Насекомоопыляемые растения и ветроопыляемые растения: Какие растения опылаются ветром,а какие насикомыми

Растения ветроопыляемые. Скромные весенние цветы

Нас окружают сотни видов растений, пестрящих яркими и ароматными цветами. Мы настолько привыкли к ним, что даже не задумываемся о том, что их жизнь является результатом удивительного взаимодействия с внешней средой — насекомыми, ветром, водой и птицами. Для семенных растений необходимо опыление, без него они не смогут продолжить свой род и полностью реализоваться. В результате эволюции представители флоры нашли много способов передачи пыльцы. Для того чтобы опыление было удачным, пыльца с тычинки должна попасть на рыльце пестика другого цветка, принадлежащего к тому же виду.

Растения ветроопыляемые

Около 20% цветковых растений на нашей планете опыляются при помощи ветра. Строение их цветов идеально приспособлено для этого процесса, как и время цветения. В большинстве случаев цветут ветроопыляемые растения весной, до того момента, как начнут распускаться первые листья. Этот выбор сделан ими не случайно, так как листва делает трудоёмкий процесс опыления при помощи ветра ещё сложнее, оставляя бедолагам слишком мало шансов на размножение.

Растения ветроопыляемые обычно растут большими группами, чтобы им было легче выполнить свою непростую задачу. Цветки у них не выделяются ни яркими сочными расцветками, ни сильным манящим ароматом. Они небольшого размера и собраны в крупные соцветия. Тычинки у ветроопыляемых цветов свисают вниз и обычно имеют волоски, задерживающие пролетающую пыльцу. Также для этих целей может использоваться специальная клейкая жидкость. Растения ветроопыляемые имеют сухую лёгкую пыльцу гладкой формы, чтобы ветер мог легко подхватить и унести её.

Насекомоопыляемые растения

Их цветки — полная противоположность цветам ветроопыляемых растений. Они имеют яркую окраску и сильный аромат. Всё это нужно для того, чтобы насекомые смогли заметить цветок, скрывающий в своих недрах заветное лакомство. Летнее разнообразие цветов наглядно демонстрирует всё многообразие уловок, которыми пользуются растения для привлечения насекомых-опылителей. Насекомоопыляемые и ветроопыляемые растения преследуют абсолютно разные цели. Именно поэтому они так сильно отличаются по своему строению. Большинство цветов, которые принято считать красивыми, выглядят так для того, чтобы их можно было легко заметить с воздуха и отличить от других.

Ещё одно средство привлечения насекомых — аромат. Разным насекомым нравятся совершенно различные запахи. Так, например, пчёлы и шмели любят сладкие цветочные ароматы, которые так нравятся людям. Другое дело — мухи, предпочитающие аромат гниющего мяса. Поэтому цветы, опыляемые мухами, источают столь неприятные гнилостные запахи.

Удивительная гармония

Опыление растений — невероятно важное дело, благодаря которому существует наша экосистема. Насекомые делают это отнюдь не для общего блага, они лишь ищут нектар, которым питаются. И благородные растения готовы предоставить им пищу, но взамен они пачкают пыльцой тело насекомого, чтобы оно принёсло её на другой цветок. Для этого используются самые хитроумные и невероятные системы, созданные природой. Некоторые растения даже держат опылителей в заложниках внутри цветка, пока на них не попадёт достаточное количество пыльцы. Разные растения опыляются разными видами насекомых, что обусловлено конструкцией их цветов. Окрас также имеет большое значение, так, белые цветы опыляются в основном ночью. Цвет помогает ночным бабочкам их заметить, как и аромат, который они испускают только поле захода солнца.

Не менее интересны и растения ветроопыляемые. Их пыльца расходуется весьма не экономно, распространяясь на огромные расстояния, чтобы выполнить свою важную миссию. А ведь ветроопыляемыми растениями являются многие сельскохозяйственные культуры. Но у них уж точно нет проблем с опылением, так как их посевы занимают целые гектары. Куда бы ни полетела пыльца, она наверняка попадёт в цель. В дикой природе ветроопыляемые растения также растут группами, но, к сожалению, не столь многочисленными.

Самоопыление

Самоопылением называют процесс, при котором пыльца с тычинки цветка попадает на его же пестик. Чаще всего это случается ещё до того, как цветок раскроется. Это явление стало вынужденным ходом из-за того, что у некоторых видов растений не было возможности произвести перекрёстное опыление. Со временем эта особенность закрепилась, став постоянной для многих цветов. Особенно часто самоопыление встречается среди сельскохозяйственных культур, но некоторые дикорастущие растения также размножаются подобным образом.

Однако самоопыление не является уникальной особенностью одного вида, к его помощи может прибегнуть обычное растение, если его некому опылить. Также и самоопыляемые цветки могут быть опылены перекрёстным способом, если такая возможность будет им предоставлена.

Удивительные цветы

Теперь вы знаете, какие растения ветроопыляемые, а какие опыляются насекомыми. Как оказалось, бок о бок с нами существует целый удивительный мир, в котором всё тесно взаимосвязано между собой. Мир, в котором исчезновение одной маленькой букашки может повлечь за собой гибель многих видов. Растения имеют поразительные способности к адаптации. Некоторые цветы могут быть опылены лишь одним видом насекомых, так как их нектар спрятан очень глубоко. Другие из них выстраивают надёжную защиту от нежеланных гостей, желающих полакомиться их нектаром. Например, шипы или волоски на стеблях многих цветов, которые не позволяют муравьям добраться до желанной добычи. Мир растений — это мир гармонии и практичности. Большая удача, что мы смогли хоть немного приобщиться к его красоте.

Различия пыльцы насекокоопыляемых и ветроопыляемых растений

Рассмотрим различия пыльцы насекокоопыляемых и ветроопыляемых растений. Обычно эти различия представляются очень значительными.

У анемофильных растений — «огромное» количество пыльцы, пыльца легкая, пылящая, поверхность ее более или менее гладкая, без характерной скульптуры. У зоофильных — пыльца менее обильна, более тяжелая, клейкая, у специализированных форм в тетрадах, поверхность пыльцевых зерен с характерной скульптурой.

Ряд авторов специально занимался сопоставлением особенностей пыльцы энтомофильных и анемофильных растений (Pohl, 1929, 1937; Knoll, 1930; Porsch, 1956). В результате исследований складывается впечатление, что распространенные представления о различиях пыльцы насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений построены на особенностях специализированных групп и, по-видимому, не являются столь всеобщими, как можно было бы думать.

Поль (Pohl, 1937) пришел к заключению, что если взять травянистые растения, то, действительно, ветроопыляемые оказываются богаче пыльцой, нежели насекомоопыляемые. Если взять древесные покрытосеменные, то здесь картина меняется. Ветроопыляемые древесные покрытосеменные производят пыльцы или столько же, сколько насекомоопыляемые, или только немного больше. Поль склонен отвергнуть представления о «расточительном» производстве пыльцы ветроопыляемыми покрытосеменными.

Поль изучил ограниченное число растений, поэтому его выводы не претендуют на значение бесспорных и окончательных, однако существенно, что в работах Поля, как на это обращает внимание Эрдтман (Erdtman, 1943, 1954), использованы объективные методы изучения производства пыльцы растениями, которые пришли на смену субъективным оценкам.

Посмотрим теперь, как обстоит дело со свойствами пыльцы, в частности с наличием клейкого вещества на поверхности пыльцевых зерен, что рассматривают как приспособление к насекомоопылению. Обратимся к другому специальному исследованию Поля (Pohl, 1929). На поверхности пыльцевых зерен хвойных клейкого вещества нет совершенно. Нет клейкого вещества на поверхности пыльцевых зерен и у ряда ветроопыляемых покрытосеменных — видов Betula (В. pubescens, В. papyracea), Corylus avellana, Fagus silvatica, Populus nigra, Juglans regia, Alnus cordata, Humulus lupulus, Cannabis sativa. Однако у многих других ветроопыляемых растений на поверхности пыльцевых зерен имеется известное количество клейкого вещества (в ряде случаев оно менее вязко, нежели вещество на поверхности пыльцевых зерен энтомофильных растений, а в некоторых случаях вообще не вязко). Так, клейкое вещество на поверхности пыльцевых зерен обнаружено у представителей видов Ulmus (U. effusa, U. scabra), у многих злаков (Dactylis glomerata, Agropyron elongatum, Avena pubescens, Lolium perehne, Secale cereale и др.), у осок (Carex gracilis, С. acutiformis), у некоторых видов полыней и др. При этом у Dactylis glomerata, например, довольно много клейкого вещества на поверхности пыльцевых зерен, у Agropyron elongatum и Lolium perenne — значительно меньше, еще меньше его у Secale cereale. Отдельные пыльцевые зерна обладают различным числом капель клейкого вещества — одни почти сухие, другие снабжены им обильно.

Опыление ветром и водой

Многие цветы опыляются без помощи животных (насекомых, птиц или млекопитающих). Некоторые из них опыляются, поскольку потоки ветра или воды действуют как переносчики. Эти цветы обычно не привлекают животных-опылителей.

Опыление ветром

Цветки опылителя ветром могут быть маленькими, без лепестков и без особого цвета, запаха или нектара. Эти растения производят огромное количество мелких пыльцевых зерен. По этой причине растения, опыляемые ветром, могут быть аллергенами, но растения, опыляемые животными, редко бывают аллергенами. Их рыльца могут быть большими и перистыми, чтобы улавливать пыльцевые зерна. Насекомые могут посещать их для сбора пыльцы, но обычно являются неэффективными опылителями и не оказывают на цветы естественного отбора. Анемофильные или опыляемые ветром цветы обычно маленькие и незаметные, не обладают запахом и не выделяют нектара. Пыльники могут производить большое количество пыльцевых зерен, а тычинки обычно длинные и выступают из цветка. Есть также примеры амбофильных (опыляемых двумя разными классами опылителей) цветов, которые опыляются как ветром, так и насекомыми.

Облака пыльцы поднимаются над еловым лесом Энгельмана. Фото Эла Шнайдера.

Большинство хвойных и около 12% цветковых растений в мире опыляются ветром. К растениям, опыляемым ветром, относятся травы и их культурные родственники, злаковые культуры, многие деревья, печально известные аллергенные амброзии и другие. Все они выпускают в воздух миллиарды пыльцевых зерен, чтобы немногие счастливчики поразили свои цели.

Цветки, опыляемые ветром, как правило:

  • Без яркой окраски, особого запаха или нектара
  • Маленький
  • У большинства нет лепестков
  • Тычинки и рыльца, подвергающиеся воздействию воздушных потоков
  • Большое количество пыльцы
  • Пыльца гладкая, легкая, легко переносимая по воздуху
  • Рыльце перистое для сбора пыльцы с ветра
  • Могут иметь тычиночные и пестичные цветки, могут быть однодомными или двудомными
  • Плоды, обычно односемянные, такие как дуб, трава, береза, тополь, лещина, щавель, кошачий хвост, подорожник и папирус

Водное опыление

Запрещено! Federal Noxious Weeds: The Aquatics (PDF)

Водоопыляемые растения являются водными. Пыльца плавает на поверхности воды, дрейфуя, пока не соприкоснется с цветами. Это называется поверхностной гидрофилией, но встречается относительно редко (только 2% опыления являются гидрофильными). Это опыление с помощью воды происходит у водорослей и водорослей. В очень редких случаях пыльца попадает под воду. Большинство водных растений опыляются насекомыми, а их цветы выходят из воды на воздух.

Многие водоопыляемые растения стали инвазивными на всей территории Соединенных Штатов. Чтобы узнать больше, посетите следующие веб-сайты, посвященные инвазивным видам:

  • Инвазивные виды Лесной службы США

    • .

  • Национальный информационный центр по инвазивным видам

Сосна лоблолли ( Pinus taeda ) кончики ветвей с цветами. Фото Эрих Г. Вэллери, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США — SRS-4552, Bugwood.org

Цветы травы.

Разница между цветами, опыляемыми насекомыми и ветром

Прежде чем обсуждать цветы, опыляемые насекомыми и ветром, необходимо знать, что такое опыление. Студенты без каких-либо знаний об опылении не в состоянии понять разницу между цветами, опыляемыми насекомыми, и цветами, опыляемыми ветром. Итак, опыление считается естественным процессом, при котором пыльцевые зерна переносятся с другой (мужской репродуктивной части) на рыльце (женскую репродуктивную часть) цветка. Процесс может происходить внутри цветков или между цветками одного и того же растения или цветками разных растений.

Опыление считается половым методом размножения у всех существующих растений. Этот процесс позволяет процессу оплодотворения в каждом растении. В этом процессе опыления генетическая информация сперматофитов или семенных растений передается следующему поколению, как и у других живых организмов.

 

Типы опыления

Опыление подразделяется на два различных типа в зависимости от переноса пыльцевых зерен:

  • Самоопыление

Начальный тип опыления называется самоопылением. Этот тип опыления происходит, когда пыльцевые зерна переносятся с пыльника на рыльце пестика того же цветка. Одними из лучших примеров самоопыляющихся цветов являются подсолнечник и орхидеи. Растения разработали множество стратегий, позволяющих избежать самоопыления, поскольку перекрестное опыление допускает большее генетическое разнообразие. У некоторых видов пыльца и завязь созревают в разное время. Самоопыление этих цветов практически невозможно. Рыльце этого цветка созреет к тому времени, когда пыльца созреет и осыпается, и опылить его можно только пыльцой другого цветка. Некоторые цветы развили физические характеристики, которые не позволяют им опыляться.

Самоопыление затруднено для многих растений, таких как огурец, поскольку мужские и женские цветки расположены в разных частях растения. У других видов мужские и женские цветки появляются на разных растениях (двудомные). Поскольку все эти факторы затрудняют самоопыление, растения должны полагаться на опылителей для переноса пыльцы. Насекомые (включая пчел, мух и бабочек), летучие мыши, птицы и другие животные составляют большинство опылителей.

(Изображение скоро будет загружено)

  • Перекрестное опыление

Сложный тип опыления называется перекрестным опылением. Этот тип опыления происходит, когда пыльцевые зерна переносятся с пыльника цветка на пестик другого цветка. Одними из лучших примеров перекрестноопыляемых цветов являются тюльпаны, одуванчики и нарциссы.

Перекрестное опыление дает больше новых генотипов, чем самоопыление. Это способствует расширению генетического разнообразия. Это также позволяет избежать депрессии инбридинга, которая возникает, когда биологическая приспособленность популяции снижается из-за инбридинга. В результате снижается вероятность того, что потомство видов растений будет иметь болезни или генетические недостатки, вызванные неблагоприятными рецессивными генами.

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Цветы, опыляемые насекомыми и ветром

Цветы, опыляемые насекомыми, — это цветы, которые зависят от насекомых (например, пчел, бабочек), птиц (например, нектарницы, колибри) и животных (например, летучих мышей). перенос пыльцевых зерен с тычинок одного цветка на пестик другого цветка. Примерами цветков, опыляемых насекомыми, являются подсолнухи, орхидеи и буддлея.

Характеристики цветков, опыляемых насекомыми

  • Эти крупные цветы с яркими лепестками привлекают насекомых.

  • Эти цветы имеют сладкий запах и приятный аромат благодаря наличию нектара.

  • Рыльца у этих цветов маленькие и компактные.

  • Тычинки расположены внутри цветка, не висячие. Это помогает пыльце застревать в возбудителе, когда она задевает пыльники.

(Изображение скоро будет загружено)

Цветы, опыляемые ветром, — это цветы, которые переносят пыльцевые зерна из пыльника в сигму, используя ветер в качестве агента. Этот тип опыления происходит, когда цветок становится зрелым, и пыльцевые зерна сдуваются ветром. В этом случае многие пыльцевые зерна теряются, поскольку падают в самые разные места. Те пыльцевые зерна, которые попадают в рыльце пестика других цветов, вызывают опыление. Некоторыми примерами цветков, опыляемых ветром, являются сережки обыкновенные, двудомная верба и цветы одуванчика.

Характеристики цветков, опыляемых ветром

  • Цветки этих видов маленькие и не такие яркие, кажутся тусклыми. Никаких ароматизаторов у них нет.

  • У них длинные пыльники, которые выступают из цветка, помогая пыльцевым зернам легко сдуваться.

  • Эти цветы могут производить большое количество пыльцы.

  • Пыльцевые зерна этих цветов легкие, что облегчает их переноску.

(в ближайшее время будет загружено изображение)

Опылитель

Ветер является опылителем.

Насекомые являются опылителями.

Морфологические особенности цветка

Ветроопыляемые цветки имеют светлые лепестки и не имеют приятного запаха.

Цветки, опыляемые насекомыми, имеют яркие лепестки и приятный запах.

Пыльцевые зерна

Пыльцевые зерна легче по весу, поэтому их легче выносить.

Пыльцевые зерна более крупные и липкие, поэтому насекомые могут легко их переносить.

Рыльце

Эти цветы имеют перистое рыльце с торчащими лепестками.

Эти цветы имеют маленькое рыльце и находятся внутри лепестков.

Тычинки

Эти цветы имеют длинные тычинки, которые видны сквозь лепестки.

Эти цветы имеют маленькие тычинки, спрятанные внутри лепестков.

Пыльник

Видно, что пыльники этих цветов получают поддержку снаружи цветка.

Пыльники этих цветов находятся глубоко внутри цветка.

Нити

Нити тонкие и длинные.

Нити прочные и короткие.

Производство нектара

Эти цветы не производят нектар.

Из этих цветов получают нектар.

Потери

В этих цветах происходит много потерь пыльцевых зерен, так как образуется больше пыльцевых зерен.

В этих цветах пыльца не теряется, так как образуется меньше пыльцевых зерен.

Тип цветков

Это однополые цветы.

Это обоеполые цветы.

Растения разработали множество стратегий, позволяющих избежать самоопыления, поскольку перекрестное опыление допускает большее генетическое разнообразие. У некоторых видов пыльца и завязь созревают в разное время. Самоопыление этих цветов практически невозможно. Рыльце этого цветка созреет к тому времени, когда пыльца созреет и осыпается, и опылить его можно только пыльцой другого цветка. Некоторые цветы развили физические характеристики, которые не позволяют им опыляться. У других видов мужские и женские цветки появляются на разных растениях (двудомные).