Меню

Экология и биология опыления цветковых растений

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.

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

Экология опыления цветковых растений

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Мая 2013 в 23:36, контрольная работа

Краткое описание

С начала весны и до поздней осени цветут различные растения. Цветки растений различны по строению, форме, величине и окраске венчика. У одних они одиночные, у других – собраны в соцветия.
После цветения развиваются плоды. В плодах созревают семена. Плоды и семена образуются лишь из тех цветков, в которых произошло опыление и оплодотворение.
Опылением называется перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика.

Прикрепленные файлы: 1 файл

СРС по экологии.docx

Самостоятельная работа студента

На тему: ”Экология опыления цветковых растений”

Выполнил: Бекболуев Шабдан

Опыление и оплодотворение цветковых растений

С начала весны и до поздней осени цветут различные растения. Цветки растений различны по строению, форме, величине и окраске венчика. У одних они одиночные, у других – собраны в соцветия.

После цветения развиваются плоды. В плодах созревают семена. Плоды и семена образуются лишь из тех цветков, в которых произошло опыление и оплодотворение.

Опылением называется перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика.

Перекрестное опыление

При перекрестном опыление, пыльца из цветков одного растения переносится на рыльце пестик другого растения.

Опыление насекомыми

У большинства цветковых растений перекрестное опыление осуществляется насекомыми.

Что ищут в цветках насекомые? Пыльцу и нектар. Они служат насекомым пищей. Но в одном цветке нектара мало, приходится собирать его с очень многих цветков. Доставая нектар насекомое касается пыльника и пыльца прилипает к его тельцу. На другом цветке насекомое, коснувшись липкого рыльца пестика, оставит на нем часть принесенной пыльцы.

Опылителями являются многие насекомые. Бабочки, например, перелетая с цветка на цветок, долго задерживаются на каждом и успевают посетить за день небольшое число растений.

Цветок является органом полового размножения, а тычинки и пестик – важнейшие его части. Для того, чтобы образовались плоды и семена, должно произойти опыление, а затем – оплодотворение. Опыление – это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Цветковые растения в процессе длительной эволюции выработали различные приспособления для того, чтобы опыление происходило более эффективно. Существуют несколько видов опыления. При самоопылении пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика этого же цветка. Горох, пшеница, картофель – это самоопыляемые растения. При перекрестном опылении происходит перенос пыльцы с тычинок одного цветка на рыльца пестиков других цветков. Большинство растений в природе опыляются перекрестно.

Читайте также:  Почему культурные растения менее жизнеспособны в сравнении с дикими

Глава 1. Размножение цветковых растений У цветковых растений мужские гаметы (спермин) очень мелкие, женские (яйцеклетки) гораздо крупнее. Формирование пыльцевых зерен и зародышевого мешка. В пыльниках тычинки происходит деление клетки, в результате которого образуются пыльцевые зерна. Каждое пыльцевое зерно покрытосеменных растений состоит из вегетативной и генеративной клеток. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками. Наружная оболочка, как правило, неровная, с шипиками, бородавочками, выростами в виде сеточки. Это помогает пыльцевым зернам удерживаться на рыльце пестика. Пыльца растения, созревающая в пыльниках, к моменту распускания цветка состоит из множества пыльцевых зерен. Одновременно с образованием пыльцы в семязачатке формируется зародышевый мешок. Семязачатки развиваются на внутренних сторонах стенок завязи и, как все части растения, состоят из клеток. Число семязачатков в завязях разных растений различно. У пшеницы, ячменя, ржи, вишни завязь содержит только один семязачаток, у хлопчатника — несколько десятков, а у мака их число достигает нескольких тысяч. Каждый семязачаток одет покровом. На вершине семязачатка есть узкий канал — пыльцевход. Он ведет к ткани, занимающей центральную часть семязачатка. В этой ткани в результате деления клеток образуется зародышевый мешок. Напротив пыльцевхода в нем находится яйцеклетка, а центральную часть занимает крупная центральная клетка. Оплодотворение у цветковых растений. Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Пыльцевое зерно набухает и прорастает, превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки. Сначала эта трубка растет между клетками рыльца, затем — столбика и наконец врастает в полость завязи. Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует две мужские гаметы (спермии). Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота. Второй спермии сливается с ядром крупной центральной клетки зародышевого мешка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермии сливается с яйцеклеткой, второй — с крупной Центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 г. русский ботаник, академик С. Г. Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для Цветковых растений. Образование семян и плодов. Образовавшаяся при слиянии гамет зигота делится на две клетки. Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения. Центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры, зародыша и запаса питательных веществ. После оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник, защищающий семена от неблагоприятных воздействий, развивается из стенок завязи. У некоторых растений в образовании плода принимают участие и другие части цветка. Опыление. Для того чтобы произошло оплодотворение, необходимо, чтобы пыльца попала на рыльце пестика. Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика называют опылением. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрестное опыление. При самоопылении пыльца из тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, овес, ячмень, горох, фасоль, хлопчатник. Самоопыление у растений чаще всего происходит в еще не раскрывшемся цветке, т. е. в бутоне, когда цветок раскроется, оно уже закончено. При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно, имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение. При перекрестном опылении пыльца с тычинок цветка одного растения переносится на рыльца пестиков цветка другого растения. При перекрестном опылении происходит перекомбинация наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей. Такое потомство более жизнеспособно. В природе перекрестное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление. Более того, у растений выработались специальные приспособления, затрудняющие самоопыление или делающие его невозможным: тычинки и пестики. На одном цветке созревают не одновременно, тычинки бывают короче пестиков. Затруднено самоопыление у таких растений, как кукуруза, огурец, арбуз, орешник, потому что тычинки и пестики у них находятся в разных цветках. Невозможно самоопыление у двудомных растений (тополь, ива). У них мужские и женские цветки расположены на разных растениях. Вы знаете, что у голосеменных растений пыльцу переносит ветер. У покрытосеменных ее могут переносить ветер, насекомые, птицы, вода. В связи с этим у растений выработались особые признаки. В зависимости от способа переноса пыльцы среди перекрестноопыляемых растений выделяют насекомоопыляемые и ветроопыляемые. Признаки насекомоопыляемых растений. Крупные одиночные цветки, собранные в соцветия мелкие цветки, яркая окраска лепестков или листочков простого околоцветника, наличие нектара и аромата — признаки насекомоопыляемых растений. Крупная, липкая, шероховатая пыльца цветков таких растений хорошо прилипает к мохнатому телу насекомого. Цветки душистого табака раскрываются только с наступлением сумерек. Они сильно пахнут. Как они опыляются? К ночи аромат усиливается, и белые крупные цветки еще издали привлекают ночных бабочек. Крупные, ярко окрашенные лепестки и обилие пыльцы в цветке — хорошая приманка для многих насекомых. Перемазавшись в пыльце, они перелетают с одного растения на другое и переносят прилипшие к телу пылинки на рыльца пестиков соседних цветков. Есть растения, цветки которых опыляются только определенными насекомыми. Например, львиный зев, клевер опыляются шмелями. Во время цветения в сады Пчелы в поисках корма опыляют цветки плодовых — и урожай плодов повышается. Признаки ветроопыляемых растений. У растений, опыляемых ветром, не бывает ярких, крупных и душистых цветков. Невзрачные, обычно мелкие цветки, часто собранные в соцветия, перистые рыльца, пыльники на длинных свисающих нитях, очень мелкая, легкая, сухая пыльца — все это приспособления к опылению ветром. Ветроопыляемые растения чаще растут большими скоплениями, например заросли орешника, березовые рощи, дубравы. Большинство деревьев, цветки которых опыляет ветер, цветет весной, до распускания листьев. Пыльца легко попадает на рыльца. При цветении орешника, березы и других ветроопыляемых деревьев и кустарников образуется очень много пыльцы. Но большая часть пыльцы на рыльца пестиков не попадает. Ветром опыляются тополь, ольха, дуб, береза, орешник, рожь, кукуруза и другие растения с невзрачными цветками. Искусственное опыление. Человек иногда сознательно переносит пыльцу с тычинок на рыльца пестиков. Такое опыление называют искусственным. Его осуществляют с целью выведения новых сортов и повышения урожайности некоторых растений. Переносят пыльцу чистой, сухой, мягкой кисточкой или кусочком резины, прикрепленным к проволоке. У некоторых растений цветки готовят к опылению заранее, пока они не распустились. Для этого осторожно открывают бутоны и удаляют из них тычинки, чтобы не произошло самоопыление. Затем на бутоны надевают марлевые мешочки, чтобы ветер или насекомые случайно не занесли пыльцу на рыльца. Когда эти бутоны распустятся, на их рыльца наносят заблаговременно заготовленную пыльцу. Подсолнечник — перекрестноопыляемое растение. Его опыляют насекомые. В холодную погоду насекомых мало, тогда подсолнечник опыляют искусственно. Человек проходит вдоль рядов растений и варежкой из мягкой материи переносит пыльцу с одного соцветия корзинки на другое. При искусственном опылении кукурузы пыльцу собирают, стряхивая ее с метелки в воронку из плотной бумаги. Затем собранную пыльцу наносят на рыльца пестичных цветков.

Читайте также:  Светильник светодиодный для растений navigator 61032 1х12вт

Глава 2. Методические разработки по теме « Размножение цветковых растений» Урок 1. Размножение, его формы Тип урока: изучение нового материала. Оборудование: муляжи шляпочных грибов, таблицы: «Водоросли», «Простейшие животные», «Мхи»; рисунки на с. 122–123 учебника, фланелеграф (или магнитная доска). Ход урока Способность к размножению – важное свойство всех живых организмов: размножаются растения, животные, грибы, бактерии. Благодаря размножению не прерывается нить жизни. Все формы размножения можно объединить в два основных типа: бесполое и половое. (Начинаем составлять схему «Способы размножения организмов» на фланелеграфе или магнитной доске.) При бесполом размножении потомство образует одна особь. Дочерние организмы, возникающие из материнского, являются точной его копией. Таким способом размножаются бактерии, простейшие, грибы, многие растения, низшие животные. Но большинство живых организмов, обитающих на Земле, размножаются как бесполым, так и половым способом или исключительно половым. При половом размножении происходит слияние двух половых клеток – оплодотворение, а потомство несет в себе смешанные признаки родителей. (Учитель продолжает составление схемы.) Сегодня мы познакомимся с бесполым размножением живых организмов. Сейчас вам предстоит самостоятельная работа в группах. (Класс разбивается на несколько групп, каждая получает задание: прочитав текст учебника и рассмотрев рисунки на с. 122–123, изучить особенности бесполого размножения одного из следующих организмов: эвглены зеленой, гидры, мха, гриба, бодяка полевого, и сообща составить рассказ или сказку на эту тему. Потом один человек из группы зачитывает этот рассказ классу.) После выступления представителя каждой группы учитель дополняет и обобщает его рассказ и продолжает заполнение схемы «Способы размножения». Формы бесполого размножения разнообразны: это и деление клеток, как у амебы, эвглены, инфузории туфельки; и почкование у гидры или дрожжевых грибов; и спорообразование у мхов, папоротников, шляпочных грибов;2 и различные способы вегетативного размножения у растений.

Процесс опыления у 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 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, 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.

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.

Читайте также:  Незнайка на луне и общество по выращиванию гигантских растений

«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.

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 ее не захватит похожее на перышко рыльце.

Свободное опыление как метод селекции часто используется начинающими селекционерами,однако уже после первых лет работы с такими сеянцами становится ясной малая перспективность этого метода для получения форм с хорошими декоративными признаками. Как правило, в потомстве от свободного опыления появляются признаки, характерные для диких предков культурного гладиолуса, и почти отсутствуют те, которые появились позже в процессе селекции. Более перспективной для селекции является, несомненно, искусственная гибридизация с продуманным подбором родительских пар. Вместе с тем можно полагать, что потомство от свободного опыления будет биологически более устойчивым и жизнеспособным. Наблюдение за потомством от свободного опыления сортов гладиолуса показало, что лучше всего передается потомству окраска цветка материнского растения. Даже в потомстве белоцветковых сортов, являющихся рецессивными по окраске, 80-90 % сеянцев имели белые цветки. Так как в коллекции сорта территориально близко расположены друг к другу и растений каждого сорта относительно немного, то предположить во всех случаях опыление в пределах своего сорта трудно, хотя это и не исключено. Преобладала окраска цветка материнского сорта у сеянцев лососево-розовых и оранжевых сортов. Очень стойко передается штриховатость окраски; все сеянцы от свободного опыления розового с малиновыми штрихами сорта Биби имели примерно такую же окраску цветка; 54,5 % гибридов от свободного опыления сорта Северное сияние имели кремово-белые цветки с розово-красными штрихами, сходные с окраской материнского сорта. Форма цветка материнского сорта при свободном опылении тоже наследуется значительным числом сеянцев.

Так, от гофрированных сортов Алекс, Сноуспрайт все сеянцы имели такую же форму цветка, тогда как от сортов с простым цветком все сеянцы имели ровные края околоцветника. Однако были и исключения. Так, от сорта Джилси Карнавал, имеющего оранжевые с красными пятнами гофрированные цветки, лишь у 16,6 % гибридов были такие же цветки. По окраске 50 % сеянцев оказались желтыми, 33,4 % имели кремовые, розово-красные и розово-лиловые цветки с ровными долями. От сорта Пинк Сайз (беловато-сиреневый очень мелкоцветковый) были получены светло-фиолетовые сеянцы с крупным цветком, и только треть из них по форме и окраске походила на материнский сорт. Большинство сеянцев от свободного опыления имеют невыровненное соцветие, редкое расположение цветков, длинную трубку, что делает цветок сильно наклоненным. Эти признаки свойственны дикорастущим видам гладиолуса. Так, капюшоновидный сильно наклоненный верхний сегмент околоцветника, часто встречающийся у сеянцев от свободного опыления (и у некоторых сортов), характерен для гладиолуса попугайного (G. psittacinus) и гладиолуса первоцветного (G. primulinus), использовавшихся в селекции культурных форм. Воронковидная форма цветка, очевидно, исходит от гладиолуса кардинальского (G. cardinalis). Сильно изогнутая и длинная трубка — от гладиолуса пурпурно-золотистого (G. purpureo-auratus) или гладиолуса первоцветного. Редкое соцветие, небольшое число цветков, рыхлое их расположение — все эти признаки нередко доминируют у сеянцев от свободного опыления, так как являются признаками диких предков культурного гладиолуса. Вследствие этого свободное опыление как метод селекции новых сортов оказывается мало перспективным, особенно когда селекция ведется по декоративным признакам. Возможно, что при селекции на устойчивость сеянцы от свободного опыления окажутся перспективными. Близкородственное скрещивание является одним из методов селекции растений и животных. Он приводит к процессу разложения популяции, каковой является каждый сорт культурного растения, на линии с различными генотипами, при этом гены, находящиеся в гегерозиготном состоянии, переходят в гомозиготное. При последующих скрещиваниях этих линий могут возникнуть особи, сочетающие в себе ряд признаков, находившихся ранее в рецессивном состоянии.

Источник