Виды и особенности опыления растений – голосеменных и покрытосеменных

Основные способы опыления: преимущества и недостатки

Оно бывает двух типов — перекрестное и самоопыление. Первый тип подразумевает наличие посредников. Если процессу способствуют внешние факторы (например, ветер, насекомые), оно называется естественным, а если человек, то искусственным. Самоопыление свойственно цветкам, имеющим цветки обоих полов. Подробнее о плюсах и минусах каждой разновидности расскажем в таблице.

Естественное перекрестное опыление растений с помощью ветра, насекомых, птиц, воды

Как мы уже упоминали, естественный тип предполагает помощников. В зависимости от того, кто или что играет эту роль, выделяют несколько разновидностей.

• Ветер. Если перенос пыльцы происходит посредством ветра, он называется анемофилией. Этот этап размножения свойственен культурам, обладающим собранными в соцветия цветками небольшого размера. Они содержат большое количество сухой пыльцы, подхватываемого ветром и легко улавливаемой высокими рыльцами другого экземпляра. Таким методом опыляются тополь, береза, ольха, злаковые.
   
• Насекомые. Научное название опыления насекомыми — энтомофилия. Пыльцу переносят насекомые — пчелы, осы, бабочки, шмели, другие. Труженики забирают ее с пыльника одного цветка и перемещают на рыльце другого. Цветки таких представителей (ромашка, мак, шалфей, другие культуры) отличаются крупными размерами, а также стойким ароматом, привлекающим крылатых помощников.

• Птицы. Орнитофилия (то есть участие птиц в этапе оплодотворение) свойственна преимущественно тропическим "жителям", чья яркая окраска привлекает помощников. Чаще всего посредником выступает крохотная птичка колибри.
   
• Вода. С ее помощью опыляются культуры, живущие в водоемах (резуха, руния, другие).

Пример энтомофилии – опыления растений пчелами (фото unsplash/Kris-Mikael Krister)

Признаки растений с опылением естественным способом

Все опыляемые ветром, имеют ряд общих признаков.

1. Большое количество цветов.
    
2. Околоцветник ничем не примечателен внешне.
    
3. Стойкий аромат отсутствует.
    
4. Пыльца очень мелкая, сухая, легкая, что помогает даже небольшому ветру поднять и перенести ее на нужное расстояние.
    
5. Рыльце пестика возвышается над околоцветником, что облегчает процесс оплодотворения.

Теперь перечислим признаки насекомоопыляемых представителей.

1. Околоцветник обладает ярким цветом, привлекающим внимание насекомых. Цветки образуют крупные соцветия.
    
2. Пыльца значительно крупнее, чем у предыдущей группы. Для облегчения задачи насекомым она липкая.
    
3. Представители обладают нектарниками, выделяющими нектар.
    
4. Пестики и тычинки отличаются компактностью.

Яркие цветы привлекают помощников (фото unsplash/Richard Sagredo)

Как проводится искусственное опыление растений 

Искусственный этап оплодотворения (скрещивание) подразумевает участие человека. С целью получения новых сортов разных культур селекционеры проводят его вручную переносят пыльцу с одного экземпляра на другой.

«Переселение» происходит посредством мелкой кисти. Также при процедуре селекционеры используют ватные тампоны. Еще один метод — отрывание лепестков мужских цветков с последующим трением по поверхности женского цветка. И тот, и другой способ требуют максимальной аккуратности: это важная кропотливая работа.

Как происходит опыление без участия посредников 

Представители флоры, имеющие двуполые цветки, способны к самостоятельному производству семян. Строение этих цветков не позволяет им раскрываться, «оголять» пыльник, поэтому весь процесс происходит внутри. Так как необходимости привлекать помощников нет, чаще всего цветки таких культур не отличаются большими размерами, внешней привлекательностью и приятным ароматом.

На самоопыление способен овес, ячмень, горох, другие культуры. Несмотря на завидное преимущество — независимость от внешних факторов, тип имеет существенный недостаток. Полученное потомство получается довольно слабым, немногочисленным, из-за чего возрастает риск вырождения культуры.

Пшеница способна к самоопылению (фото unsplash/Evi Radauscher)

Три этапа опыления покрытосеменных

Покрытосеменные растения (подробнее о них читайте в отдельной статье на нашем сайте) способны к обоим способам — перекрестному, самоопылению. И тот, и другой тип подразумевает доставку пыльцевых зерен до рыльца пестиков. У покрытосеменных она проходит в несколько этапов.

1. В разные периоды у покрытосеменных начинается цветение. Оно характеризуется доступностью органов цветка (покрытых пыльцой пыльников) для опылителей, внешних явлений — раскрытием.
    
2. В этот же период рыльце выделяет секретную жидкость — она липкая, вязкая, что позволяет пыльце быстро прилипнуть, зафиксироваться. Кроме того, эта особенность создает безопасные условия для прорастания.
    
3. Далее происходит перенос пыльцы с мужских органов на женские, а затем прорастание зерна в пыльцевую трубку. Наступает оплодотворение, описание которого требует отдельной статьи. Лишь подведем итог процесса и скажем, что образуется после опыления на цветке: это плоды с семенами, служащими посадочным материалов в дальнейшем. Так как семена защищены плодами, представителей называют покрытосеменными.

Искуственное опыление голосеменных растений на примере сосны

Из названия вытекает особенность представителей флоры — их семена ничем не защищены, располагаются открыто. Единственный способ в таком случае — с помощью ветра (анемофилия). Рассмотрим на примере сосны.

1. Ветер «забирает» пыльцевые зерна с мужской шишки и перемещает на  семязачатки женской.
    
2. Со временем шишка зеленеет. Образуются чешуйки, срастаются. Этот период характеризуется состоянием покоя пыльцы.
    
3. На следующий год с помощью пыльцевой трубки спермии доставляются к архегониям, где образуется зигота.
    
4. Далее из зиготы образуется семязачаток, а из него — семя.

У хвойных процедуре способствует ветер (фото unsplash/Gary J Stearman)