Как опыляются растения в Арктике

Как опыляются растения в Арктике

Способы переноса пыльцы с цветка на цветок чрезвычайно многообразны, особенно в жарких странах. Пыльцу переносят птицы (колибри), летучие мыши, насекомые, ветер и вода.

Животный мир Арктики беднее по своему составу и численности. Тем интереснее знать, как в таких суровых условиях осуществляются процессы опыления у растений, каким образом восполняется недостаток в опылителях.

Большое число растений в Арктике опыляется с помощью насекомых. Чешуекрылые (бабочки) и жесткокрылые (жуки) на Севере малочисленны, поэтому основная роль здесь принадлежит шмелям — высокоспециализированным опылителям.

Шмели обладают рядом приспособительных эколого-физиологических особенностей, позволяющих им выжить в суровом арктическом климате. Шмели способны поддерживать высокую температуру тела (около 40°), что даёт им возможность летать при низких температурах воздуха, в некоторых случаях ниже 0°. Крупные размеры тела шмелей помогают преодолевать сопротивление ветра, а сильные ветры— обычное явление в Арктике. Шмели обычно гнездятся в земле, и в безлесной тундре они находят приемлемые условия для гнездования, в то время как настоящие пчелы, гнездящиеся на деревьях, уже не находят в тундре подходящих мест для устройства гнезд. Важную особенность арктических шмелей представляет также сокращение численности семьи за счет рабочих особей: небольшую семью легче выкормить за короткое лето.

Наконец, важное свойство шмелей— способность питаться на разных видах растений. Обычно в каждой отдельной местности количество основных кормовых растений шмелей невелико (10—20 видов), а в самых северных местах в шмелином «меню» нередко числится всего 2—3 растения.

mir

doskipartner.ru

Шмели предпочитают посещать те богатые нектаром и пыльцой растения, которые образуют заросли, благодаря чему можно с наибольшей экономией времени посетить большее число цветков. Кроме того, при посещении цветков одной плотной заросли или куртины в холодную погоду насекомым не нужно подниматься из самого теплого приземного слоя воздуха в более высокие холодные слои.

По наблюдениям ученых, на севере Якутии, в районе бухты Тикси, шмели посещали свыше 30 видов растений. Однако регулярно, из года в год, посещались в массе лишь немногие растения, главным образом, из семейства бобовых: остро лодочник чернеющий (Oxytropis nig-rescens), астрагал зонтичный (Astragalus umbellatus), копеечник арктический (Hedysarum arcticum), а также некоторые другие, растущие в защищенных от ветра местах: киприй широколистный (Chamaenerion latiolium), горькуша альпийская (Saussurea alpina). Посещение этих растений шмелями было настолько интенсивно, что у ряда бобовых обеспечивалось столь высокое завязывание семян (70—90%), такое не всегда встретишь в наших умеренных широтах.

В других районах Севера (Новая Земля, Гренландия, арктическая Канада и т. п.) кормовой базой шмелей могут служить, например, камнеломка (Saxifrage oppositifolia), некоторые виды ив (Salix), мытников (Pedicularis) и другие виды. Зависимость жизни некоторых растений от шмелей очень велика: в Арктике в тех местах, где нет шмелей, нет и бобовых.

Поскольку шмелей в Арктике мало, они посещают только небольшое число растений; многие другие растения с энтомофильными (насекомоопыляемыми) либо опыляются перекрестно с помощью других групп насекомых (мухи, жуки, бабочки и т. п.), либо вынуждены само опыляться.

Среди двукрылых только некоторые группы (например, мухи-журчалки) могут рассматриваться как специализированные опылители.

Правда, в некоторых случаях крупные мухи могут брать на себя роль шмелей и посещать те растения, которые по устройству доступны обычно только шмелям или бабочкам. Одна из таких крупных мух (Erisfalis intricarius), как показали наблюдения датского ботаника О. Хагерупа, на Фарерских островах посещает некоторые орхидеи.

Во многих случаях мухи посещают цветки беспорядочно, перелетая с цвеикрв одного вида на цветки другого вида, и в этом случае они могут больше способствовать самоопылению, чем перекрестному опылению. Значение мух как опылителей повышается в тех местах, где есть удобный для их размножения гниющий материал (гниющие водоросли на берегу моря, норы грызунов и хищников, отбросы близ поселков и т. п.). Перечень растений, посещаемых мухами, очень велик и включает почти все виды растений с цветками открытого типа, т. е. таких, у которых пыльца и нектар не укрыты наглухо венчиком. Такие широко распространенные растения в Арктике, как куропаточья трава (Dryas), сиверсия (Sieversia), лапчатка (Potentilla), горец (Polygonum) и другие очень охотно посещаются мухами, поедающими пыльцу.

В растительном покрове Арктики важную роль играют ветроопыляемые растения — злаки, осоки, пушицы и некоторые другие. Цветки ветроопыляемых (анемофильных) видов невзрачны, их устройство не так разнообразно, как у насекомоопыляемых видов. Зато у ветроопыляемых растений есть приспособления другого рода.

Для успешного ветроопыления необходимо, чтобы цветки какого-либо вида раскрывались более или менее одновременно на больших площадях. В Арктике в условиях непрерывного, полярного дня при раскрывании цветков злаков замечена определенная ритмичность, однако более слабо выраженная, чем на южных широтах. Очень большое значение для цветения злаков имеет температура воздуха. Изученные виды злаков начинали раскрывать свои цветки при строго определенной для каждого вида температуре воздуха. В холодную дождливую погоду злаки долго «выжидают» благоприятных условий, и при наступлении тепла в короткое время наступает массовое раскрывание цветков и выбрасывание пыльцы. Все растения одного вида могут про цвести за один-два теплых дня. Такое же одновременное выбрасывание пыльцы наблюдается и у осок (Саrex hyperborea и др.), в момент цветения которых обувь идущего по осочнику человека становится желтой от массы прилипшей пыльцы.

Однако во флоре Арктики встречается большое число таких растений, которые не опыляются ветром, почти не посещаются насекомыми, но тем не менее обильно плодоносят. Наблюдения показывают, что такие растения находят выход в самоопылении (автогамии), т. е. в переносе пыльцы с тычинок на пестик того же самого цветка.

У некоторых вересковых с висячими цветками, например у голубики (Vaccinium uliginosum), самоопыление происходит только в том случае, если цветок раскачивается ветром или сотрясается при попадании капель дождя. Это необходимо для того, чтоб пыльца могла высыпаться через узкое отверстие в пыльнике и попасть на рыльце. Механизм напоминает перечницу, которая отдает свое содержимое только при встряхивании. Если закрыть растение стеклянным колпаком и изолировать от ветра и дождя, то завязывания семян не наблюдается.

Другой способ автогамии мы встречаем у растений с открытыми чашевидными цветками, как, например, у лютика (Ranunculus), калужницы (Caltha) и т. п. В этом случае капля дождя, попадая в такой цветок, как бы разбрызгивает пыльцу, которая может попасть на рыльце того же самого цветка, а иногда и соседних цветков. Интересно, что у таких видов пыльца очень устойчива по отношению к влаге, тогда как пыльца большинства растений при попадании в воду быстро лопается.

Кроме автогамных, во флоре Арктики есть и много таких растений, которые вообще не нуждаются в опылении, так как семена у них развиваются из не оплодотворенных яйцеклеток (апомиксис); к таким растениям относятся, например, некоторые одуванчики (Taraxacum), кошачья лапка (Antennaria).

Еще одну группу составляют так называемые вивипарные (живородящие) виды, у которых на месте цветков развиваются небольшие клубеньки или луковички, выполняющие роль семян. Примером таких растений могут служить гречишник живородящий (Polygonum vlviparum) и камнеломка мелколистная (Saxifrage foliolosa).

Необходимо, наконец, отметить, что в Арктике нередко один и тот же вид в зависимости от района его произрастания и природной обстановки может либо перекрестно опыляться с помощью насекомых, либо самоопыляться, либо размножаться вегетативным путем.

Изучение опыления у растений в суровых специфических условиях Арктики открывает много нового о путях приспособительной эволюции в растительном мире. Оно может помочь решить многие вопросы, касающиеся семенной продуктивности растений, распространения и распределения тех или иных видов растений. В более южных районах Крайнего Севера, где развивается полярное земледелие, знание условий опыления важно и для успешного продвижения на Север культурных растений.

Источник - abc-24.info