Приспособления растений к опылению и распространению ветром - экология. Приспособленность растений к опылению
Опыления. Приспособление цветков к опылению
11.05.2015
Форма, размеры, окраска цветков разнообразны. Цветок может быть большой и яркий, как у ириса или лилии, а может быть мелкий и невзрачный, как у пшеницы, или ее вовсе нет, как у ивы. Случайны такие различия в строении цветков?
Одним из важнейших этапов в половом размножении цветковых растений является опыление – перенос пыльцы на рыльце пестика. Слияние гамет в завязи пестика и образования зиготы возможно только в том случае, если произойдет опыление цветка. Расстояние между тычинками и пестиком пыльца преодолевает различными способами – и с помощью ветра, и с помощью различных животных. К определенному виду опыления и приспособлено строение цветков каждого растения.
При цветении плодовых деревьев и луговых трав над ними кружит и по ним ползает множество насекомых. С нектарников – специальных образований, располагающихся внутри цветков, насекомые добывают себе пищу. При этом они, сами того не подозревая, делают незаменимую услугу растениям. К тельцу насекомых, пресмыкающиеся по цветку, легко прилипает пыльца. Насекомые переносят ее, перелетая в поисках нектара на другой цветок, где она прилипает на рыльце пестика. Для привлечения насекомых растения и образуются цветки с нектарниками, с большими и яркими околоцветниками.
Несмотря на то, что пыльцы образуется огромное количество, цветки бережно относятся к ней. Они, как правило, открываются только в то время, когда летают именно те насекомые, с которыми они «сотрудничают».
Петунии и гвоздики опыляются ночными бабочками, поэтому обильное выделение «ароматных» веществ у этих растений начинается с наступлением сумерек. С рассветом эти цветы перестают распространять запахи. Зато днем воздух наполняется ароматами клевера, липы и других растений, которые опыляются пчелами. К вечеру эти цветы пахнуть перестанут. Ночью нет необходимости тратить ароматические вещества – пчелы отдыхают.
Приспособлением к опылению определенным насекомым является и расположение частей околоцветника и их форма.
Во многих цветах, например, в полевой гвоздике, нектар спрятан в глубине длинной трубки, образованной сросшимися лепестками венчика. Такой цветок опыляется только бабочками – широкая часть венчика позволяет бабочке удобно расположиться, а длинный хоботок легко достает нектар из цветочных «недр».
Цветки львиного зева приспособлены к опылению большими тяжелыми насекомыми, такими как шмель. Тычинки и пестики львиного зева спрятаны в глубине цветка и закрыты плотно сомкнутыми лепестками. «Раскрыть» их может только насекомое с достаточным весом, сев на посадочную площадку с нижних лепестков.
Вершиной приспособленности к сотрудничеству с насекомым определенного вида являются орхидеи. Их цветки не только внешне напоминают самку насекомого – опылителя, но и выпускают присущий ей запах. Так они привлекают насекомых – самцов, доставляющих пыльцу к цветам именно этого вида растений.
На зеленом фоне густой листвы вряд ли будет заметен одиночный цветок одуванчика, черемухи или сирени. Но и эти растения «научились» привлекать насекомых. Они образуют соцветия – системы побегов, несущих на себе цветки, которые расположены в непосредственной близости друг к другу.
Соцветие называют простым, если оно имеет одну ось (видоизменение одного побега, на котором расположены цветки). Сложные соцветия образованы из нескольких простых, собранных на общей оси. В ландыше, черемухе, смородине цветки собраны в простое соцветие – кисть. То, что все привыкли называть цветком одуванчика, подсолнечника или ромашки – простое соцветие корзина. В сирени сложное соцветие метелка.
Соцветие – очень важное приспособление цветковых растений, многократно увеличивает возможности опыления.
Насекомое, «путешествуя» по одному соцветию, способно за одно посещение опылить сразу несколько цветов. Так шанс растения образовать семена увеличивается.
Опыление может происходить не только с помощью животных. В тех растениях, которые опыляются ветром, нет необходимости создавать яркие большие околоцветники. В большинстве таких растений цветки обычно голые, собраны в соцветия, как у:
- тополя;
- березы;
- кукурузы;
- пшеницы.
Успех опыления в этом случае определяется большим количеством пыльцы, образованной растением. Легкая, сухая пыльца разносится достаточно далеко, и значительная ее часть пропадает без всякой пользы. Однако ее так много, что некоторое количество пыльцы все-таки попадает на «родной» пестик.
Многие растения цветут одновременно (вспомните цветущий луг!). Одновременно образуется большое количество пыльцы растений различного вида. Поэтому на пестиках цветков растений одного вида может оказаться пыльца растений другого вида. Однако оплодотворение при этом не происходит, так как пыльца прорастает только в том случае, если она попала на пестик того же вида растения. Рыльце пестика и пыльцевое зерно обладают уникальной способностью «распознавать» друг друга. Пыльца сливы никогда не прорастет в пестике цветка яблони, а пыльца цветка одуванчика – в пестике цветка шиповника. Таким образом, половое размножение в природе возможно только у растений одного вида.
При всех описанных способах опыления – и при опылении животными, и при опылении ветром – пыльца одного цветка попадает на рыльце пестика другого цветка. Такой вид опыления называется перекрестным, в нем участвуют или различные цветки того же растения, или цветки различных растений одного вида.
В случае перекрестного опыления в оплодотворении могут участвовать гаметы, которые образованы цветками различных растений одного вида. Так в зиготе сочетаются «программы жизни» различных «родителей». Получается, растение-потомок может унаследовать признаки различных растений. Яблоня сорта «белый налив» и яблоня-дичка – это растения одного вида. Если пчелы перенесут на пестик цветка белого налива пыльцу дикой яблони, произойдет оплодотворение. Растение, выросшее из такого, может вас удивить – его плоды могут оказаться и большими, и красивыми и при этом ужасно кислыми. Так проявляются признаки, унаследованные от разных отцов растением – потомком.
У некоторых растений опыление происходит в пределах одного цветка – на его рыльце попадает пыльца с его же тычинок. Это явление называют самоопылением. Примеры самоопыляющиеся растений – арахис, фиалка, томат. Самоопыление обычно происходит в цветах, которые еще не раскрылись.
« Размножение цветковых растений Семена, плод »moyaosvita.com.ua
Приспособление растений к перекрестному опылению — МегаЛекции
В процессе исторического развития, тесно связанного с эволюцией образа жизни и морфологии высших насекомых, у растений выработался целый ряд приспособлений, препятствующих самоопылению и обеспечивающих перекрестное опыление.
Приспособления растений к перекрестному опылению. Среди многообразия форм подобных приспособлений можно выделить следующие.
Пространственное разделение мужских и женских генеративных органов. Более всего оно выражено у двудомных растений, у которых на одних растениях развиваются только мужские цветки с тычинками, а на других – только женские с пестиками (клубника, ивы, конопля). У однодомных раздельнополых растений, так же как у двудомных, цветки однополые (они имеют или тычинки, или пестики), но они развиваются на одном и том же растении (огурец, тыква, дуб и др.). Изоляция генеративных органов цветков происходит у растений некоторых видов и в обоеполых цветках (например, у гречихи). При этом в цветках у одних растений тычинки длинные, а пестик короткий, а в цветках других, наоборот, длинный пестик и короткие тычинки. Пыльники у одних цветков находятся на такой высоте, на какой находятся рыльца у других цветков. Замечательно то, что в пыльниках коротких тычинок образуется более мелкая пыльца, которая в случае попадания на рыльце длинностолбчатого пестика, как правило, не сможет осуществить оплодотворения, так как прорастающая коротенькая пыльцевая трубочка не доходит до завязи.
Разновременное созревание мужских и женских генеративных органов в обоеполых цветках. В одних случаях раньше созревают пыльники, чем рыльца, как у подсолнечника, иван-чая (кипрея), крыжовника и герани. Созревшие пыльники лопаются, пыльца из них высыпается или собирается насекомыми. Ко времени созревания рылец, ее в этом цветке не остается, а опыление происходит за счет пыльцы с других цветков этого или другого растения.
У ряда растений (яблоня, груша, подорожник и др.) раньше созревает рыльце. Опыление происходит пыльцой с других цветков до того, как созреет собственная пыльца.
Физиологическая несовместимость. У многих растений хотя мужские и женские генеративные органы созревают одновременно, но при попадании на пестик собственной пыльцы самоопыления не происходит. Это объясняется тем, что собственная пыльца, даже попав на рыльце, совершенно не прорастает или в некоторых случаях прорастает значительно медленнее, чем пыльца с другого цветка (у клевера и других бобовых кормовых трав). Это явление называют самобесплодностью или автостерильностью.
У некоторых растений пыльца не прорастает не только на рыльце собственного цветка, но и на рыльце других цветков того же растения. Наконец, у ряда сортов плодовых и ягодных культур (яблоня, груша и др.) пыльца не прорастает даже на рыльце другого растения того же сорта и перекрестное опыление возможно только между растениями разных, иногда строго определенных сортов.
Для перекрестного опыления с помощью насекомых у энтомофильных растений в процессе их эволюции выработался ряд специальных приспособлений. Это прежде всего выделение нектара, приманивающего насекомых и служащего для них источником корма. Более тяжелую, менее сыпучую, чем у ветроопыляемых растений, пыльцу, насекомые легко могут собрать, сформировать в виде обножки, перенести в гнездо для выращивания расплода и собственного белкового питания. Цветки энтомофильных растений, как правило, крупнее и заметнее, чем у ветроопыляемых растений. Мелкие цветки часто собраны в крупные соцветия, легко различимые с далекого расстояния. При этом у некоторых видов (например, у подсолнечника и других сложноцветных) часть цветков вокруг корзинки лишена генеративных функций и яркая окраска сильно развитых лепестков служит как бы зрительной приманкой для привлечения насекомых. Интересно, что цветки подавляющего большинства энтомофильных растений имеют такую окраску, которую легко различают насекомые (желтую, синюю), или отражают легко воспринимаемые насекомыми ультрафиолетовые лучи.
Немаловажное значение для привлечения насекомых имеет и аромат цветков, особенно тех, которые не отличаются яркой окраской лепестков, например у липы, некоторых зонтичных и других растений.
Роль различных насекомых в опылении растений. Наиболее важное значение в становлении эволюции энтомофильных растений имели различные представители перепончатокрылых, в частности пчелиные. Последние и сохранили свою ведущую роль в осуществлении перекрестного опыления возделываемых человеком растений.
Не все насекомые, посещающие цветки ради нектара, полезны для перекрестного опыления. Некоторые жуки и клопы, например, хотя и лакомятся нектаром, но приносят растениям больше вреда, чем пользы.
Очень незначительную роль в опылении цветков играют бабочки (среди которых довольно много вредителей), блестянки, наездники и короткохоботные осы. Среди диких представителей энтомофауны существенное значение как опылители имеют шмели, одиночные пчелы, некоторые виды настоящих ос и цветочных мух. При этом каждая из указанных групп представляет интерес для опыления растений определенных видов. Например, длиннохоботные шмели успешнее, чем другие насекомые, опыляют цветки красного клевера. Некоторые представители одиночных пчел хорошо приспособлены к вскрытию цветков и опылению люцерны. Цветочные мухи хорошо опыляют семенники моркови. Однако численность диких насекомых резко изменяется в разные годы, не говоря уже о том, что в связи с распашкой межей, пустующих земель и массовым внедрением химических мер борьбы с вредителями и болезнями растений количество диких насекомых-опылителей резко сокращается. В современных условиях, особенно в районах интенсивного земледелия, их роль как опылителей сводится почти к нулю.
Основная роль в опылении сельскохозяйственных энтомофильных культур принадлежит медоносным пчелам, строение и образ жизни которых в процессе эволюции наилучшим образом приспособлены к выполнению этой функции. Они живут большими семьями, численность которых в период цветения важнейших медоносов достигает нескольких десятков тысяч. Для собственного питания, выращивания расплода и создания кормовых запасов пчелиная семья собирает в период цветения энтомофильных растений свыше 200 кг нектара и 20–25 кг пыльцы. Чтобы собрать такое количество нектара, пчелы каждой семьи должны посетить свыше 500 млн. цветков, в каждом из которых содержится 0,5 мг нектара. Почти такое же количество посещений цветков требуется для сбора пыльцы. Таким образом, сильная пчелиная семья за сезон посещает свыше миллиарда цветков. Ни один другой вид насекомых не может сравниться с медоносной пчелой по объему проводимой опылительной работы. Но дело не только в количественных показателях. Важно, что медоносные пчелы зимуют большими семьями. Весной, когда численность диких насекомых-опылителей резко сокращается (у шмелиной семьи, например, остается только матка), пчелиная семья может направить на сбор нектара и пыльцы 10-ти тысячную армию рабочих пчел, число которых по мере увеличения количества цветущих растений возрастает с каждым днем.
В то время как большинство видов одиночных пчел относят к насекомым монотрофным (посещают цветки растений только одного рода или вида) или олиготрофным (посещают цветки ряда видов одного семейства), медоносная пчела, как политрофное насекомое, собирает нектар и пыльцу со всех доступных ей энтомофильных растений, принадлежащих к разным семействам, родам и видам. При этом рабочие пчелы быстро переключаются на посещение целых массивов растений тех или иных видов с начала их массового цветения, т. е. в периоды наибольшей потребности в опылителях. Для загрузки медового зобика за один вылет пчела должна посетить в зависимости от нектаропродуктивности растения 80–150 цветков. Такое же число цветков она должна посетить для сбора пыльцы и формирования обножек. В двух обножках пчелы массой около 15–20 мг содержится свыше 3 млн. пыльцевых зерен. К телу пчелы, покрытому волосяным покровом, при многократном посещении цветков пристают тысячи разнокачественных пыльцевых зерен, которые переносятся на рыльца пестиков. При этом каждый цветок посещается пчелами в течение его жизни обычно не один, а много раз. Тем самым обеспечиваются наилучшие условия для избирательного опыления и оплодотворения. Вот почему в условиях интенсивного земледелия правильная организация опыления энтомофильных культур пчелами служит необходимым элементом агротехнического комплекса для получения высоких урожаев, улучшения качества продукции и снижения ее себестоимости.
megalektsii.ru
"Опыление растений. Приспособления растений к опылению"
Урок- путешествие по ботанике « Опыление растений.
Приспособление растений к опылению»
Автор: Смирнова Валентина Александровна. [email protected]
Место работы: Муниципальное общеобразовательное учреждение
гимназия № 8 им. Л.М. Марасиновой (гимназия № 8).
Предмет – биология, тип урока: урок – ознакомление с новым материалом.
Класс: 6-ой класс.
ИКТ – технологии:
1) демонстрация мультимедийной презентации,
2) работа в группах по изучению нового материала с помощью учебной презентации, заполнение слайдов в готовой презентации на компьютере или с помощью интерактивной доски,
3) контроль знаний с помощью системы голосования Votum (на заключительном этапе урока),
4) Д/з - заполнение слайдов в готовой презентации (по желанию обучающихся),
5) работа с ИНТЕРНЕТ-ресурсами при подготовке домашнего задания.
Конспект урока « Опыление растений.
Приспособления растений к опылению»
Актуальность использования средств ИКТ
Визуализация недоступных объектов,
повышение наглядности
оптимизация процесса изучения нового материала при объяснении его с помощью презентаций, составленных педагогом.
формирование компетенций учащихся по работе с мультимедийными источниками информации.
развитие интереса учащихся к самостоятельному поиску информации с помощью сети Internet.
Обоснование использования презентаций во время урока:
Тема «Опыление растений» обладает большим потенциалом для формирования понятий (приспособленность, идиоадаптации, коэволюция), которые будут вводиться в курсе биологии 10-11 классов при изучении разделов «Эволюционное учение» и «Экология». В то же время материал в учебнике представлен сжато, не изобилует примерами и интересными фактами.
Учитывая возраст учащихся, и преобладающий в этом возрасте визуальный характер восприятии информации целесообразно использовать для объяснения нового материала презентации, составленные преподавателем.
Дополнительно, в качестве обоснования использования презентации на данном занятии выступают качества данного ресурса, не свойственные полиграфическому изданию - одновременное воспроизведение на слайде учебного фильма со звуком, текстом и иллюстрациями.
В течение учебного занятия характер работы с презентацией меняется. В начале урока преподаватель использует презентацию «Этап №1» для объяснения нового материала и решения поисковой задачи. В середине урока учащиеся изучают новый материал, представленный в презентации «Этап № 2 ». Для закрепления материала на заключительных слайдах даны задания: заполнение таблицы и исправление биологических ошибок в тексте стихотворения.
В качестве домашнего задания также даётся готовая презентация, на слайдах которой предлагаются творческие задания, дифференцированные по сложности. Задание №1 – вопрос на внимание, предполагает репродуктивный ответ, который даётся в устной или письменной форме после просмотра видеофрагмента и изучения текста на слайде. Задание № 2 - исправление ошибок в тексте на основании изученного на уроке материала. При отсутствии умения работать с текстовым редактором предполагается устный ответ. Задание № 3 и № 4 предполагает поиск материала с помощью предложенных источников информации.
Технологическая карта урока:
Электронно – образовательные ресурсы в виде мультимедийных презентаций, подготовленных преподавателем для:объяснения нового материала
самостоятельного изучения новых сведений
подготовки домашнего задания.
Тесты, составленные преподавателем с помощью готовых тестовых оболочек системы голосования Votum.
Необходимое аппаратное и программное обеспечение
Аппаратное обеспечение
Мультимедийный компьютер для преподавателя (для демонстраций различных ЦОР)
Сеть Интернет (для поиска информации)
Мультимедийный проектор
Электронная система голосования Votum (на 30 человек)
Интерактивная доска
Компьютеры для учеников.
Программное обеспечение урока:
операционная система Microsoft Windows
Текстовый редактор (MS Word)
Приложение для создания презентаций (MS Power Point)
Программа просмотра Adobe Flash Player
Веб-браузеры (Internet Explorer, Opera, Firefox)
Мультимедийные программы для различных видео и аудио-файлов
Библиотека ЭОР
Электронные энциклопедии
Организационная структура урока
Этап 1. Организационный момент
Задача
Формулировка темы урока путем решения поисковой задачи на слайде № 1 презентации «Этап № 1»
Ссылка на документы Google: https://docs.google.com/leaf?id=0BxMFslbrRpZDMTk3NDIxOTEtNjQwZS00NmMyLWI0NWEtN2I0NWIzMWExMjcw&hl=ru
Длительность этапа
5 минут
Основной вид деятельности со средствами ИКТ
Демонстрация слайда презентации с текстом задачи:
Когда в Новую Зеландию прибыли переселенцы из Южной Америки, они распахали плодородные земли и засеяли их клевером. Клевер хорошо развивался, но не давал семян. Предположите, что сделали переселенцы, чтобы клевер стал плодоносить.
Предполагаемый ответ: в Новую Зеландию завезли шмелей.
Деятельность учащихся
Прослушивание текста задачи, формулировка предполагаемых ответов.
Деятельность преподавателя на данном этапе
В ходе решения задачи учитель помогает найти ответ, который поможет сформулировать тему урока « Опыление растений. Приспособления растений к опылению».
Промежуточный контроль
Выявить и отметить наиболее активных участников данного этапа.
Этап 2. Объяснение нового материала
Задачи
Познакомить учащихся с опылителями растений и животными, использующими растения в качестве места развития личинок. Слайды презентации «Этап №1», ссылка указана выше.
Длительность этапа
10 минут
Основной вид деятельности со средствами ИКТ
Преподаватель предлагает ознакомиться с учебными фильмами о роли шмелей и колибри в качестве опылителей.
Примечание: в презентации, загруженной из Интернета фильм не воспроизводится, его можно загрузить, воспользовавшись ссылкой на слайде.
Просмотр фильма про шмелей (слайд № 3).
Знакомство с понятием перекрестное опыление – рисунок 1, (слайд №4).
Просмотр фильма про колибри в качестве опылителей растений (слайд № 5).
Пояснение к фильмам (слайд № 6): Обычно каждый вид растения имеет несколько видов опылителей. Например, у бахчевых их 147, у клевера – 105, у люцерны – 4, у яблони-32. Наиболее распространенные опылители – это бабочки и мухи.
Удивительно, но насекомые посещают, как правило, строго определённые цветы. Загадка кроется в строении их ротовых аппаратов (слайд № 7).
Бабочки питаются нектаром. Их ротовые части вытянуты в длинные трубочки. Трубочки эти свернуты спиралью. Когда надо, спираль раскручивается, и бабочка достает нектар со дна цветка. Но есть немало цветков, у которых нектар расположен совсем неглубоко. У мух хоботок короткий, и, хотя он может втягиваться и вытягиваться, когда надо, нектар из глубоких цветков мухи доставать не могут.
А некоторые растения и насекомые всегда «работают в паре» только друг с другом (слайд № 8). Ботаники, обнаружившие на острове Мадагаскар орхидею Angraecum sesquipedale с поразительной глубины венчиком (25-30 сантиметров), недоумевали: кто же опыляет такое растение? Ч. Дарвин предположил, что это проделывает бражник с хоботком соответствующей длины.
В 1903 году нашли "виновника" - бражника Xanthopan morgani. Подвид назвали predicta - "предсказанный". Эта бабочка и поныне остается "чемпионом" по длине хоботка - до 28 сантиметров (слайд № 9).
Всегда ли растения посещают растения с целью поиска пищи?
Юкковая моль, обитающая на юго-западе Северной Америки, собирает пыльцу юкки и переносит ее на пестик при помощи специально измененных ротовых органов. Одновременно она откладывает в завязь яйцо. Оплодотворенная юкка начинает развиваться, и в это время в ней растут личинки моли! Другими насекомыми юкка опыляться не может (слайд № 10).
Вопрос на закрепление: зачем насекомые посещают цветки? (слайд № 10). Ответ: находят пищу - нектар и пыльцу.
Виды деятельности учащихся
Просмотр презентации со слайдами. Формулировка вывода по просмотренной презентации
Деятельность преподавателя на данном этапе
Объяснение нового материала, комментарии к содержанию слайдов. Контроль ответов обучающихся.
Промежуточ
ный контроль
Отметить авторов наиболее интересных ответов.
Этап 3. Просмотр презентации «Этап № 2. Способы опыления растений. Практическая работа по выявлению типичных признаков ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений»
Задачи
Познакомить обучающихся с основными способами опыления растений.
Длительность этапа
15 минут.
Основной вид деятельности со средствами ИКТ
Просмотр учебной презентации:
Ссылка на документы Google: https://docs.google.com/leaf?id=0BxMFslbrRpZDNGFiNzRhM2ItNzZmZi00OTk5LTlhODgtMjFiNWM1NThlNjYw&hl=ru
Примечание: презентация содержит видеофрагмент, который не воспроизводится при загрузке. Для просмотра необходимо найти ресурс – видеофрагмент по его ссылке на слайде.
Выполнение практической работы по определению признаков ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений.
Решение задачи на слайде № 9.
Формулировка вывода:
Строение цветка или соцветий растения указывает на способ его опыления.
Некоторые растения при отсутствии опылителей «перешли» к самоопылению.
В растениеводстве необходимо учитывать способ опыления для получения высокого урожая.
Примечание: Обучающиеся выполнившие работу могут предложить учителю проверить работу по локальной сети.
Виды деятельности учащихся
Работа в группах (2 человека в группе): самостоятельное изучение материала учебной презентации, заполнение таблицы по распознаванию признаков ветроопыляемых и насекомоопыляемых растений. Результаты можно отправить по локальной сети преподавателю.
Деятельности преподавателя на данном этапе
Преподаватель выполняет роль консультанта при самостоятельной работе учащихся, оценивает работы, поступившие по локальной сети, помогает учащимся в формулировке выводов к презентации.
Промежуточный контроль
Отметить учеников, выполнивших практическую работу и правильно, сформулировавших вывод.
Этап 4 Итоговый контроль, подведение итогов
Задачи
Провести тестирование учащихся по изученной теме с помощью системы голосования Votum.
Длительность этапа
5 минут
Основной вид деятельности со средствами ИКТ
Тестирование учащихся (тест составлен преподавателем).
При отсутствии специализированного оборудования альтернативой может быть вариант бумажного теста, так как программа подготовки тестов предполагает экспортировать его в документ MS Word.
Ссылка на документы Google:
https://docs.google.com/leaf?id=0BxMFslbrRpZDNGYxMTUwMzAtYzQyNi00MmIwLWI0OGQtMjk4NzJhZDcxYzM1&sort=name&layout=list&num=50
Виды деятельности учащихся
Решение учебного теста.
Деятельность преподавателя
Инструктирование учащихся по выполнению тестовой работы, заполнение итоговой ведомости оценок.
Подведение итогов
Формулировка выводов учащимися
Этап 5 Домашнее задание: Поиск информации в сети Internet, работа со слайдами презентации.
Длительность этапа
5 минут
Домашнее задание
С помощью ресурсов Internet выполнить творческое задание в виде презентации:
Ссылка на документы Google:
https://docs.google.com/leaf?id=0BxMFslbrRpZDMDBjMTk2NzAtNjQ1NS00ZDRlLWJmY2EtYmQ4YjExZGRjNDYz&sort=name&layout=list&num=50
Для подготовки используем:
Книга для чтения по ботанике: Для учащихся 5-6 кл
/Сост. Д.И. Трайтак.- 2-е изд. перераб. - Москва: Просвещение, 1985 [Текст]/ Режим доступа [http://plantlife.ru/books/item/f00/s00/z0000005/index.shtml]
infourok.ru
Опыления. Приспособление цветков к опылению
11.05.2015
Форма, размеры, окраска цветков разнообразны. Цветок может быть большой и яркий, как у ириса или лилии, а может быть мелкий и невзрачный, как у пшеницы, или ее вовсе нет, как у ивы. Случайны такие различия в строении цветков?
Одним из важнейших этапов в половом размножении цветковых растений является опыление – перенос пыльцы на рыльце пестика. Слияние гамет в завязи пестика и образования зиготы возможно только в том случае, если произойдет опыление цветка. Расстояние между тычинками и пестиком пыльца преодолевает различными способами – и с помощью ветра, и с помощью различных животных. К определенному виду опыления и приспособлено строение цветков каждого растения.
При цветении плодовых деревьев и луговых трав над ними кружит и по ним ползает множество насекомых. С нектарников – специальных образований, располагающихся внутри цветков, насекомые добывают себе пищу. При этом они, сами того не подозревая, делают незаменимую услугу растениям. К тельцу насекомых, пресмыкающиеся по цветку, легко прилипает пыльца. Насекомые переносят ее, перелетая в поисках нектара на другой цветок, где она прилипает на рыльце пестика. Для привлечения насекомых растения и образуются цветки с нектарниками, с большими и яркими околоцветниками.
Несмотря на то, что пыльцы образуется огромное количество, цветки бережно относятся к ней. Они, как правило, открываются только в то время, когда летают именно те насекомые, с которыми они «сотрудничают».
Петунии и гвоздики опыляются ночными бабочками, поэтому обильное выделение «ароматных» веществ у этих растений начинается с наступлением сумерек. С рассветом эти цветы перестают распространять запахи. Зато днем воздух наполняется ароматами клевера, липы и других растений, которые опыляются пчелами. К вечеру эти цветы пахнуть перестанут. Ночью нет необходимости тратить ароматические вещества – пчелы отдыхают.
Приспособлением к опылению определенным насекомым является и расположение частей околоцветника и их форма. Во многих цветах, например, в полевой гвоздике, нектар спрятан в глубине длинной трубки, образованной сросшимися лепестками венчика. Такой цветок опыляется только бабочками – широкая часть венчика позволяет бабочке удобно расположиться, а длинный хоботок легко достает нектар из цветочных «недр».
Цветки львиного зева приспособлены к опылению большими тяжелыми насекомыми, такими как шмель. Тычинки и пестики львиного зева спрятаны в глубине цветка и закрыты плотно сомкнутыми лепестками. «Раскрыть» их может только насекомое с достаточным весом, сев на посадочную площадку с нижних лепестков.
Вершиной приспособленности к сотрудничеству с насекомым определенного вида являются орхидеи. Их цветки не только внешне напоминают самку насекомого – опылителя, но и выпускают присущий ей запах. Так они привлекают насекомых – самцов, доставляющих пыльцу к цветам именно этого вида растений.
На зеленом фоне густой листвы вряд ли будет заметен одиночный цветок одуванчика, черемухи или сирени. Но и эти растения «научились» привлекать насекомых. Они образуют соцветия – системы побегов, несущих на себе цветки, которые расположены в непосредственной близости друг к другу.
Соцветие называют простым, если оно имеет одну ось (видоизменение одного побега, на котором расположены цветки). Сложные соцветия образованы из нескольких простых, собранных на общей оси. В ландыше, черемухе, смородине цветки собраны в простое соцветие – кисть. То, что все привыкли называть цветком одуванчика, подсолнечника или ромашки – простое соцветие корзина. В сирени сложное соцветие метелка.
Соцветие – очень важное приспособление цветковых растений, многократно увеличивает возможности опыления. Насекомое, «путешествуя» по одному соцветию, способно за одно посещение опылить сразу несколько цветов. Так шанс растения образовать семена увеличивается.
Опыление может происходить не только с помощью животных. В тех растениях, которые опыляются ветром, нет необходимости создавать яркие большие околоцветники. В большинстве таких растений цветки обычно голые, собраны в соцветия, как у:
- тополя;
- березы;
- кукурузы;
- пшеницы.
Успех опыления в этом случае определяется большим количеством пыльцы, образованной растением. Легкая, сухая пыльца разносится достаточно далеко, и значительная ее часть пропадает без всякой пользы. Однако ее так много, что некоторое количество пыльцы все-таки попадает на «родной» пестик.
Многие растения цветут одновременно (вспомните цветущий луг!). Одновременно образуется большое количество пыльцы растений различного вида. Поэтому на пестиках цветков растений одного вида может оказаться пыльца растений другого вида. Однако оплодотворение при этом не происходит, так как пыльца прорастает только в том случае, если она попала на пестик того же вида растения. Рыльце пестика и пыльцевое зерно обладают уникальной способностью «распознавать» друг друга. Пыльца сливы никогда не прорастет в пестике цветка яблони, а пыльца цветка одуванчика – в пестике цветка шиповника. Таким образом, половое размножение в природе возможно только у растений одного вида.
При всех описанных способах опыления – и при опылении животными, и при опылении ветром – пыльца одного цветка попадает на рыльце пестика другого цветка. Такой вид опыления называется перекрестным, в нем участвуют или различные цветки того же растения, или цветки различных растений одного вида.
В случае перекрестного опыления в оплодотворении могут участвовать гаметы, которые образованы цветками различных растений одного вида. Так в зиготе сочетаются «программы жизни» различных «родителей». Получается, растение – потомок может унаследовать признаки различных растений. Яблоня сорта «белый налив» и яблоня-дичка – это растения одного вида. Если пчелы перенесут на пестик цветка белого налива пыльцу дикой яблони, произойдет оплодотворение. Растение, выросшее из такого, может вас удивить – его плоды могут оказаться и большими, и красивыми и при этом ужасно кислыми. Так проявляются признаки, унаследованные от разных отцов растением – потомком.
У некоторых растений опыление происходит в пределах одного цветка – на его рыльце попадает пыльца с его же тычинок. Это явление называют самоопылением. Примеры самоопыляющиеся растений – арахис, фиалка, томат. Самоопыление обычно происходит в цветах, которые еще не раскрылись.
« Размножение цветковых растений Семена, плод »moyaosvita.com.ua
Приспособления растений к опылению и распространению ветром
Большинство деревьев, цветки которых опыляет ветер, цветет рано весной, до распускания листьев. Это обеспечивает лучшее попадание пыльцы на рыльца.
У растений, опыляемых ветром, не бывает ярких цветков. Невзрачные, обычно мелкие цветки, пыльники на длинных свисающих нитях, очень мелкая, легкая, сухая пыльца – все это приспособление к опылению ветром.
Информационный лист к блоку ІІІ
«Опыление птицами»
Некоторые растения тропиков опыляются с помощью птиц – колибри, нектарницы и маленькие попугайчики. Цветки у этих растений имеют две интересные особенности: красной окраски и не имеют аромата. Красный цвет, по-видимому, лучше различаются птицами, чем другие цвета, а отсутствие аромата – не большая беда.
Информационный лист к блоку IV
«Мирмекогамия – опыление муравьями»
Весной и летом дел у муравьев особенно много: забота о подрастающем потомстве, охрана и ремонт жилища и, самое главное, добывание пищи. Муравьи – всеядные насекомые. Они любят и растительную и животную пищу. Эти сластены знают, на каких растениях можно легко поживиться сладким нектаром, и атакуют их толпами, переползая с цветка на цветок. Так, перепачканных в желтой пыльце муравьев неоднократно видели на цветущих сережках ив. В густых зарослях этого кустарника, где ветки растущих близко друг к другу женских и мужских экземпляров переплетаются межу собой, муравьи могут производить опыление и бывают полезными, особенно в пасмурные дни, когда другие насекомые-опылители не работают. Часто бывает, что муравьи, выпив сладкий нектар, ничего полезного для растения не делают. Некоторые растения для охраны нектара вооружены колючками волосинками или липкой смолой на стебле и цветоножках. Муравьи такие растения обходят стороной.
Информационный лист к блоку V
«Самоопыление – клейтогамия»
Среди них такие, как недотрога, фиалка, кислица, льнянка, мокрица, ячмень, арахис, помидоры, фасоль, горох и другие.
Ч.Дарвин считал, что самоопыление не основное, а вынужденное средство воспроизведения растениями семян при отсутствии условий для перекрестного опыления.
Самоопыление происходит чаще всего еще не в раскрывшемся цветке, то есть в бутоне.
Дополнительный материал к уроку:
«Удивительное рядом»
Опыление
Около 80% всех видов цветковых растений опыляется насекомыми.
В ходе эволюции цветок изменялся, все больше приспосабливаясь к содружеству с насекомыми. Те растения, у которых цветки были мелкими, собрали их в соцветия, чтобы они стали заметнее. Лепестки окрасились в яркие, бросающиеся в глаза тона. Возник аромат – главное, благодаря чему насекомые издали замечательный цветок. Появился нектар – то, ради чего они его посещают.
Цветки каждого растения приспособлены к опылению определенными насекомыми. Например, бывает, что целое поле красного клевера совершенно не дает семян. Причинами этого заинтересовался Чарльз Дарвин и стал расспрашивать крестьян. Крестьяне говорили ему, что для того чтобы клевер давал семена, нужны кошки. Когда кошек мало – нет и семян. Ученого поразило странное объяснение (ведь не кошки же опыляют клевер!), и он стал изучать строение цветков клевера. Оказалось, что опылять их могут только шмели, а у пчел, например, для этого недостаточно длинный хоботок. Главный враг шмелей – полевые мыши, которые поедают их соты. А враг мышей, как известно, – кошки. Значит, если нет кошек, то много мышей и мало шмелей – они не опыляют клевер, и он не дает семян. Это один из примеров того, что в природе все взаимосвязано. Было время, когда в Австралии не произростал клевер. Привезли семена, посеяли. Клевер рос и цвел хорошо, но плодов и семян не давал. Стали искать причину, почему клевер не дает плодов и семян, хотя обильно цветет. Оказалось, что клевер не плодоносит потому, что не опыляется, а опыления нет потому, что нет в Австралии пчел и шмелей, которые опыляют цветки клевера.
infourok.ru
Приспособление растений к различным типам и способам опыления — Ботаника. Биология
Опыление — необходимое условие для процесса оплодотворения, протекающего в цветке. Пыльца из пыльников так или иначе переносится на рыльце цветка. Различают два типа опыления — самоопыление и перекрестное опыление (ксеногамия) и несколько способов опыления. Если пыльца переносится в пределах данного цветка или данной особи, то в этом случае происходит самоопыление. Различают разные формы самоопыления: автогамию, когда рыльце опыляется пыльцей того же цветка, гейтопогамию (соседствениое опыление), когда рыльце опыляется пыльцой других цветков той же особи, и, наконец, клейстогамию, когда самоопыление происходит в закрытых, нераспускающихся цветках. Эти разные формы самоопыления в генетическом отношении вполне равноценны.
Если перенос пыльцы осуществляется между цветками разных особей, то в этом случае происходит перекрестное опыление. Перекрестное опыление — основной тип опыления цветковых растений. Он свойствен подавляющему большинству их.
В цветках весьма обычны специальные устройства морфологического и физиологического характера, предотвращающие или по крайней мере ограничивающие самоопыление. Таковы двудомность, дихогамия, самонесовместимость, гетеростилия и др. Однако в них имеются также приспособления к самоопылению, способствующие последнему в том случае, когда перекрестное опыление по каким-либо причинам не произойдет. Иначе говоря, цветок допускает возможость не только перекрестного опыления, но и самоопыления.
Перекрестное опыление осуществляется следующими способами: с помощью насекомых (энтомофилия), птиц (орнитофилия), летучих мышей (хироптерофилия) или агентов неживой природы — ветра (анемофилия) и воды (гидрофилия). В соответствии с этим можно говорить о биотическом и абиотическом опылении.
Перекрестное опыление обусловливает обмен генами и интеграцию мутаций, поддерживает высокий уровень гетерозиготности популяции, определяет единство и целостность вида. Это создает широкое поле для деятельности естественного отбора.
Самоопыление, особенно постоянное, рассматривается как вторичное явление, вызванное крайними условиями среды, неблагоприятными для перекрестного опыления. Оно выполняет тогда страхующую функцию. Постоянное самоопыление трактуется как тупик эволюционного развития. В этом случае происходит расщепление вида на серию чистых линий и затухание процессов микроэволюции. В этой правильной, но односторонней точке зрения на эволюционное значение самоопыления нашла отражение идея Дарвина, что «природа питает отвращение к постоянному самооплодотворению». Этот афоризм, как указывал сам Ч. Дарвин (1876), будет ошибочным, если исключить из него слово «постоянному». Указав на вредное действие постоянного самоопыления, Дарвин отнюдь не отрицал его значения вообще. В «Автобиографии» (1887) он писал: «Мне следовало решительнее, чем я это сделал, настаивать на существовании многочисленных приспособлений, к самоопылению».
Отрицательное значение для эволюции постоянного самоопыления не вызывает сомнений. Однако из работ Дарвина отнюдь не вытекает, что самоопыление всегда имеет отрицательные последствия. По современным представлениям, для прогрессивной эволюции необходимо как свободное скрещивание, так и некоторое ограничение его. Перекрестное опыление повышает уровень гетерозиготности в популяции, а самоопыление, наоборот, вызывает гомозиготизацию ее. Самоопыление влечет за собой в сущности изоляцию новых форм, т. е. обособляет и фиксирует в чистых линиях благоприятные результаты предшествующего перекрестного опыления. В этом и заключается положительное значение для эволюции сочетания в ряду поколений самоопыления и перекрестного опыления.
Обоеполость и энтомофильность цветка представляют первичное явление. В цветках первых покрытосеменных наряду с весьма примитивной энтомофилией, вероятно, осуществлялось также самоопыление. Обоеполость цветка способствовала самоопылению, поскольку приспособления к ограничению его еще не были развиты.
Разделение полов в цветке ограничивает или вполне исключает самоопыление. Оно привело к образованию разных половых типов цветковых растений.
ifreestore.net
Видеоматериалы. Занятие № 23 «Приспособления растений к опылению ветром»
Кинопособие « Экология растений» 58 занятий.
Кинопособие содержит методический аппарат, обеспечивающий помощь учителю на всех этапах проведения уроков.
Актуальность:
Все хвойные опыляются с помощью ветра. У цветковых растений примерно 10% всех видов тоже опыляется ветром
Тип учебного занятия; изучения и первичного закрепления новых знаний
Дидактическая цель; создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации.
Формы проведения занятия; лекция, учебный фильм
Основные понятия
Цветковые растения, тычинки, пыльца, рыльца, соцветия
Вопросы для обсуждения
1.Каковы особенности строения цветков и соцветий у ветроопыляемых растений
2.Почему ветроопыляемые деревья и кустарники цветут рано весной
3.Каковы особенности цветения злаков?
4.Почему для ветроопыляемых растений характерны большие скопления
Все хвойные опыляются с помощью ветра. У цветковых растений примерно 10% всех видов тоже опыляется ветром. К ветроопыляемым растениям относятся: осина, дуб, ольха, береза, тополь, ясень, пальмы и др. Из кустарников ветром опыляется орешник, а из травянистых растений — злаки, осоки, рогоз, щавели, хмель и др.
Чтобы опыление ветром было успешно, растения имеют многочисленные приспособления. Познакомимся с ними. Кое-что вам уже известно. Цветки у ветроопыляемых растений обычно мелкие, невзрачные, без яркого околоцветника, собраны в разнообразные соцветия. Пыльцы образуется много. У кукурузы в одном соцветии с тычиночными цветками образуется до 50 млн. пылинок! Пыльца мелкая, легкая, сухая, легко высыпается из тычинок. Соцветия имеют или гибкую ось, которую легко раскачивает ветер, как в сережках ольхи, орешника, осины, или тонкие веточки, как в метелках злаков у костров, полевиц, мятликов, трясунки. Их колоски тоже легко раскачиваются на ветру (рис.1).
Цветут ветроопыляемые растения в разные сроки, деревья и кустарники — весной, когда еще нет листьев. Ветер, подхвативший пыльцу, легко проникает сквозь обнаженные кроны деревьев, и пыльца попадает на пестики цветков. Рыльца, улавливающие пыльцу, бывают вытянутые (у березы, орешника). Злаки цветут летом. У разных видов злаков пыльца высыпается из тычинок в разное время суток: утром, днем или ближе к вечеру. Но у всех растений одного вида пыльца высыпается всегда в одно и то же время. Этим достигается лучшее опыление. Ветер легко раскачивает тычинки злаков, а сильно опушенные рыльца подхватывают пыльцу.
Ветроопыляемые растения часто растут большими скоплениями, зарослями, что повышает вероятность опыления. На хлебных полях тоже создаются благоприятные условия для опыления.
Легкая пыльца может быть отнесена ветром на большое расстояние, иногда на многие километры. Но в воздухе пыльца быстро высыхает, особенно в жаркое время дня. Поэтому успешное опыление возможно только в короткое время и на близком расстоянии
Рис.1. Ветроопыляемые растения: 1 — ольха, 2 — орешник, 3 — осока, 4 — мятлик
Источники информации: А.М. Былова, Н.И. Шорина, 1999 (209стр.)
Опыление растений ветром
Перекрестное опыление растений ветром
Опыление цветковых растений
Процесс опыления цветковых растений
xn--j1ahfl.xn--p1ai