Используя информационные ресурсы подготовьте сообщение о типах опыления растений

Обновлено: 24.07.2024

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

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

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

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

Признаки самоопыляющихся растений

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

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

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

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - курсы биологии в Москве

Что такое опыление? (кратко)

Опыление — это тот процесс, который позволяет растением размножаться. Он представляет собой перенос пыльцы с тычинок одного растения на рыльце пестика другого. При этом та самая пыльца может переноситься на одно и то же растение либо же на совершенно иного вида.

Типы опыления

Выделяют 2 типа опыления: перекрестное и самоопыление.

При самоопылении происходит следующий процесс: пыльца с тычинок попадает на пестик аналогичного цветка. Часто данное опыление осуществляется еще до того, как цветок полностью распустился.

С точки зрения эволюции и науки это наименее выгодный способ размножения растения. Оно не предусматривает генетического разнообразия, как во время перекрестного опыления. Однако самоопыление может быть единственным выходом к размножению в неблагоприятных условиях окружающей среды.

Таким способом размножаются всего 10% растений, среди которых выделяют овес, горох, пшеницу, фасоль, фиалку, помидор.

Перекрестное опыление предусматривает попадание пыльцы на совершенно другое растение. Получается, что в образовании нового растения берут участие два родительских представителя. Представители, которые размножаются перекрестным опылением, обладают специальными приспособлениями, которые препятствуют самоопылению (пестиками и тычинками разной длины).

Стоит отметить, что перекрестное опыление возможно только при воздействии посредника, переносящего пыльцу с одного цветка на другой. Ими могут выступать:

Насекомые. Их привлекают приятный запах, нектар, яркие лепестки растения. Когда насекомое садится, то пыльца прилипает к лапкам. Перелетая на другое растения, та самая пыльца может попасть на пестик и произойдет опыление. Из сформировавшихся семян прорастет новое растение. Кроме насекомых данную роль могут выполнять летучие мыши, колибри. Опыление насекомыми примеры — обычно это пчелы, осы, реже муравьи, моли, жуки, мухи и бабочки.

Ветер. Опыление ветром встречается реже, и такие растения называются ветроопыляемыми. К ним относят: злаки, иву, березу, тростниковые заросли, шелковицу, ольху, орех, кукурузу, тополь. Ветроопыляемые растения отличаются своими приспособлениями — длинными тычинками, мелкими цветками, длинными пестиками. Обычно цветки возвышаются над растением или же цветут до распускания листьев.

Вода. Она также может переносить пыльцу покрытосеменных растений.

Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, какие существуют виды опыления.

Цветок является сложным органом растения. Он состоит из таких частей: цветоножка, цветоложе, околоцветник (чашечка и венчик), тычинка и пестик (бывает один и несколько).

Цветоножка представляет собой тонкий боковой побег с междоузлием. В его узле и находится цветок. В завершении цветоножки можно увидеть расширение, которое и создает цветоложе.

Цветоложе – это главная ось цветка. Оно состоит из одних узелков, в которых расположены все части цветка.

Ниже узелков находятся чашелистики. Они образуют чашечку, а над ними расположены лепестки, формирующие венчик. Эти чашелистики и лепестки защищают пестик и тычинку цветка, поэтому их еще называют покровными листочками.

Совокупность венчика и чашечки еще называют околоцветником. Он не только защищает пестик и тычинки от вредных воздействий внешней среды, но и благодаря своей яркости выполняет функцию привлечения насекомых, которые опыляют цветок.

На вершине цветоложа находится пестик. А под лепестками, выше по цветоложу, расположены тычинки. Они состоят из пыльника и тычиночной нити. В самом пыльнике происходит образование пыльцы, которая под микроскопом выглядит, как скопление большого количества пыльцевых зерен.

Пестик состоит из завязи, столбца и рыльца. Нижней частью пестика является завязь, в которой содержатся семязачатки. В них и формируются яйцеклетки – женские половые клетки. Чуть выше завязи расположен столбик с рыльцем, на которое попадает пыльца.

№ 2. Какими признаками обладают ветроопыляемые растения? Приведите примеры.

Цветы ветроопыляемых растений отличаются морфологическими особенностями. Они часто собраны в небольшие плотные соцветия. Пестики и тычинки у них также отличаются. Например, рыльца пестиков разветвленные и длинные, а пыльники тычинок находятся на длинных тычиночных нитях, которые свисают с цветка.

Такими растениями являются: орех, осока, береза, ольха, дуб.

№ 3. Используя гербарные экземпляры, живые растения, определите типы соцветий.

Типы соцветий зависят от семейства гербарных растений. Это могут быть простые соцветия (колос, початок, щиток, корзинка, кисть) и сложные соцветия (сложная кисть, сложный зонтик, сложный щиток, сложный колос).

№ 4. Для чего во время цветения плодовых деревьев в садах ставят ульи с пчелами?

Пчелы – это насекомые-опылители. Они переносят пыльцу на своих лапках с одного растения на другое, тем самым помогают опылению цветков. В садах ульи с пчелами ставят для того, чтобы улучшить опыление фруктовых деревьев, кустов и прочих растений. Это ускоряет завязывание плодов.

Опыление является необходимым условием для процесса оплодотворения, который происходит в цветке. Существует два типа опыления растений. Первый тип – самоопыление. Под ним подразумевается способ, когда пыльца переносится в пределах определенного цветка. Также различают и несколько форм самоопыления. Среди них: автогамия – рыльце цветка опыляется пыльцой этого же цветка, и гейтоногамия (или соседственное опыление) – рыльце цветка опыляется пыльцой других цветков. Еще одна форма – клейстогамия – опыление происходит в закрытых, еще нераспустившихся цветках.

Второй тип – перекрестное опыление или ксеногамия. При нем перенос пыльцы происходит между цветками разных особей. Это основной тип опыления и он свойственен их подавляющему большинству. Оно осуществляется несколькими способами: с помощью агентов неживой природы (ветер, вода) и с помощью насекомых, птиц, летучих мышей.

Стр. 67

Параграф 12. Плод. Разнообразие и значение плодов

Вспомните

№ 1. Что цветок – генеративные орган растения.

Цветок является генеративным органом растения, который представляет собой видоизмененный спороносный побег.

№ 2. Что в завязи формируются семязачатки, а в пыльниках – пыльца.

Завязь – это нижняя, замкнутая, полая часть пестика, несущая и защищающая семязачатки. В ней может располагаться от одного до нескольких тысяч семязачатков. Внутри нее происходит мегаспорогенез и мегагаметогенез.

Пыльник – это верхняя расширенная фертильная часть тычинки. Сам пыльник состоит из двух половинок, которые соединены связником.

№ 3. Что после опыления и оплодотворения из цветка развивается плод с семенами.

Попадая на рыльце пестика и под воздействием всех питательных веществ, которые выделяются пестиком, пыльца начинает прорастать. Сначала образуется пыльцевая трубка, которая внедряется в ткань рыльца. Далее кончик пыльцевой трубки выделяет вещества, которые размягчают ткань рыльца и столбика. Также в формировании пыльцевой трубки берет участие и сифоногенная клетка. После того, как в зародышевый мешок проникает кончик пыльцевой трубки, он лопается и спермии проникают внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, в результате чего развивается диплоидная зигота.

Весенний воздух наполнен цветочной пыльцой. Её частички настолько малы, что обычный человек этого не замечает. Необходимо проявиться сезонной аллергии, чтобы в перерывах между чиханием и кашлем положить начало пристальному рассмотрению каждого цветка. Если в мае понюхать ветку яблони или вишни, усыпанную бело-розовыми соцветиями, нос станет жёлтым и сообщит, что к опылению всё готово, поэтому жизнь будет продолжаться.

Основные термины

Природа разумно распределила роли: тычинки являются мужскими органами, пестики и семяпочки — женскими. Новая жизнь в виде семени образуется при условии удачного захвата пыльцы и своевременного оплодотворения. Выделяют два основных типа опыления растений:

Во всех случаях, когда цветки свободно опыляются своей пыльцой, говорят об идиогамии или самоопылении. Вариантом считается форма гейтоногамии — соседственного опыления, когда в пределах одного растения пыльца на рыльце попадает от разных цветков той же особи. К самоопылителям относятся ячмень, пшеница, овёс, горох и просо — их бутоны не раскрываются до конца, но даже мелкие и невзрачные цветки дают полноценные семена. Самоопыление на постоянной основе считается тупиком развития, когда процессы микроэволюции затухают, а вид расщепляется на чистые линии.
Участие специального посредника, который доставляет пыльцевые зёрна от тычинок к рыльцам пестиков между цветками различных особей, делает опыление перекрёстным или ксеногамией. Это основной тип размножения для однодомных и двудомных растений: в соцветиях обнаруживается разделение полов или в популяции равноправно сосуществуют одно- и двуполые цветки.

Обмен генами и интеграция возможных мутаций помогают виду лучше приспосабливаться к окружающей среде, поддерживают высокий уровень жизнеспособности популяции, отвечают за целостность и единство сообщества. Создаётся широкое поле деятельности для естественного отбора. Положительные и отрицательные стороны обоих типов приводятся в таблице:

Наименование	Достоинства	Недостатки	Примеры
Самоопыление	Адаптация к неблагоприятным условиям. Позволяет оперативно восстановить популяцию однолетних растений	Малое количество семян. Слабое потомство	Кукуруза, пшеница, фиалка
Перекрёстное опыление	Разнообразие способов переноса пыльцы. Яркая окраска и сильный запах цветов	Зависимость от внешних факторов. Исчезновение опылителей сокращает популяцию. Особые требования к расположению и форме цветков	Маргаритка, лютик

Если перекрёстное опыление происходит при помощи живых организмов, его считают биотическим, а насекомые или животные, участвующие в нём, носят название агентов опыления или опылителей. Биотическими считаются энтомофилия, зоофилия и искусственное опыление, во всех остальных случаях речь идёт об абиотических процессах — анемофилии и гидрофилии.

Энтомофилия — работают бабочки

Опылителями выступают насекомые: осы и пчёлы из улья, реже — муравьи, жуки, улитки, бабочки и мухи. Для этого двуполые растения стараются их привлекать: запасаются сладким нектаром, берут на вооружение приятные запахи, кричащую окраску и крупные размеры соцветий. Насекомые легко переносят липкую пыльцу с одного цветка на другой, обеспечивают продолжение рода калины и гречихи, ромашки и шалфея, молочая и мака.

Зоофилия — не обойтись без лемура

Процесс происходит при активном участии животных, относящихся к группе позвоночных. Различают орнитофилию, где роль агентов опыления играют птицы (нектарницы, близкие родственницы воробьёв, уникальные вертолётики колибри или медососы с особыми щёточками на языке) и хироптерофилию, когда за дело берутся насекомоядные летучие мыши, мелкие обезьяны, австралийские сумчатые грызуны или мадагаскарские лемуры. Зоофилией характеризуются тропические растения с яркими призывно окрашенными цветами.

Искусственный процесс

Для нужд овощеводства, плодового и декоративного садоводства или лесного хозяйства пыльцу с тычинок на пестики переносят специально обученные люди. Чтобы не отстать от матери-природы, они используют различные приспособления. Эти агротехнические приёмы широко применяются для скрещивания и получения новых видов и сортов растений.

Простейший пример — дополнительное опыление ржи: два человека хватаются за концы верёвки, растягивают их и движутся по ржаному полю, касаясь цветущих растений. От сотрясения пыльца осыпается с тычинок и легко оказывается на рыльцах пестиков. Существенно повысить урожайность позволяет обработка порядка 10% цветков, проведённая в первой половине сухого солнечного дня при температуре не выше +30 °C.

Анемофилия и гидрофилия

Гидрофилия — опыление с участием воды, а иногда ему на помощь приходят и слизни. Немногочисленные гидрофильные растения (элодея и взморник, наяда и руппия) имеют нитевидную пыльцу или рыльца, раскрывают пыльники под водой, где и создаются наилучшие условия для продолжения рода.

Значение опыления нельзя переоценить: ему отводится важнейшая роль в размножении любых цветковых растений — от малых причудливых форм до гигантских деревьев. До 80% представителей биологического царства относятся к биотическому типу опыления, а из оставшихся двадцати около 19% опыляются ветром.

Описание механизма

Цветковые растения получили своё название, потому что имеют морфологический орган — цветок, способный к половому размножению и привлечению опылителей. Для образования завязей, формирования плодов и развития семян первым условием является опыление, то есть перенос частиц пыльцы. Природа позаботилась о том, чтобы всё проходило успешно.

Но чаще всего опыление осуществляют разные насекомые. Чтобы привлечь внимание, растения окрашиваются в очень яркие цвета и источают сильный аромат. Если их размеры малы, они группируются в пышные соцветия или окружают себя разноцветными листьями — прицветником, как это делает мексиканская красавица пуансеттия. По сравнению с теми, что опыляются ветром, пыльцевые зёрна таких цветов обычно более крупные, шероховатые и клейкие, чтобы уверенно прилипать к насекомым.

Для привлечения опылителей медовые железы растений специально выделяют нектар — сок, богатый различными сахарами (в основном это сахароза и фруктоза). Кроме того, в состав входят:

кислоты (аспарагиновая и глютаминовая);
минеральные соли;
ферменты;
ароматические компоненты.

Нектары безобидных рододендронов, багульников, азалии и чемерицы содержат токсичные вещества, а ядовитых белены, болиголова, олеандра и наперстянки — относительно безопасны. Растения вырабатывают неодинаковые объёмы нектара, например, единичный цветок малины — чемпион в этом отношении, но для учёта общего количества продукта на заданной площади учитывают ещё и численность цветков в соцветии.

Осы, бабочки и шмели охотно употребляют нектар в пищу. Медоносныепчёлы, собирая и пряча его в соты улья, производят мёд. Акации специально выделяют сладкий секрет для привлечения муравьёв, защищающих древесину от зубов травоядных животных. Спектр опылителей может быть широким (эуфилия), подчиняться опылению несколькими родственными или только определённой жизненной формой (олигофилия) или требовать один вид насекомых (монофилия).

Если говорят, что опылитель обладает полилектией, это свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне приспособленности к опылению, он способен обслуживать представителей различных семейств. Посещение ограниченной группы, состоящей из одного семейства или растений с однотипными соцветиями, свидетельствует о наличии олиголектии. В случае монолектии опылитель обязательно питается одним видом или родом растений и опыляет только их.

После этого наступает очередь оплодотворения, которое происходит у всех по-разному: чаще период длится несколько недель, но иногда для полноценного слияния половых клеток требуются месяцы. Пыльца, находящаяся на рыльце, для этого должна созреть, обладать достаточной жизнестойкостью и иметь сформированный женский гаметофит (зародышевый мешок). В него и проникает пыльцевая трубка, растущая в направлении завязи через семенной зачаток.

Оказавшись возле яйцеклетки, она спешит разорваться и высвободить два спермия: один соединяется с яйцеклеткой и даёт жизнь зародышу, второй сливается с диплоидным ядром, образуя триплоидную клетку и формируя эндосперм. Такое двойное оплодотворение позволяет получить семя, защищённое кожурой, а из завязи затем возникнет желанный плод.

Примеры в окружающей природе

От опыления зависит сохранение вида, поэтому так важно, чтобы всё проходило успешно. Растения, в отличие от животных, не могут самостоятельно передвигаться в поисках партнёра для размножения и вынуждены уповать на помощь союзников — ветра, воды или живых существ. Самоопыляющимся растениям присущи следующие отличительные признаки:

цветки не имеют запаха и не выделяют нектара;
пестики располагаются ниже тычинок;
пыльца созревает ещё на стадии бутонизации, и опыление осуществляется в нераспустившемся цветке, как у гузмании или арахиса.

Мужские деревья двудомных тополя и облепихи интересны только цветками с пыльцой, а женские особи плодоносят. В случае тополя пушистые семена — продукт жизнедеятельности женских деревьев. Если высаживать для озеленения исключительно мужские черенки, можно навсегда избавиться от надоедливого пуха. Оранжевые плоды облепихи дают только женские кусты, но если рядом не посадить мужское растение, то урожая не будет, а обычное соотношение составит 10:1.

Читайте также: