, залезающая в цве­ток, задевает тычиночную нить, пыль­ники ударяют ее по спине и обсыпают пыльцой. Но рыльце этого цветка рас­положено наверху под шлемом и не касается спинки насекомого. После того как из пыльников высыпалась пыльца, рыльце разрастается, свеши­вается книзу и опудривается пыльцой, которую приносит пчела с другого цветка.

Двухэтажный цветок- ловушка аройника. Комарам и мошкам в него легко забраться, но невозможно вы­браться, не произведя опыления,- два кольца острых щетинок, на­правленных вниз, за­граждают им путь. Про­изошло опыление – ще­тинки опадают, и узники освобождаются обсы­панные пыльцой.

Весьма интересно перекрестное опыление у кирказона. Это растение, имея цветки-ловушки, буквально заставляет насекомых опылять их. Трубчатый околоцветник таких цвет­ков внизу образует вздутие наподобие колбы, где помещают­ся пестик и сросшиеся с его столбиком тычинки. Мелкие на­секомые с пыльцой другого цветка легко могут попасть в цветок, но не могут из него выбраться, так как узкая часть околоцветника (горлышко) усажено волосками, направлен­ными внутрь цветка. Когда пыльники вскрываются, волоски вянут, и насекомое, обсыпанное пыльцой, освобождается из “заключения” и направляется к другому цветку, чтобы его опылить. Такого же рода цветки у аройника, но устроены еще более замысловато. В них волоски располагаются двумя этажами.

Хотя окраска цветка играет большую роль в привлече­нии насекомых, все же это не единственная приманка. Все насекомые близоруки и различают цвета лишь вблизи. При­манкой на дальних расстояниях служит им аромат цветков. А насекомые большие любители “духов” и чувствуют их за десятки и даже сотни метров. Такие ароматические вещества у растений есть.

Интересно и то, что основные опылители (пчелы, шмели, бабочки) любят те запахи, какие нравятся и людям. Наобо­рот, цветки, опыляемые мухами, издают неприятный запах.

И цветочная пыльца энтомофильных растений приспо­соблена к перекрестному опылению. Она часто бывает клей­кой или снабжена шипиками, бородавочками, выростами и легко прилипает к телу насекомого-опылителя.

Разные виды растений опыляются “своими” насекомыми, которые посещают только их цветки. Клевер, например, опы­ляется только шмелями и пчелами с их длинным, мощным хоботом. Было бы очень плохо, если бы шмели или пчелы с пыльцой клевера летали на цветки гвоздики или донника. Но этого не бывает. Перенося пыльцу с одного цветка на другой, насекомые действуют в соответствии со своими ин­стинктами, которые бывают подчас весьма сложны и отли­чаются большой точностью. Пользуясь таким путеводителем, как инстинкт, насекомые безошибочно находят нужные им цвета и в наших широтах опыляют около 80% растений.

Среди насекомых и других животных немало охотников поживиться нектаром или пыльцой задаром, не производя никакого опыления. От таких нежеланных гостей (муравьев, улиток и др.) растения оберегают цветки самыми различны­ми способами. Смолевка защищается от нежелательных при­шельцев выделением клейких веществ; окопник образует колючие щетинки; цветки гвоздики и соцветия подсолнечни­ка окружены плотной оболочкой, через которую не могут проникнуть насекомые; у хлопушки раздута чашечка, так что насекомые, прокусывающие ее, не могут добраться до нектара; у льнянки
нектар спрятан в длинных и узких ка­налах. К тому же аромат, испускаемый цветками, привле­кает лишь опылителей и неприятен для других на­секомых.

У растений, опыляемых ветром, цветки диаметрально противоположны цветкам, которые опыляются насекомыми. Ветер – стихийный фактор и может нести пыльцу в разных направлениях. Чтобы использовать его, растениям необхо­димы совсем другие цветки, как при опылении насекомыми. При опылении ветром нет надобности тратить ценные мате­риалы на яркую окраску цветочных покровов, на образова­ние сладкого нектара, душистого аромата. Здесь вырабатыва­лись другие приспособления, направленные в сторону упрощения строения цветка.

Поэтому цветки ветроопыляемых (анемофильных) расте­ний невзрачны, не издают никакого запаха, не выделяют нек­тара. Околоцветник у них очень слабо развит или совсем от­сутствует. Он здесь и не нужен. Напротив, выдвинутые далеко наружу пыльники свободно овеваются ветром (злаки, осоки), который выдувает из них пыльцу и рассеивает по воздуху. Даже легкий ветерок качает сережки, метелки, ты­чинки.

Наши деревья и кустарники (тополь, орешник и др.) цветут обычно весной, когда дуют сильные ветры и еще не распустилась листва, так что ветер без помехи сдувает пыль­цу на цветки. Опыляемые ветром растения не растут в оди­ночку, а образуют большие заросли, что также увеличивает шансы опыления их цветков. Ветер рассеивает бесполезно очень много пыльцы, поэтому растения образуют ее в огром­ных количествах. Например, в сережке обыкновенной лещи­ны насчитывается до миллиона пыльцевых клеток. А когда цветет сосна, то в воздухе поднимаются целые облака жел­той пыльцы, которая оседает на землю в виде так называе­мого серного дождя. Пылинки сосны к тому же имеют спе­циальные приспособления для летания в виде двух воздушных шаров. И вообще у всех ветроопыляемых растений пыль­ца мелкая, легкая, сухая. Благодаря этому ветер легко выдувает ее из пыльников.

И рыльца в свою очередь хорошо приспособлены к улав­ливанию пыльцы. Так же как и пыльники, в период цвете­ния они выставляются далеко наружу и имеют вид густых перьев (злаки), длинных нитей (кукуруза, осоки) или кисто­чек (лещина).

С помощью ветра в Средней Европе опыляется около 19% растений. Среди них такие распространенные де­ревья и кустарники, как ель, сосна, дуб, ольха, береза, осина, вяз, ясень, граб, и травянистые растения – зла­ки, осоки и растущие в воде рдесты. Опыление ветром происходит в сухую погоду, во время же дождя пыльца не высыпается.

Некоторые растения тропиков опыляются с помощью птиц – колибри, нектарниц и маленьких попугайчиков. Цветки у этих растений имеют две интересные особенности: они красной окраски и не издают аромата. Красный цвет, по-видимому, лучше различается птицами, чем другие цве­та, а отсутствие аромата – не большая беда. У птиц слабое обоняние, и они почти не ощущают запаха. Есть растения, цветки которых опыляются летучими мышами. И совсем ма­ло растений, опыляющихся с помощью воды (роголист, валлиснерия).

Валлиснерия спиральная – подводная трава из семейст­ва водокрасовых с ползучим корневищем и длинными (до 75 см) тесьмовидными листьями. Растение это произрастает в стоячих и медленно текучих водах тропиков, субтропиков и умеренной зоны. В нашей стране валлиснерию можно встретить в устьях Дуная, Днепра и Волги, а также в озерах Кавказа, Средней Азии и Дальнего Востока. Цветки у валлиснерии раздельнополы и сидят на разных растениях. Спо­соб опыления весьма оригинален. Мужские цветки разви­ваются под водой, а созревая, отрываются от цветоножек, сплывают на поверхность воды и плавают на четырех листочках, как в лодке. Женские цветки си­дят на длинных цветоножках. Вначале цветоножка спирально свернута, а когда цветки созрева­ют, она раскручивается и выно­сит их на поверхность. Плавая, мужские цветки случайно под­плывают к женским и опыляют их. После опыления цветоножка снова свертывается в спираль, унося цветки на дно водоема, где созревают плоды.

В растительном мире встречается и самоопыление (клей­стогамия). Клейстогамные цветки имеются у 628 видов рас­тений из 62 семейств. Среди них такие широко распростра­ненные растения, как недотрога, фиалка, кислица, льнянка, мокрица, ячмень, арахис. Самоопыление – явление вынуж­денное. Оно связано с невозможностью перекрестного опыле­ния из-за неблагоприятных условий. И клейстогамия закре­пилась естественным отбором как выход из создавшегося положения – лучше самоопыление, чем никакого опыления. Более того, некоторые растения даже весьма рационально используют этот вид опыления. У луковичного растения штернбергии, например, цветки, не выходя из луковицы, самоопы­ляются под землей, а затем выходят на поверхность вместе с листьями уже в виде плодов.