§31. Генеративное размножение растений. Опыление

Определения и обозначения

Генеративное размножение — размножение растений с помощью семян, образующихся после оплодотворения. Иначе говоря, новое растение начинает развиваться из семени, возникшего в результате полового процесса. Это понятие помогает отличать такой способ от размножения частями растения, например побегами.

Опыление — перенос пыльцы с тычинки на рыльце пестика. Пыльца несёт мужские половые клетки, поэтому её попадание на нужную часть цветка создаёт условие для дальнейшего оплодотворения. Сам перенос ещё не означает, что оплодотворение уже произошло.

Самоопыление — попадание пыльцы на рыльце пестика того же цветка или другого цветка того же растения. Источником пыльцы остаётся одно растение, даже если она перемещается между его цветками. Это определение помогает не путать самоопыление с переносом пыльцы между соседними растениями.

Перекрёстное опыление — перенос пыльцы с цветка одного растения на цветок другого растения того же вида. Пыльца поступает от отдельного растения, хотя оба растения принадлежат к одному виду. По месту, откуда и куда она переместилась, можно отличить этот способ от самоопыления.

Как это устроено

В размножении цветкового растения участвуют части цветка, связанные с образованием половых клеток. Тычинки производят пыльцу, а в завязи пестика располагаются семязачатки. Поэтому цветок может обеспечить встречу мужских и женских половых клеток. Если пыльца не достигнет пестика, этот путь к образованию семени не начнётся.

Опыление должно произойти раньше оплодотворения, потому что пыльца сначала должна попасть на рыльце пестика. Там она прорастает и образует тонкую пыльцевую трубку, по которой мужские половые клетки движутся к семязачатку. Только после их достижения может произойти оплодотворение. Значит, перенос пыльцы доставляет необходимые клетки к месту, где возможен следующий этап.

При самоопылении пыльца переносится внутри одного растения: с тычинки на рыльце того же цветка или другого его цветка. Иногда это возможно, когда части цветка расположены близко и пыльца попадает на рыльце без участия переносчика. В других случаях её перемещают ветер или животные. Важно определить не число цветков, а принадлежность растения, на котором пыльца образовалась.

При перекрёстном опылении пыльца должна добраться от одного растения до другого растения того же вида. Ветер переносит пыльцу по воздуху, а насекомые могут захватывать её на теле, посещая цветки. Её могут переносить и другие животные. Переносчик нужен потому, что сами растения обычно не могут переместить пыльцу между отдельными цветками, растущими на разных особях.

Особенности цветка и пыльцы повышают вероятность подходящего переноса. Яркая окраска и запах помогают привлечь насекомых, которые посещают цветки и переносят пыльцу. У растений, опыляемых ветром, цветки могут быть невзрачными, а пыльцы образуется много: лёгкие сухие пылинки легче подхватываются воздушным потоком. Эти признаки связаны с тем, каким способом пыльца чаще достигает рыльца.

Сравнение способов опыления

Сравнивая способы, сначала проследите, с какого растения взялась пыльца и на какое попала. Затем обратите внимание на переносчика и признаки, которые помогают пыльце достичь цветка. Последняя строка таблицы показывает, чем могут различаться результаты размножения.

Разбор задач

Задача 1. Объясните, почему перенос пыльцы с тычинки на рыльце пестика называют опылением. Чтобы ответить, нужно отделить само перемещение пыльцы от событий, которые происходят позже. Название процесса связано с тем, куда доставляется пыльца.

1. Определяем, что именно происходит: пыльца переносится с тычинки.
2. Находим место, куда она попадает: это рыльце пестика.
3. Не называем этот перенос оплодотворением: оплодотворение возможно позднее, когда мужские половые клетки достигнут семязачатка.

Ответ: перенос называют опылением, потому что пыльца попадает на рыльце пестика; оплодотворение — следующий этап.

Задача 2. Пыльца одного цветка попала на рыльце пестика другого цветка того же растения. Определите способ опыления и обоснуйте ответ. На первый взгляд два цветка могут показаться признаком перекрёстного опыления. Но для определения важно не количество цветков, а то, принадлежат ли они одному или разным растениям.

1. Уточняем источник пыльцы: она образовалась в цветке данного растения.
2. Проверяем, куда она попала: на другой цветок того же растения.
3. Сравниваем ситуацию с определением: самоопыление включает перенос между цветками одного растения.

Ответ: это самоопыление, так как оба цветка принадлежат одному растению.

Задача 3. У растения невзрачные цветки и много лёгкой сухой пыльцы. Предположите, как происходит опыление, и назовите признаки, подтверждающие предположение. Здесь нужно связать свойства цветка с тем, как пыльца может перемещаться. Невзрачность сама по себе не доказывает способ, поэтому учитываем и строение пыльцы.

1. Отмечаем, что невзрачные цветки обычно не имеют заметных признаков привлечения насекомых.
2. Учитываем, что лёгкую сухую пыльцу воздушный поток может легко подхватить и перенести.
3. Сопоставляем оба признака и выбираем наиболее вероятный переносчик — ветер.

Ответ: вероятно, растение опыляется ветром; об этом говорят невзрачные цветки и обилие лёгкой сухой пыльцы.

Типичные ошибки

Ошибка — считать опыление и оплодотворение одним процессом. Их путают, потому что оба связаны с пыльцой и образованием семян, но между ними есть последовательность: сначала пыльца попадает на рыльце, затем мужские половые клетки достигают семязачатка. Проверьте себя вопросом: пыльца только перенесена или клетки уже слились? В первом случае речь идёт об опылении.

Ошибка — называть самоопылением только перенос пыльцы внутри одного цветка. Так думают, потому что слово «само» можно понять как «в пределах одного цветка», хотя определение относится ко всему растению. Пыльца может попасть и на другой его цветок. Проверьте, принадлежат ли цветки одной особи: если да, возможно самоопыление.

Ошибка — считать перекрёстным опылением перенос пыльцы между любыми растениями. Понятие требует, чтобы растения были одного вида; иначе это не перекрёстное опыление в указанном смысле. Путаница возникает, если учитывать только факт перемещения между особями. Для проверки выясните, к одному ли виду относятся растения.

Ошибка — полагать, что все растения опыляются насекомыми. Яркие цветки и пчёлы хорошо заметны, поэтому легко забыть о других переносчиках. Пыльцу могут переносить ветер и другие животные. Проверьте предположение по признакам: например, большое количество лёгкой сухой пыльцы может указывать на перенос ветром.

Связь с другими темами

Для понимания опыления нужно знать строение цветка и назначение его частей. Тычинки образуют пыльцу, а семязачатки находятся в завязи пестика. Эти знания помогают проследить путь от источника пыльцы до места, где возможно оплодотворение.

Опыление связывает строение цветка с последующими этапами размножения. После него может произойти оплодотворение, а затем формируются семена и плоды. Поэтому, разбирая образование семени, полезно сначала выяснить, как пыльца попала на рыльце.

Способы опыления показывают, как растения приспосабливаются к условиям среды и взаимодействуют с животными. Окраска и запах цветков могут привлекать опылителей, а ветер служит переносчиком пыльцы. Знание этих связей помогает объяснить, почему цветки и пыльца у разных растений отличаются.

Что запомнить

• Генеративное размножение цветковых растений связано с образованием семян.
• Опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика.
• Опыление происходит до оплодотворения.
• При самоопылении пыльца попадает на цветок того же растения.
• При перекрёстном опылении пыльца переносится между растениями одного вида.
• Пыльцу могут переносить ветер, насекомые и другие животные.