Рослини, які запилюються вітром. Роль запилювачів у природі та сільському господарстві

Існує чимало класифікацій рослин, але однією з основних є та, яка ґрунтується на характері запилення. З цієї точки зору культури поділяються на кілька великих груп: вітрозапилювані, запилювані тваринами (переважно комахами, тому називатимемо такі рослини комахоопильними) і водою (гідрофілія, спостерігається нечасто, тому розглядатися не буде). У представників усіх цих груп має місце перехресне запилення, тобто перенесення пилку зі сторонньою допомогою (протилежність самозапилення).

Щоб з'ясувати, що являють собою вітрозапильні рослини, потрібно спочатку розібратися з особливостями та відмінностями кожної групи.

Види рослин за типом запилення

Рослини, як ми щойно з'ясували, можуть запилюватись як від вітру, так і за допомогою комах.

Вітрозапильні культури, їх ознаки

Почати слід з того, що рослини, які входять до цієї групи (їх ще називають анемофільними), за певних обставин можуть запилюватись і комахами, хоча подібне трапляється нечасто. Такі рослини відрізняються численними дрібними гілками, а також тим, що здатні виробляти велику кількість пилку (кожен екземпляр виробляє кілька мільйонів пилкових зерен). У багатьох культур (таких, наприклад, як шовковиця чи ліщина) утворення квіток починається ще до того, як розпуститься листя.

Самі квітки часто непоказні і зібрані в невеликі суцвіття. У волоті, наприклад, це складний колосок. У суцвітті утворюється безліч легких та дрібних пилкових зерен.

Зверніть увагу! Як правило, культури, запилені вітром, ростуть групами. Більше того, до вітрозапильних рослин відносяться не тільки дерева (береза, вільха та ін.), але також трави (осока, тимофіївка) та кущі.

Комахозапильні культури

Відмінною рисою цих рослин (до речі, їх ще називають ентомофільними) є те, що вони цвітуть вже після того, як з'являється листя. Важливу роль тут грають температурні умови: коли підвищується температура, то з'являються комахи, які переносять пилок. Крім того, у всіх комахозапильних культур є нектарники.

До найпоширеніших представників групи належить верба. Цвітіння верби може спостерігатися як до, так і після утворення листя. Але раннє цвітіння ніяк не пов'язане з вітрозапиленням – до такого «прийому» рослини вдаються виключно для боротьби з конкурентами за комах-запилювачів.

Таблиця. Порівняльна характеристика вітро- і комахозапильних культур

Пильовики анемофільних культур виносяться за межі квіток. Рильця у маточок великі і «кошлаті», що дозволяє вловлювати порошинки, які літають у повітрі. Також у таких рослин є спеціальні пристрої, якщо можна так висловитися, завдяки яким пилок не витрачається даремно, а потрапляє переважно на приймочки інших представників свого виду.

А зараз ознайомимося детальніше з особливостями культур, що запилюють вітром.

Особливості анемофільних рослин

Для всіх представників цієї групи характерні такі ознаки:

• непоказні або малопомітні квітки (пояснюється тим, що вони не повинні залучати комах);
• маленькі та сухі пилкові зерна;
• велика довжина ниток, на яких звисають пильовики.

Тепер докладніше. Головна особливість всіх запилюваних культур - це непривабливість квіток, що проявляється у відсутності нектару, запаху і яскравих фарб. При цьому пилкові зерна, які розвиваються в великих кількостях, мають надзвичайно малі розміри: вага однієї порошинки в середньому становить 0,000001 мг. Наведемо невелике порівняння: порошинка гарбуза – рослини, запиленого бджолами – важить у тисячу разів більше, тобто близько 0,001 мг. Тільки суцвіття кінського каштана здатне сформувати 42 мільйони зерен, тоді як суцвіття жита – у десять разів менше (4 мільйони 200 тисяч). До особливостей пилку анемофільних рослин можна віднести ще й те, що вона, будучи повністю позбавленою речовин, що клеять, найчастіше ще й має гладку поверхню.

Зверніть увагу! У вітрозапильних культур немає нектару, але їх нерідко бувають комахи, які харчуються пилком. Тим не менш, як переносники такі комахи відіграють лише незначну роль.

Які рослини можуть запилюватися вітром?

Нижче наведені представники вітрозапильних культур.

1. Сімейство березових. Найпоширенішим представником сімейства в Європі та Азії є береза ​​бородавчаста, яка цвіте на початку весни та відрізняється складними суцвіттями-сережками (останні застосовуються в медицині).

   

2. Осика та тополя. Це єдині представники сімейства вербових, які не мають нектарників. Всі інші запилюються комахами.

   

3. Ліщина. Однодомна рослина, що має одностатеві квіти. Цвітіння сережок спостерігається ще до того, як з'являється листя.

   

4. Сімейство горіхових. Усі представники сімейства запилюються за допомогою вітру. До найпоширеніших їх належить волоський, сірий і чорний горіх, і навіть карія.

   

5. Вільха. Це дерево також цвіте до появи листя. Але, що характерно, деякі види вільхи зацвітають восени, коли опадає листя. Сережки у разі є одностатевими.

   

6. Сімейство букових. Однодомні вітрозапильні культури, найвідомішою з яких є дуб. До речі, у природі є понад 500 різновидів дуба, причому всі вони починають цвісти одночасно з появою листя. Також до сімейства входить каштан їстівний (не варто плутати з каштаном кінським) і, власне, сам бук.

   

7. Граб. У цієї однодомної культури сережки починають розпускатися одночасно з появою листя.

   

8. Кукурудза. Представник сімейства злакових, що включає шість видів, з яких культивується всього один.

   

   

9. Трави. До вітрозапильних трав відносяться, перш за все, злакові культури, подорожник, осока, кропива, хміль та коноплі.

   

Зверніть увагу! У списку наведено лише найпоширеніші представники анемофільних рослин, тому не можна вважати повним.

Процес запилення вітром

Поширення вітром пилку навряд можна вважати керованим процесом. Тому ймовірність того, що зерна потраплять на приймочки власних кольорів, досить велика. Самозапилення, як відомо, для таких рослин небажане, у зв'язку з чим у квітів широко розвинулися різні пристосування, які перешкоджають цьому. Так, найчастіше приймочки і пильовики дозрівають не одночасно. З тієї ж причини у деяких вітрозапильних культур роздільностатеві квіти.

Більшість дерев, запилюваних описуваним чином, цвіте на початку весни, тобто до розпускання листя - це також є пристосуванням, що перешкоджає самозапиленню.

Особливо яскраво це виявляється у ліщини та берези. І не дивно, адже густе листя було б серйозною перешкодою на шляху пилкових зерен, що рухаються.

Варто згадати і про інші пристрої. Тичинки більшості злакових рослин починають дуже швидко рости при розкриванні квітів, причому швидкість росту може досягати 1-1,5 мм/хв. Через деякий час довжина тичинок в три-чотири рази перевищує початкову, вони виходять за межі квітки і звисають вниз. І лише після того, як порошинки виявляються знизу, вони розтріскуються. При цьому сам пильовик злегка згинається, утворюючи свого роду чашу, куди пилок і зсипається. Як результат – зерна не падають на землю, а спокійно чекають на порив вітру, щоб залишити пильовик.

Зверніть увагу! У деяких злаків квітконіжки перед цвітінням розчепіруються, формуючи між собою кут до 80°. Завдяки цьому пилок видувається вітром. Після закінчення періоду цвітіння квітки повертаються у вихідне положення.

Також становище суцвіття може змінюватися у граба, тополі та берези. Спочатку суцвіття «дивляться» вгору, але перед розкриттям пильовиків стрижень сережки висувається, а самі вони (суцвіття) звисають. Квітки віддаляються одна від одної і водночас стають доступними для вітру. Пилкові зерна падають на лусочки нижніх квіток, звідки і здуваються.

Деякі анемофільні рослини (за аналогією з ентомофільними) мають «вибухові» квітки. Так, в одного з різновидів кропиви тичинки в період дозрівання напружуються настільки, що після розкриття різко розправляються і позбавляються від зерен пильовиків, що лопнули. У такі моменти над квітками спостерігаються густі хмарки пилку.

Також зазначимо, що пилок вітрозапильних культур може розсипатися не завжди, а лише за умови сприятливої ​​погоди. На вулиці має бути відносно сухо, вітер має бути слабким чи середнім. Найчастіше для запилення найбільше підходить ранковий годинник.

Висновок

У результаті хотілося б кілька слів приділити висадженню вітрозапильних культур. Відразу обмовимося, що змішувати такі рослини не потрібно, оскільки кожен вид має свої пристосування і принципи. Всі злаки, як зазначалося вище, є анепофільними і всі вони зацвітають лише після того, як на деревах з'являється листя. Але злакові не «одинаки», вони ростуть групами – причому великими – у степах, луках і т. д. (іншими словами, на відкритому просторі).

А ось з кущами та деревами справи інакше: ці культури, виростаючи в лісах, знаходяться одна від одної на деякій дистанції.

Відео – Перехресне запилення вітром

Вступ.

Весна, особливо квітень і перша половина травня, - дуже вдалий час для екологічних досліджень рослин. У цей період, перехідний від зими до літа, можна побачити найрізноманітніші природні явища, до того ж у середній смузіРосії, де ми живемо, всі процеси йдуть настільки швидко, що багато з них можна простежити у розвитку, а іноді навіть від початку до кінця.
Навесні надзвичайно повно виявляється екологічна різноманітність угруповань, а деякі групи організмів тільки навесні і можна спостерігати, наприклад ефемероїди. Та й умови для дослідження сприятливі – у цей час, як правило, стоїть суха та тепла погода.
Вчені виділяють кілька груп квітучих навесні рослин: (Біологія в школі №2, 1998 // Первоцветы: науково-дослідний проект для школярів, стор. 67)
1) Ранні весняні рослини, що розвиваються і відцвітають ранньою весною, Незабаром за таненням снігу або навіть одночасно, задовго до розпускання листя у деревно-чагарникових порід і більшості трав'янистих рослин, календарно - квітень і перша половина травня (чубатка, гусяча цибуля, вітряка, фіалки).
2) Весняні рослини, що дають квіти слідом за першою групою або в момент їхнього відцвітання, календарно – у другій половині травня (кислиця, вороняче око, петрів хрест).
3) Пізньовесняні рослини, що розквітають вже на початку та другій декаді червня (ясенник запашний, майник дволистий, шипшина, жимолість та ін.) У цій роботі представлені результати з вивчення першої групи рослин, тобто. ранньовесняних рослин.

Мета роботи:вивчення ранньовесняних квітучих рослин та їх екологічних груп

Завдання:

• виявити види ранньовесняних рослин;
• визначити частоту їхньої зустрічальності;
• скласти гербарій;
• дати біологічну характеристику видів;
• встановити екологічні групи ранньовесняних квітучих рослин;
• визначити види рослин, які потребують охорони;
• сформулювати рекомендації щодо раціонального використання та охорони ранньовесняних рослин.

Дослідження проводилося за 2 кілометри на схід від села Козачого Прохоровського району, з 1 квітня по 10 травня.

Методика досліджень

Дослідження території щодо виявлення ранньовесняних квітучих рослин виконувалося маршрутним методом. Маршрути охоплювали східну територію околиці села і всі основні житла: лісові галявини, галявини, луки, канави вздовж доріг, пустирі. Дослідження проводились у період з 1 квітня по 10 травня, вихід на маршрут здійснювався двічі на тиждень.
У процесі роботи на маршруті вівся облік частоти даних рослин, облік вівся окомірно, всі види рослин були розділені на три групи: зустрічаються часто і рясно, зустрічаються помірно-часто і зустрічаються рідко.
Також, по ходу маршруту відзначалися місця проживання рослин та їх потреба у певних факторах середовища, для подальшого визначення екологічних груп.
Зроблено збір гербарних матеріалів. Трав'янисті рослини збиралися без підземних органів (крім тих, де це було необхідне визначення виду, наприклад хохлатка).
Складено план обстеженої території, на ньому показано місця зростання видів. Кожному виду дана коротка характеристиказроблено фотографії. Результати представлені у вигляді гербаріїв та таблиць.

Загальна характеристикаранньовесняних рослин.

Для нормальної життєдіяльності рослин необхідне сонячне світло. Саме на світлі відбуваються процеси фотосинтезу, коли з неорганічних речовин утворюються органічні, які потім використовують рослинами для свого розвитку.
У квітневому лісі дерева й чагарники ще одяглися листям, ні що заважає сонячному світлу проникати до землі. Саме це – основна причина того, що багато видів рослин у процесі еволюції «обрали» для свого розвитку ранню весну.
Крім того, земля після сходу снігу насичена вологою, яка теж є необхідною умовоюдля нормального розвитку рослинного організму.
Вже з моменту танення снігу в лісовому співтоваристві у багатьох рослин можна спостерігати вже розвинені стебла з молодими, злегка позеленілими листочками, а також сформовані бутони. Ця група рослин має ще одну особливість розвитку. У другій половині літа та восени у ранньовесняних квітучих рослин відбувається значне збільшення нирок відновлення з відокремленням закладених у них суцвіть. Темпи приросту точок наростають із наближенням осені. Протягом зимових місяціву квітках ранньовесняних рослин формуються як пилкові зерна, так і зародкові мішки. Без впливу протягом певного терміну знижених температур ранньовесняні рослини не розвиваються. Навіть у тих випадках, коли ґрунт у лісі промерзає по-справжньому, молоді частини рослин не замерзають. Це пояснюється тим, що температура замерзання клітинного соку у перезимовують рослин лежить значно нижче 0С. У зимуючих органах відбувається заміна крохмалю цукром. Концентрація цукру висока, точка замерзання нижче.
Усі ранньовесняні квітучі рослини багаторічники, багато хто відкладає запасні поживні речовини в бульбах, цибулинах, кореневищах, серцевій частині стебла для швидкого та раннього цвітіння.
«Прозорість» вільного від листя лісу рослини ще використовують для запилення. У голому весняному лісі ніщо не заважає вітру переносити пилок з чоловічих квіток (зібраних у сережки) на жіночі, що складаються з одних маленьких липких маточок. Це дуже характерно для дерев та чагарників, що квітнуть навесні. Цікаво ще одне явище для весняного лісу – вітрозапильні трави, наприклад ожика волосиста. Квітки у неї дрібні, непоказні, але відсутність інших трав і масове скупчення цих рослин дозволяє їй запилитися. Пилок легкий і дуже сухий.
Низькорослі комахи рослини залучають перших комах яскравими квітками. Хто помітить їхні квіти у сутінках літнього лісу? А навесні, коли нижні яруси лісу добре освітлені, тут найкраще помітні жовті (вітряниця), блакитні (фіалки), фіолетові (живучка, чубатка) і рожеві квітки.
Але найповніше використовують усі сприятливі весняні фактори невеликі рослинки, що виділяються в групу «ефемероїдів».
Ефемероїди- Це зовсім особлива група рослин, що має своєрідні місця проживання. Коротко кажучи, це ті рослини, які, маючи підземні органи, проходять свій щорічний вегетаційний період так само швидко, як і ефемери. Слово «ефемерний» асоціюється з чимось гарним, але швидкоплинним, недовговічним. У наших лісах їхнє «квапливе» життя пов'язане з різкою зміною світлового потоку. Якщо на початку травня освітленістю і температура в лісі можна порівняти з освітленістю і температурою на відкритих ділянках, то в розпал літа в лісі і темніше, і холодніше. Це перешкоджає як нормальному розвитку рослин, а й нормального життязапилювачів. (Біологія в школі. №1 1994 // Весняні явища в житті рослин, с.63)
Прикладом їх може бути різні видихохлаток, гусячих цибулів, ветрениц. Вони з'являються на світ відразу після сходу снігу. У цей час року досить прохолодно, але ефемероїди дуже швидко розвиваються. Через тиждень-другий вони вже цвітуть, а ще через два-три тижні вони вже дозрівають плоди з насінням. Самі рослини при цьому жовтіють, вилягають на землю, а потім їх надземна частина засихає.
Усі ефемероїди – багаторічні рослини. Після того, як надземна частина засихає, вони не вмирають. У ґрунті зберігаються їх живі підземні органи: бульби, цибулини, кореневища. Ці органи – вмістилища запасних поживних речовин. Саме за рахунок цього будівельного матеріалутак швидко і розвиваються ефемероїди навесні. При такому короткому вегетаційному періоді, та ще й при несприятливому весняному температурному режиміне можна накопичити багато поживних речовин, необхідні розвитку високих і потужних стебел і великого листя. Тому всі наші ефемероїди мають невеликі розміри. (Петров В.В. Рослинний світ нашої Батьківщини. М: Просвітництво, 1991 рік, с.63).
Є у багаторічних ранньовесняних квітучих рослин ще одна проблема – поширення насіння. На момент дозрівання їхнього насіння дерева та чагарники вже вкрилися листям, піднялися літні трави. Вітру в лісі практично немає, тому поширення насіння за його допомогою неефективне, та й до вовни тварин «не дотягтися». Немає в них часу і на дозрівання соковитих ягід, якими харчувалися б лісові тварини. А от кого завжди в лісі вдосталь, то це мурах. На плодиках або насінні цих рослин утворюються особливі м'ясисті придатки, багаті на олію. елайосоми (від грец. elaion-масло, soma-тіло), які і приваблюють мурах. Рослини, що розповсюджують своє насіння за допомогою мурах, називаються мирмекохорами. До мирмекохорів відносяться всі наші ефемероїди, а також приблизно 46% всіх лісових трав'янистих рослин. (Біологія у школі. №2, 1998 рік, с.70).

Результати досліджень

У ході проведеної дослідницької роботибуло виявлено 17 видів ранньовесняних квітучих рослин:
1.Береза ​​бородавчаста.
2.Вероніка діброва.
3.Ветрениця лютична.
4. Гусячий лук.
5.Дуб черешковий.
6.Живучка повзуча.
7.Зірчатка діброва.
8.Клен ясеняволистий.
9.Конвалія травневий.
10. Ліщина звичайна.
11.Мати-й-мачуха.
12.Ожика волосиста.
13Сочівник весняний.
14.Тополь тремтячий (осика).
15. Фіалка собача.
16.Холотка щільна.
17. Черемха звичайна.

Вивчивши особливості даних рослин, я розділила їх на екологічні групи 1) по відношенню до світла; 2) стосовно зволоження;
3) за способом запилення; 4) ефемероїди; 5) за життєвими формами.

за по відношенню до світла прийнято виділяти три основні групи рослин: 1. геліофіти- (Від грец. «Геліос» - сонце, «Фітон» - рослина) рослини відкритих просторів, добре освітлених місцепроживання; 2. факультативні геліофіти- види, які можуть жити при повному сонячному освітленні, але переносять і деяке затемнення;

3. сціофіти-(Від грец. «Скіа»- тінь) види які не ростуть на відкритих просторах. (Життя рослин, т.1 М: Просвітництво 1997, с.65). Ці три категорії рослин, звичайно, не різко розмежовані. Не завжди виростання рослин у освітлених місцях (або затінених) свідчить про їхню дійсну потребу у світлі.

за по відношенню до зволоження.
Рослини по здатності утримувати вологу поділяються на

1. Пийкілогідридніці рослини легко поглинають і легко втрачають воду, переносять тривале зневоднення. Як правило, це рослини зі слабо розвиненими тканинами (мохоподібні, папороті, водорості). 2. Гомойогідриди– рослини здатні самі підтримувати постійний вміст води у тканинах, у тому числі виділяють різні екологічні групи (Життя рослин, т.1, с.76):
- гідатофіти- водні рослини цілком або майже повністю занурені у воду;
- гідрофіти– водоназемні, прикріплені до ґрунту біля водойм і на рясно зволоженому ґрунті далеко від водойм;
- гігрофіти– рослини живуть на рясно зволожених ґрунтах та за високої вологості;
-мезофіти– рослини, що мешкають при достатньому зволоженні;
- ксерофіти– рослини, здатні добувати вологу за її нестачі, обмежувати випаровування води чи запасати воду.
Екологічні групи ранньовесняних квітучих рослин по відношенню до світла та зволоження.

Аналізуючи зібрані дані, представлені в таблиці, всі ранньовесняні квітучі рослини, які я виявила. мезофіти, і всі ці рослини є геліофітами, за винятком сочевичника весняного, вітриці лютичної - вони сціофіти.

за способу запилення
Усе ранньоквітучі рослинивідносяться до перехресно запилюваного вітру і комах. Зацвісти рано треба для успішного запилення, особливо вітрозапильних, коли ще немає листя на деревах і чагарниках. Чоловічі суцвіття в багато разів можуть перевищувати за розмірами жіночі поодинокі або зібрані в групи квітки, щоб виробляти якомога більше дрібного, сухого та дуже легкого пилку. Про таке цвітіння говорять – рослина «пиле».
Ефемероїди

Рослини, що швидко проходять свій щорічний вегетаційний період.

Екологічні групи ранньовесняних квітучих рослин за способом запилення та тривалості вегетаційного періоду.

за життєвих форм.
Термін «життєві форми» було введено у 80-х роках 19 століття відомим датським ботаніком Є. Вармінгом – одним із основоположників екології рослин. Вармінг розумів під життєвою формою «форму, в якій вегетативне тіло рослини (індивіда) і знаходиться в гармонії із зовнішнім середовищем протягом усього його життя, від колиски до труни, від насіння до відмирання» (Життя рослин, т.1 с.88) . Говорячи про гармонію рослини з довкіллям, мається на увазі історично вироблені під час еволюції пристосованості рослин до комплексу зовнішніх чинників, які панують у його поширення.
Найбільшу популярність серед ботаніків має класифікація життєвих форм, запропонована датським ботаніком К. Рауінкер (Життя рослин, т.1 с.91). Він виділив одну ознаку - розташування точок відновлення від поверхні землі, з яких розвиватимуться нові пагони:
1.Фанерофіти(грец. «фанерос» - відкритий, явний) – у цього типу рослин точки відновлення зимують відкрито, досить високою. Вони захищені спеціальними нирковими лусками. Це все дерева та чагарники.
2. Геофіти(грец. «Геос» - земля) – нирки відновлення зберігаються у землі. Надземна частина на зиму відмирає. Нові пагони розвиваються з нирок, що знаходяться на цибулинах, бульбах або кореневищах, що зимують у ґрунті.
3. Гемікриптофіти(грец. «гемі» -напів-, і «крипто»- прихований) - це трав'янисті рослини, нирки відновлення яких знаходяться над рівнем ґрунту, часто під захистом опалого листя та інших рослинних решток.

4. Х амефіти(точки поновлення па висоті 20-30 см. над землею)

5. Т іерофіти(Нірки відновлення в насінні). Але таких ранньовесняних квітучих рослин я не виявила.

Під час проведення роботи я проводила окомірний облік частоти видів, який відобразила в таблиці.

Висновки.

На підставі проведеного дослідження:

1.Було виявлено 17 видів ранньовесняних квітучих рослин.
2.Більшість цих рослин зустрічаються помірно-часто і часто на території околиці села.
3.Основними екологічними групами цих рослин є:
- по відношенню до світла – геліофіти;
- По відношенню до вологи - мезофіти;
- за способом запилення – вітрозапильні та комахозапильні,
- за життєвими формами – фанерофіти, геофіти, гемікриптофіти.
4. Виявлено наявність ефемероїдів.
5.Серед ранньовесняних рослин не виявлено.

Висновок.

У ході моєї дослідницької роботи я не виявила рідкісні та охоронювані види серед ранньовесняних квітучих рослин. Проте вони потребують охорони. З'являючись першими після тривалої зими, вони привертають до себе особливу увагу, що призводить до масового збору, особливо ті види, які мають красиві квіти(чубатки, вітряниці, сочевичники). Від необдуманого збору їх може врятувати роз'яснювальна робота, і серед дітей, а й дорослих. Багато представлених у цій роботі видів є лікарськими. Дуже важливо, щоб і ці рослини не потрапили до списків зникаючих.
Свою роботу я маю намір продовжити, тому що мені здається, що я познайомилася ще не з усіма рослинами цієї групи.
Результатами моєї роботи можуть скористатися учні 6 класу щодо вивчення рослинності нашого краю на уроках біології.

Список використаної литературы.
1. Життя рослин. За редакцією Федорова А.А. М: Просвітництво, 1974.
2. Петров В.В. Рослинний світ нашої Батьківщини. М: Просвітництво, 1991.
3. Тихомиров В.М. Визначник найвищих рослин Ярославської області. Ярославль, Верхнє - Волзьке книжкове видавництво, 1986.
4.Біологія у школі №1. 1994 р. // Шипунов А.Б. Весняні явища у житті рослин.
5.Біологія у школі №2. 1998 / / Клепіков М.А. Першоквіти.
6.Біологія у школі №2. 2002 / / Анциферов А.В. Ранньовесняна екскурсія із шестикласниками.

Як кінцеве завдання типової квітки виступає формування плодів і насіння. Для цього потрібні два процеси. Першим є. Після нього відбувається власне запліднення – з'являються плоди та насіння. Розглянемо далі, які є .

Загальні відомості

Запилення рослин - етап, на якому здійснюється перенесення дрібних зерен з тичинок на рильці Воно тісно пов'язане з іншою стадією розвитку культур – формуванням органу розмноження. Вченими було встановлено два види запилення: аллогамію та автогамію. При цьому перша може здійснюватися двома шляхами: гейтоногамією та ксеногамією.

Характеристики

Автогамія – шляхом перенесення зерен з тичинок на рильці одного органу розмноження. Інакше кажучи, одна система самостійно здійснює необхідний процес. Аллогамія - перехресне перенесення зерен з тичинок одного органу на рильці іншого. Гейтоногамія передбачає запилення між квітками однієї, а ксеногамія – різних особин. Перша генетично схожа на автогамію. У цьому випадку має місце лише перекомбінація гамет в одній особині. Як правило, таке запилення характерне для багатоквіткових суцвіть.

Найсприятливішою за своїм генетичним ефектом вважається ксеногамія. Таке запилення квіткових рослинсприяє збільшенню можливостей перекомбінації генетичних даних. Це, своєю чергою, забезпечує підвищення внутрішньовидового розмаїття, наступної пристосувальної еволюції. Тим часом, автогамія має важливе значення для стабілізації видових ознак.

Способи

Метод запилення залежить від агентів перенесення зерен та структури квітки. Аллогамія і автогамія можуть здійснюватися за допомогою тих самих факторів. Ними зокрема виступають вітер, тварини, людина, вода. Найбільшою різноманітністю відрізняються способи при аллогамії. Виділяють такі групи:

1. Біологічні – здійснюється за допомогою живих організмів. У цій групі виділяють кілька підгруп. Класифікація здійснюється залежно від переносника. Так, здійснюється (ентомофілія), птахами (орнітофілія), кажанами (хіроптерофілія). Існують і інші способи - за допомогою молюсків, ссавців та ін. Однак вони виявляються в природі досить рідко.
2. Абіотичні - пов'язані з впливом небіологічних чинників. У цій групі розрізняють перенесення зерен з допомогою вітру (анемофілію), води (гідрофілію).

Способи, якими здійснюється, вважаються адаптаціями до конкретних навколишніх умов. У генетичному плані менш важливі, ніж типи.

Пристосування рослин до запилення

Розглянемо першу групу методів. У природі, зазвичай, зустрічається энтомофилия. Еволюція рослин та переносників пилку проходила паралельно. Ентомофільні особини легко виділяються серед інших. У рослин та переносників є взаємні пристосування. У деяких випадках вони настільки вузькі, що культура не може самостійно існувати без свого агента (або навпаки). Комах приваблює:

1. Колір.
2. Їжа.
3. Запах.

Крім цього, деякі комахи використовують квіти як притулок. Наприклад, вони ховаються там уночі. Температура в квітці вища, ніж у зовнішнього середовища, кілька градусів. Існують комахи, які самі розмножуються у культурах. Наприклад, оси-хальциди використовують для цього квіти.

Орнітофілія

Запилення птахами спостерігається переважно у тропічних районах. У поодиноких випадках орнітофілія має місце в субтропіках. До ознак квіток, що привертають птахів, можна віднести:

1. Відсутність запаху. У птахів досить слабкий нюх.
2. Віночок має переважно помаранчевий або червоний колір. У поодиноких випадках відзначається синє або фіолетове забарвлення. Варто сказати, що птахи легко відрізняють ці кольори.
3. Велика кількість слабоконцентрованого нектару.

Птахи часто не сідають на квітку, а запилюють, зависаючи поруч із нею.

Хіроптерофілія

Кажани запилюють переважно тропічні чагарники та дерева. У поодиноких випадках вони беруть участь у перенесенні зерен на трави. Кажани запилюють квіти вночі. До ознак культур, які залучають цих тварин, відносять:

1. Наявність флуоресцентного білого або жовто-зеленого забарвлення. Вона також може бути коричневою, в окремих випадках фіолетової.
2. Наявність специфічного запаху. Він нагадує секрети та виділення мишей.
3. Квітки розпускаються вночі чи ввечері.
4. Великі частини звисають з гілок на довгих квітконіжках (баобаб) або розвиваються безпосередньо на стовбурах

Анемофілія

Запилення приблизно 20% рослин помірної лінії здійснюється за допомогою вітру. На відкритих площах (у степах, пустелях, полярних територіях) цей показник значно вищий. Анемофільні культури мають такі ознаки:

Анемофільні культури часто формують великі скупчення. Це значно збільшує шанси на запилення. Як приклади виступають березові гаї, діброви, зарості бамбука.

Гідрофілія

Таке запилення досить рідко зустрічається у природі. Це обумовлюється тим, що вода не є звичайним середовищем проживання культур. У багатьох перебувають над поверхнею та запилюються переважно комахами або за допомогою вітру. До ознак гідрофільних культур можна віднести:

Автогамія

У 75% рослин присутні двостатеві квітки. Це забезпечує самостійне перенесення зерен без зовнішніх носіїв. Автогамія часто буває випадковою. Це має місце особливо за несприятливих умов для переносників.

Автогамія базується на принципі "краще самостійне запилення, ніж взагалі ніякого". Такий тип перенесення зерен відомий у багатьох культур. Як правило, вони розвиваються в несприятливих умовах, на територіях, де дуже холодно (тундра, гори) або дуже спекотно (пустеля) і відсутні переносники.

У природі, тим часом, трапляється і регулярна автогамія. Вона стала і вкрай важлива культур. Наприклад, самозапиляються такі рослини, як горох, арахіс, пшениця, льон, бавовник та інші.

Підтипи

Автогамія може бути:

Клейстогамія виявляється у різних систематичних групах культур (у деяких злаках, наприклад).

Квітки вітрозапильних рослин дуже численні і дрібні, при цьому вони виробляють багато пилку. Як правило, це непоказні квітки, зібрані в невеликі малопомітні суцвіття. Найчастіше вітрозапильні рослини виростають великими групами, серед них можна знайти як трави, так і дерева з чагарниками. Одна рослина може давати мільйони пилкових зерен. У деяких вітрозапильних дерев квітки з'являються ще до того, як розпустилося листя.

У вітрозапильних рослин пилок легкий, дрібний і сухий, тичинки зазвичай мають довгу тичинкову нитку, а пильовик винесений за межі квітки. Рильця маточок кудлаті і довгі, так вони краще вловлюють порошинки, що літають у повітрі. У комахоопильних рослин квіти великі, одиночні, часто вони яскраво забарвлені. У глибині квітки виробляється солодкий нектар, пилок і шорстка, вона легко до волохатого тіла комахи.

Квітки, запилені вітром, майже повністю позбавлені аромату, нектару та забарвлення. При цьому відсутні склеювальні речовини, а пилок майже завжди має гладку поверхню. Хоча вітрозапильні квіткиможуть часто відвідуватися комахами, ці переносники не грають для рослин великої ролі.

Пристосування для запилення комахами

Важлива ознака комахи рослини - наявність нектарників, квітки можуть мати запах, привабливий для різних комах, або пахнути особливо сильно в певний час доби.

Структура багатьох квіток збігається за розмірами та формою з будовою тіла комахи, що є його запилювачем. Деякі еволюційно розвинені квітки утворюють складні проходи та пастки, що змушують комах проникати в них і виходити назовні потрібним шляхом, особливо це характерно для орхідних. В результаті пильовик і торкаються тіла переносника в необхідних для запилення точках і строгої послідовності.

Пристосування для запилення вітром

Поширення є некерованим процесом, при цьому велика ймовірність того, що пилкові зерна потраплять на рильці власної квітки. Для рослини - небажане явище, тому у вітряних квіток розвинені численні пристосування, що перешкоджають йому.

Квітки багатьох вітрозапильних рослин роздільностатеві. У деяких злаків при розкритті квітки тичинки починають дуже швидко рости, пильовик згинається, утворюючи своєрідну чашу, куди висипається пилок. Таким чином, вона не падає вниз на ґрунт, а чекає на порив вітру.

Перейти до змісту розділу:Основи поведінки тварин
* Пристосування квіток до різних тваринних запилювачів
* Комахи запилювачі
* Запилення птахами та тваринами
* Запилення квітів кажанами
* Запилення рослин (орхідеї)

Запилення рослин

Запилення – життєво важливий процес для всіх квіткових рослин, і природа чимало подбала про те, щоб він проходив успішно. Листяні дерева, ясен дерево – інші листяні дерева.

На відміну від тварин, рослини не можуть пересуватися в пошуках партнера, і їм доводиться покладатися на допомогу зовнішніх сил (вітру, води, комах), щоб передати пилок іншій рослині (або іншій своїй частині) для створення нового насіння.

Запилення таке важливе для рослини тому, що від нього залежить збереження виду. А перехресне запилення - коли пилок переноситься на рильці іншої квітки, на тій же рослині або іншій, але того ж виду - може призвести до мутацій, які допоможуть цьому виду краще пристосуватися до навколишнього середовища.

Запилення вітром

Запилення вітром, коли невагомий пилок переноситься з потоками повітря, дуже поширене у природі. Так запилюються багато дерев, як, наприклад, дуб, ясен і сосна, а також кукурудза та злакові. Запилювані вітром рослини змушені виробляти величезну кількість пилку, щоб збільшити шанси її попадання на рильці відповідної рослини. Пилок повинен бути дуже легким, щоб "плисти" повітрям; вона майже невагома. Якщо струснути дозрілу сережку ліщини, квітучу гілку хвойного дереваабо тимофіївку лучну, ви побачите в повітрі цілу хмару пилку. У деяких рослин є крихітні повітряні бульбашки, які допомагають пилку довше протриматися на вітрі.

Запилення комахами

Як правило, квіти рослин, запилюваних комахами, дуже яскраві і мають сильний аромат. Якщо окремі квіточки занадто малі, вони групуються в суцвіття або розташовуються в оточенні різнокольорового листя під назвою приквітка, щоб привернути увагу комах. "Квіти" мексиканського чагарника пуансетії насправді є приквітником, що привертає увагу комах до досить непримітних кольорів. Пилкові зерна запилюваних комахами квітів зазвичай більші і шорсткіші, ніж у квітів, що запилюються вітром. Вони можуть бути клейкими, щоб прилипати до комах.

Адаптація до комах

У рослин, запилюваних комахами, можна спостерігати надзвичайно дотепні та винахідливі прийоми адаптації до них. Рослини з відкритими (наприклад, маргаритки) або чашоподібними (лютики) квітами влаштовані так, що можуть скористатися послугами всіх комах, чи то бджола, жук чи мураха, а іноді вони не гидують і допомогою дрібних тварин, що доторкнулися до квітки. Комаха може струсити пилок з пильовика на рильці або перенести його на іншу квітку. Деякі квіти більш розбірливі і можуть запилюватися лише одним видом комах. Квіти люпину, запашного горошкута їхніх найближчих родичів влаштовані так, що розкриваються під вагою комахи, що сів до них на "крильця", і випускають тичинки та приймочки, що труться за тільце гостя. У деяких рослин квіти можуть запилити тільки комахи з довгим хоботком, такі як метелики та бджоли. Прикладом такої рослини може бути яснотка біла. Щоб дістатися до нектару, захованого на дні квітки, комахи доводиться просовувати голову глибоко всередину і тісно притискатися до нижньої пелюстки. Декор інтер'єру – атмосфера Вашого будинку.

У цей час пильовик або рильце, розташовані у верхніх пелюстках, притискаються до спинки комахи. У деяких рослин з перехресним запиленнямспочатку з квітки з'являється пильовик, і тільки коли весь пилок висиплеться, виглядає рильце, щоб саме воно, а не пильовики, прийшло в безпосередній контакт з комахою. Запилення комахами - це основний вид запилення квітів, однак у тропіках Австралії та Південної Америки досить поширене запилення птахами. Це головним чином колібрі, і часто вони не більше джмеля. Вони смокчуть нектар закритим дзьобиком, використовуючи мову як поршень.

Водне запилення

Це найрідкісніший вид запилення, але він є основним для суто водних квітучих рослин – наприклад, зостери (морської трави). Їх ниткоподібний пилок з питомою вагою, що відповідає щільності морської води, може плавати на будь-якій глибині, поки її не захопить схоже на пір'ячко рильце.