Опыление растений: описание, особенности, этапы и виды. Значение слова «опыление Что такое опыление и виды опыление

С цветением у растений связано опыление. Опыление - это процесс переноса и попадания пыльцы из пыльников тычинок на рыльце пестика или пыльцевход семязачатка (семяпочки).

У растений различают два основных типа опыления: перекрес-тное (ксеногамия) и самоопыление (автогамия). При перекрест-ном опылении пыльца из пыльников переносится па рыльце пес-тика другого цветка. Оно свойственно 90 % растений. Для обеспе-чения перекрестного опыления имеется ряд приспособлений. В случае обоеполости цветков наблюдаются автостерильность, или самобесплодность, - неспособность пыльцы прорастать на рыль-це пестика того же самого цветка (встречается у большинства сор-тов яблони, груши, вишни, некоторых орхидных); дихогамия неодновременное созревание в обоеполых цветках тычинок и пе-стиков; она выражена в двух формах: протероандрия и протероги-ния. При протероандрии пыльники созревают раньше пестиков (виды семейств Бобовые, Гвоздичные, Гераниевые, Астровые, Зонтичные). При оротерогинии пестики в цветках созревают рань-ше тычинок (семейства Капустные, Розовые, Мятликовые); при таком расположении тычинок и пестиков пыльца не может по-пасть на рыльце пестика того же самого цветка (губоцветные). Еще одно приспособление против самооплодотворения - гетерости-лия, или разностолбчатость, когда у одних особей в цветках обра-зуются длинные столбики, превышающие длину тычинок, а у других столбики короткие, а тычинки - длинные (примула, ме-дуница). Приспособление к перекрестному опылению - образо-вание однополых цветков (ива, тополь).

Как разновидность перекрестного опыления выделяют сосед-нее опыление, или гейтеногамию, когда пыльца попадает на рыльце пестика другого цветка того же самого растения или другого рас-тения, но одного клона. Перекрестное опыление может происхо-дить не только между особями одного вида, но и между разными видами и разновидностями. В этом случае происходит скрещива-ние, или гибридизация, которое приводит к образованию поло-вых гибридов со смешанной наследственностью. В естественных условиях легко скрещиваются и дают жизненное потомство ивы, тополя, березы, осоты, некоторые крестоцветные.

Гибридизаиия - один из путей образования новых видов. Путем скрещивания получены многие ценные сорта культурных растений. При перекрестном опылении перенос пыльцы из пыльников на рыльце пестика может совершаться насекомыми, ветром, водой.

В настоящее время энтомофилия (насекомоопыление) у покрыто-семенных - наиболее распространенный способ опыления. Основ-ные переносчики пыльцы пчелы, шмели, осы, бабочки, мухи, жуки, муравьи. Замечено, что в дождливую погоду, когда лёт насекомых прекращается, наблюдается обильный пустоцвет. Эволюция многих семейств цветковых растений и определенных групп насекомых шла одновременно и часто по пути узкой специализа-ции и приспособления цветка и насекомого друг к другу. Посещая цветки, насекомые добывают себе пищу или откладывают в цвет-ках яички и, перелетая с цветка на цветок, невольно переносят пыльцу и производят опыление. У растений есть ряд приспособле-ний для привлечения насекомых. Многие цветки вырабатывают нектар (сахаристая жидкость), который служит пищей насекомым. Пыльца у насекомоопыляемых растений обычно крупная, и поверхность ее покрыта различными шипиками, бородавочками, выростами, часто она клейкая - все это облегчает удержание ее, на теле насекомого. Цветки насекомоопыляемых растений имеют ярко окрашенный венчик, делающий их заметными для насеко-мых. Мелкие цветки обычно собраны в соцветия (зонтичные, ас-тровые). Иногда ярко окрашены не только венчик, но и верху-шечные листья в соцветиях или оси соцветий (синеголовник, шалфей, молочай).

Большое значение имеет запах цветков, зависящий от выделе-ния различных эфирных масел. Он ориентирует насекомых при разыскивании цветков. Такие цветки, как у боярышника, спиреи, крушины, бузины, клена, издают неприятный запах, их посеща-ют и опыляют мухи и жуки. У одних растений нет строгой специ-ализации к опылению определенным видом насекомых. Так, цве-ток лютика посещают и маленькая ночная бабочка ради пыльцы, и другие насекомые ради нектара. В то же время у орхидей порази-тельное разнообразие формы их околоцветника связано с тем, что у каждого вида эта форма соответствует особенностям строе-ния тела и поведения насекомого-опылителя. Для цветков, опы-ляемых птицами, характерны яркая окраска, отсутствие запаха, прочное строение и обилие водянистого нектара.

Анемофилия (ветрооныление) свойственна главным образом ра-стениям (около 10 - 15 % всех семенных растений) открытых про-странств. К ним относятся большинство древесных растений (все хвойные, береза, ольха, тополь, вяз, дуб, лещина), почти все злаки, осоки, крапива, подорожник. При опылении с помощью ветра невозможен какой-либо направленный перенос пыльцы, поэтому успех опыления зависит от состояния воздушной среды. В результате действия одинаковых факторов отбора в эволюцион-ном процессе у анемофильных растений разных филогенетиче-ских групп наблюдается сходство в строении их репродуктивных органов. Листопадные ветроопыляемые деревья цветут до или во время распускания листьев, так как развитая листва снижает ско-рость воздушных потоков в кронах и препятствует разносу пыль-цы. До появления листьев цветут ясень, ольха, вязы, осина; одно-временно с распусканием листьев - береза, дуб, бук. Ветроопыляемые кустарники подлеска цветут не только до распускания собственной листвы, но и раньше распускания листвы на деревь-ях (лещина обыкновенная).

Приспособления к ветроопылению проявляются в строении цветков, на расположении в кроне и в строении пыльцы. Цветки ветроопыляемых растений обычно невзрачные, мелкие, без око-лоцветника (ясень, ива, тополь) или со слабо выраженным око-лоцветником, так как крупный околоцветник препятствовал бы опылению. Пыльники на длинных, легко раскачиваемых ветром тычиночных нитях; пестики с волосистыми перистыми рыльца-ми, хорошо улавливающие пыльцу. Женские цветки v двудомных растений чаще располагаются на концах побегов по периферии и вверху кроны. У ветроопыляемых растений образуется огромное количество мелкой легкой сухой пыльцы. Одна тычинка ясеня образует до 12,5 тыс. пылинок, сережка лещины - 4 млн, метелка кукурузы - до 50 млн пылинок. В цветках одного соцветия клена созревает 25 млн пылинок, березы - 5,45 млн, лещины - 3,93 млн, дуба - 1,25 млн.

У растений, погруженных в воду, таких, как роголистник, взморник, или зостера, наяда, пыльцу переносит вода.

При самоопылении пыльца из пыльников переносится на рыль-це пестика того же самого цветка. Самоопыление распространено главным образом у видов, растущих в неблагоприятных условиях, например в высокогорьях, арктических и пустынных областях. где недостаточно насекомых-опылителей У ряда растений само-опыление осуществляется тогда, когда цветок находится еще в стадии бутона или колос спрятан в листовой трубке. Это наблюда-ется у многих культурных злаков (пшеница, рис, овес, ячмень), у бобовых (горох, фасоль), у многих сорных растений с мелкими невзрачными цветками. У некоторых растений (фиалка, копытень, недотрога кислица, орхидея) наряду с нормально окрашенны-ми раскрывающимися цветками имеются мелкие невзрачные не-раскрывающиеся цветки - так называемые клейстогамные цветки (клейстос - замкнутый). Часто нормальные и клейстогамные цветки сменяют друг друга при разных условиях вегетации. На-пример, у фиалки в широколиственных лесах рнней весной цве-тут только нормальные цветки. Когда листья на деревьях распус-каются и в лесу появляется тень, зацветают клейстогамные цвет-ки, дающие семена и плоды путем самоопыления.

Клейстогамия представляет собой приспособление к размно-жению и образованию семян на случай если открытые цветки по какой-нибудь причине (глубокая тень, отсутствие опылителей. заморозки и т.д.) семян не принесут. Клейстогамные цветки слу- жат как бы гарантией на образование семян у растений вне зави-симости от условий опыления. У ряда растений самоопыление происходит лишь в тех случаях, если не произошло перекрестного опыления. При самоопылении не образуются новые генные рекомбинации, поэтому самоопыление используют в селекции при выведении чистых линий.

Весной и летом воздух в наших широтах наполнен цветочной пыльцой. Обычно мы этого не замечаем, так крохотны пылинки. Но стоит у человека проявиться аллергии на пыльцу, и он уже с подозрением смотрит на каждый цветок, постоянно чихает и кашляет. А чтоб заметить пыльцу, достаточно в мае понюхать какую-нибудь веточку вишни, усеянную белыми или розовыми цветками. Ваш нос станет желтым от пыльцы!

Итак, опыление - процесс, без которого невозможно половое размножение растений. В ходе опыления пыльца переносится с тычинок на рыльце пестика, который ее захватывает. Существует два вида опыления: самоопыление и перекрестное.

1. Самоопыление - перенос пыльцы с тычинок на пестики одного цветка. Это крайне невыгодный для растений вид опыления, при котором гены не обновляются, сорта вырождаются. Но вот для селекционеров самоопыление может быть значимым - выводятся чистые сорта. Распространено самоопыление у таких растений, как фиалка, ячмень, соя, помидор, нектарин. Необходимое условие для самоопыления - одновременное созревание на цветках одного растения и тычинок с пыльцой и рылец пестиков. У некоторых самоопыляющихся растений этого не происходит, и тут уж начинается суета! Нужно, чтоб ветер или насекомые перенесли пыльцу с одних цветков, на которых вызрели тычинки, на другие, где вызрели рыльца. Впрочем, есть растения, которые могут размножаться и путем самоопыления, и с помощью перекрестного опыления, например, подсолнечник или крыжовник.

2. Перекрестное опыление - перенос пыльцы с одного цветка на другой, где она попадает на рыльце. Транспортировать пыльцу могут ветер, насекомые или, например, вода. Такой вид опыления преобладает в природе, и недаром: он наиболее эволюционно выгоден. Резко возрастает возможность для рекомбинации генетического материала, а это в свою очередь приводит к расширению внутривидового разнообразия, появлению крепких, живучих растений.

Признаки самоопыляющихся растений

1. Цветки не выделяют нектар и не имеют запаха, - действительно, для кого стараться? Насекомые все равно им для опыления не нужны.

2. Тычинки как правило находятся выше, чем пестики, - так пыльца точно попадет на рыльца.

3. У некоторых растений пыльца созревает еще в бутоне, и самоопыление идет в нераспустившемся цветке (гусмания, горох, арахис). У фиалки удивительной, недаром так названной, весной появляются красивые некрупные цветы, в которых нет особого смысла - они не дают семян. А вот летом у фиалки семена образуются в нераскрывающихся цветках.

Под опылением у растений обычно понимают перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце пестика . Поскольку цветки есть только у покрытосеменных растений, то уместно говорить лишь об их опылении. Однако, например, опыление с помощью ветра есть у голосеменных.

Чаще всего перенос пыльцы у растений происходит с помощью насекомых или ветра. Также встречается самоопыление в бутоне цветка, искусственное опыление (осуществляемое человеком), перенос пыльцы водой.

В природе широко распространено перекрестное опыление, когда пыльцой одного растения опыляются цветки другого. Но самоопыление встречается не только у самоопыляемых растений, бывает что растение самоопыляется с помощью насекомых или ветра.

Опыление насекомыми

Многие цветковые растения опыляются насекомыми. Такое приспособление выработалось у растений в процессе эволюции. Они привлекают насекомых-опылителей сладким нектаром и пыльцой. Насекомое садится на цветок и пачкается пыльцой. Далее летит на цветок другого растения того же вида и оставляет там часть пыльцы с первого растения. Таким образом, второй цветок опыляется пыльцой первого. Пыльца же второго цветка может оказаться на рыльце цветка третьего растения и т. д.

Насекомоопыляемые растения обычно имеют либо яркие крупные цветки, либо соцветия. В любом случае они хорошо заметны. Часто цветки источают приятный или не очень запах, привлекающий насекомых. Насекомые питаются не только пыльцой, но и нектаром, который выделяется нектарниками, находящимися обычно у оснований лепестков цветка.

В процессе эволюции не только растения приспосабливались к опылению насекомыми, но и насекомые приспосабливались к определенным цветкам растениям. Поэтому в природе часто встречается явление, когда один вид растения опыляется только одним своим видом насекомого. Например, львиный зев опыляется только шмелями. (Но это не значит, что шмели опыляют только львиный зев.)

Опыление насекомыми считается наиболее эффективным, чем опыление ветром. Поэтому при опылении насекомыми растениям не требуется производить огромное количество пыльцы.

Опыление ветром

Ветроопыляемые покрытосеменные растения по-видимому эволюционно возникли раньше насекомоопыляемых. При опылении ветром не нужны крупные пахнущие цветки или соцветия. Однако требуется производить куда больше пыльцы, так как основная часть ее не достигает цели, опадает на землю и уносится мимо цветков.

Опыление ветром наиболее эффективно, если растения одного вида растут группами, а не по одному. Так на кукурузном поле опыление почти точно произойдет, а вот если посадить несколько растений кукурузы в саду, то к осени получатся полупустые початки, так как на рыльца цветков попадало мало пыльцы.

Многие деревья являются ветроопыляемыми. Их пыльца легкая и сухая. Такие деревья растут зарослями (березовая роща, орешник) и цветут еще до распускания листвы, чтобы она не мешала переносу пыльцы.

У растений, которые специализируются на опылении ветром, мелкие невзрачные цветки, так как яркие и большие им не нужны. Зато часто наблюдаются длинные тычиночные нити и крупные пыльники. Такие тычинки свисают из цветка, ветер их колышет, в результате чего из них легко высыпается пыльца и уносится ветром.

В результате цветения образуются плоды. Однако плоды не смогут завязаться.если не произойдет опыление.

Опыление

Перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце пестика называется опылением. Если пыльца попадает на рыльце пестика того же цветка, то происходит самоопыление. Оно часто встречается у культурных растений (пшеницы, гороха, фасоли). Самоопыление может происходить до цветения, еще в бутонах.

Если пыльца с тычинок одного цветка переносится на рыльце пестика другого, то это перекрестное опыление. Человек может осуществлять искусственное опыление для получения новых сортов и повышения урожайности.

Огромное значение в природе играет перекрестное опыление. Пыльца одного цветка может переноситься на рыльце пестика другого ветром и водой, но главные опылители растений - животные.

Опыление растений насекомыми

Цветки привлекают насекомых яркой окраской и нищей - пыльцой и нектаром. Нектар - сладкий сок, которые выделяют особые железки - нектарники.

Большинство растений опыляют пчелы. Их ротовой аппарат (сосущая трубка с язычком), щетинки на теле, щеточки и корзиночки на ножках специально приспособлены для сбора и перенесения пыльцы и нектара. Цветки, опыляемые пчелами, имеют крупную липкую пыльцу и ярко окрашенный венчик. У «пчелиных» цветков есть своего рода «посадочная площадка», а нектарники погружены в глубь цветка и находятся у основания венчика. Здесь они недосягаемы для грызущего аппарата жуков, но при этом доступны для пчел.

Большую роль в опылении цветов играют бабочки. Они прилетают к цветку за нектаром. Пыльца с пыльников прилипает к тельцу насекомого и попадает в другие цветки. У бабочек хорошо развито обоняние. Вот почему цветки, опыляемые ими, обычно очень душистые. Многие растения цветут в конце лета, когда бабочек особенно много.

У жуков обоняние развито лучше зрения. Опыляемые ими цветки, часто белые, не яркие, но обязательно с сильным фруктовым или пряным запахом. Цветки, опыляемые мухами, имеют запах падали.

Птицы-опылители

В поисках нектара цветки посещают птицы: колибри, нектарннцы, цветочницы, попугаи. У птиц слабое обоняние, но хорошо развито зрение. Вот почему цветки, которые они опыляют, яркие (обычно красные), крупные или собраны в соцветия, но со слабым запахом.

Необычные опылители

Некоторые растения приспособлены к особым видам опылителей: мелким грызунам, летучим мышам, опоссумам и даже улиткам. Летучие мыши, питающиеся на цветках, имеют вытянутую мордочку и длинный, далеко высовывающийся язык. Цветы, опыляемые летучими мышами, крупные, с запахом, неяркие, раскрываются после заката солнца. Это связано с тем, что летучие мыши питаются только ночью и отыскивают цветки, пользуясь обонянием.

Опыление растений ветром

С помощью ветра опыляются многие деревья (дуб, тополь, береза) и травы (осока, крапива, пырей). Их цветки невзрачные, мелкие, часто собранные в соцветия, слабо окрашенные и без аромата. Околоцветник у ветроопыляемых растений в виде чешуек, пленочек либо совсем отсутствует, а пыльца очень мелкая, легкая и сухая. Она образуется в огромных количествах и легко переносится по воздуху.

Деревья, опыляемые ветром, цветут либо до распускания листьев (ольха) или одновременно с их распусканием (осина).

Процесс опыления у растений происходит перед слиянием женской и мужской половых клеток.

Типы опыления

Имеется два основных типа опыления: самоопыление - когда растение опыляется собственной пыльцой - и перекрёстное опыление .

При перекрёстном опылении растения могут давать два основных типа растений: однодомные и двудомные .

Перекрёстное опыление требует участия посредника, который бы доставил пыльцевые зёрна от тычинки к рыльцу пестика; в зависимости от этого различают следующие типы опыления:

Опыление некоторых растений из семейства рдестовые иногда осуществляется с помощью улиток .

Животные, которые осуществляют опыление, называются опылителями .

• Абиотическое опыление
  • Анемофилия - опыление с помощью ветра, очень распространено у трав , большинства хвойных и многих лиственных деревьев.
  • Гидрофилия - опыление при помощи воды, распространено у водных растений.

Некоторые примеры разных типов опыления

Томаты (факультативное самоопыление) - цветки имеют и пестики, и тычинки. Тычинки срослись так, что в большинстве случаев пестик оплодотворяется собственной пыльцой.

Тополь и облепиха - двудомные растения: на мужских деревьях имеются только цветки с пыльцой, а плоды дают женские деревья (у тополя в виде пуха). Если выращивать из черенков только мужские тополя, то можно избавиться от пуха.

У облепихи нужно обращать внимание на то, что плоды дают только женские кусты, но если поблизости не будет мужского куста облепихи, то и женское растение не сможет дать плодов. Обычно на 10 женских кустов достаточно одного мужского.

Кукуруза - однодомное растение с однополыми цветками. Мужские цветки собраны на верхушке метёлкой, женские - на стволе початками. Также однодомными растениями с однополыми цветками являются тыквенные - огурцы, тыква и т. п. У них на одном растении растут цветки разного типа, хотя внешне и не так сильно отличающиеся. Но мужские цветки после опыления отмирают и отпадают. Из женских же вырастают плоды.

Примечания

Литература

• Гринфельд Э. К., . Происхождение и развитие антофилии у насекомых . - Л.: Изд-во ЛГУ. - 203 с.
• Биология. Учебник для 6-7 классов. 1993.
• Чуб В. Опыление растений и самонесовместимость в растениях // Цветоводство . - 2008. - № 4. - С. 18-21.

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Опыление" в других словарях:

Со времен Ч.Дарвина до наших дней опыление орхидных не перестает привлекать внимание исследователей. И. И. Мечников в своей книге «Этюды о природе человека» (1903) называет механизм опыления орхидей одним из наиболее удивительных примеров … Биологическая энциклопедия

У растений, перенос пыльцы с пыльников на рыльце пестика (у цветковых растений) или на семяпочку (у голосеменных). После О. из пылинки развивается пыльцевая трубка, к рая растёт в сторону завязи и доставляет муж. половые клетки спермин к… … Биологический энциклопедический словарь

ОПЫЛЕНИЕ, перенос пыльцы (содержащей мужские ГАМЕТЫ) от ПЫЛЬНИКА к РЫЛЬЦУ у ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ (цветковых) растений, или от мужской шишки к женской у ГОЛОСЕМЕННЫХ (шишконосных) растений, приводящий к ОПЛОДОТВОРЕНИЮ. Опыление происходит, главным… … Научно-технический энциклопедический словарь

Опыление - процесс переноса пыльцы растений с пыльников на рыльце пестиков (у покрытосеменных) или на семяпочку (у голосеменных). У большинства видов растений наблюдается перекрестное опыление при помощи насекомых (энтомофилия), птиц (орнитофилия), ветра… … Экологический словарь

Современная энциклопедия

Перенос пыльцы из пыльника на рыльце пестика у цветковых растений или на семязачаток у голосеменных. Предшествует оплодотворению. Опыление в пределах одного цветка или одного растения называется самоопылением, при переносе пыльцы на цветки других … Большой Энциклопедический словарь

Опыливание Словарь русских синонимов. опыление сущ., кол во синонимов: 21 авиаопыление (2) … Словарь синонимов

Опыление - ОПЫЛЕНИЕ, перенос пыльцы из пыльников на рыльце пестика у цветковых растений или на семязачаток у голосеменных. Осуществляется главным образом с помощью ветра, насекомых, иногда птиц (колибри), летучих мышей, воды. Предшествует оплодотворению.… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ОПЫЛЕНИЕ, опыления, мн. нет, ср. 1. Оплодотворение у растений путем переноса пыльцы цветка из тычинок на рыльце пестика или на семяпочку (бот.). 2. То же, что опыливание (с. х.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ОПЫЛИТЬ, лю, лишь; лённый (ён, ена); сов., что. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ОПЫЛЕНИЕ - ОПЫЛЕНИЕ, перенесение оплодотворяющей пыльцы цветка с места ее образования (тычинки) на воспринимающую часть женского органа (на рыльце пестика). Следствием О. является оплодотворение и развитие семени растения. Различают: 1) с а моопылени е… … Большая медицинская энциклопедия