Опыление

Опыление — это перенос пыльцы с пыльников на рыльце пестика. Оно предшествует оплодотворению: после успешного опыления пыльцевое зерно прорастает, и по пыльцевой трубке мужские гаметы достигают семязачатка.

Что участвует в опылении

Опыление происходит у цветка. Мужская часть цветка — тычинка — состоит из тычиночной нити и пыльника. В пыльниках образуется пыльца, содержащая мужские гаметы или клетки, участвующие в их образовании. Женская часть — пестик — включает рыльце, столбик и завязь. Рыльце принимает пыльцу, а в завязи находятся семязачатки.

Для успешного опыления пыльцевое зерно должно попасть именно на рыльце подходящего цветка. Поверхность рыльца обычно липкая или шероховатая, поэтому пыльца удерживается на ней. Затем пыльцевое зерно прорастает и образует пыльцевую трубку. Дальнейшее слияние гамет относится уже к оплодотворению, а у покрытосеменных растений — к двойному оплодотворению.

Самоопыление

Самоопыление — перенос пыльцы на рыльце того же цветка или другого цветка того же растения. Пыльца может осыпаться с пыльника прямо на рыльце, особенно если тычинки и пестик расположены близко. Иногда перенос происходит между цветками одного растения с помощью ветра, насекомых или при соприкосновении частей цветка.

Преимущество самоопыления — высокая вероятность образования семян даже при отсутствии насекомых или неблагоприятной погоде. Недостаток — потомство получает мало новых сочетаний наследственных признаков. Поэтому самоопыление может усиливать проявление неблагоприятных наследственных особенностей и снижать приспособляемость популяции.

Перекрёстное опыление

Перекрёстное опыление — перенос пыльцы с цветка одного растения на рыльце цветка другого растения того же вида. Оно приводит к обмену наследственным материалом между разными растениями и увеличивает генетическое разнообразие потомства.

Перекрёстное опыление обычно зависит от внешнего переносчика. Пыльцу могут переносить ветер, вода, насекомые, птицы и другие животные. У некоторых растений пыльца переносится человеком при искусственном опылении. Переносчик должен доставить пыльцу на рыльце, после чего растение может сформировать семена и плод.

Способы переноса пыльцы

Способы опыления связаны с особенностями переносчика и строением цветка. Ветроопыляемые растения образуют много лёгкой сухой пыльцы. Их цветки часто мелкие, невзрачные, без сильного запаха и нектара. Рыльца у таких растений длинные, разветвлённые и выступают наружу, чтобы улавливать пыльцу.

Насекомоопыляемые растения обычно имеют яркий околоцветник, запах и нектар. Эти признаки привлекают насекомых, а пыльца прилипает к их телу. Пыльники и рыльце часто расположены так, чтобы насекомое сначала коснулось пыльников, а затем перенесло пыльцу на рыльце другого цветка.

Птицы и некоторые другие животные также могут переносить пыльцу. Водное опыление встречается у отдельных водных растений. Искусственное опыление применяют в селекции и сельском хозяйстве: пыльцу одного растения переносят на рыльце другого вручную.

Приспособления цветков к опылению

Растения выработали признаки, которые повышают вероятность переноса пыльцы и уменьшают самоопыление. Важны различия во времени созревания тычинок и пестика, неодинаковая высота их расположения и пространственное разделение мужских и женских цветков.

• Раздельнополость: мужские и женские цветки находятся на одном или разных растениях.
• Дихогамия: тычинки и пестик созревают не одновременно.
• Гетеростилия: тычинки и рыльца расположены на разной высоте в цветках одного вида.
• Самонесовместимость: пыльца того же растения не прорастает или не вызывает нормального развития пыльцевой трубки.
• Нектар и запах привлекают животных-переносчиков.
• Яркий околоцветник служит зрительным сигналом для насекомых и птиц.

Ответ: это приспособление к перекрёстному опылению, называемое дихогамией. Несовпадение сроков созревания мужских и женских органов препятствует самоопылению и повышает вероятность обмена пыльцой между разными растениями.

Значение опыления для образования семян

После опыления пыльцевое зерно прорастает на рыльце, а пыльцевая трубка растёт через столбик к завязи. Мужские гаметы достигают семязачатка. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, а из стенок завязи у многих растений формируется плод.

У некоторых растений семена могут образовываться без обычного оплодотворения, но для большинства покрытосеменных нормальное развитие семени связано с успешным опылением и последующим оплодотворением. Семенная кожура защищает зародыш и запас питательных веществ от повреждений и высыхания.

Строение цветка и размещение его частей связано также с соцветием: расположение нескольких цветков может облегчать привлечение переносчиков и перенос пыльцы. Изменение положения частей цветка иногда связано с движениями растений, например раскрытием и закрыванием цветков.