Самые необычные способы опыления

Интересные факты о размножении растений

Жизнь на Земле устроена таким образом, что все живые организмы проходят стадию размножения. Без воспроизведения себе подобных и их дальнейшего развития ни животный, ни растительный мир не смог бы существовать в той форме, в какой он сейчас существует. Науке о размножении растений известно многое, но есть интересные и необычные факты, которые удивляют изобретательностью и находчивостью.

Размножение растений в различных условиях

Среда обитания растения играет главную роль в способах размножения, и за тысячи лет эволюции растительные организмы выработали различные приспособления для сохранения и приумножения вида.

Опыление ветром

Чтобы процесс опыления ветром проходил с большей эффективностью, растительный мир веками отрабатывали этот механизм.

Признаки растений, опыляемых ветром:

• большое количество небольших невзрачных цветков в соцветиях и без них;
• тычиночная нить длинная – это нужно для вынесения пыльника наружу цветка;
• для улавливания летающих в воздухе пылинок пыльцы рыльца пестиков удлиненные и лохматые;
• пыльцы образуется много, чтобы было гарантировано опыление большего количества растений;
• мелкая невесомая пыльца;
• распускание цветков происходит в определенное время – у каких-то видов утром, у других – днем;
• цветут, как правило, до появления листьев, мешающих опылению.

Хвойные деревья вырабатывают пыльцы гораздо больше, чем другие, цветущие раньше деревья, потому что хвоинки задерживают пылинки, разносимые ветром. Пыльцы иногда так много, что она оседает на соседних деревьях, на земле, на глади воды в прудах и озерах, в лужах.

Рано цветущим деревьям (орешник, тополь, осина) нужды в таком количестве пыльцы нет, поскольку цветение начинается до появления листьев и ее ничего не задерживает. Соцветия у них «торчат» вверх, но, когда настает пора лопаться пыльникам, происходит вытягивание сережки, она свешивается, цветки как бы отделяются друг от друга и легко обдуваются ветром. На чешуйки нижнего цветка пыльца попадает с верхних цветков и сдувается при порыве ветра.

У злаковых образование пыльцы тоже происходит в больших количествах, чтобы ветер, разнося ее как можно дальше, опылил больше растений. Например, ранним утром над полем ржи можно заметить прозрачное облачко – это разлетается пыльца.

Интересный факт! Для предотвращения самоопыления и облегчения опыления ветром у ржи пестики располагаются выше тычинок, поэтому пыльца не попадает на них.

У крапивы (один из видов) тоже есть приспособление для разноса пыльцы ветром – созревшие тычинки находятся в таком напряженном состоянии, что буквально «взрываются», разбрасывая пылинки. В это время над зарослями крапивы хорошо видно легкое воздушное облачко.

Перекрестное опыление

Миллионы лет назад на Земле существовали только простейшие одноклеточные растения – водоросли, размножающиеся простым делением. Затем в ходе эволюции появился способ слияния двух клеток, приводящий к появлению новой клетки, которая способна к размножению делением. Появившиеся позже многоклеточные организмы уже были приспособлены к образованию женских и мужских клеток.

Когда водные растения обосновались на суше и адаптировались к новым условиям, размножение стало происходить в воздушной среде. Постепенно появились растения, пыльца которых переносилась ветром – ветроопыляемые растения.

Развитие растительного мира на суше привело к появлению мелких насекомых, питающихся пыльцой, что способствовало ее переносу с растения на растение. Насекомые стали посредниками в оплодотворении многих культур и возникли связи, приведшие к значительным изменениям среди растений и насекомых. Так появилось опыление, которое мы называем перекрестным.

У некоторых растений появились специальные приспособления, привлекающие насекомых-опылителей:

• яркий околоцветник;
• окраска цветков, выделяющаяся на фоне листвы;
• крупные цветки или крупные соцветия из мелких цветочков, например, черемуховая кисть, зонтик укропа или моркови, сережка ивы;
• специальные клетки для выделения сахаристого вещества;
• клейкие листочки;
• специфический аромат, выделяющий растение среди других и помогающий насекомым распознать его.

Интересный факт! У растений, опыляемых насекомыми, поверхность пылинок имеет выступы, шероховатости, чтобы легче прилипать и задерживаться на теле насекомого.

Природа потрудилась и над тем, чтобы растения не самоопылялись, и создала приспособления, препятствующие этому: тычинки и пестики созревают в разные сроки или они располагаются таким образом, что насекомое-опылитель, вымазавшись в пыльце, не контактирует с рыльцем пестика, а, перелетая на цветок с иным расположением пестиков и тычинок, оставит пыльцу там.

Удивителен факт наличия у орхидей особых приспособлений для размножения – пыльца находится в специальном мешочке на липкой ножке. При соприкосновении мешочка и насекомого ножка прилипает к его голове и вместе с ним перелетает на другой цветок, где, соприкасаясь с рыльцем, оставляет пыльцу.

Насекомые тоже приспособились к получению нектара:

• тельце покрыто ворсинками для большего прилипания пылинок пыльцы;
• у насекомых образовался длинный хоботок, чтобы проникнуть вглубь удлиненного цветка и забрать нектар;
• некоторые виды насекомых имеют форму тела, сходную с формой цветка, опылителем которого они являются.

Необычные способы размножения растений

Приспособления для размножения у растений порой настолько интересны и необычны, что приводят в восхищение своей уникальностью. Вот лишь несколько интересных фактов из большого разнообразия таких растений.

Раффлезия-обманщик

Существуют растения, которые, получая максимум пользы от насекомого, взамен ему ничего не дают. Например, раффлезия – растение из Индонезии, паразитирующее на корнях винограда и питающееся его соком.

Размножение ее происходит за счет насекомых, слетающихся к необычному цветку, примечательному большими размерами (диаметр до 1 м) и далеко разносящимся запахом тухлого мяса. Поэтому-то к нему и слетаются любители таких ароматов и, попадая внутрь, опыляют. Для себя они не получают ничего – заманив их запахом, раффлезия получает то, что надо только ей.

Среди насекомых тоже есть такие, которые, получив цветочный нектар, опыления не осуществляют – прокусив цветок и напитавшись нектаром, они улетают, не оставив пыльцы.

Растения дубрав

Растительный мир дубрав приспособлен к перекрестному опылению с помощью насекомых, но иногда погодные условия мешают полноценному процессу и в результате у рано зацветающих трав семян образуется недостаточно. Сохранить вид помогает более надежный вегетативный способ размножения.

Ландыши, расцветая ранней весной, укрывают лесную поляну белоснежным ковром. Раскопав землю вокруг одного из них можно заметить, что корни уходят к соседнему цветку. Оказывается, все ландыши на поляне произошли от одного куста, выросшего из семечка.

Семена ландыша образуются в ярких оранжевых коробочках-горошках, которые привлекают птиц и поедаются ими. Семечко, пройдя весь кишечник и попав в землю, прорастет, когда создадутся необходимые для этого условия, и даст начало новому цветку, из которого путем вегетативного размножения вырастет целая поляна ландышей.

Фиалка удивительная размножается тоже очень интересным способом. После окончания цветения ароматных, опыляемых насекомыми и не дающих семян, цветков, на ней появляются другие — без яркой окраски, аромата, нектара и не раскрывающиеся.

В результате самоопыления внутри них образуются семена с мясистыми придатками, которые любят муравьи. Разнося их по лесу, они помогают распространению фиалки.

Паразитирующий гриб — кордицепс военный (Cordyceps militaris)

Интересен факт размножения гриба кордицепса. Необычность этого вида грибов – паразитирование на теле насекомых. Гриб вырастает до 8 см в высоту и, чаще всего, шляпка имеет яркую оранжевую окраску, растет он одиночно или группами.

Справка! Гриб не используется в пищу, но широко применяется в восточной народной медицине.

Кордицепс можно назвать хищником, потому что его «поведение» сродни поведению хищных животных. В момент, когда мимо проползает гусеница, он выбрасывает на нее споры, которые проникают сквозь оболочку и «успокаиваются» до осени.

Осенью, когда куколка гусеница находится в земле, начинается развитие гриба. Питается он за счет гусеницы, используя ее белки. Куколка из-за потери питательных веществ погибает, мумифицируется, а споры весной начинают прорастать.

В Тибете кордицепс иногда называют грибом-червем, потому что, прорастая, он выглядит необычно – тонконогий отросток тянется из головы гусеницы.

Мох — кукушкин лен

Эта разновидность мха не цветет, как и другие мхи, плодов и семян у нее не образуется. Размножение растения происходит в результате чередования поколений, отличающихся своими свойствами – половое и бесполое. В начале лета на красно-желтых верхушках стебельков мха между мелкими листочками образуются мужские половые органы, где созревают сперматозоиды. Женские половые органы формируются на других растениях, не имеющих яркой окраски. В их клетках происходит развитие неподвижных яйцеклеток.

Сперматозоид попадает к яйцеклетке в капельке росы или дождя. После их слияния образуется зигота, которая дает начало поколению без пола – формируется коробочка со спорами, расположенная на длинной ножке.

Интересный факт! Сверху на коробочке находится колпачок с заостренной верхушкой, напоминая голову кукушки (отсюда и название растения). После полного созревания спор колпачок отваливается, а коробочка, раскачиваясь на ветру, рассыпает вокруг споры.

В сырой земле спора прорастает и образует похожий на нить зеленого цвета проросток. Через какое-то время он начинает ветвиться, образуются почки, они дают побеги – это выросло половое поколение. Процесс повторяется.

Водные растения

Для большинства растений, растущих в воде, характерно надводное цветение и плодоношение. Видов, у которых процесс размножения происходит под водой, не так много. Размножаться водные растения могут семенами и вегетативно, но наибольшее распространение имеет вегетативный способ. У каких-то из них, например, роголистника, наяды, опыление происходит в толще воды — факт уже удивительный, а у других водных растений опыление совершается над поверхностью воды, куда они выносят цветки. Образовавшиеся семена разносятся течением, птицами, ветром.

Цветки роголистника появляются под водой, потом происходит отделение тычинок с пыльцой и после их всплывания наверх пыльца освобождается, когда пыльник открывается. Намокая, пылинки опускаются вглубь для опыления цветков.

У наяды образуются мужские (тычиночные) и женские (пестичные) цветки и, что интересно, мужские располагаются выше. После раскрытия пыльника пыльца, которая тяжелее воды, уходит вниз и с течением попадает на женские цветки.

Интересный факт! Пыльца растений, живущих в воде, имеет нитчатую форму, что помогает ей находить пестик и задерживаться.

Семена рогоза по поверхности воды разносит ветер. Над водой они находятся до 3-х дней, затем опускаются на дно, где весной начинают прорастать. Размножение кувшинок происходит довольно необычно и интересно — семечки у них находятся в мешочке из воздуха. Когда плод созревает, он погружается в воду, где начинает гнить, семечко высвобождается и всплывает. Держаться на воде и перемещаться по течению помогает воздушный пузырек. Постепенно воздух улетучивается, семечко тонет. Прорастать оно начнет следующей весной.

Источник

Необычные опылители со всего света

Тычинки и пестики помогают нам объяснить детям вопросы отношения полов. Но и цветам часто необходима помощь в репродуктивном плане от птиц и пчел, не говоря уже о летучих мышах, бабочках, ящерицах и приматах.

Медоносным пчелам принадлежит большая часть славы за опыление, но и многие другие виды тоже помогают цветам найти свою настоящую любовь или, по крайней мере, несколько зерен пыльцы. Эти животные переносят пыльцу с одного цветка на другой, опыляя их и давая возможность сформировать семена. Мы собрали для вас самые неожиданные секреты природных опылителей.

Колибри-пчёлка

Крошечные колибри поддерживают свой сумасшедший образ жизни, питаясь сладким нектаром, который производят цветы. Именно колибри-пчёлке (Mellisuga helenae) принадлежит рекорд как самой маленькой живой птице, ведь её размер всего 5-6 сантиметров. Эти птицы сжигать энергию быстро, ведь во время своего обычного полета они машут крыльями до 70 раз в секунду.

Растения привлекают колибри, используя яркие оранжево-красные цветы со слабым ароматом. В соответствии с данными Смитсоновского национального зоопарка, опыляемые колибри цветы выделяют очень сладкий нектар — содержащий в среднем 26% сахара, что в два раза больше, чем в безалкогольных напитках. Некоторые цветы эволюционировали таким образом, чтобы заставить голодную колибри тереться головой о тычинки. Это превращает голову птицы в пыльцевую почтовую службу, пока птица порхает с цветка на цветок.

В 1862 году Чарльз Дарвин предсказал существование одного из самых экстремальных опылителей после того как получил орхидею ангрекум полуторафутовый (Angraecum sesquipedale) с 30-сантиметровой трубкой, ведущей к её хранилищу нектара. Тогда-то Дарвин и предположил, что в конечном итоге на родном для этой орхидеи Мадагаскаре будет обнаружено насекомое с очень длинным органом кормления или хоботком.

Бражник Моргана

В 1903 году натуралисты обнаружили бабочку-бражника Моргана (Xanthopan morgani), мадагаскарского мотылька с хоботком чуть более 30 сантиметров в длину. К сожалению, Дарвин не дожил до того, чтобы увидеть бабочку, соответствующую его теории. Он умер за два десятилетия до того, как бражник попался в сачок энтомолога.

Текила существует благодаря опылению летучими мышами. Именно ночные летуны помогают опылять агаву, источник текилы. По данным Службы охраны лесов США летучие мыши также опыляют более 300 видов фруктов, в том числе манго, бананы и гуаву. Некоторые летучие мыши обзавелись в процессе эволюции длинными языками, на подобии хоботка бражника, а также умением зависать в воздухе рядом с цветком, как колибри.

Согласно исследованию в «Журнале экспериментальной биологии», летучие мыши превосходят птиц и жуков в использовании своих эхолокационных возможностей для поиска определенных видов цветов. Цветы, опыляемые летучими мышами, как правило, отличаются большим размером, бледным цветом и обладают сильным ароматом перебродивших фруктов.

Малахитовая нектарница

Не каждая птица может сравниться с высокоэнергичным зависанием колибри. Некоторые птицы предпочитают спокойно присесть на насест, чтобы полакомится нектаром. Южноафриканское растение «крысиный хвост» (Babiana ringens) эволюционировало таким образом, чтобы предоставить своим опылителям насест, вертикальную ножку, которая напоминает хвост грызуна. Малахитовая нектарница (Nectarinia famosa) садится на этот длинный, крепкий шип, который вытягивается над цветком этого необычного растения. Проведенное исследование показало, что присутствие подобного насеста удваивает процент опыления.

Вы можете поймать больше мух на мед, чем на уксус, но само большое их количество слетится на запах мертвечины. Именно такой стратегии придерживаются несколько самых вонючих цветов в мире, в том числе и два самых крупных цветка на планете, раффлезия Арнольда (Rafflesia arnoldii) и аморфофаллус титанический (Amorphophallus titanum). Эти причудливые представители флоры привлекают мух, которые опыляют растения. Большинство опыляемых мухами цветов используют запах смерти, чтобы привлечь насекомых. Папайя, родиной которой является Америка, также зависит от опыления мухами. И для повышения урожайности фруктов, фермеры вешают на деревья куски гнилого мяса, чтобы привлечь ещё больше мух.

Лемур вари

Лемуры вари (Varecia variegata) обладают почётным званием самых больших в мире опылителей из известных человечеству. Ловкие пальцы приматов вскрывают цветы мадагаскарской равеналы (Ravenala madagascariensis). После чего лемуры погружают свои длинные мордочки в открывшийся цветок и лакают нектар. Пока они наслаждаются сладким напитком, цветочная пыльца собирается на их мехе. А затем лемур переносит пыльцу на другие цветы и опыляет их.

В исследовании, приведенном в «Американском журнале ботаники», высказывается предположение, что цветы равенала специально развивались так, чтобы зависеть от лемуров. Дело в том, что эти цветы обладают прочной внешней оболочкой, которую могут открыть только лемуры. Сами цветки достаточно жесткие, чтобы выдерживать процесс кормления больших лемуров, и производят достаточно нектара, чтобы удовлетворить их голод. Лемуры, в свою очередь, зависят от нектара в определенное время года, когда не так много фруктов.

Хоботноголовый кускус

Хоботноголовый кускус (Tarsipes rostratus), кажется, знает толк в отношении полов. Это животное обладает самыми большими семенниками среди млекопитающих в пропорции к размеру его тела. Хоботноголовый кускус опыляет полевые цветы банксии, эвкалипты и другие цветочные растения на юго-западе Австралии. Длинные нос и язык позволяют этому животному забираться глубоко в цветы и лакомиться нектаром. Как и у лемуров, на мех хоботноголового кускуса собирается пыльца, которую он разносит на другие цветы.

В пантеоне опылителей этой планеты присутствуют и несколько рептилий, хотя и большинство из них — это ящерицы, живущие на крошечных океанических островах. Например, маскаренский дневной геккон (Phelsuma cepediana) лакает нектар из цветков трохетии на острове Маврикий. Согласно данным исследования, опубликованного в журнале «Американский натуралист», ящерицы предпочитают питаться из цветов, растущих под прикрытием кустов пандана. Кусты защищают ящериц от хищных птиц. А следовательно цветы трохетии, растущие рядом с этими кустарниками, получают лучшее опыление.

Маскаренский дневной геккон

Пчелы являются чемпионами среди опылителей, но некоторые привередливые растения требуют внимания пчел, которые знают, как с ними обращаться. Томаты, например, получают лучшее опыление именно от шмелей. Часть томатного цветка, известная как пыльник, выпускает свою пыльцу, только если опыляющее её насекомое создаёт надлежащие вибрации. Этот процесс, известный как жужжащее опыление, требует именно шмелей. Медоносные пчелы попросту не раскачают пыльники должным образом.

Но фиговые деревья превзошли в привередливости даже помидоры. Опыление каждого вида этих растений зависит от своей собственной разновидности осы. У фиговых деревьев отсутствуют видимые цветы. Вместо этого, цветы скрываются внутри плода, который технически является увеличенным продолжением стебля.

Женские особи ос протискиваются в этот фрукт сквозь небольшое отверстие. Оказавшись внутри, осы лакомятся нектаром скрытных цветов и откладывают яйца. В процессе питания осы опыляют цветы. Новое поколение ос, в конечном счете, летит к другому фиговому дереву, неся на себе некоторое количество пыльцы с первого дерева, что помогает этим растениям вносить генетическое разнообразие.

Источник