Я познаю мир. Ботаника

Гусиный лук

Кроме ветрениц к группе эфемероидов относятся хохлатки, гусиный лук, чистяк весенний. Все эти растения имеют особый «график развития», по которому весь период активной жизни укладывается примерно в один месяц. Остальные 10–11 месяцев эфемероиды проводят под землей.

Растения–невидимки встречаются не только в широколиственных лесах, много эфемероидов в пустынях, где осадки выпадают только в определенный сезон. В пустынях умеренного пояса влажный сезон приходится на весну, и в это время они превращаются в цветущие сады. Тюльпаны, маки, астрагалы, живокость и множество других растений покрывают землю цветным ковром. Как и в широколиственных лесах, эфемероиды пустыни за месяц успевают отцвести и оставить семена, но причиной такого короткого цикла размножения является уже не высокая требовательность к условиям освещенности (на недостаток света в пустынях жаловаться не приходится), а отсутствие осадков после окончания влажного сезона. В отличие от суккулентов эфемероиды пустынь не запасают и не удерживают влагу. Вместо этого они «убегают» от засухи, перенося неблагоприятные условия «в спячке».

Широкая пластичность в выборе жизненной формы стала одной из причин феноменального успеха цветковых растений, помимо укрытых семязачатков, цветка и совершенной проводящей системы. Ни споровым, ни голосеменным растениям не удалось «изобрести» такого разнообразия жизненных форм. Каждая отдельная «конструкция» позволяет растению осваивать свое, особое местообитание, каким бы экстремальным оно ни было, а вся совокупность жизненных форм позволило покрытосеменным освоить практически всю поверхность Земли.

Мак–самосейка (слева) и мак восточный (справа)

Опыление – не всё так просто

Для того чтобы из семязачатков образовались семена, а из завязей, чашечки и цветоложа сформировался плод, необходимо, чтобы на рыльце пестика попала пыльца, то есть произошло опыление. Напомним, что существует две разновидности опыления: самоопыление, когда на рыльце попадает пыльца с тычинок того же цветка; и перекрестное опыление, когда пыльца переносится с одного растения на другое.

Для самоопыления никаких особенных приспособлений не требуется. У некоторых самоопыляющихся растений цветки даже не раскрываются и опыление происходит внутри закрытого венчика. Такие странные закрытые цветы можно найти у фиалки удивительной. Они расположены у самой поверхности почвы и дают семена в течение всего лета, а вот изящные голубые и фиолетовые цветы с тонким ароматом, украшающие леса весной и в начале лета, оказываются пустоцветами, хотя они даже выделяют нектар и посещаются насекомым. Зачем фиалке цветы, которые никогда не приносят семян? Зачем понапрасну тратиться на «дорогостоящий» нектар и даром кормить насекомых?

Возможно, раньше раскрывающиеся цветы фиалок выполняли свое предназначение и образовывали семена. Возможно, по каким–то причинам фиалки для получения семян стали обходиться только самоопылением в закрытых цветках, а те, яркие и пахучие, остались в качестве рудимента. А может быть, раскры вающиеся цветы фиалок все–таки опыляются насекомыми и завязывают семена, но это про исходит далеко не всегда и только при опреде ленных условиях? Как бы то ни было, тайна удивительной фиалки пока остается не раскрытой.

Фиалка удивительная. 1 – бесплодные цветки; 2 – плодущие нераскрывающиеся цветки

В природе растений, выбравших самоопыление, не так много. Большинство прилагает массу усилий, чтобы обеспечить перенос пыльцы с одного растения на другое.

А у ржи, кукурузы и капусты вообще существует запрет на опыление собственной пыльцой и семян при самоопылении никогда не образуется. Этот запрет связан с тем, что при самоопылении происходит близкородственное скрещивание, при этом возникает опасность накопления опасных мутаций, которые могут снижать жизнеспособность потомства. В мире живой природы существует неписаный закон, согласно которому и растения, и животные избегают близкородственного скрещивания.

А как же фиалка удивительная, спросите вы? Действительно, фиалки и еще несколько родов растений, не прибегающих к перекрестному опылению, не только не вымирают, но прекрасно себя чувствуют.

Однако, чтобы объяснить вам, почему так происходит, нам потребовалось бы написать целую книгу. Поэтому давайте ограничимся тем, что запомним: перекрестное опыление встречается в природе чаще, чем самоопыление, но если самоопыление все–таки существует, значит, в каких–то условиях оно тоже необходимо растениям.

Если рожь, кукуруза и капуста полностью отказались от перекрестного опыления, то многие другие растения этого делать не стали и поступили очень дальновидно. Представьте себе, что по каким–то причинам обмен пыльцой между растениями не состоялся. Например, в тенистом лесу, где и так–то немного насекомых, пока цвели растения, стояла такая сырая и холодная погода, что ни шмелей, ни бабочек днем с огнем было не отыскать. Перекрестное опыление в таких условиях невозможно, но остался запасной вариант – самоопыление. Лучше дать урожай «самоопыленных» семян, чем вообще не оставить потомства. Посмотрите, как остроумно выходит из затруднительного положения колокольчик. Если перекрестное опыление не произошло, его рыльце скручивается в кольцо и касается собственных тычинок.

Цветок колокольчика в начале цветения (слева) и в конце цветения (справа), если перекрестное опыление не состоялось. 1 – рыльце; 2 – тычинки

Армия помощников

Перекрестноопыляющиеся растения в качестве переносящих пыльцу агентов используют ветер, воду, насекомых, птиц и даже некоторых млекопитающих.

Бросать пыльцу по ветру или доверять ее воде – занятие довольно расточительное.

Представляете, какое огромное количество пыльцы пропадает просто так! Чтобы скомпенсировать эти потери ветро– и водоопыляемые растения вынуждены производить пыльцу в огромных количествах – таким образом увеличивается шанс, что хотя бы небольшая ее часть попадет по месту назначения.

Неэкономность ветроопыляемых растений оправдывает себя только в условиях обширных открытых пространств, где никакие преграды не останавливают ветер. Болота, луга, степи, саванны, пампасы и прерии – настоящее царство ветроопыляемых растений, особенно их много в семействах злаковых и осоковых.

Много ветроопыляемых растений и среди деревьев и кустарников умеренного климатического пояса. Чтобы повысить эффективность переноса своей пыльцы ветром, они зацветают ранней весной, до распускания листьев. Вспомните, еще кое–где лежит снег, а на орешнике, берёзе, тополе, осине качаются на ветру длинные сережки. Это соцветия, собранные из мелких невзрачных цветков. Как только пригреет весеннее солнце, щитки, закрывающие цветки, расходятся и становятся видны желтые тычинки. Можно дождаться порыва ветра или просто щелкнуть по созревшей сережке, и в воздухе поплывет желтое облачко пыльцы. Не встречая препятствий (листвы еще нет) пыльца далеко разносится ветром по весеннему лесу.