Пристосування в квіткових рослинах для перехресного запилення

Квіткові рослини і бджоли еволюціонували одночасно. Безсумнівно, що на еволюцію квіткових, якими ми їх тепер знаємо, великий вплив зробили бджоли. Встановлено, що існування більшості квіткових рослин (приблизно 90% видів) неможливо без комах-запилювачів, основними серед яких є бджоли. Перехресне запилення, т. Е. Перенесення пилку з квітки однієї рослини на квітку іншого рослини того ж виду, сприяє виживанню і процвітанню видів. В процесі еволюції у рослин виробився цілий ряд пристосувань, що перешкоджають самозапилення і забезпечують перехресне запилення.

Одне з пристосувань, що перешкоджають самозапилення, - просторове розділення чоловічих і жіночих генеративних органів (маточок і тичинок). У дводомних рослин цей поділ яскраво виражено: на одних рослинах розвиваються тільки чоловічі квітки з тичинками, а на інших - тільки жіночі з маточки (наприклад, полуниця, верба, коноплі). В однодомних рослин чоловічі і жіночі квітки розвиваються на одній рослині, але вони одностатеві (вони мають або тичинки, або маточки, як, наприклад, у огірка, гарбуза, дуба). У рослин з двостатеві квітками виробився інший, більш складний механізм, що перешкоджає самозапиленню. Наприклад, у гречки в квітках одних рослин тичинки довгі, а товкач короткий, а в квітках інших рослин, навпаки, довгий товкач і короткі тичинки.

Таке явище отримало назву гетеростілія, або разностолбчатость. Крім того, встановлено, що в пильовиках коротких тичинок утворюється більш дрібна пилок, яка в разі потрапляння на рильце длінностолбчатого маточки не виробляє запліднення через коротку проростає пилкової трубочки, яка бракує зав'язі.

Інший шлях, що перешкоджає самозапиленню, неодновременное дозрівання чоловічих і жіночих генеративних органів в обох статей квітках, або тимчасовий поділ. Зазначене явище отримало назву діхогаміі. Так, у одних рослин значно раніше дозріває в квітці рильце і запилення відбувається пилком інших квіток, до того як дозріє власна. Навпаки, у інших рослин раніше дозрівають пильовики, ніж рильця. Дозрілі пильовики лопаються, пилок з них висипається, але товкачик не готовий до її прийому. На час дозрівання рилець пилку у квітці не залишається і запилення відбувається пилком інших квіток.

Крім того, в процесі еволюції вищих рослин виробилася фізіологічна несумісність до самозапилення. Відомо, що у багатьох рослин власна пилок, потрапивши на рильце маточки, абсолютно не проростає або проростає значно повільніше, ніж пилок іншої квітки, отже, і не виробляє запліднення. Це явище називається самобесплодни або автостерільностью.

Нарешті, для перехресного запилення за допомогою комах у ентомофільних рослин в процесі їх еволюції виробився ще цілий ряд спеціальних пристосувань: виділення нектару, приманює комах; освіту важкої, менш сипучої, ніж у вітрозапилюваних рослин, пилку, яка є джерелом білка і жиру для комах. Взаємозалежність між квітковими рослинами і бджолами якраз полягає в тому, що завдяки запиленню рослина забезпечує себе розмноження і продовження роду, а комахи знаходять на квітучих рослинах корм - джерело свого існування.

Первинні пристосування для збору нектару і пилку поступово розвивалися і, врешті-решт, перетворилися в високоспеціалізовані органи робочої бджоли. Весь організм бджоли став підпорядкований збору нектару і пилку. Квітки ж рослин і тіло комах стали відповідати за формою один одному.

Пристосування в квіткових рослинах для перехресного запилення

Мал. 58. Пристосування в квітці шавлії, що забезпечує перехресне запилення за допомогою комах:

кп - коротке плече тичинки, на яке тисне комаха при відвідуванні квітки (стрілкою показано напрямок, в якому проникає бджола на квітку); пд - підпірки, на яких рухомо укріплені тичинки; тч - тичинка; пс - товкач

Англійський дослідник Батлер (1980) відзначає той факт, що багато наших квіти з їх дивним різноманіттям форм, аромату і забарвлення зобов'язані своїм існуванням бджолам.

Квітки ентомофільних рослин, як правило, більший і помітніше, ніж у вітрозапилюваних рослин. На тлі зелені бджоли їх добре бачать завдяки яскравому віночку. Цікаво, що квітки переважної більшості ентомофільних рослин мають таку забарвлення, яку легко відображають сприймаються комахами ультрафіолетові промені.

Встановлено, що центральна частина квітки поглинає ультрафіолетові промені, а пелюстки, навпаки, їх відображають. Як тільки бджола наближається до центральної частини квітки, вона відразу ж нахиляє голову і викидає хоботок. Реакція нахилу голови і витягування хоботка на ультрафіолетовий узор квітки є вродженою і пов'язана з пошуком корму.

Нова конструкція вулика дозволяє отримувати мед "з крана" і не турбувати бджіл

Схожі статті