Меню

Что происходит при опылении растений

Опыление

Опыление — это процесс переноса пыльцы с ты­чинки на рыльце пестика. Предшествует оплодотворе­нию. Различают перекрестное опыление и самоопыле­ние. Перекрестное опыление может осуществляться ве­тром, насекомыми, водой, птицами, летучими мышами.

Когда во время цветения садов идут дожди создаются условия для плохого урожая. Это связано с тем, что не создаются условия для опыления, пчелы под дождем не летали. Образованию плодов у цветковых растений предшествует опыление — перенос пыльцевых зерен (пыльцы) с тычинок на рыльца пестиков.

Христиан Шпренгель, ректор гимназии в немец­ком городе Шпандау, каждую свободную минуту посвящал исследованию жизни растений. Около года он наблюдал в полях и на лугах за «живым об­щением» цветков и насекомых и пришел к выводу, что насекомые перено­сят пыльцу и опыляют растения. В 1793 г. Шпренгель выпустил в свет книгу «Открытая тайна природы в строении и оплодотворении цветков», в которой убедительно доказал, что опыление является обязательным процессом в раз­множении растений.

Способы опыления

Различают самоопыление и пере­крестное опыление.

Самоопыление

При самоопылении пыльца из пыль­ников попадает на рыльце пестика того же цветка (рис. 157). Самоопыление часто происходит еще в закрытом цветке — бутоне. Самоопыление характерно для арахиса, гороха, нектарина, пшеницы, риса, фасоли, хлопчатника и других растений.

Самоопыление в биологическом отношении менее «выгод­но», чем перекрестное опыление, так как будущее растение, развивающееся после слияния гамет, повторяет материнское. При этом снижаются возможности появления новых приспособлений. В то же время процесс самоопыления не зависит от погодных условий и посредников, а, значит, осуществля­ется при любых условиях, часто даже в нераспустившихся цветках, и обеспечивает появление нового потомства.

Пере­крестное опыление

При перекрестном опылении пыльца одного цветка переносится на рыльце пестика другого цветка. Переносчи­ками пыльцы при перекрестном опылении могут быть насекомые, ветер, вода (рис. 158). Насекомы­ми опыляются цветки яблони, сливы, вишни, мака, тюльпана и других растений.

Ветроопыляемыми являются осока, пыреи, райграс, ольха, орешник, дуб, береза. У водных растений (элодея, валлиснерия) опыление осуществляется при по­мощи воды (см. рис. 158).

В тропических широтах пыль­цу с цветка на цветок могут пере­носить мелкие птицы (колибри) и летучие мыши (рис. 159, с. 178). Птицами, например, опыляются эвкалипт, акация, фуксия, алоэ и другие растения.

Перекрестное опыление в биологическом отношении более ценно. В пыльцевом зерне фор­мируются мужские гаметы, а в завязи — женские. При их слиянии образуется зигота, из которой развивается новый организм. При пере­крестном опылении зигота образуется из гамет, принадлежащих раз­ным растениям, поэтому новый организм будет иметь признаки двух растений, а значит, и более широкий набор приспособительных при­знаков.

Искусственное опыление

При выведении новых сортов растений для повышения урожайности человек проводит искусственное опыление — сам переносит пыльцу с ты­чинок на рыльце цветка. В безветренную погоду человек опыляет ветроопыляемые культуры (кукуруза, рожь), а в хо­лодную или сырую погоду — насекомоопыляемые растения (подсолнечник).

Приспособления цветков к опылению

Пыльца

Растения имеют определенные приспособле­ния к опылению разными опыли­телями. У насекомоопыляемых растений образуется много пыль­цы — она служит питанием для насекомых. Поверхность пыльце­вых зерен липкая или шерохова­тая, поэтому хорошо прикрепля­ется к насекомым.

Яркий цветок

Многие рас­тения имеют ярко окрашенные цветки, которые хорошо замет­ны на фоне зелени листьев. Оди­ночные цветки обычно крупные. Мелкие же цветки, как правило, собраны в соцветия.

Нектар

Цветки мно­гих растений выделяют сахари­стую жидкость — нектар, который также привлекает опылителей. Нектар образуется в нектарни­ках — специальных железках, которые располагаются в глубине цветков. Нектар потребляют бабочки, пчелы, шмели, колибри, некоторые виды попугаев и летучих мышей.

Запах

Многие цветки издают приятный аромат, который тоже привлекает насекомых (акация белая, роза, некоторые виды лилий, ландыш, черемуха и др.). Запах цветков может быть не только приятным, как у большинства декоративных рас­тений, но и неприятным (для человека) — вроде запаха тух­лого мяса, навоза. Такие запахи привлекают жуков, мух. Материал с сайта http://wiki-med.com

Некоторые растения опыляются только определенным видом насекомых. Например, цветки клевера, для которых характерно трубчатое строе­ние, опыляются только шмелями, имеющими длин­ный хоботок. Шмели опыляют и цветки шалфея. Как только шмель залезает внутрь цветка за нектаром, тотчас из-под верхнего лепестка высовываются две тычинки на длинных тычиночных нитях и каса­ются спинки шмеля, обсыпая его пыльцой. Потом шмель перелетает на другой цветок, залезает внутрь, и пыльца с его спинки попадает на рыльце пестика.

Особое строение соцветия

У ветроопыляемых растений цветки многочисленные, мелкие и невзрачные, собраны в небольшие малозаметные соцветия. Околоцветник отсутствует или плохо развит и не препятствует движению воздуха. Тычинки имеют длинные тычиночные нити, на которых свисают пыльники, как, например, у цветков ржи (рис. 160).

Читайте также:  Факторы устойчивости растений к возбудителям болезней растений

Рыльца пестиков лохматые и длинные — так они лучше улав­ливают летающие в воздухе пыльцевые зерна. Цветки, опы­ляемые ветром, почти полно­стью лишены аромата, нектара и окраски. Пыльца у них легкая, мелкая и сухая.

У некоторых ветроопыляемых деревьев и кустарников цветки появляются до распускания листьев. Так, например, еще снег в лесу не сошел полностью, а лещина и ольха уже «пылят».

Источник

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Опыление и оплодотворение растений. Половое размножение

Половое размножение характерно для большинства растений, за исключением некоторых водорослей.

Опыление – это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают перекрестное опыление и самоопыление (рис.1).

Рис.1 Виды опыления цветковых растений

При самоопылении происходит перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика в пределах одного и того же цветка.

В природе самоопыление происходит редко, зачастую еще в бутонах, до раскрытия цветка (пшеница, горох, фасоль, фиалка, томат). Главное преимущество самоопыления — оно не зависит от погодных условий и насекомых, поэтому осуществляется при любых условиях. Не все обоеполые цветки являются самоопыляющимися. Большинство растений дают полноценные семена только при перекрестном опылении.

Опыление, при котором пыльца тычинок одного цветка попадает на рыльце пестика другого, называют перекрестным. Перекрестное опыление осуществляется насекомыми и ветром. Реже – птицами, летучими мышами и водой.

Строение цветков насекомоопыляемых растений разнообразно (вишня, слива, яблоня, сирень, роза и многие другие). Они имеют ярко окрашенный или белый венчик и сильный запах. Цветки крупные или собраны в соцветия.

Запах цветков и их яркая окраска привлекают насекомых. Пчелы, шмели, мухи, бабочки, жуки и муравьи питаются пыльцой и нектаром цветка. Нектарники, расположенные в глубине цветка, выделяют нектар до тех пор, пока цветок не завянет. Тело насекомого, пытающегося добраться до нектарников, обильно покрывается пыльцой. Перелетая с одного цветка на другой в поисках пищи, они переносят прилипшую к их телу пыльцу с тычинок одних цветков на рыльца пестиков других.

Опыление ветром возникло в процессе эволюции как приспособление к неблагоприятным условиям. Надежда на немногочисленных тогда мух, бабочек, пчел и других насекомых была слабой. Позже насекомых стало больше. Но наряду с насекомоопыляемыми растениями, существуют опыляемые ветром. Это многие злаковые травы лугов, степей и саванн, обитатели леса (береза, ольха, осина, дуб, орешник), пустынь и полупустынь (полыни, солянки) (рис.2).

У ветроопыляемых растений бывает очень много пыльцы. Она легкая, сухая и мелкая. Околоцветник отсутствует или плохо развит и не препятствует движению ветра. Перистые рыльца пестиков приспособлены к улавливанию пыльцы. Тычиночные нити длинные и свисающие. Раскачиваясь на ветру, они распыляют зрелую пыльцу.

Большинство ветроопыляемых растений цветет до распускания листьев, что облегчает опыление. Но оно зачастую зависит от погоды. В облачные, дождливые дни осадки смывают пыльцу и тем самым снижают урожай.

Искусственное опыление осуществляет человек, перенося пыльцу с тычинок на рыльца пестиков. Такое опыление требует больших затрат времени и трудно осуществимо на больших площадях. Чаще всего к нему прибегают при выведении новых сортов.

Оплодотворение (рис.2) происходит после опыления.Пыльца, или пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, выделяющего липкую жидкость, прорастает, образуя длинную, тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка, постепенно удлиняясь, продвигается по столбику рыльца по направлению к завязи (нижняя, важнейшая часть пестика). В завязи образуются семязачатки (семяпочки). Снаружи они защищены покровами, а внутри находится зародышевый мешок, состоящий из нескольких клеток.

Рис.2 Процесс двойного оплодотворения

Одна из клеток в зародышевом мешке – яйцеклетка, это женская половая клетка (женская гамета). Другая – крупная центральная клетка.

В пыльцевой трубке находятся две маленькие мужские половые клетки (мужские гаметы) – спермии. Когда пыльцевая трубка достигает семязачатка и врастает в него, один спермий сливается с яйцеклеткой. Слияние двух половых клеток (гамет) называется оплодотворением. Из оплодотворенной яйцеклетки впоследствии разовьется зародыш растения. Второй спермий сливается с крупной центральной клеткой. Из нее образуется ткань эндосперм. В клетках этой ткани накапливаются питательные вещества для развития зародыша. Покровы семязачатка превращаются в семенную кожуру. Таким образом два одинаковых спермия сливаются с двумя разными женскими гаметами. Происходит двойное оплодотворение (открыл у лилейных русский ученый в 1898 г. Г.Навашин). После оплодотворения образуется семя, которое состоит из зародыша, запасающей ткани (эндосперма) и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется плод.

Читайте также:  Полив растений водой из под крана

Опыление – перенос пыльцы на рыльце пестика. Бывает самоопыление – внутри закрытого цветка (горох, пшеница) и перекрестное: насекомыми – цветки яркие, с запахом (яблоня, сирень, роза); ветром – цветки без околоцветника, распускаются до появления листьев, много мелкой легкой пыльцы (береза, дуб, полынь). Искусственное опыление проводит человек. После опыления происходит оплодотворение – процесс слияние мужских и женских половых клеток – гамет. Двойное оплодотворение – два спермия из пыльцы, достигнув завязи пестика по пыльцевой трубке, оплодотворяют две женские гаметы. При слиянии яйцеклетки и спермия образуется зародыш. При слиянии второго спермия и центральной клетки образуется эндосперм (запас питательных веществ). Из покровов семязачатка образуется кожура семени, а из стенки завязи пестика – плод.

Источник

Как происходит опыление цветов?

Обеспечение продолжения рода является залогом сохранения жизни на земле . И существование каждого растения направлено на выполнение этой важной миссии.

Для производства потомства необходимы органы размножения. У высших растений такими органами являются цветы.

Каждый цветок состоит из пестика, в котором находится завязь, и тычинок, на которых размещены пыльники с пыльцой. Для того, чтобы произошло оплодотворение завязи, клетка пыльцы должна попасть на пестик. Этот процесс и называется опылением.

Все растения можно разделить на две группы. Одни растения опыляются ветром, а другие – насекомыми. Цветы посещаются бабочками, пчелами, мухами, которые и помогают опылять растения.

Чтобы привлечь насекомых, с наружной стороны цветка располагается зеленая чашечка, внутри которой растут яркие лепестки. Кроме того, растения привлекают насекомых и приятным запахом.

Насекомые садятся на цветок, спускаются вниз по лепесткам к центру цветка, где собирают нектар – сладкий цветочный сок. По пути насекомые задевают за тычинки и уносят на своих тельцах цветочную пыльцу, которая находится на каждой тычинке в специальном мешочке – пыльнике.

Эта цветочная пыльца переносится ими на пестик другого растения того же вида. Попав на пестик, клетка пыльцы перемещается внутри него к завязи. Там происходит слияние двух клеток и завершается процесс оплодотворения. Затем из завязи развивается плод, а из него со временем появляется новое растение.

При рассеянном опылении ветер переносит пыльцу с одного растения на другое. Сам же процесс оплодотворения происходит точно так же, только функцию насекомых выполняет ветер. Поэтому, растения, опыляемые ветром, обычно не имеют таких красивых цветов.

Источник

Опыление растений

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 поиска 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 так же кукуруза и злаковые.

Опыляемые ветром растения вынуждены производить огромное количество пыльцы, чтобы увеличить шансы её 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 дольше 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 непримечательным цветам. Пыльцевые зерна опыляемых насекомыми цветков 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 её 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 большим весом насекомого, севшего к ним на «крылышки», и выпускают тычинки и рыльца, трущиеся о тельце гостя.

Читайте также:  Растения для молодости и красоты

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 цветков, 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.

Водное опыление

Это самый редкий вид опыления, но он является основным для сугубо водных цветущих растений — например, зостеры (морской травы). Их нитеобразная пыльца с удельным весом, соответствующим плотности морской воды, может плавать на любой глубине, пока её не захватит похожее на перышко рыльце.

Источник

Опыление

Опыление – это процесс переноса пыльцы с тычинки на рыльце пестика, в результате чего происходит оплодотворение.

Существует два типа опыления:

  • Самоопыление (идиогамия), когда опыление растения производится его собственной пыльцой;
  • Перекрестное (ксеногамия), когда опыление растения производится пыльцой с других цветков этого же или другого растения.

Самоопыление является более надёжным типом опыления, потому что в процессе участвует только один цветок. Этот тип опыления происходит, когда пыльцевые зерна из пыльника падают прямо на пестик того же цветка.

При перекрёстном опылении цветки могут быть одно- и двуполыми, а сами растения могут быть одно- и двудомными. Такое опыление бывает биотическим и абиотическим.

Биотическое перекрестное опыление зависит от живых опылителей, которые перемещают пыльцу с одного цветка на другой. Около 80% покрытосеменных опыляются таким способом. Различают 3 типа биотического опыления:

  • Энтомофильное, или опыление насекомыми. Это форма опыления, при которой пыльца растений, особенно цветковых, переносится насекомыми.
  • Зоофильное, или опыление животными. Отношения растений и животных часто взаимовыгодны, т.к. растения служат источником пищи, а животные, в обмен, обеспечивают опыление.
  • Искусственное опыление — это случаи, когда люди наносят пыльцу на пестики цветков, используя множество различных методов.

Абиотическое опыление характерно для 20% растений:

  • Анемофилия – опыление ветром. Например, это злаки, хвойные и т.д.
  • Гидрофилия — пыльца распространяется потоком воды, особенно в реках и ручьях. Гидрофильные виды: ряска, лотос, водяная лилия.

Классификация растений по отношению к опылителям

Эуфилы подвергаются сложному процессу перекрестного опыления, когда одно растение могут опылять множество разных опылителей.

Олигофилы – это растения, которые могут опыляться несколькими родственными опылителями.

Монофилы – растения, зависимые только от одного вида опылителя.

Отношение насекомых к опыляемым ими растениям

Полилектия. Большинство пчел относятся к такому типу насекомых, т.к. собирают нектар с самых разных цветков.

Олиголектия – свойство некоторых насекомых опылять лишь родственные виды растений.

Монолектия — особенность некоторых насекомых собирать пыльцу или нектар с единственного вида растений или нескольких близкородственных видов.

Характеризуются тем, что цветки одного растения бывают только одного пола. Например, облепиха, имеющая женские растения (плодоносящие), и опыляющие мужские растения.

Характеризуются тем, что на одном растении присутствуют разнополые цветки.

Кукурузаимеет женские цветки, локализованные в пазухах листьев (соцветия «початок») и на верхушках стеблей — мужские цветки, собранные в соцветие «метёлка».

Тыквенные (огурцы, кабачки, тыква) формируют на каждом растении цветки обоих полов, и эти цветки внешне очень похожи. Плоды образуются только на опылённых женских, а мужские цветки после опыления увядают и осыпаются.

Источник