Животные которые помогают опыляться цветкам. Роль животных в опылении и распространении растений

Следующим очень важным этапом размножения цветковых является опыление- перенос пыльцевых зерен на рыльце пестика (напомнить, что у голосеменных пыльцевые зерна при опылении попадают непосредственно на семязачаток). Обращаем особое внимание на огромное разнообразие у цветковых растение адаптаций, обеспечивающих или облегчающих опыление. Пыльца переносится на рыльце пестика различными способами, но в зависимости от того, с какого цветка эта пыльца берется, выделяют два основных типа: самоопыление и перекрестное опыление.

Способы опыления

У перекрестноопыляемых цветковых растений очень разнообразны. Условно их можно разделить на две группы. В первой перенос пыльцы осуществляется животными, главным образом, насекомыми, а также некоторыми позвоночными (большинство из которых также освоили воздушную среду - птицы и летучие мыши). Во второй группе пыльца переносится абиотическими факторами - ветром и реже водой.

У растений, опыляемых животными, обычно формируются различные адаптации, способствующие привлечению опылителей. Обычно они имеют яркоокрашенные крупные цветки. Если цветки мелкие, то они, как правило, оказываются собранными в соцветия, что также зрительно увеличивает их. Однако размеры, окраска и форма цветка позволяют опылителю только увидеть его. Для стимуляции животного исполнить роль опылителя обычно недостаточно, поэтому растения наряду с этим привлекают еще и пищей, которой чаще всего является нектар, выделяемый нектарниками (более подробно о нектарниках рассказано в разделе, посвященном выделительным тканям). Некоторые растения также образуют большое количество пыльцы, которую опылители охотно поедают. Необходимо, чтобы пыльца любым способом попала на опылителя, который переносит ее на другой цветок этого же вида.

Биотическими опылителями являются насекомые, птицы и млекопитающие. Соответственно различают энтомофилию , орнитофилию и зоофилию.

Энтомофилия, или опыление насекомыми, чрезвычайно широко распространено в природе. Роль насекомых в историческом развитии покрытосеменных трудно переоценить, однако и сами насекомые многим обязаны цветковым. В итоге наблюдается большое разнообразие взаимных адаптаций, которые выработали растения и насекомые. Эти адаптации порой бывают настолько узкими, что растение может опыляться лишь определенным видом насекомых.

Чаще всего растение привлекает насекомых пищей - нектаром или пыльцой. При этом нектар выделяется именно в то время суток, когда опылитель активен - днем или ночью. Цветки таких растений обычно крупные и яркие. Однако насекомые зачастую воспринимают окраску цветков совсем иначе, нежели человек, поскольку они воспринимают свет, не доступный нам (например, ультрафиолетовые лучи). Это обстоятельство хорошо известно пчеловодам, которые могут ночью осматривать улей, пользуясь для освещения фонарем, используемым фотографами при проявке фотопленок и печатании снимков. Этот фонарь излучает длинноволновый красный свет, которые пчелы не видят, но видит человек. Если бы пчеловод использовал при этом фонарь с синим светом, то он был бы неминуемо опознан пчелами и искусан. По мнению ботаников, незаметные для человека обозначения на частях цветка служат для насекомого указателем месторасположения нектарников, т. е. цветок представляет собой своеобразную карту, понятную опылителям. Многих насекомых привлекает не только (или не столько) нектар, но и пыльца. Энтомофильные растения обычно вырабатывают пыльцу в большом количестве, кроме того, отдельные пылинки имеют шероховатую поверхность наружной оболочки, что способствует их прилипанию к покровам насекомого. Часто пыльца скатывается в комочки - поллинии (рис. 300), которые и прилипают к телу опылителя (например, у орхидных). Те же пчелы активно собирают пыльцу (рис. 301) и переносят ее в гнездо на своих лапках (обножки). Там они отделяют комочки пыльцы, складывают ее в ячейки и утрамбовывают головой. Когда часть ячейки оказывается частично заполненной, пыльца заливается медом и. В результате брожения углеводов меда образуется молочная кислота, которая обладает консервирующим действием, из-за чего пыльца может долго храниться. Обработанная таким образом пыльца называется пергой. Она очень богата белками, что особенно важно для пчел, поскольку основу их рациона составляют углеводы нектара. Понятно, что растения, опыляемые днем, имеют более яркие цветки, тогда как цветки «ночных» растений обычно окрашены в светлые тона - белые, желтые, светло-красные и т.д., чтобы выглядеть контрастно на общем темном фоне. Интересно, что многие ночные насекомые обладают цветовым зрением и хорошо различают не только яркость, но и оттенки. Цветки привлекают насекомых не только внешним видом, но и запахом. Обычно для этого выделяются эфирные масла, которые представляют собой сложную смесь различных органических соединений (спирты, фенолы, альдегиды, эфиры терпены и т.д.). Все эфирные масла летучи, им свойствен резкий и чаще всего приятный запах.

Рис. 300. Пыльца некоторых орхидных, соединенная в тетрады и поллинии, и ее прорастание:

А - венерин башмачок (Cypripedium insigne): Б - каланта вейча (Calanthe veitchii); В - любка двулистная - Platanthera bifolia (по Поддубной-Арнольди)

Рис. 301. Сбор пыльцы: А- последовательные фазы (1,2,3,4) наполнения корзиночки пыльцой (обножкой); Б- препровождение пыльцы со щеточек в корзиночки во время полета пчелы; В- пчела во время полета с обножкой в корзиночках задних ног. Средними ногами пыльцевой комочек как бы оформляется.

Среди составных компонентов наиболее распространены монотерпены (С 10 Н 16), причем как алифатические, так и циклические. Примером алифатических (ациклических) является линалоол , который придает цветкам ландыша характерный запах. Близкие по химическому строению к линалоолу гераниол, цитронеллол и нерол обеспечивают запах цветкам розы. Коричный спирт определяет запах гиацинта, кетон пармон - фиалки, смесь из линалоола, индола, бензилацетата и жасмона - жасмина и т.д. Эфирные масла широко используются человеком в парфюмерной промышленности и в медицине. Наиболее известно в этом отношении розовое масло, для производства которого выращиваются обширные плантации роз. Примерно 80% всего объема розового масла получается из одного вида - Rosa damascena, причем для получения одного килограмма масла необходимо переработать 35 млн. розовых лепестков. Установлено, что у насекомых обоняние развито очень хорошо, они способны различать запахи, даже если концентрация летучего вещества в воздухе крайне мала (более подробно об этом рассказано в разделе, посвященном насекомым), поэтому насекомые легко находят цветки. Поскольку отдельные части цветка источают разные запахи, насекомые легко их определяют и более легко ориентируются в цветке. Отдельно следует выделить растения, цветки которых выделяют вещества, напоминающие половые аттрактанты насекомых.

Рис. 3 0 3. Опыление офриса насекомоносного (Ophrys insectifera): 1 - общий вид растения; 2 - цветок; 3, 4 - оса в процессе псевдокопуляции; 5 - голова осы с прикрепившимися к ней поллинариями (по В. Н. Гпадковой)

это те вещества, которые выделяют самки насекомых в период размножения для привлечения самцов. Прилетевшие на запах возбужденные самцы пытаются копулировать с цветком (который вдобавок ко всему еще имеет форму насекомого) и при этом покрываются пыльцой, которую они потом переносят на другой цветок. Такие адаптации выработали некоторые орхидные, опыляемые одиночными перепончатокрылыми (рис. 303).

Таким образом, у растений имеется дальняя сигнализация, стимулирующая прилет опылителя, и ближняя сигнализация, стимулирующая посещение опылителем цветка. Однако у разных насекомых дальняя и ближняя сигнализация воспринимается разными органами чувств. Например, у дневных опылителей прилет стимулируется внешним видом цветка, его размерами, окраской, формой, определяемыми зрительно, тогда как у ночных насекомых фактором дальнего привлечения является запах. Например, цветки душистого табака опыляются ночными бабочками. Поэтому они днем закрыты, а ночью распускаются и усиливают аромат. Запах привлекает издалека не только ночных насекомых, но и многих дневных. В особенности это относится к цветкам, которые источают запах гниющего мяса или экскрементов (например, раффлезии, аронники, стапе- лии). Такие цветки привлекают тучи мух, которые и опыляют цветки. Как мы уже говорили, растения вырабатывают морфологические адаптации, которые обеспечивают попадание пыльцы на опылителя. Обычно строение цветка таково, что, добираясь до желанного нектара, опылитель покрывается пыльцой. Перелетая затем на другие цветки, он трется измазанным телом о рыльце, и пыльцевые зерна прилипают к нему. Нередко цветок при этом имеет очень сложное строение и вынуждает насекомое проделать движения, необходимые для попадания на него пыльцы (рис. 304).

Тесное и взаимовыгодное сотрудничество насекомых и покрытосеменных оказалось чрезвычайно плодотворным. Поэтому в настоящее время цветковые доминируют в царстве растений и имеют самое значительное видовое разнообразие. Это же относится и к насекомым, численность видов которых значительно превышает количество видов всех остальных животных, вместе взятых.

Орнитофилия , т.е. перенос пыльцы птицами-опылителями, распространена менее широко, чем энтомофилия. Чаще всего опыление производят мелкие птицы, такие как колибри (рис. 305) и цветочницы в Америке, нектарницы, белоглазки и медососы в Евразии, гавайские цветочницы. Такие птицы обычно собирают нектар в полете, для чего они зависают в воздухе наподобие бабочек-бражников (размеры колибри могут быть даже меньше крупных бабочек) и исследуют цветки с помощью очень длинного клюва. Если цветок крупный, то птица попросту садится на него. Опылителями могут быть и довольно крупные птицы, например попугаи лори, обитающие в тропической Азии. У этих попугаев очень своеобразный язык - его кончик представляет собой кисточку, с помощью которого птица поглощает нектар. Нектар орнитофильных растений гораздо более жидкий, чем у энтомофильных (содержание сахара всего

около 5%), но его образуется очень много.

Орнитофилия в основном распространена у тропических и экваториальных растений, однако встречается и у растений умеренного климата. Систематическое положение их различно - они относятся как к двудольным (миртовые, бобовые, вересковые и др.), так и к однодольным (банановые, лилейные, бромелиевые и др.).

Рис. 304. Опыление орхидейных: башмачок настоящий: А- верхушка побега; Б- насекомое садиться на край губы и соскальзывает внутрь ее; В – насекомое ползет а направлении «окон» (1- комок пыльцы-поллиний); Г – голова насекомого показалась из узкого отверстия расположенного в потную к пыльнику; Д- насекомое с комком липкой пыльцы (2) на спине; пальчатокоренник освистый; Е – насекомое извлекает поллиний; Ж – насекомое вводит поллиний, наклонившийся во время полета в рыльцевую ямку.

Самоопыление

Самоопыление встречается у относительно небольшого числа цветковых. В этом случае не происходит обмен генетической информацией между разными особями, поскольку пыльцевые зерна попадают на рыльце пестика либо из пыльника одной из тычинок этого же цветка, либо с другого цветка, расположенного на том же растении. Поскольку все события происходят в пределах одной особи, при самоопылении не происходит обмен генетической информации, а имеют место лишь комбинативные изменения наследственного материала в ходе соответствующих процессов в мейозе (при спорогенезе). Отсутствие новых аллелей приводит к появлению чистых линий гомозиготных популяций в пределах одного вида, неспособных обмениваться генами, подвергшимися мутациям (в том числе полезных), поэтому процессы видообразования в этих популяциях идут самостоятельно.

Постоянное самоопыление возникает при физической невозможности (в силу каких-либо объективных причин) переноса пыльцы с одного растения на другое, при этом обмен растениями пыльцой в обычных условиях не происходит. Такой тип опыления можно рассматривать как адаптацию, поскольку для растительного организма не доступна пыльца с других растений и использование собственных пыльцевых зерен представляется единственной возможностью образовать семена. Случайное самоопыление происходит у многих покрытосеменных в том случае, когда цветки обмениваются между собой пыльцой, но наряду с этим на рыльце возможно попадание пыльцевых зерен, образованных в собственном цветке. В этом случае образуется относительно небольшой процент гомозиготных организмов. Наконец у ряда покрытосеменных в обычных условиях рыльце опыляется чужой пыльцой, но если по каким-либо причинам этого долго не происходит, в последний момент (когда плодолистик еще сохраняет способность воспринимать пыльцевые зерна) на рыльце попадает собственная пыльца, запас которой все это время имеется в цветке. В этом случае самоопыление представляет собой вынужденное событие, но это также представляет собой адаптацию, поскольку совершенно очевидно, что с точки зрения биологической целесообразности лучше произвести самоопыление и сформировать плоды семенами, чем не опылиться вовсе и, соответственно, остаться без семян. Отметим, что самоопылением считается не только перенос с тычинки на рыльце того же самого цветка, но и опыление пыльцой другого цветка, расположенного на том же растении. Причем последний способ самоопыления (он называется гейтеногамией) является единственным возможным у форм с однополыми цветками, поскольку у них тычинки с пыльниками и плодолистики с рыльцами находятся в разных цветках.

Перекрестное опыление

Перекрестное опыление, или ксеногамия (греч. хеnos чужой, gamos - брак), представляет собой перенос различными способами пыльцы из пыльника одного растения на рыльце другого. Этот тип опыления у цветковых значительно более распространен, чем самоопыление. В этом случае между разными особями одного вида обязательно происходит обмен аллелями, что приводит к увеличению доли гетерозиготных организмов. Это справедливо можно рассматривать как преимущество по сравнению с самоопылением, поскольку здесь не происходит генетической изоляции отдельных клонов, а возникшие мутации свободно распространяются в пределах популяции.

Для того чтобы произошло перекрестное опыление цветки выработали различные адаптации, которые либо вообще исключают саму возможность самоопыления, либо в какой-то степени ограничивают её вероятность. Следует отметить, что полное отсутствие самоопыления не так уж и полезно для вида, поскольку в этом случае растение оказывается неспособным произвести семена, если по каким-либо причинам не произошло перекрестное опыление(например, отсутствие соответствующих опылителей, низкая плотность произрастания особей данного вида и др.). Для растения наиболее целесообразным является приобретение таких приспособлений, которые до последнего момента будут способствовать перекрестному опылению, но если оно не произойдет, обеспечат самоопыление, и растение при этом сможет образовать семена (пусть даже используя для этого лишь свой генетический материал). Приспособления, ограничивающие самоопыление, очень разнообразны. Рассмотрим некоторые из них.

Двудомность является наиболее надежным способом предотвращения самоопыления. Иными словами, у двудомных растений самоопыление в принципе невозможно, поскольку мужские женские цветки находятся на разных растениях (мужских и женских). Однако не следует считать, что такие растения приобрели идеальную адаптацию. Действительно, у них всегда происходит полноценная комбинация генетического материала и обмен аллелями, но у двудомных растений семена производят лишь женские организмы, так как мужские лишь продуцируют пыльцу. К двудомным растениям относят тополь, иву, осину, коноплю и др.

Своеобразным компромиссом между «достоинствами» и «недостатками» одно- и двудомных растений представляются описанные выше растения, у которых на одной особи развиваются не гермафродитные, а однополые цветки. Однако у них велика вероятность опыления пыльцой с мужских цветков собственного растения. У некоторых растений на одной особи могут развиваться как гермафродитные, так и однополые цветки. Если при этом образуются обоеполые и только мужские (но не образуются женские) цветки, то это называется андромоноэцием (греч. andros - мужчина, monos - один, единый, единственный,oikia - дом, жилище). Противоположное сочетание (обоеполые и только женские цветки) называется гиномоноэцием (греч. gine – женщина, monos – один, единый, единственный, oikia – дом, жилище). Возможны также и другие варианты, например, на одной особи развиваются только двудомные, а на другой только мужские цветки – андродиэций (греч. Andros – мужчина, di – дважды,oikia – дом, жилище). Или, наоборот, на одной особи только обоеполые, а на другой – только женские цветки – гинодиэция (греч. gyne – женщина, di – дважды, oikia – дом, жилище). Гинодиэции в природе распространены более широко, поскольку они позволяют свести к минимуму мужские цветки максимально увеличить численность женских, способных образовывать плоды с семенами. Наконец у ряда растений образуются цветки, имеющие строение обоеполых, но полного развития на одних из них достигают или только тычинки, или только плодолистики.

Дихогамия выражается в неодновременном функциональном развитии тычинок и рыльца в одном цветке. В зависимости от того, что созревает раньше, выделяют протандрию (греч. protos – первый, Andros – мужчина)(раньше созревают пыльники с пыльцой) и протогинию (греч. protos – первый, gyne – женщина)(рыльца созревают раньше пыльников). Протандрия встречается чаще, она имеет место у большого количества семейств цветковых, например у сложноцветковых, зонтичных, гвоздичных, колокольчиковых и др. Гораздо реже встречаются протогиния, более всего она выражена у ветроопыляемых (злаковых, ситиновых, осоковых, подорожниковых и др., но возможна и у розовых,крестоцветных,жимолостных и др.).

Самонесовместимость является наиболее совершенной адаптацией против самоопыления. В этом случае полноценное развитие пыльцевых зерен, попавших на рыльце собственного цветка, становится невозможным. При этом пыльца либо не прорастает вовсе, либо рост пыльцевых трубок идет медленно и через некоторое время прекращается. Эти механизмы управляются на молекулярном уровне генами самонесовместимости. Самонесовместимость, широко распространена, она встречается примерно у 10000 видов цветковых растений из 78 семейств.

Гетеростилия (греч. heteros – другой, stylos - столб), или разностолбчатость, представляет собой развитие на одной особи цветков с различной высотой тычинок и столбиков. Это приводит к тому, что в основном опыляются цветки разных морфологических типов, т. е. пыльца с длинностолбчатых цветков переносится, главным образом, на короткостолбчатые цветки и наоборот – с короткостолбчатых цветков большая часть пыльцы попадает на длинностолбчатые. Опыление цветков сходного типа при этом также происходит, но очень редко. Разумеется, длина тычинок и столбиков контролируется генами, причем их локусы в хромосоме расположены очень близко и наследуются вместе. Гетеростилия встречается относительно редко (обнаружена у 56 родов из 23 семейств).

Перечисленные адаптации являются наиболее известными, но не единственными. У разных покрытосеменных существует большое количество разнообразных морфологических приспособлений, например строение цветка, его ориентация в пространстве и т. д.Способы опыления у перекрестноопыляемых цветковых растений очень разнообразны, Условно их можно разделить на две группы. В первый перенос пыльцы осуществляется животными, главным образом, насекомыми, а также некоторыми позвоночными (большинство из которых также освоили воздушную среду – птицы и летучие мыши). Во второй группе пыльца переносится абиотическими факторами – ветром и реже водой.

1. Не только насекомые опыляют растения. Колибри собирают нектар даже не садясь на цветки, прямо на лету. В этом им помогает их способность «зависать» почти неподвижно. Крылья этих птичек осуществляют до 100 взмахов в секунду. Колибри имеют идеальный инструмент для сбора нектара: тонкий, иногда изогнутый клюв, внутри которого тонкий, слегка расширенный на конце, язык. Такой режим работы крыльев возможен потому, что около четверти массы тела составляет мускулатура, а размеры сердца намного больше, чем у любой другой птицы.

2. Наряду с птицами в опылении участвуют и наземные животные. Так, например, в Австралии таковым является хоботноголовый кускус. У него морда удлинена, а её продолжением является тонкий язык, которым он легко достигает нектар в глубине цветков, и заодно пыльцу.

3. Цветки, которые опыляют летучие мыши, неяркие, цветут ночью, нередко опадая к утру. У летучих мышей очень длинный язык, до 6 см и почти равен длине тела. Любимые цветы пахнут, в основном, падалью, гнилью, зато выделяют много сладкого нектара, что он прямо капает на землю.

4. Не только цветом и запахом приманивают растения насекомых для опыления. Орхидеи могут сами превращаться в бабочек, пчел или мух. Удивительные по форме цветы могут встречаться как в тропиках, так и на севере Европы. Орхидея офрис имеет цветки, похожие по цвету и форме на сидящую на цветке пчелу. Таким образ пчелы прилетают спариваться, и тем самым опыляют цветы.

5. Венерина мухоловка обитает на болотах. Её листья складываются пополам на подобии книжки, когда на них приземляется насекомое. Происходит это всего за 0,2 секунды. Датчиками являются особые шипики, которые располагаются по три на каждой половине листа. Полное закрытие ловушки происходит при втором контакте с жертвой, когда она начинает передвигаться. Затем закрытый лист наполняется пищеварительным соком. После двух-трех захлопываний лист отмирает.

6. Все мы обжигались крапивой. Дело в специальных клеточках на поверхности стеблей и листьев, воспринимаемых как тонкие волоски. Кончик иглы для необходимой твердости пропитан кремнием. После проникновения в кожу содержимое клетки попадает внутрь организма человека, а усиливает это внутренняя её часть, напоминающая резиновую грушу. Появившееся чувство жжения вызывается находящейся в яде муравьиной кислотой, а сыпь – гистамином.

7. Не понятно, почему чилим назван орехом, хоть и водяным. С орехом его роднит лишь крахмалистое содержимое и сладковатый вкус. Едят его в печеном или вареном виде, при добавлении муки можно испечь вкусный хлеб. Водяной орех представляет собой розетку распластавшихся по поверхности воды ромбовидных листьев. Созревшие орехи опадают на дно, там на следующий год прорастают, становясь одновременно якорем.

2. Назовите опасных вредителей леса и сельского хозяйства.

3. Как влияет выпас на травянистые растения, на всходы деревьев и кустарников?

4. Почему перевыпас меняет набор растений на пастбищах?

5. Что такое сбой? Почему он возникает?

6. Каких растительноядных животных вы знаете? Как приспособлена их пищеварительная система к питанию различными органами растений?

7. Как взаимосвязаны растения пастбища и пасущиеся на нем копытные?

8. Каким образом животные влияют на окружающую их природу в местах водопоя и отдыха?

9. Какие повреждения наносят растениям насекомые?

Слайд 2

Роль животных в опылении и распространении растений

Урок 27 6 класс

Слайд 3

У большинства растений полноценные плоды и семена образуются после перекрестного опыления, когда пыльца одного цветка перенесена на рыльце другого. Пыльцу часто переносят животные, в первую очередь насекомые, а в субтропических и тропических странах еще птицы и звери. Животных, доставляющих пыльцу на рыльце пестика, называют опылителями. Они посещают цветки в поисках пищи - нектара и пыльцы, перемещаясь с цветка на цветок. Опылители переносят прилипшие к телу пылинки, перекрестно опыляя растения.

Слайд 4

Желающих полакомиться вкусными и питательными дарами растений много. В поисках нектара цветки посещают нектароядные птицы: попугаи, нектарницы, колибри, цветочницы, медососы. Подсчитано, что более 2000 видов тропических птиц участвуют в опылении.
Для добывания нектара у них есть своеобразные приспособления.

Слайд 5

Колибри

Тропическая птичка- колибри - мельчайшая среди птиц. Ее тело имеет длину 3-5 см, а узкий остренький клюв нередко превосходит длину тела. Этим длинным клювом колибри легко проникает к нектарнику цветка и высасывает нектар. Посетив цветок, птичка уносит на своем оперении пыльцу, которую впоследствии оставит на другом цветущем растении.

Помимо птиц растения опыляют и некоторые нектароядные летучие мыши - листоносы. Масса листоноса всего 5-10 г. Как и колибри, листонос зависает у цветка в трепещущем полете и высасывает нектар длинным языком.

Слайд 6

Насекомые-опылители

И все же особенно важную роль в опылении растений играют насекомые-опылители (пчелы, шмели, мухи, бабочки). Опыляют растения и жуки. Тело насекомого обильно опушено мелкими волосками, и пыльца на них задерживается. Летая с цветка на цветок, насекомые эту пыльцу переносят. А пчелы даже имеют на задних лапках корзиночки, куда счищают пыльцу и несут ее в улей, чтобы накормить матку и развивающихся личинок.

Слайд 8

Ночные опылители летят к белым цветкам, которые лучше видны в темноте, ориентируясь в первую очередь на запах. У растений, опыляемых ночными насекомыми, цветки, как правило, светлоокрашенные с усиливающимся к вечеру ароматом, например у душистого табака, любки двулистной. Некоторые из этих растений на день закрывают цветки, как бы «засыпают». Отсюда возникло народное название - дрёма, например дрёма белая и лесная.

У тропических растений, опыляемых крохотными птичками колибри, цветки, как правило, красные, так как птицы лучше видят красный цвет.

Слайд 9

Похитители нектара

Не все насекомые, прилетающие к цветкам, являются опылителями. Шмели и муравьи, например, часто прогрызают околоцветник снизу, выпивают нектар, а до рыльца не дотрагиваются. Таких насекомых называют похитителями нектара. Для защиты от них у растений возникли разные приспособления, например выделение клейких веществ на цветоносах у смолки обыкновенной. Так на пути похитителей образуются ловушки по принципу липкой бумаги (рис. 48). Иногда защитой служат жесткие листья около основания цветка, как у гвоздик.

Слайд 10

Сколько опылителей бывает у растений

У одних растений пыльца и нектар легко доступны разнообразным опылителям. Цветки этих растений имеют широко раскрытый венчик. Тычинки расположены открыто. Нектар выделяется в основании лепестков или пестика (лютики, ветреницы, лапчатки, сныть обыкновенная, купырь лесной и многие другие растения). Их цветки опыляют и мухи, и пчелы, и осы, и бабочки, и жуки.

Слайд 11

У некоторых растений добыть нектар способны лишь немногие насекомые. У клевера, например, нектар находится в цветке так глубоко, что достать его могут только насекомые с длинным хоботком. Поэтому клевер опыляют исключительно шмели. Интересно, что завезенный европейцами в Австралию клевер отлично рос и великолепно цвел, однако семян у него не было. Пришлось доставить в Австралию и шмелей, после чего клевер начал давать хорошие урожаи семян.

Слайд 12

Практическое значение опыления

Опыление цветков имеет большое практическое значение в сельском хозяйстве, особенно в плодоводстве, в овощных и семенных хозяйствах, а также в пчеловодстве. Если опылителей достаточно, растения дают хорошие урожаи плодов и семян. Если опылителей мало, урожаи резко снижаются. В цветущих садах, на полях гречихи, рапса, горчицы ставят ульи. Пчелы, собирая нектар, опыляют цветки. При этом повышаются урожаи плодов и семян, а пчелы приносят много меда.

Слайд 13

Как распространяют плоды и семена люди и животные

Люди и животные распространяют плоды и семена двумя основными способами - внутри своего организма при поедании плодов и на поверхности своего тела, если плоды и семена на нем удерживаются.
Споры мхов и папоротников на своем теле переносят насекомые. Семена растений с поверхности в глубь почвы перемещают жуки-навозники. Липкие и колючие плоды и семена цепляются за ноги животных, шерсть, оперение и переносятся на значительные расстояния. Расселению растений на новые территории способствуют птицы и млекопитающие, запасающие плоды и семена на зиму.

Слайд 14

Распространение сочных плодов

Люди и звери едят в первую очередь сочные ярко окрашенные плоды, например вишни, абрикоса, рябины, калины, бузины и других растений. Семена внутри плодов надежно защищены твердыми покровами. Употребляя сочные плоды в пищу, люди отделяют их твердые косточки и семена. У животных проглоченные косточки и твердые семена без повреждений проходят через пищеварительные органы. Воздействие пищеварительных соков даже способствует прорастанию семян. Они выбрасываются наружу вместе с пометом, который удобряет почву. Таким образом, животные не только распространяют семена, но и обеспечивают их хорошую всхожесть и высев в удобренную почву.

Слайд 15

Распространение сухих плодов

Животные распространяют и сухие плоды, например желуди дуба. Белки и сойки прячут желуди под корнями, запасая их на зиму (в кладовых сойки находили до 4 кг желудей), но часто забывают о своих кладовых. Так с помощью птиц и зверей желуди попадают на новые места и прорастают далеко от материнского дерева. Похожие отношения складываются между птицей кедровкой и сибирской кедровой сосной, называемой сибирским кедром. Возобновление сосны на гарях происходит исключительно с помощью кедровки. Интересно, что области распространения сибирского кедра и кедровки, дуба и сойки совпадают. Это говорит о тесных взаимных связях между растениями и распространяющими их семена и плоды птицами.

Слайд 16

Кладовые из семян хвойных создают такие грызуны, как белки, бурундуки.

Слайд 17

Распространение семян муравьями

Большую роль в распространении семян и плодов играют муравьи. Они переносят на расстояние 10-12 м (иногда до 40-70 м) семена, главным образом низкорослых трав, плоды которых созревают в начале лета. В это время муравьи выкармливают личинки и заготавливают для них много пищи. На семенах и плодах ряда растений есть сочные придатки, которые содержат питательные вещества и издают привлекательный запах (рис. 50). Муравьи обгрызают их. Семена и плоды перетаскивают в муравейник, частично теряют по дороге.

Слайд 18

Распространение цепких и клейких плодов и семян

Плоды шалфея клейкого легко прилипают к ногам человека и лапам животных. Семена подорожника большого приклеиваются к обуви и к копытам с комочками грязи. Некоторые растения имеют выросты-прицепки на плодах (например, гравилат, череда) или на соплодиях (лопух, дурнишник). Соплодиями называют группы плодов, сформировавшихся из цветков одного соцветия. Выросты плодов и соплодий цепляются за шерсть животных, одежду и обувь человека. Таким образом семена и плоды переносятся на многие километры.

Слайд 19

Сверхдальнее расселение растений

Сверхдальним называют такое расселение, когда растения оказываются за сотни и тысячи километров от своей родины. В этом обычно бессознательно им помогает человек. С разнообразными товарами (зерном, фруктами, кормами для животных) семена растений на пароходах, поездах, самолетах едут в дальние страны и на другие континенты.
Так, американские растения: амброзия полыннолистная, галинзога мелкоцветковая, мелколепестник канадский, душистая, или безлепестковая, ромашка - попали в Европу. Наш обычный подорожник большой оказался в Америке, а пастушья сумка расселилась по всему свету.

Слайд 20

1. Какие животные опыляют растения и почему?

2. Какие особенности имеют цветки, опыляемые насекомыми?

3. Как отличаются цветки растений, опыляемые днем, в вечернее и ночное время?

4. Почему одни растения опыляются самыми разнообразными животными, а другие - лишь немногими? Приведите примеры.

5. Чем отличается поведение опылителей и похитителей нектара?

6. Каким образом растения защищаются от похитителей нектара?

7. Почему завезенный в Австралию клевер первое время не образовывал семян?

Слайд 21

8. Как животные помогают расселяться растениям с сочными плодами?

9. Почему кедровку и сойку считают распространителями семян деревьев? Почему совпадают области распространения сибирской кедровой сосны и птицы кедровки, дуба и сойки?

10. Семена каких растений и на какие расстояния переносят муравьи?

11. Каким образом семена и плоды растений попадают в далекие страны и на другие континенты?

12. Назовите американские растения, расселившиеся в Европе, и европейские, расселившиеся в Америке?

13. Есть ли растения, расселившиеся по всему миру? Приведите примеры.

Посмотреть все слайды

В качестве конечной задачи типичного цветка выступает формирование плодов и семян. Для этого необходимо два процесса. Первым является . После него происходит собственно оплодотворение - появляются плоды и семена. Рассмотрим далее, какие существуют .

Общие сведения

Опыление растений - этап , на котором осуществляется перенос мелких зерен с тычинок на рыльце. Оно тесно связано с другой стадией развития культур - формированием органа размножения. Учеными было установлено два вида опыления: аллогамия и автогамия. При этом первая может осуществляться двумя путями: гейтоногамией и ксеногамией.

Характеристики

Автогамия - путем переноса зерен с тычинок на рыльце одного органа размножения. Другими словами, одна система самостоятельно осуществляет необходимый процесс. Аллогамия - перекрестный перенос зерен с тычинок одного органа на рыльце другого. Гейтоногамия предполагает опыление между цветками одной, а ксеногамия - разных особей. Первая генетически схожа с автогамией. В этом случае имеет место только перекомбинация гамет в одной особи. Как правило, такое опыление характерно для многоцветковых соцветий.

Самой благоприятной по своему генетическому эффекту считается ксеногамия. Такое опыление цветковых растений способствует увеличению возможностей перекомбинации генетических данных. Это, в свою очередь, обеспечивает повышение внутривидового разнообразия, последующей приспособительной эволюции. Между тем, автогамия обладает немаловажным значением для стабилизации видовых признаков.

Способы

Метод опыления зависит от агентов переноса зерен и структуры цветка. Аллогамия и автогамия могут осуществляться с помощью одних и тех же факторов. Ими, в частности, выступают ветер, животные, человек, вода. Наибольшим разнообразием отличаются способы при аллогамии. Выделяют следующие их группы:

Биологические - осуществляется с помощью живых организмов. В этой группе выделяют несколько подгрупп. Классификация осуществляется в зависимости от переносчика. Так, осуществляется (энтомофилия), птицами (орнитофилия), летучими мышами (хироптерофилия). Существуют и другие способы - с помощью моллюсков, млекопитающих и пр. Однако они выявляются в природе достаточно редко.
Абиотические - связано с влиянием небиологических факторов. В этой группе различают перенос зерен с помощью ветра (анемофилию), воды (гидрофилию).

Способы, которыми осуществляется , считаются адаптациями к конкретным окружающим условиям. В генетическом плане они менее важны, чем типы.

Приспособление растений к опылению

Рассмотрим первую группу способов. В природе, как правило, встречается энтомофилия. Эволюция растений и переносчиков пыльцы проходила параллельно. Энтомофильные особи легко выделяются среди прочих. У растений и переносчиков есть взаимные приспособления. В некоторых случаях они настолько узкие, что культура не в состоянии самостоятельно существовать без своего агента (или наоборот). Насекомых привлекает:

Цвет.
Пища.
Запах.

Кроме этого, некоторые насекомые используют цветки как убежище. Например, они прячутся там ночью. Температура в цветке выше, чем у внешней среды, на несколько градусов. Существуют насекомые, которые сами размножаются в культурах. Например, осы-хальциды используют для этого цветки.

Орнитофилия

Опыление птицами наблюдается преимущественно в тропических районах. В редких случаях орнитофилия имеет место в субтропиках. К признакам цветков, привлекающих птиц, можно отнести:

Отсутствие запаха. У птиц достаточно слабое обоняние.
Венчик имеет в основном оранжевый или красный цвет. В редких случаях отмечается синяя или фиолетовая окраска. Стоит сказать, что птицы легко отличают эти цвета.
Большое количество слабоконцентрированного нектара.

Птицы зачастую не садятся на цветок, а опыляют, зависая рядом с ним.

Хироптерофилия

Летучие мыши опыляют преимущественно тропические кустарники и деревья. В редких случаях они участвуют в переносе зерен на травы. Летучие мыши опыляют цветки ночью. К признакам культур, которые привлекают этих животных, относят:

Наличие флуоресцентной белой или желто-зеленой окраски. Она также может быть коричневатой, в редких случаях фиолетовой.
Наличие специфического запаха. Он напоминает секреты и выделения мышей.
Цветки распускаются ночью либо вечером.
Крупные части свисают с ветвей на длинных цветоножках (баобаб) либо развиваются непосредственно на стволах

Анемофилия

Опыление приблизительно 20 % растений умеренной полосы осуществляется с помощью ветра. На открытых площадях (в степях, пустынях, полярных территориях) этот показатель значительно выше. Анемофильные культуры обладают следующими признаками:

Анемофильные культуры часто формируют большие скопления. Это значительно увеличивает шансы на опыление. В качестве примеров выступают березовые рощи, дубравы, заросли бамбука.

Гидрофилия

Такое опыление достаточно редко встречается в природе. Это обуславливается тем, что вода не является обычной средой обитания культур. У многих находятся над поверхностью и опыляются преимущественно насекомыми либо с помощью ветра. К признакам гидрофильных культур можно отнести:

Автогамия

У 75 % растений присутствуют обоеполые цветки. Это обеспечивает самостоятельный перенос зерен без внешних носителей. Автогамия нередко бывает случайной. Это имеет место особенно при неблагоприятных условиях для переносчиков.

Автогамия базируется на принципе "лучше самостоятельное опыление, чем вообще никакого". Такой тип переноса зерен известен у многих культур. Как правило, они развиваются в неблагоприятных условиях, на территориях, где сильно холодно (тундра, горы) или очень жарко (пустыня) и отсутствуют переносчики.

В природе, между тем, встречается и регулярная автогамия. Она постоянна и крайне важна для культур. К примеру, самоопыляются такие растения, как горох, арахис, пшеница, лен, хлопчатник и прочие.

Подтипы

Автогамия может быть:

Клейстогамия обнаруживается в разных систематических группах культур (в некоторых злаках, например).

Животный мир является одним из самых главных компонентов природной среды. Без него невозможно существование нашей планеты

Изучаемые вопросы, потребуют для ответа сведений, не только полученных на данном занятии, но и материал уроков ботаники и зоологии. Материал можно использовать для изучения "Окружающего мир" в начальной школе.

Актуальность занятия:

Живая природа планеты представлена царством растений, цар-ством животных, царством грибов и царством бактерий (микроорганизмов). Царство животных объединяет в сегодняшней жизни Земли около 1,5 млн. видов.

Вместе с растениями и другими организмами животные участвуют в переме-щениях химических веществ и элементов, в их круговороте в природе и обеспечивают таким образом ее единство. Роль животных в жизни планеты чрезвычайно

Тип учебного занятия: изучения и первичного закрепления новых знаний

Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации.

Основные понятия

Нектароядные птицы. Насекомые-опылители. Расселение растений

Рассматриваемые вопросы

1.Какие животные участвуют в опылении растений?

2.Как растения приспособлены к опылению животными?

3.Почему кедровку и сойку считают распространителями семян деревьев?

1.Роль животных в опылении растений

Важную роль играют животные как опылители растений. Их связь с опы-лением основывается на том, что животные используют в пищу нектар и пыльцу цветков. Желающих полакомиться вкусными и питательными дарами растений много. В поисках нектара цветки посещают нектароядные птицы: попугаи, нек тарницы, колибри, цветочницы, медососы. Подсчитано, что более 2000 видов тропических птиц участвуют в опылении.

Для добывания нектара у них есть своеобразные приспособления. Тропи-ческая птичка — колибри — мельчайшая среди птиц (рис. 2). Ее тело имеет дли-ну 3-5 см, а узкий остренький клюв нередко превосходит длину тела. Этим длин-ным клювом колибри легко проникает к нектарнику цветка и высасывает нектар. Посетив цветок, птичка уносит на своем оперении пыльцу, которую впоследст-вии оставит на другом цветущем растении. Помимо птиц растения опыляют и некоторые нектароядные летучие мыши — листоносы. Масса землеройковид-ного листоноса всего 5-10 г. Как и колибри, листонос зависает у цветка в трепе-щущем полете и высасывает нектар длинным языком.

Рис. 2. Колибри у цветка Рис. 3. Соцветие и насекомые-опылители (бабочка, пчела, шмель, муха)

И все же особенно важную роль в опылении растений играют насекомые- опылители, принадлежащие к трем отрядам — перепончатокрылым (пчелы, шме-ли), двукрылым (мухи), чешуекрылым (бабочки) (рис. 3). Опыляют растения и жуки. Тело насекомого обильно опушено мелкими волосками, и пыльца на них задерживается. Летая с цветка на цветок, насекомые эту пыльцу переносят. А пче-лы даже имеют на задних лапках корзиночки, куда счищают пыльцу и несут ее в улей, чтобы накормить матку и развивающихся личинок.

Известно, что многие бобовые растения опыляются шмелями. В прошлом веке в Австралию был завезен луговой клевер, но из-за отсутствия опылителей — шмелей — он не приносил семян. Для семенного размножения этого растения по-требовалось ввезти шмелей — его опылителей.

Считают, что в эволюции растительности на Земле именно насекомые ока-зали влияние на возникновение и формирование покрытосеменных растений. В настоящее время насекомые опыляют большинство цветковых растений.

2.Роль животных в распространении растений

Животные способствуют и расселению растений. Споры мхов и папоротни-ков на своем теле переносят насекомые. Семена растений с поверхности в глубь почвы перемещают жуки-навозники. Липкие и колючие плоды и семена цепляют- ся за ноги животных, шерсть, оперение и переносятся на значительные расстоя-ния. Расселению растений на новые территории способствуют птицы и млекопи-тающие, запасающие плоды и семена на зиму.

В нашей стране большую роль в распространении кедровой сосны играет птица кедровка. Возобновление сосны на гарях происходит исключительно с помощью этой птицы. В распространении могучего дуба принимает участие другая лесная птица — сойка. В кладовых сойки находили до 4 кг желудей. Часть их птица выкапывает и съедает, а часть остается в почве и прорастает. Пряча орешки и желуди в почву, запасая их для себя впрок, птицы становятся «сеяльщиками» новых лесов. Кладовые из семян хвойных создают такие грызу-ны, как белки, бурундуки (рис. 4).

Распространители семян : 1 — кедровка; 2 — сойка; 3 — бурундук; 4 — белка

Многие сочные плоды с удовольствием едят разные животные. Семена не перевариваясь проходят через пищеварительный тракт и прорастают в новом месте, будучи выброшенными с экскрементами. Распространению лесных ягодни-ков способствуют многие лесные грызуны.

Источники информации: Экология животных. Пособие для учащихся7класс общеобразовательной школы В.Г. Бабенко; Д.В. Богомолов; и др. 2002.-128с.ил.