Ветроопыляемые цветки - существуют энтомофильные растения (опыляемые насекомыми) и анемофильные растения (опыляемые с помощью ветра).

Особенности

Ветроопыляемые растения имеют, как правило, ряд характерных особенностей: очень мелкие и многочисленные цветки, вырабатывают много пыльцы . Одно растение способно вырабатывать миллионы пыльцевых зерен. У многих ветроопыляемых растений (лещина , осина , ольха , шелковица) цветки появляются ещё до распускания листьев.

Пчёлы предпочитают собирать пыльцу с насекомоопыляемых растений. Но если в природе мало цветущих энтомофильных растений, а пчёлы нуждаются в пыльце, они собирают её и с ветроопыляемых растений.

Опыление цветковых растений осуществляется двумя основными способами - ветром и животными, чаще всего насекомыми. Как в том, так и в другом случае у растений вырабатываются специфические приспособления. Для насекомоопыляемых растений характерны крупные, ярко окрашенные одиночные цветки, а также соцветия, состоящие из ярких цветков различной формы. Как правило, они имеют сильный запах. В них развиты особые железы - нектарники , вырабатывающие сладкий жидкий секрет - нектар . Цветки насекомоопыляемых растений богаты пыльцой . Пыльцевые зёрна , как правило крупные и клейкие, а их оболочка нередко имеет разнообразные выросты. У ветроопыляемых растений околоцветник частично или полностью редуцируется, а их мелкие и невзрачные цветки, как правило, собраны в соцветия. Пыльцы у ветроопыляемых растений, по сравнению с насекомоопыляемыми, образуется значительно больше. Однако пыльцевые зёрна у них мелкие и сухие, хорошо переносимые ветром. Они образуются в крупных пыльниках , очень часто свисающих на длинных

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.

Всем садоводам давным-давно известно, что урожай и качество яблок, груш, слив, вишни, крыжовника, смородины, малины, земляники и других плодов и ягод очень во многом зависит от опыления цветков этих культур насекомыми. Главенствующее место в опылении занимают медоносные пчелы, при этом полноценный урожай и высокое качество плодов и ягод вообще не мыслим без участия пчел.

Процесс опыления

Процесс опыления цветка заключается в том, что созревшая пыльца из лопнувших пыльников этого или другого цветка попадает на рыльце пестика и прорастает. Проросшее зернышко пыльцы врастает в столбик пестика, проникает в завязь, содержащую неоплодотворенные семяпочки, и производит тем самым оплодотворение. Оплодотворение можно определить как процесс соединения двух половых клеток - одной, содержащей мужское начало, с другой, имеющей женское начало. Таким образом, оплодотворению цветка должно предшествовать опыление его, то есть перенесение пыльцы с пыльников на рыльце.

Плодово-ягодные культуры относятся к растениям, которые опыляются только насекомыми. Для них характерно наличие приманки для насекомых в виде аромата и, чаще всего, ярко-окрашенных цветков. Запах цветка, обусловленный выделением эфирных масел, не менее важен, чем яркая окраска лепестков. Он издалека действует на обоняние насекомых и ориентирует их в отыскании растения, которое дает им пищу - сладкий сок, выделяемый медовыми железками цветка - нектар и цветочную пыльцу. Нектар является важнейшим фактором, обуславливающим регулярное привлечение насекомых, так как он служит им пищей. При отсутствии или слабом его выделении или сахаристости менее 5% многие насекомые, в том числе и пчелы, прекращают посещение первоначально выбранных ими цветков и переключаются на другие растения, цветки которых выделяют нектар в большем количестве и с большим количеством сахара.

Таким образом, назначение окраски и аромата цветков заключается, прежде всего, в указании насекомым, где достать им пищу, и лишь достаточное выделение нектара обеспечивает систематическое посещение насекомыми цветков данного вида растений.

Кроме меда, пчелы берут с цветков пыльцу и приносят ее в улей. Она необходима для выкармливания их личинок и, кроме того, потребляется пчелами при выделении ими воска. Для дела опыления совершенно безразлично, что собирают пчелы с данного вида растений - нектар или пыльцу. Посещение пчелами цветков ради нектара или пыльцы в одинаковой степени способствует опылению. Тело некоторых насекомых - шмелей, пчел, ос - так густо опушено волосками, что на нем может удержаться на короткое время огромное количество пыльцевых зерен. Пыльца плодовых и ягодных растений к тому же липкая и снабжена большим количеством мелких шипиков. Благодаря этому зерна пыльцы легко пристают к насекомым.

При посещении пчелой цветков яблони помимо ее воли благодаря густому опушению на ее теле удерживается 60-70 тысяч пыльцевых зерен, не считая той пыльцы, которую пчела сама складывает в корзиночки на лапках, чтоб доставить этот груз в улей. При обильном цветении пчелы так покрываются пыльцой, что она находится не только на теле насекомых, на брюшке и спине, но и на ножках и на голове.

Эти пыльцевые зерна являются смесью пыльцы, снимаемой с сотен цветков, на которых успела побывать пчела за время вылета из улья. При каждом посещении цветка пчела оставляет на нем и, следовательно, на рыльце его часть смеси пыльцы, собранной с других цветков, и нередко пополняет на этом же цветке оставленное количество зерен. Таким образом, при посещении цветков насекомыми, при переносе на них смеси пыльцы происходит перекрестное и к тому же избирательное оплодотворение пыльцой наиболее соответствующей данному сорту плодовых или ягодных растений.

Роль электричества при опылении

Недавние исследования ученых выявили, что при опылении растений очень большую роль играет электричество. Давно известно, что пыльца высших растений обладает различной оплодотворяющей способностью и зачастую бывает стерильной. Было выявлено, что это обуславливается наличием избыточного содержания некоторых аминокислот. Тогда было решено исследовать взаимосвязь этого фактора с другим - разным зарядом пыльцы. Оказалось, что пыльцевые зерна могут быть заряжены как положительно, так и отрицательно. Величина этого заряда составляет всего-навсего 10-16-10-17 кулона. А заряд рыльца пестика и семяпочки всегда отрицательный уже больше - 10-13-10-14 кулона. Когда провели анализы и наблюдения в эксперименте, то выяснили, что положительно заряженные пыльцевые зерна имеют в 2-3 раза большую жизнедеятельность, чем отрицательные. А все определилось тем, что в последних в большем количестве содержатся аминокислоты, структурно более простые. В положительно заряженных пыльцевых зернах аминокислот меньше, но все они сложные, потому и жизнеспособность их гораздо выше.

Ряд уникальных исследований по электрофизиологии полового размножения высших растений был выполнен в свое время молдавскими учеными (Маслоброд С.Н. и другие). Ими впервые было обнаружено явление генерации и распространение электрического потенциала действия в пестиках кукурузы после нанесения пыльцы на рыльца пестика. Наблюдались такие явления и при последующем ее прорастании. Эта форма электрического ответа первым звеном в цепи реакций, осуществляющих подготовку растения к переходу в новое качественное состояние. Затем идет распространение волны электровозбуждения за пределы цветка - к стеблю, корню и так далее. Таким образом, цепь электрофизиологических реакций в процессе оплодотворения охватывает все растение. В свете этих явлений по-новому представляется роль и значимость электрического заряда пыльцы. Он, оказывается, влияет на конечный результат полового процесса, на передачу наследственной информации новому организму, а следовательно, и на качество потомства. Вот что стоит маленький заряд микроскопического пыльцевого зернышка!

Установив электрофизиологическую разнокачественность пыльцы, ученые сразу стали искать пути практического применения своего открытия. Для начала нужно было разделить пыльцу на фракции - положительную и отрицательную. Оказалось, что такая сепарация пыльцы - дело несложное и хорошо получается при использовании электростатического поля высокой напряженности, величиной около 2х105 в/м (например, при использовании электрофорной установки). И тут выяснилось, что поле и само по себе оказывает положительное влияние на оплодотворяющую способность пыльцы. Когда семена кукурузы, полученные при опылении положительно заряженной пыльцой, высеяли и вырастили из них растения, обнаружили, что такой прием способствует значительному повышению продуктивности растений.

Если людьми это установлено недавно, то природа испокон веков производит отбор нужной пыльцы с помощью электричества. И делают это насекомые. Вот такова поистине поразительная изобретательность природы. Известно, что летающие насекомые (пчелы, шмели, осы, мухи и другие) покрыты хитиновой оболочкой. Материал, образующий ее, - диэлектрик. Очевидно, при взмахе крыльев и трении различных частей хитиновой оболочки друг о друге насекомое вырабатывает по аналогии с электрофорной машиной электричество, в результате чего отдельные части его тела получают заряд. Установлено, что, например, пчела, покидая улей рано утром, несет слабый отрицательный заряд. Но вскоре - в ходе полета - он меняется у нее на положительный. Причем его величина к полудню постепенно нарастает, в хороший солнечный день, достигая 1,5-1,8 в.

Электрический заряд приносит пчеле немалые выгоды: при подлете ее к цветку пыльца не разлетается, а прочно притягивается и хорошо удерживается не только механически, но и электрически на ее мохнатом тельце. В итоге она больше запасает корма и одновременно лучше опыляет растения. Более того, изменяя заряд оставшейся пыльцы, пчела как бы предупреждает своих подруг о взятии с этого цветка нектара и пыльцы. Из сказанного следует, что имеющая положительный заряд пчела может забирать и передавать другим растениям и отрицательно заряженную пыльцу, но для растений-то лучшей должна быть положительно заряженная пыльца. Однако имеющиеся наблюдения говорят о другом. Во-первых, заряд Земли в течение суток изменяется, изменяется он и у пчелы. Во-вторых, поскольку хитин-диэлектрик и его основное физическое свойство - поляризация, то он представляет собой совокупность диполей. А электрический диполь - это два полюса, противоположные по знаку, но равные по величине заряда. Следовательно, пчела, имея два различных заряда, сепарирует прилипающую к телу пыльцу - положительно заряженную отдать соседнему цветку, а отрицательно заряженную отнести в улей. Очевидно, такое уготовленное природой действие, ей выгоднее. Поэтому можно сразу сказать о значительно более низком качестве опыления растений искусственно без предварительного сепарирований пыльцы и в противоположность этому о высоком качестве опыления отсепарированной насекомыми-опылителями положительно заряженной пыльцы, естественно притягивающейся, попадающей на заряженное отрицательно рыльце пестика цветка.

Условия для опыления

Большое значение для получения урожаев имеет погода во время цветения. Холодная или слишком жаркая весна неблагоприятно отражается на цветении. При низкой температуре повреждаются нежные части цветка, при высокой - понижается восприимчивость рыльца. Температура ниже 12°С задерживает вылет многих насекомых, опыляющих цветки. При жаре, когда термометр показывает выше 30°С, лет пчел прекращается. Наиболее интенсивный лет насекомых происходит в теплые, ясные дни. Солнце благотворно действует на жизнедеятельность растений, на выделение нектара и на заряд пыльцы. Наоборот, сырая холодная погода во время цветения настолько мешает успешному опылению, что завязывание плодов и ягод бывает иногда ничтожным.

Дождь хотя и не губит пыльцу в пыльниках, хотя и не смывает полностью ее с рылец, все же чрезвычайно нежелателен во время цветения. Пчелы, лучшие опылители цветков, при начавшемся дожде мгновенно их покидают и спешат к себе в улей. Пока не высохнут цветки, опыление их сыроватой или мокрой пыльцой с сильно сниженным или перезаряженным отрицательно зарядом ненадежно. Главное отрицательное действие дождливой погоды заключается в часто сопровождающем ее понижении температуры, прекращении лета насекомых. Длительный дождь, захватывающий весь период цветения, может свести будущий урожай к жалким результатам. Помимо того, что он мешает лету насекомых и посещению ими цветков, он усиливает развитие грибных заболеваний, которые могут отразиться на пыльце и вообще на цветках.

Сильные ветры не дают возможности насекомым сосредоточиться на опылении цветков. Кроме того, встречный ветер чрезвычайно мешает возврату пчел в улей с ношей. В сильно ветреную погоду пчела собирает за каждый вылет из улья очень небольшое количество пыльцы. В такую погоду она несет на задних лапках пару очень маленьких комочков пыльцы, то есть она посещает и, следовательно, опыляет перед этим немного цветков. Наоборот, в безветренную, тихую погоду, когда пчела имеет возможность доставить в улей тяжелый груз, она посещает и опыляет перед этим 300-400 цветков и летит домой с большими комочками пыльцы.

Помимо этого, отрицательное значение ветра во время цветения заключается в том, что ветер иссушает имеющийся в цветках нектар, или подавляет выделение его, и цветки становятся непривлекательными для насекомых. Поэтому в создании спокойной обстановки в саду большое значение имеет защита плодовых и ягодных насаждений от ветра с помощью ветрозащитных полос, строений, различных специальных сооружений. Обеспечивая защиту сада от ветра, они дают возможность сохранять в нем, кроме того, умеренную влажность.

Во время цветения всегда желательно, чтобы стояла не жаркая, но теплая безветренная погода. В такое время цветками больше всего выделяется нектар, привлекающий к ним насекомых. Мед собирается пчелами только в хорошую погоду, когда они наиболее деятельны, а полнота опыления зависит от активности этих насекомых.

Влияние опыления на урожай

Как известно, перекрестное опыление растений, то есть опыление пыльцой, принесенной с другого цветка, с другого растения, имеет ряд преимуществ перед самоопылением. Подавляющее большинство сортов плодовых деревьев принадлежит к самобесплодным сортам - самоопыление у них невозможно. Больше того, пыльца того же сорта, даже принесенная с другого дерева не способна оплодотворить такой же сорт дерева - завязывания плодов не происходит или оно бывает ничтожным.

У цветков яблони сначала созревают женские органы, а затем мужские. Так что для немедленного опыления на цветок яблони пыльца должна быть доставлена с другого цветка, на котором к этому моменту готовы мужские органы. Существуют и самоплодные сорта яблонь, груш, слив, вишен, абрикоса и других плодовых, которые в односортных насаждениях дают некоторый урожай. Большинство сортов ягодных кустарников смородины, малины, крыжовника, земляники могут быть опылены своей пыльцой, но сорта жимолости опыляются только перекрестно. Однако во всех случаях, имеем ли мы дело с самоопылением или самобесплодными плодово-ягодными культурами, только перекрестное опыление, причем опыление исключительно при помощи насекомых, обеспечивает нормальный и высокий урожай.

В. Н. Шаламов

"Уральский садовод", №7, 2009

Опыление - жизненно важный процесс для всех цветковых растений, и природа немало позаботилась о том, чтобы он проходил успешно.

В отличие от животных, растения не могут передвигаться в поисках партнера, и им приходится полагаться на помощь внешних сил (ветра, воды, насекомых), чтобы передать пыльцу другому растению (или другой своей части) для создания новых семян.

Опыление так важно для растения потому, что от него зависит сохранение вида. А перекрестное опыление - когда пыльца переносится на рыльце другого цветка, на том же растении или другом, но того же вида - может привести к мутациям, которые помогут данному виду лучше приспособиться к окружающей среде.

Опыление ветром

Опыление ветром, когда невесомая пыльца переносится с потоками воздуха, очень распространено в природе. Так опыляются многие деревья, как, например, дуб, ясень и сосна, а также кукуруза и злаковые. Опыляемые ветром растения вынуждены производить огромное количество пыльцы, чтобы увеличить шансы ее попадания на рыльце соответствующего растения. Пыльца должна быть очень легкой, чтобы "плыть" по воздуху; она почти невесома. Если встряхнуть созревшую сережку орешника, цветущую ветку хвойного дерева или тимофеевку луговую, вы увидите в воздухе целое облако пыльцы. У некоторых растений есть крохотные воздушные пузырьки, которые помогают пыльце подольше продержаться на ветру.

Опыление насекомыми

Как правило, цветы растений, опыляемых насекомыми, очень яркие и обладают сильным ароматом. Если отдельные цветочки слишком малы, они группируются в соцветия или располагаются в окружении разноцветных листьев под названием прицветник, чтобы привлечь внимание насекомых.

"Цветы" мексиканского кустарника пуансетии в действительности являются прицветником, привлекающим внимание насекомых к достаточно неприметным цветам. Пыльцевые зерна опыляемых насекомыми цветов обычно крупнее и шероховатей, чем у цветов, опыляемых ветром. Они могут быть клейкими, чтобы прилипать к насекомым.

Адаптация к насекомым

У растений, опыляемых насекомыми, можно наблюдать чрезвычайно остроумные и изобретательные приемы адаптации к ним. Растения с открытыми (например, маргаритки) или чашевидными (лютики) цветами устроены так, что могут воспользоваться услугами всех насекомых, будь то пчела, жук или муравей, а иногда они не брезгуют и помощью мелких животных, прикоснувшихся к цветку. Насекомое может стряхнуть пыльцу из пыльника на рыльце или перенести ее на другой цветок. Некоторые цветы более разборчивы и могут опыляться с помощью только одного вида насекомых. Цветы люпина, душистого горошка и их ближайших родственников устроены так, что раскрываются под весом насекомого, севшего к ним на "крылышки", и выпускают тычинки и рыльца, трущиеся о тельце гостя. У некоторых растений цветы могут опылить только насекомые с длинным хоботком, такие как мотыльки и пчелы. Примером такого растения может послужить яснотка белая. Чтобы добраться до нектара, спрятанного на дне цветка, насекомому приходится просовывать голову глубоко вовнутрь и тесно прижиматься к нижнему лепестку. В это время пыльник или рыльце, расположенные в верхних лепестках, прижимаются к спинке насекомого. У некоторых растений с перекрестным опылением сначала из цветка появляется пыльник, и только когда вся пыльца высыплется, выглядывает рыльце, чтобы именно оно, а не пыльники, пришло в непосредственный контакт с насекомым. Опыление насекомыми - это основной вид опыления цветов, однако в тропиках Австралии и Южной Америки довольно распространено опыление птицами. Это главным образом колибри, и зачастую они не больше шмеля. Они сосут нектар закрытым клювиком, используя язык как поршень.

Существует немало классификаций растений, но одной из основных является та, которая основывается на характере опыления. С этой точки зрения культуры делятся на несколько больших групп: ветроопыляемые, опыляемые животными (преимущественно насекомыми, поэтому будем называть такие растения насекомоопыляемыми) и водой (гидрофилия, наблюдается нечасто, поэтому рассматриваться не будет). У представителей всех этих групп имеет место перекрестное опыление, т. е. перенос пыльцы со сторонней помощью (противоположность самоопыления).

Чтобы выяснить, что представляют собой ветроопыляемые растения, нужно вначале разобраться с особенностями и отличиями каждой группы.

Виды растений по типу опыления

Растения, как мы только что выяснили, могут опыляться как от ветра, так и с помощью насекомых.

Ветроопыляемые культуры, их признаки

Начать следует с того, что растения, которые входят в эту группу (их еще называют анемофильными), при определенных обстоятельствах могут опыляться и насекомыми, хотя подобное случается нечасто. Такие растения отличаются многочисленными мелкими ветками, а также тем, что способны вырабатывать большое количество пыльцы (каждый экземпляр производит по нескольку миллионов пыльцевых зерен). У многих культур (таких, к примеру, как шелковица или лещина) образование цветков начинается еще до того, как распустятся листья.

Сами цветки зачастую невзрачны и собраны в небольшие соцветия. У метелки, например, это сложный колосок. В соцветии образуется множество легких и мелких пыльцевых зерен.

Обратите внимание! Как правило, культуры, опыляемые ветром, произрастают группами. Более того, к ветроопыляемым растениям относятся не только деревья (береза, ольха и проч.), но также травы (осока, тимофеевка) и кусты.

Насекомоопыляемые культуры

Отличительной чертой этих растений (к слову, их еще называют энтомофильными) является то, что они цветут уже после того, как появляются листья. Немаловажную роль здесь играют температурные условия: когда повышается температура, то появляются насекомые, которые и переносят пыльцу. Кроме того, у всех насекомоопыляемых культур имеются нектарники.

К самым распространенным представителям группы относится верба. Цветение вербы может наблюдаться как до, так и после образования листвы. Но раннее цветение никак не связано с ветроопылением – к такому «приему» растения прибегают исключительно для борьбы с конкурентами за насекомых-опылителей.

Таблица. Сравнительная характеристика ветро- и насекомоопыляемых культур

Пыльники анемофильных культур выносятся за пределы цветков. Рыльца у пестиков большие и «лохматые», что позволяет улавливать пылинки, которые летают в воздухе. Также у таких растений имеются специальные приспособления, если можно так выразиться, благодаря которым пыльца не расходуется напрасно, а попадает преимущественно на рыльца других представителей своего вида.

А сейчас ознакомимся более детально с особенностями культур, опыляемых ветром.

Особенности анемофильных растений

Для всех представителей этой группы характерны такие признаки:

• невзрачные или малозаметные цветки (объясняется тем, что они не должны привлекать насекомых);
• маленькие и сухие пыльцевые зерна;
• большая длина нитей, на которых свисают пыльники.

Теперь подробнее. Главная особенность всех ветроопыляемых культур – это непривлекательность цветков, проявляющаяся в отсутствии нектара, запаха и ярких красок. При этом пыльцевые зерна, которые развиваются в больших количествах, имеют чрезвычайно малые размеры: вес одной пылинки в среднем составляет 0,000001 мг. Приведем небольшое сравнение: пылинка тыквы – растения, опыляемого пчелами – весит в тысячу раз больше, т. е. порядка 0,001 мг. Одно только соцветие конского каштана способно сформировать 42 миллиона зерен, в то время как соцветие ржи – в десять раз меньше (4 миллиона 200 тысяч). К особенностям пыльцы анемофильных растений можно отнести еще и то, что она, будучи полностью лишенной клеящих веществ, зачастую еще и имеет гладкую поверхность.

Обратите внимание! У ветроопыляемых культур нет нектара, но их нередко посещают насекомые, питающиеся пыльцой. Тем не менее, в качестве переносчиков такие насекомые играют лишь незначительную роль.

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).

   

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

   

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

   

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

   

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.

   

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.

   

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

   

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

   

   

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

   

Обратите внимание! В списке приведены лишь самые распространенные представители анемофильных растений, поэтому нельзя считать полным.

Процесс опыления ветром

Распространение ветром пыльцы вряд ли можно считать управляемым процессом. Поэтому вероятность того, что зерна попадут на рыльца собственных цветов, достаточно велика. Самоопыление, как известно, для таких растений нежелательно, в связи с чем у цветов широко развились различные приспособления, которые этому препятствуют. Так, чаще всего рыльца и пыльники созревают не одновременно. По той же причине у некоторых ветроопыляемых культур раздельнополые цветы.

Большая часть деревьев, опыляемых описываемым образом, цветет в начале весны, т. е. до распускания листвы – это также является приспособлением, препятствующим самоопылению.

Особенно ярко это выражается у орешника и березы. И неудивительно, ведь густые листья были бы серьезным препятствием на пути движущихся пыльцевых зерен.

Стоит упомянуть и об остальных приспособлениях. Тычинки большинства злаковых растений начинают очень быстро расти при раскрывании цветов, причем скорость роста может достигать 1-1,5 мм/мин. Спустя время длина тычинок в три-четыре раза превышает изначальную, они выходят за пределы цветка и свешиваются вниз. И лишь после того, как пылинки оказываются снизу, они растрескиваются. При этом сам пыльник слегка изгибается, образуя своего рода чашу, куда пыльца и ссыпается. Как результат – зерна не падают на землю, а спокойно ждут порыва ветра, чтобы покинуть пыльник.

Обратите внимание! У некоторых злаков цветоножки перед цветением растопыриваются, формируя между собой угол до 80°. Благодаря этому пыльца выдувается ветром. По окончании периода цветения цветки возвращаются в исходное положение.

Также положение соцветия может меняться у граба, тополя и березы. Поначалу соцветия «смотрят» вверх, но перед раскрыванием пыльников стержень сережки выдвигается, а сами они (соцветия) свешиваются. Цветки отдаляются друг от друга и вместе с тем становятся доступными для ветра. Пыльцевые зерна падают на чешуйки нижних цветков, откуда и сдуваются.

У некоторых анемофильных растений (по аналогии с энтомофильными) имеются «взрывчатые» цветки. Так, у одной из разновидностей крапивы тычинки в период созревания напрягаются настолько, что после раскрывания резко расправляются и избавляются от зерен лопнувших пыльников. В такие моменты над цветками наблюдаются густые облачка пыльцы.

Также отметим, что пыльца ветроопыляемых культур может рассыпаться не всегда, а лишь при условии благоприятной погоды. На улице должно быть относительно сухо, ветер должен быть слабым или средним. Зачастую для опыления больше всего подходят утренние часы.

Заключение

В итоге хотелось бы несколько слов уделить высадке ветроопыляемых культур. Сразу оговоримся, что смешивать такие растения не нужно, поскольку у каждого вида свои приспособления и принципы. Все злаки, как отмечалось выше, являются анепофильными и все они зацветают только после того, как на деревьях появляется листва. Но злаковые не «одиночки», они растут группами – причем большими – в степях, лугах и т. д. (иными словами, на открытом пространстве).

А вот с кустами и деревьями дела обстоят иначе: эти культуры, произрастая в лесах, находятся друг от друга на некоторой дистанции.

Видео – Перекрестное опыление ветром