Я познаю мир. Ботаника - Касаткина Юлия Николаевна (читать книги полностью TXT) 📗

Возможно, раньше раскрывающиеся цветы фиалок выполняли свое предназначение и образовывали семена. Возможно, по каким–то причинам фиалки для получения семян стали обходиться только самоопылением в закрытых цветках, а те, яркие и пахучие, остались в качестве рудимента. А может быть, раскры вающиеся цветы фиалок все–таки опыляются насекомыми и завязывают семена, но это про исходит далеко не всегда и только при опреде ленных условиях? Как бы то ни было, тайна удивительной фиалки пока остается не раскрытой.

Фиалка удивительная. 1 – бесплодные цветки; 2 – плодущие нераскрывающиеся цветки

В природе растений, выбравших самоопыление, не так много. Большинство прилагает массу усилий, чтобы обеспечить перенос пыльцы с одного растения на другое.

А у ржи, кукурузы и капусты вообще существует запрет на опыление собственной пыльцой и семян при самоопылении никогда не образуется. Этот запрет связан с тем, что при самоопылении происходит близкородственное скрещивание, при этом возникает опасность накопления опасных мутаций, которые могут снижать жизнеспособность потомства. В мире живой природы существует неписаный закон, согласно которому и растения, и животные избегают близкородственного скрещивания.

А как же фиалка удивительная, спросите вы? Действительно, фиалки и еще несколько родов растений, не прибегающих к перекрестному опылению, не только не вымирают, но прекрасно себя чувствуют.

Однако, чтобы объяснить вам, почему так происходит, нам потребовалось бы написать целую книгу. Поэтому давайте ограничимся тем, что запомним: перекрестное опыление встречается в природе чаще, чем самоопыление, но если самоопыление все–таки существует, значит, в каких–то условиях оно тоже необходимо растениям.

Если рожь, кукуруза и капуста полностью отказались от перекрестного опыления, то многие другие растения этого делать не стали и поступили очень дальновидно. Представьте себе, что по каким–то причинам обмен пыльцой между растениями не состоялся. Например, в тенистом лесу, где и так–то немного насекомых, пока цвели растения, стояла такая сырая и холодная погода, что ни шмелей, ни бабочек днем с огнем было не отыскать. Перекрестное опыление в таких условиях невозможно, но остался запасной вариант – самоопыление. Лучше дать урожай «самоопыленных» семян, чем вообще не оставить потомства. Посмотрите, как остроумно выходит из затруднительного положения колокольчик. Если перекрестное опыление не произошло, его рыльце скручивается в кольцо и касается собственных тычинок.

Цветок колокольчика в начале цветения (слева) и в конце цветения (справа), если перекрестное опыление не состоялось. 1 – рыльце; 2 – тычинки

Армия помощников

Перекрестноопыляющиеся растения в качестве переносящих пыльцу агентов используют ветер, воду, насекомых, птиц и даже некоторых млекопитающих.

Бросать пыльцу по ветру или доверять ее воде – занятие довольно расточительное.

Представляете, какое огромное количество пыльцы пропадает просто так! Чтобы скомпенсировать эти потери ветро– и водоопыляемые растения вынуждены производить пыльцу в огромных количествах – таким образом увеличивается шанс, что хотя бы небольшая ее часть попадет по месту назначения.

Неэкономность ветроопыляемых растений оправдывает себя только в условиях обширных открытых пространств, где никакие преграды не останавливают ветер. Болота, луга, степи, саванны, пампасы и прерии – настоящее царство ветроопыляемых растений, особенно их много в семействах злаковых и осоковых.

Много ветроопыляемых растений и среди деревьев и кустарников умеренного климатического пояса. Чтобы повысить эффективность переноса своей пыльцы ветром, они зацветают ранней весной, до распускания листьев. Вспомните, еще кое–где лежит снег, а на орешнике, берёзе, тополе, осине качаются на ветру длинные сережки. Это соцветия, собранные из мелких невзрачных цветков. Как только пригреет весеннее солнце, щитки, закрывающие цветки, расходятся и становятся видны желтые тычинки. Можно дождаться порыва ветра или просто щелкнуть по созревшей сережке, и в воздухе поплывет желтое облачко пыльцы. Не встречая препятствий (листвы еще нет) пыльца далеко разносится ветром по весеннему лесу.

Мужские (слева) и женские (справа) сережки орешника:1 – рыльце пестика: 2 – пыльники

Вода опыляет цветковые растения, живущие в воде. Вот как происходит опыление у валлиснерии – распространенного аквариумного растения. Нераскрывшиеся мужские цветки отрываются от подводного соцветия и всплывают на поверхность. Здесь они раскрываются и плавают, как на лодочках, на отогнутых книзу трех листочках околоцветника, пока их случайно не прибьет к плавающим женским цветкам. Если хотя бы одна из двух тычинок мужского цветка соприкоснется с рыльцем, произойдет опыление.

Валлиснерия

Другое распространенное водное растение – роголистник опыляется прямо под водой. При созревании тычинки всплывают на поверхность воды, где происходит высыпание пыльцы. Пыльца у роголистника немного тяжелее воды, медленно опускаясь в глубину, она может попасть на рыльца погруженных в воду женских цветов.

Растения, которые для переноса своей пыльцы используют животных, не полагаются на волю случая, а действуют наверняка. Опылители, перелетая (переползая, перебегая) с цветка на цветок, разносят пыльцу, которая с их помощью попадает не куда–нибудь, а точно на рыльца пестиков других цветов. Потери пыльцы возможны и в этом случае, но они несравнимы с теми, что терпят ветроопыляемые растения. Правда, и здесь есть свои недостатки. Ветроопыляемые растения тратятся только на большой запас пыльцы, а животно–опыляемые растения должны заботиться еще и прокормлении своих помощников. В пищу опылителям в большинстве случаев идет пыльца и нектар, а некоторые насекомые объедают лепестки цветов и даже съедают часть семязачатков (ради опыления растения жертвуют частью будущих семян!).

Опыление валлиснерии. 1 – женский цветок; 2 – мужской цветок; 3 – тычинка; 4 – пестик

Но, даже не принимая в расчет нечастые случаи поедания семязачатков, опыление животными все равно обходится растениям довольно дорого: их пыльца содержит гораздо больше белков и жиров, чем у ветроопыляемых растений, а нектар может содержать до 80% сахаров. В тропиках встречаются виды растений с «масляными» цветками, которые для приманки насекомых выделяют не нектар, а высококалорийные масла. Нектар и пыльца порой производятся в огромных количествах. Например, лесная орхидея княжник сибирский выделяет до 90 мг нектара из одного цветка. (Представьте себе кубик со стороной 4,5 мм – это примерно 90 мл.) А австралийское растение банксия выделяет так много нектара, что местные жители сами используют его в пищу.

Итак, для животных–опылителей цветок – это ресторан, в котором оплата за питание состоит в переносе пыльцы от одного растения к другому. Какие только ухищрения не используют растения, чтобы привлечь к цветочным «ресторанам» желанных посетителей! Яркая красочная реклама, вывески и указатели, изысканные запахи, специальные посадочные площадки на цветке, а некоторые растения завлекают опылителей обманом...