Перекрестное опыление и самоопыление растений. двойное оплодотворение цветковых и образование семян

ОПЫЛЕНИЕ. ОПЛОДОТВОРЕНИЕ

Опыление — это процесс переноса пыльцы с пыльника на рыльце пестика у цветковых растений и на микрополе семязачатка голосеменных. Опылeние предшествует оплодотворению. Различают самоопыление и перекрестное опыление.

Самоопыление — это опылeние в пределах одной и той же особи или одного и того же цветка; при этом цветок может не раскрываться, и опыление осуществляется в бутоне. Самоопыление является особой жизненной стратегией цветковых растений, позволяющей им выжить и распространиться в условиях, когда перекрестное опыление затруднено или невозможно.

Перекрестное опыление — перенос пыльцы с пыльника одного растения на рыльце пестика другого. С генетической и эволюционной точек зрения оно более предпочтительно. Перекрестное опылeние может быть биотическое и абиотическое.

Биотическим называется опыление, при котором перенос пыльцы осуществляют живые opганизмы: насекомые (жуки, бабочки, двукрылые, перепончатокрылые), птицы (колибри), летучие мыши. При таком типе опыления цветки и растения в целом имеют ряд приспособлений для привлечения и использования тех или иных агентов-опылителей. Дли насекомоопыляемых растений характерны яркая окраска и душистые цветки, наличие в цветках нежной пыльцы и сладкого нектара, объединение мелких цветков в соцветия.

Абиотическим называется опыление, при котором перенос пыльцы осуществляется без участия живых существ, при помощи ветра и воды. Ветроопыляемые растения, как правило, растут группами, имеют невзрачные цветки с плохо развитым околоцветником, зацветают раннем весной до распускания листьев, образуют много мелкой и сухой пыльцы. Пыльники, в которых образуется много мелкой, сухой и легкой пыльцы, расположены на длинных тычиночных нитях. Рыльца пестиков таких растений широкие, длинные или перистые — приспособленные к улавливанию пыльцы.

 Оплодотворение

Оплодотворение происходит после опыления. У некоторых растений оплодотворение происходит через несколько дней или недель, у сосны — даже через год.

Оплодотворению предшествует образование мужского и женского гаметофитов. Женский гаметофит формируется внутри завязи пестика. В одной из диплоидных клеток семязачатка (мегаспорантия) в результате мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, а одна проходит три митотических деления, в результате чего эта клетка содержит восемь гаплоидных ядер. Это и есть женский гаметофит, или зародышевый мешок. В зрелом женском гаметофите образуются яйцеклетка, диплоидная центральная клетка и ряд дополнительных клеток. Мужской гаметофит образуется в пыльниках тычинок. В пыльцевых мешках (микроспорантиях) материнские клетки спор делятся мейозом, в результате чего из каждой образуются четыре гаплоидные микроспоры. Сформировавшаяся микроспора имеет оболочку и ядро. Ядро затем делится митозом с образованием генеративной и вегетативной клеток. Это и есть мужской гаметофит. Генеративная клетка вскоре еще раз делится митозом и формирует два спермия. Таким образом, пыльцевое зерно содержит вегетативную клетку и два спермия.

После попадания пыльцевого зерна на рыльце пестика оно прорастает. Из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, которая прорастает до зародышевого мешка. По этой трубке в зародышевый мешок проникают два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидный зародыш, другой соединяется с диплоидной клеткой, образуй триплоидную клетку, из которой развивается эндосперм. Такой процесс называется двойным оплодотворением. Он был открыт в 1898 году.

Прочие клетки зародышевого мешка разрушаются. Зародыш (зачаточный побег) вместе с эндоспермом образуют семя, покрытое кожурой. Из стенок завязи или цветоложа формируется плод.

Это конспект по теме «Опыление. Оплодотворение». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту: Семя. Строение семян. Плоды
• Вернуться к списку конспектов по Биологии.
• Проверить знания по Биологии за 6 класс.

Основные преимущества

Стоит разобраться в том, почему перекрестное опыление распространено настолько сильно.

Как отмечено выше, количество пустоцветов практически полностью отсутствует у растений, использующих самоопыление. Но при этом именно перекрестное опыление оказалось более жизнеспособным – это доказывает обилие таких растений.

На самом деле, здесь все просто. При самоопылении (как и при гейтоногамии) растение размножается само по себе. Используется только тот генетический материал, которым оно располагает и, как оказалось, это проигрышная стратегия.

Ведь при ксеногамии растения, которые вырастают из семян, полученных путем скрещивания двух растений, получают преимущества и особенности обоих родителей. То есть, если одно дерево выросло на засушливой почве и сумело приспособиться к ней, а другое, напротив, росло на болоте и выжило, то новое деревце, ставшее их потомством, одинаково легко приспособится как к недостатку влаги, так и к ее избытку. Следовательно, вероятность того, что оно погибнет в неблагоприятных условиях, резко снижается.

Именно благодаря этому растения с перекрестным опылением стали доминировать во всем мире, уверенно потеснив конкурентов, которые появились на Земле на миллионы лет раньше.

Процесс искусственного опыления растений в холодные месяцы

Самостоятельно опыление проводится несколькими несложными способами. Оптимальное время — утро, крайне желательно, чтобы погода была солнечной. Процедура проводится в период цветения, с интервалом в два дня.

Предварительно воспользуйтесь естественными способами – проветриванием парника и привлечением насекомых (если позволяют погодные условия). Но если такие приемы опыления растений не принесли результатов, пыльцу переносят вручную.

Для чего опыляют помидоры в теплице

Обильный урожай томатов в будущем зависит непосредственно от количества сформировавшихся на кустике завязей, что без опыления невозможно. Процедура проводится в случае, если растения не опыляются самостоятельно, к примеру – в холода, когда невозможно организовать вентиляцию в посещении или задействовать насекомых.

Когда делают опыление

Выбирая время для опыления, обращайте особое внимание на погодные условия: в дождливый день или при высокой влажности процесс будет протекать намного сложнее. Опыление проводят в солнечное время суток, через день

После этого землю сразу поливают и через 3 часа открывают створки окон и дверей для проветривания помещения.

Оптимальный уровень влажности и температура для опыления помидоров в закрытом грунте

Для качественного опыления тепличных растений оптимальная температура воздуха и допустимый уровень влажности – важный показатель, контролировать который – обязательно. В открытом грунте подходящие параметры поддерживать практически невозможно из-за непредсказуемой погоды.

Температура не должна снижаться ниже отметки в 18 °С тепла. В противном случае свойства пыльцы ухудшатся. Также цветочная пыльца не разлетается при влажности более 70-75%. Но и слишком сухой воздух также отрицательно влияет на процесс переопыления.

Как создать условия для опыления в теплице

В условиях открытого грунта опыление – это природный процесс. Пару дуновений ветра, несколько порхающих между цветками насекомых-опылителей быстро делают свое дело. Но в теплице это бывает проблематичным, потому что условия вентиляции не столь благоприятные, как на открытой местности, а насекомые не имеют свободного доступа к тепличным растениям. Существует два способа опыления в парниках:

1. Естественным путем – создание благоприятных условий для опыления без вмешательства человека.
2. Искусственным путем – механический процесс переноса пыльцы с одного цветка на пестик другого.

В летних теплицах имеются условия, чтобы природные факторы самостоятельно выполнили всю работу по опылению. Для этого в период цветения как можно чаще открывают двери и форточки теплицы для проветривания, чтобы воздух свободно проникал в помещение и хорошо циркулировал.

Дополнительно включают вентилятор, направляя поток воздуха в сторону цветоносов.

Также важно привлекать побольше насекомых, которые будут переносить пыльцу. Для этой цели необходимо:

• Полностью избавиться от любых посторонних неприятных запахов, которые могут отпугнуть насекомых. Это в первую очередь агрессивные инсектицидные и гербицидные препараты, искусственные удобрения.
• Посадить между грядками любые ароматные цветы или растения-медоносы. Прекрасно с ролью приманок справляются цветы эхинацея, петунии, лаванды, календулы.
• Использовать съедобные приманки, например, сахарную воду с добавлением цветочных ароматов. Для большего эффекта таким раствором можно опрыскивать культуры.
• При наличии ульев – размещать их поближе к тепличному сооружению.

Разновидности растений, в зависимости от способа опыления

Среди растений существуют самоплодные и самобесплодные сорта.

Самоплодные

Самоплодные разновидности растений, как понятно из названия, опыляют себя сами. Их урожайность не зависит от наличия по соседству растений других сортов, активной деятельности насекомых или погодных условий. Самоплодность способствует стабильности урожаев. Обычно завязывается около 50% плодов из всех цветов растения. Такие культуры выращивают как в одиночку, так и массовыми посадками. К самоплодным относится айва, персик, абрикос.

Самобесплодные сорта растений нуждаются в опылителе, с которого будет переноситься пыльца для оплодотворения их цветов. При отсутствии такового завяжется ничтожно малое количество плодов от общего количества цветов. Сад с одиночными самобесплодными деревьями не будет урожайным. К самобесплодным относятся вишни, черешни, яблони, груши.

А вот сливы бывают самоплодными и самобесплодными.

Перекрестное опыление считается более прогрессивным, появившимся в результате эволюционного развития. Оно повышает жизнеспособность растений и их приспосабливаемость к разным условиям существования. Но самоопыление имеет большое значение в селекционной работе и помогает сохранить чистоту видов растений.

Выбор опылителей для плодовых деревьев – очень важное и ответственное дело. Только правильно подобранные опылители, совместимые друг с другом растения, дадут нужный результат

Шаг второй. Изучение исходного материала

Следующим важным шагом будет изучение исходного материала: внутривидовой и видовой потенциал, как искусственный (сорта, гибриды, мутанты и т. д.), так и естественный (разновидности, расы, формы).

Изменчивость живых существ является основой органической эволюции. Изменчивость делится на качественную и количественную. Качественные признаки обычно имеют дискретное значение (опушенный/голый, гладкий/морщинистый), чаще всего контролируются одним или немногими генами и наследуются в соответствии с законами Г. Менделя. Количественные признаки являются суммарным результатом действия многих генов, поддаются подсчетам и измерениям и обладают непрерывной изменчивостью. Проявление количественных признаков сильно зависит от условий среды.

Внутривидовая изменчивость подразумевает, что растения, принадлежащие к одному виду, можно делить на несколько типов категорий. По В. Н. Сукачеву это:

• экотипы (климатипы, эдафотипы, ценотипы) — результат групповой изменчивости;
• лузусы — формы, отличающиеся каким-то признаком, но не обладающие особым ареалом и не принадлежащие к определенным экотипам, а могущие встречаться в разных ареалах и условиях среды;
• аберрации — редкие резко уклоняющиеся формы;
• экады, модификации — ненаследственные формы.

Большое значение имеет закон гомологических рядов, сформулированный Н. И. Вавиловым. Разнообразие форм одного вида или рода можно прогнозировать и у родственных ему видов и родов.

Изучение изменчивости исходных популяций позволяет выбрать наиболее эффективный метод селекции.

При наблюдении за изменчивостью растений важно разграничить влияние среды и наследственности на формирование конкретного фенотипа. Гетерогенность популяций наиболее значительна в области оптимума вида и ниже в экстремальных условиях, однако в экстремальных условиях бывает повышена частота отдельных форм. В  изменении отдельных групп признаков могут наблюдаться корреляции

Чем лучше будет изучена внутривидовая изменчивость, её механизмы и особенности в каждом конкретном случае, тем более удачная программа селекции может быть составлена.

Как пчелы опыляют растения?

• Пчела – это самый известный «опылитель» различных цветков. Пчелки могут опылять растения, имеющие желтые либо голубые цветочки, выразительные орнаменты.
• Нектарин у таких культур расположен возле основания венчика. Это комфортно для строения ротовой полости пчелы, не совсем комфортно жукам. Существует огромное количество типов пчел, эти насекомые опыляют самые разнообразные растения.
• Также известно, что шмель опыляет растения. Он опыляет клевер, который не доступен обыкновенным пчелам. Кроме того, благодаря шмелю размножаются такие культуры, как льнянка, люпин.

Пчелки

Литература

• Пономарёв А. Н., Демьянова Е. И., Грушвицкий И. В. Опыление // Жизнь растений. В 6-ти т. / под ред. А. Л. Тахтаджяна. — М.: Просвещение, 1980. — Т. 5. Ч. 1. Цветковые растения. — С. 55—78. — 430 с. — 300 000 экз.
• Суриков И. М. Несовместимость и эмбриональная стерильность растений. — М.: ВАСХНИЛ, Агропромиздат, 1991. — 220 с.
• Коровкин О. А. Анатомия и морфология высших растений: словарь терминов. — М.: Дрофа, 2007. — С. 35, 52, 89, 137, 162. — 268,  с. — (Биологические науки: Словари терминов). — 3000 экз. — ISBN 978-5-358-01214-1.
• Современный словарь иностранных слов: Ок. 20000 слов. — 4-е изд., стер. — М.: Русский язык, 2001. — С. 139, 150, 209, 323, 496, 497. — 742 с. — Доп. тираж 10 000 экз. — ISBN 5-200-02989-9.
• Демьянова Е. И. Антэкология: учеб. пособие по спецкурсу / Перм.гос. ун-т. — Пермь, 2010. — 116 с.: ил. — ISBN 978-57944-1581-0

Самоопыление

Особенно сильно пахнут вечером и ночью. Опылители – бражники, ночные бабочки, которые имеют хоботок до 25 см длиной.

Самый крупный в мире цветок – раффлезия – окрашен в красный цвет с тёмными пятнами. Пахнет он тухлым мясом. Но для мух нет запаха приятнее. Они и опыляют этот замечательный, редкий цветок.

Самоопыление. Большинство самоопыляющихся растений – это сельскохозяйственные культуры (горох, лён, овёс, пшеница, томат), хотя есть самоопыляющиеся растения и среди дикорастущих.

Некоторые из цветков опыляются уже в бутонах. Если раскрыть бутон гороха, то можно увидеть, что пестик весь усыпан оранжевой пыльцой. У льна опыление проходит в открытом цветке. Цветок распускается рано утром и уже через несколько часов лепестки осыпаются. Днем температура воздуха повышается и тычиночные нити скручиваются, пыльники прикасаются к рыльцу, лопаются, и пыльца высыпается на рыльце. Самоопыляющиеся растения, в том числе лён, могут опыляться и перекрёстно. И наоборот, при неблагоприятных условиях и у перекрёстноопыляемых растений может произойти самоопыление.

Перекрёстноопыляемые растения в цветке имеют приспособления, предотвращающие самоопыление: пыльники созревают и высыпают пыльцу раньше, чем разовьётся пестик; рыльце расположено выше пыльников; пестики и тычинки могут развиваться в разных цветках и даже на разных растениях (двудомные).

Искусственное опыление. В определённых случаях человек проводит искусственное опыление, то есть сам переносит пыльцу с тычинок на рыльце пестиков. Искусственное опыление осуществляют с разными целями: для выведения новых сортов, для повышения урожайности некоторых растений. В безветренную погоду человек опыляет ветроопыляемые культуры (кукуруза), а в холодную или сырую погоду – насекомоопыляемые растения (подсолнечник). Искусственно опыляют и ветро-, и насекомоопыляемые растения; и перекрестно-, и самоопыляемые.



Самоопыле́ние (автогамия) — форма гомогамии, тип опыления у высших растений.

При самоопылении пыльца из пыльников переносится на рыльцепестика того же самого цветка или между цветками одного растения. К самоопыляемым растениям относятся горох, фиалки, пшеница, помидоры, ячмень, фасоль, нектарин.

Самоопыление у некоторых растений осуществляется в нераспустившихся цветках: например, у арахиса, некоторых видов фиалок, гусмании. Такой тип самоопыления называется клейстога́мией.

Ч. Дарвин считал, что самоопыление — не основное, а вынужденное средство воспроизведения растениями семян при отсутствии условий для перекрёстного опыления. Самоопыление распространено главным образом у видов, растущих в неблагоприятных условиях, например, в высокогорных областях, где недостаточно насекомых-опылителей.

Самоопыление чревато негативными последствиями, в частности растение, возникшее в результате самоопыления страдает инбредной депрессией, которая ухудшает здоровье растения и мешает ему адаптироваться к изменяющейся среде или потенциальной атаке патогена.

Опыление пчелами плодово-ягодных растений

Все сорта яблонь являются типичными перекрестноопыляемыми энтомофильными растениями. Необходимость в перекрестном опылении настолько глубоко выработана, что самоопыление физиологически невозможно. Только немногие сорта обладают способностью завязывать плоды при опылении пыльцой того же сорта. Такие сорта называются самоплодными (самофертильными).

Свыше 80% сортов яблонь завязывают плоды лишь при опылении другими сортами. При опылении пыльцой с неродственного дерева, но своего сорта, плоды не завязываются. Такие сорта называют самобесплодными (самостерильными).

Но самобесплодные сорта не все способны опылять друг друга. Они называются несовместимыми. Сорта, пригодные для взаимного опыления, называются совместимыми. Так как урожай плодов и качество их находятся в прямой зависимости от того, какие сорта были взяты для взаимного опыления, исследователи составили список совместимых сортов для ранеток, полукультурок и крупноплодных яблонь, дающих наилучшие результаты при совместной посадке.

При закладке новых садов избегают односортности насаждений, а вперемежку с рядами основного сорта садят деревья-опылители.

Надо иметь в виду, что не все сорта яблонь цветут в одно время. Перекрестное опыление между ними может поэтому оказаться невозможным. Поэтому к сортам-опылителям предъявляются следующие требования:

— сорт-опылитель должен цвести одновременно с опыляемым деревом, так как цветки, расцветающие первыми и последними, содержат менее жизнедеятельную пыльцу;

— сорт-опылитель должен цвести ежегодно, а цветки его содержать много пыльцы;

— сорт-опылитель должен принадлежать по возможности к хорошим сортам и давать высокий урожай плодов.

Какие же сорта можно порекомендовать?

Основные сорта ранеток, полукультурок и их опылителей:

Непобедимая Грелля, Сеянец Пудовщины, Тунгус Олониченко

Непобедимая Грелля, Ранетка пурпурная, Винновка желтая

Тунгус Олониченко, Непобедимая Грелля, Рекорд Миретикова, Чалдон желтый

Ранетка пурпурная, Сеянец Пудовщины, Тунгус Олониченко, Долгое

Сеянец Пудовщины, Непобедимая Грелля

Ранетка пурпурная, Сеянец Пудовщины, Тунгус Олониченко

Ранетка пурпурная, Непобедимая Грелля, Тунгус Олониченко, Долгое, Чалдон желтый, Рекорд Миретикова

Ранетка пурпурная, Рекорд Миретикова

Сеянец Пудовщины, Непобедимая Грелля, Чалдон желтый, Желтое наливное

Сеянец Пудовщины, Ранетка пурпурная

Ранетка пурпурная, Сеянец Пудовщины

Ранетка пурпурная, Сеянец Пудовщины

Крупносортные сорта яблони и их опылители:

Анис алый, Боровинка, Антоновка обыкновенная, Папировка

Анис алый, Боровинка, Антоновка обыкновенная, Грушовка московская

Кальвинь белый летний

Анис алый, Боровинка, Грушовка московская

Анис алый, Папировка, Антоновка обыкновенная

Боровинка, Антоновка, Грушовка московская

Славянка, Антоновка обыкновенная

При закладке большого общественного сада рекомендуется высаживать пять рядов основного сорта, затем два ряда сорта-опылителя, снова пять рядов основного сорта, затем 2 ряда сорта-опылителя. Так чередуют весь сад.

Среди садоводов-любителей широко практикуют посадку двух деревьев в одну лунку: основной сорт и опылитель. При такой посадке оба сорта обильно плодоносят.

Пчелы хорошо посещают цветки яблонь, поэтому дрессировку не применяют.

Источник статьи: http://www.meedov.ru/plantsbenefits/fruitplants/1.html

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.

Томаты «умеют» самоопыляться факультативно: их тычинки оказались сросшимися, поэтому пестик без труда оплодотворяется своей пыльцой. Малопрогрессивному потомству, полученному таким образом, угрожает вырождение. Этого не случится, если некоторые цветки подвергнутся внутривидовому опылению и приобретут несколько иные родительские зачатки. Тогда они будут обладать более высокими способностями к приспособлению и выживут в процессе естественного отбора.

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.

Однополые цветки однодомной кукурузы собраны в разнотипные соцветия: мужские — «метёлка» на макушках, женские — «початок» в листовых пазухах. Другие характерные представители однодомных — тыква и огурец — тоже образуют цветки разного типа в пределах одного растения. По внешним признакам они почти неотличимы, но после опыления мужские сразу отмирают и осыпаются, а из оплодотворённых женских будут формироваться завязи.

Способы искусственного опыления

Опыление томатов проводят в утреннее время, так как пыльца созревает ночью. Делается это следующими способами:

1. Для искусственного опыления используются подручные средства – кисточки, зубные щетки или шарики из ваты. Этот способ предельно прост – щеткой или кисточкой проводят по одному цветку, затем переносят пыльцу на другое соцветие. При использовании зубной щетки ее подносят к одному цветку и аккуратно поводят внутри бутона, затем располагают над следующим бутоном и делают то же самое. В результате пыльца осыпается внутрь.
2. Хорошо подойдет для процесса опыления направленная воздушная струя. Для создания искусственного потока кислорода, используют вентилятор или фен. Иногда огородники просто встряхивают кусты, чтобы пыльца перелетала с одного бутона на другой. Искусственный ветер не должен быть сильным: в противном случае пыльца разлетится по всей теплице и упадет на землю. Располагайте источник воздушного потока максимально далеко от цветков. При этом он не должен быть горячим.
3. Процедура встряхивания кустов выполняется максимально быстро. Для получения крепких завязей, гарантирующих урожай, слегка постучите по стеблю, встряхните растение, и пыльца осыплется на пестик. А если у вас кусты подвязаны, то стучать лучше не по стеблю, а по шпалере, чтобы свести к минимуму контакт с растением.

Иногда одного искусственного опыления недостаточно. Культура в естественных условиях произрастания дает мало завязей, в результате урожайность снижается. Для стимуляции процесса опыления применяются некоторые препараты:

1. «Завязь». Это готовый стимулятор формирования плодов, универсальное и экологически чистое средство.
2. «Бутон». Ускоряет образование плодов, содержит натриевую соль, стимулирующую развитие кустов. В состав входит марганец, бор и медь. Замачивание семян и обработка растений перед посевом уменьшает число пустоцветов и ускоряет рост молодых побегов.
3. «Гибберрос». Регулятор роста культуры на биологической основе. Увеличивает количество завязей, стимулирует развитие томатов, повышает скорость созревания урожая и дает иммунитет к заболеваниям. Препаратом опрыскиваются растения, также «Гибберрос» используется для замачивания семян перед посевом.
4. Борная кислота». На ведро горячей воды разведите 10 г порошка. Раствор размешайте и остудите до температуры +25 °С. Перелейте в емкость и опрыскайте уже опыленное растение.
5. «Томатон». Стимулятор плодоношения. Используется в теплицах, парниках или на открытом грунте при разных климатических условиях. Препарат содержит ауксин, который способствует поступлению в корневую систему питательных веществ и снижению роста боковых стеблей. Уровень урожайности повышается примерно на 20-40 %, в зависимости от условий произрастания и наличия надлежащего ухода. Урожай созревает на 7-12 дней раньше.

Своевременное опыление увеличит объем урожая и предупредит деформацию плодов. Выполнение процедуры вручную требует аккуратности: у томатов завязи хрупкие и нежные, легко ломаются.

Процесс опыления ветром

Распространение ветром пыльцы вряд ли можно считать управляемым процессом. Поэтому вероятность того, что зерна попадут на рыльца собственных цветов, достаточно велика. Самоопыление, как известно, для таких растений нежелательно, в связи с чем у цветов широко развились различные приспособления, которые этому препятствуют. Так, чаще всего рыльца и пыльники созревают не одновременно. По той же причине у некоторых ветроопыляемых культур раздельнополые цветы.

На схеме ветроопыление у злака

Большая часть деревьев, опыляемых описываемым образом, цветет в начале весны, т. е. до распускания листвы – это также является приспособлением, препятствующим самоопылению.

Самоопыление

Особенно ярко это выражается у орешника и березы. И неудивительно, ведь густые листья были бы серьезным препятствием на пути движущихся пыльцевых зерен.

Пыльца березы

Стоит упомянуть и об остальных приспособлениях. Тычинки большинства злаковых растений начинают очень быстро расти при раскрывании цветов, причем скорость роста может достигать 1-1,5 мм/мин. Спустя время длина тычинок в три-четыре раза превышает изначальную, они выходят за пределы цветка и свешиваются вниз. И лишь после того, как пылинки оказываются снизу, они растрескиваются. При этом сам пыльник слегка изгибается, образуя своего рода чашу, куда пыльца и ссыпается. Как результат – зерна не падают на землю, а спокойно ждут порыва ветра, чтобы покинуть пыльник.

Также положение соцветия может меняться у граба, тополя и березы. Поначалу соцветия «смотрят» вверх, но перед раскрыванием пыльников стержень сережки выдвигается, а сами они (соцветия) свешиваются. Цветки отдаляются друг от друга и вместе с тем становятся доступными для ветра. Пыльцевые зерна падают на чешуйки нижних цветков, откуда и сдуваются.

Тополь черный, схема

У некоторых анемофильных растений (по аналогии с энтомофильными) имеются «взрывчатые» цветки. Так, у одной из разновидностей крапивы тычинки в период созревания напрягаются настолько, что после раскрывания резко расправляются и избавляются от зерен лопнувших пыльников. В такие моменты над цветками наблюдаются густые облачка пыльцы.

Цветение крапивы

Также отметим, что пыльца ветроопыляемых культур может рассыпаться не всегда, а лишь при условии благоприятной погоды. На улице должно быть относительно сухо, ветер должен быть слабым или средним. Зачастую для опыления больше всего подходят утренние часы.

Опыление облепихи

Опыление

Типы и способы опыления (А. Н. Пономарев, Е. И. Демьянова)

Опыление — необходимое условие для процесса оплодотворения, протекающего в цветке. Пыльца из пыльников так или иначе переносится на рыльце цветка. Различают два типа опыления — самоопыление и перекрестное опыление (ксеногамия) и несколько способов опыления. Если пыльца переносится в пределах данного цветка или данной особи, то в этом случае происходит самоопыление. Различают разные формы самоопыления: автогамию, когда рыльце опыляется пыльцой того же цветка, гейтоногамию (соседственное опыление), когда рыльце опыляется пыльцой других цветков той же особи, и, наконец, клейстогамию, когда самоопыление происходит в закрытых, нераспускающихся цветках. Эти разные формы самоопыления в генетическом отношении вполне равноценны.

Если перенос пыльцы осуществляется между цветками разных особей, то в этом случае происходит перекрестное опыление. Перекрестное опыление — основной тип опыления цветковых растений. Он свойствен подавляющему большинству их.

В цветках весьма обычны специальные устройства морфологического и физиологического характера, предотвращающие или по крайней мере ограничивающие самоопыление. Таковы двудомность, дихогамия, самонесовместимость, гетеростилия и др. Однако в них имеются также приспособления к самоопылению, способствующие последнему в том случае, когда перекрестное опыление по каким-либо причинам не произойдет. Иначе говоря, цветок допускает возможность не только перекрестного опыления^ но и самоопыления.

Перекрестное опыление осуществляется следующими способами: с помощью насекомых (энтомофилия), птиц (орнитофилия), летучих мышей (хироптерофилия) или агентов неживой природы — ветра (анемофилия) и воды (гидрофилия). В соответствии с этим можно говорить о биотическом и абиотическом опылении.

Перекрестное опыление обусловливает обмен генами и интеграцию мутаций, поддерживает высокий уровень гетерозиготности популяции, определяет единство и целостность вида. Это создает широкое поле для деятельности естественного отбора.

Самоопыление, особенно постоянное, рассматривается как вторичное явление, вызванное крайними условиями среды, неблагоприятными для перекрестного опыления. Оно выполняет тогда страхующую функцию. Постоянное самоопыление трактуется как тупик эволюционного развития. В этом случае происходит расщепление вида на серию чистых линий и затухание процессов микроэволюции. В этой правильной, но односторонней точке зрения на эволюционное значение самоопыления нашла отражение идея Дарвина, что «природа питает отвращение к постоянному самооплодотворению». Этот афоризм, как указывал сам Ч. Дарвин (1876), будет ошибочным, если исключить из него слово «постоянному». Указав на вредное действие постоянного самоопыления, Дарвин отнюдь не отрицал его значения вообще. В «Автобиографии» (1887) он писал: «Мне следовало решительнее, чем я это сделал, настаивать на существовании многочисленных приспособлений к самоопылению».

Отрицательное значение для эволюции постоянного самоопыления не вызывает сомнений. Однако из работ Дарвина отнюдь не вытекает, что самоопыление всегда имеет отрицательные последствия. По современным представлениям, для прогрессивной эволюции необходимо как свободное скрещивание, так и некоторое ограничение его. Перекрестное опыление повышает уровень гетерозиготности в популяции, а самоопыление, наоборот, вызывает гомозиготизацию ее. Самоопыление влечет за собой в сущности изоляцию новых форм, т. е. обособляет и фиксирует в чистых линиях благоприятные результаты предшествующего перекрестного опыления. В этом и заключается положительное значение для эволюции сочетания в ряду поколений самоопыления и перекрестного опыления.

Обоеполость и энтомофильность цветка представляют первичное явление. В цветках первых покрытосеменных наряду с весьма примитивной энтомофилией, вероятно, осуществлялось также самоопыление. Обоеполость цветка способствовала самоопылению, поскольку приспособления к ограничению его еще не были развиты.

Разделение полов в цветке ограничивает или вполне исключает самоопыление. Оно привело к образованию разных половых типов цветковых растений.

Искусственное опыление

Можно попробовать решить проблему отсутствия насекомых приманкой – опрыскать дерево раствором 1-2 столовых ложек меда или сахара на 500 мл воды. Но в холодную и дождливую погоду этот метод не гарантирует положительных результатов. В таком случае применяется искусственное опыление. Оно используется для различных плодовых деревьев – груши, вишни, черешни, яблони.

Опыление яблони вручную:

1. Процедуру опыления нужно проводить в теплую, солнечную и безветренную погоду.
2. Кисточкой, кусочком поролона или ластика, насаженного на карандаш, соберите пыльцу с яблонь.
3. Лучше всего собирать ее с нескольких сортов дерева. При использовании смеси пыльцы значительно повышается вероятность успешного образования завязи.
4. Пыльцу собирайте в бумажные или полиэтиленовые пакетики и плотно их закрывайте, чтобы не рассыпать опыляющий материал.
5. Небольшой кисточкой с мягкими ворсинками аккуратно нанесите собранную пыльцу на соцветия самобесплодного дерева, стараясь не повредить их.

Опылители для черешни

Таблица опылителей для черешни:

• Этика – Ярославна, Дончанка;
• Сестренка – Аэлита, Уголек, Дончанка;
• Донецкая Красавица – Сестренка, Ярославна, Валерий Чкалов;
• Ярославна – Ранняя Мелитопольская, Тавричанка, Дрогана, Валерий Чкалов, Аэлита, Леся, Аннушка, Этика;
• Аэлита – Уголек, Дончанка;
• Уголек – Валерия, Этика, Леся, Аннушка, Ярославна, Дончанка;
• Ранняя Мелитопольская – Ярославна, Валерий Чкалов;
• Валерий Чкалов – Приусадебная, Ранняя Мелитопольская;
• Дрогана – Аэлита, Сестренка, Дончанка.

Опылители для груши

Таблица опылителей для груши:

• Любимица Клаппа – Бере Боск, Бере Бейк, Бон Луиз;
• Кюре – Бон Луиз, Осенняя и Зимняя Деканка;
• Вильямс – Осенняя Деканка, Любимица Клаппа;
• Бере-Боск – Сен Жермен, Вильямс, Любимица Клаппа;
• Осенний Бергамот – Тонковетка, Бессемянка.

Садоводу нужно учитывать, что опылителями летних видов груш могут выступать только летние сорта, зимних же – только зимние разновидности.

Для опыления груши требуются плодовые культуры семечковых видов – яблоня или айва. Опыление груши яблоней принесет положительный результат в том случае, если у деревьев совпадает период цветения, оно ежегодное, а пыльца образуется в большом количестве. Оба дерева должны иметь примерно одинаковую продолжительность жизни. Между ними не должно быть взаимной перекрестной стерильности.

Опылители для абрикоса

Урожайность плодово-ягодных культур зависит от множества факторов и одним из важнейших является их опыление. Правильный подход к формированию сада, выбору фруктовых саженцев и их посадке с учетом способности и особенностей опыления помогут ежегодно получить щедрый урожай вкусных и крупных плодов.

Источник статьи: http://glav-dacha.ru/chto-znachit-samobesplodnyy-sort/