§ 30. Лето: природа цветёт и плодоносит

Определения и обозначения

Цветение — этап развития растения, когда распускаются цветки и создаются условия для образования семян. Цветок нужен растению не только для красоты: в нём находятся части, участвующие в размножении. Во время цветения растение может привлекать опылителей или выпускать пыльцу, которую подхватит ветер.

Опыление — перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Пыльца содержит мужские половые клетки, а пестик — часть цветка, куда она должна попасть для дальнейших процессов. Опыление необходимо, чтобы у многих растений стало возможным образование семян.

Оплодотворение — слияние мужской и женской половых клеток растения, после которого начинает развиваться зародыш. Оно происходит после того, как пыльца попала на пестик, поэтому эти два процесса нельзя путать. Зародыш — будущая часть нового растения внутри семени.

Плод — часть растения, образующаяся из цветка и защищающая семена. Внутри плода семена могут созреть, а затем разойтись или разлететься на новые места. Поэтому плод важен и для сохранения семян, и для продолжения жизни растения.

Как это устроено

Летом растения получают достаточно тепла и света, а у многих видов в это время наступает подходящий этап развития. Свет нужен для образования питательных веществ, а тепло помогает протекать жизненным процессам. Поэтому растения активно растут, раскрывают цветки и тратят силы на образование плодов, хотя у разных видов сроки отличаются.

Чтобы семена начали формироваться, пыльца должна попасть с тычинки на рыльце пестика. У одних растений её переносят насекомые: они посещают цветки в поисках нектара или пыльцы, и пыльца может прилипнуть к их телу. У других растений пыльцу подхватывает ветер, поэтому ей не обязательно попадать на насекомое. Перенос пыльцы — первый шаг, но сам по себе он ещё не означает, что семена уже образовались.

После опыления у многих растений происходит оплодотворение: мужская половая клетка соединяется с женской. Так начинает развиваться зародыш, а части цветка постепенно меняются. Из семязачатков формируются семена, а завязь пестика обычно развивается в плод; именно поэтому плод связан с цветком, а не возникает сам по себе.

Плоды и семена отличаются формой и тем, как перемещаются. Лёгкие или снабжённые крылышками семена может унести ветер, а водонепроницаемые плоды некоторых растений способны распространяться водой. Животные разносят семена, когда съедают плоды или когда те цепляются за шерсть; у некоторых растений плод раскрывается и разбрасывает семена сам. Разные способы увеличивают вероятность того, что семена окажутся в подходящем месте.

Цветение важно не только для самих растений. Нектар и пыльца служат пищей многим насекомым, а посещая цветки, насекомые переносят пыльцу между ними. Благодаря этому может произойти опыление и затем образоваться семя. Так жизнь растений и насекомых связана: растения дают пищу, а опылители помогают растениям размножаться.

Как переносится пыльца

Сравнивайте не один признак, а сразу несколько: вид цветка, наличие запаха и нектара, а также способ переноса пыльцы. Примеры помогают предположить способ опыления, но у конкретного растения полезно учитывать и то, какие опылители встречаются рядом. Таблица показывает общие особенности, а не обязательное правило для каждого цветка.

Разбор задач

Задача 1. Найти признаки цветка, привлекающие насекомых

Условие. Во время прогулки найдите цветущее растение и опишите, какие признаки цветка могут привлекать насекомых. Нужно связать наблюдаемые детали с возможным переносом пыльцы, а не просто перечислить цвет и форму. Не срывайте растение, если его можно рассмотреть на месте.

1. Сначала посмотрите на окраску: яркие лепестки заметнее на фоне листьев и могут помочь насекомому найти цветок. Отметьте, есть ли у цветка запах, но помните, что человеку он может быть почти неразличим.

2. Затем понаблюдайте, садятся ли на цветок насекомые и задерживаются ли внутри. Если заметны нектар или пыльца, они могут служить пищей и объяснять, почему насекомые возвращаются.

3. Свяжите наблюдения с опылением: при посещении цветка пыльца может попасть на тело насекомого, а затем оказаться на пестике другого цветка того же растения или другого растения этого вида. Одного признака недостаточно, чтобы точно доказать способ опыления, поэтому вывод формулируйте как предположение.

Ответ. Насекомых могут привлекать яркие лепестки, запах и нектар; посещая цветки, они способны переносить пыльцу. Для точного вывода полезно наблюдать за цветком и его посетителями, а не судить только по окраске.

Задача 2. Сравнить цветки растений с разным опылением

Условие. Сравните цветки двух растений: одно опыляется насекомыми, другое — ветром. Предположите, чем они отличаются. Ход решения строится на том, как именно пыльца перемещается от тычинок к пестику.

1. Вспомните, что насекомоопыляемому растению полезно привлечь посетителя. Поэтому его цветки часто заметные, могут иметь запах и нектар, а пыльца способна удерживаться на теле насекомого.

2. Для ветроопыляемого растения привлечение насекомых не обязательно. Его цветки часто мелкие и неброские, пыльца лёгкая и образуется в большом количестве, чтобы часть её могла попасть на пестик с потоками воздуха.

3. Сравните признаки в паре, но не превращайте их в жёсткое правило: у разных видов есть особенности. Проверьте, есть ли наблюдения за насекомыми на первом растении и легко ли ветер может разносить пыльцу второго.

Ответ. Цветок, опыляемый насекомыми, часто заметнее и может предлагать нектар; у ветроопыляемого цветка обычно нет необходимости привлекать опылителей, а его пыльца приспособлена к переносу воздухом. Это предположение подтверждают наблюдением за растениями и способом переноса пыльцы.

Задача 3. Почему после цветения почти нет плодов?

Условие. На участке растения цвели, но после цветения плодов почти не образовалось. Предложите возможное объяснение и способ его проверить. Нужно проследить последовательность от переноса пыльцы до развития плода и не считать одно лишь цветение гарантией урожая.

1. Предположите, что пыльца недостаточно часто попадала на пестики. Такое возможно, если опылителей было мало или условия мешали переносу пыльцы ветром; это только версия, которую предстоит проверить.

2. Уточните способ опыления растения: осмотрите цветки и понаблюдайте, посещают ли их насекомые или разносится ли пыльца воздухом. Запишите, сколько цветков впоследствии образовало завязи и плоды, чтобы сравнивать наблюдения.

3. Проверьте, появляется ли плод после опыления и дальнейшего оплодотворения. Если возможно и безопасно, сравните участки с разным доступом насекомых, не меняя остальные условия, или обсудите с взрослым опыт с ручным переносом пыльцы на часть цветков.

Ответ. Возможная причина — недостаточное опыление, из-за которого не началось образование семян и плодов. Проверить предположение можно наблюдениями за опылителями и сравнением результатов на цветках, где перенос пыльцы происходил по-разному.

Типичные ошибки

Смешивать опыление и оплодотворение. Эти слова кажутся похожими, потому что оба относятся к образованию семян, но называют разные этапы. Опыление — перенос пыльцы, а оплодотворение — слияние половых клеток после него. Проверь себя вопросом: речь идёт о перемещении пыльцы или о соединении клеток?

Думать, что пыльцу переносят только насекомые. Насекомых часто видно на цветах, поэтому их роль легко заметить, но у многих растений пыльца переносится ветром. Вспомни неброские цветки, которые не привлекают опылителей. Проверяя себя, назови для каждого способа отдельного переносчика: насекомое или воздушный поток.

Называть плодом любой съедобный продукт растения. Съедобность не определяет, является ли часть растения плодом: плод развивается из цветка и связан с семенами. Ошибка возникает потому, что в быту словом «плод» часто называют любые продукты растений. Чтобы проверить ответ, спроси себя, образовалась ли эта часть из цветка и содержит ли она семена.

Считать, что все растения цветут и плодоносят одновременно. Разные виды развиваются в разные сроки, а погода и другие условия могут влиять на начало цветения. Летом можно встретить и цветущие растения, и те, у которых плоды уже созревают. Сравнивай растения одного вида и отмечай условия наблюдения, прежде чем делать общий вывод.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать основные части растения и цветка: тычинки образуют пыльцу, а пестик принимает её. Полезно также различать семя и плод: семя содержит будущий зародыш, а плод защищает семена. Эти знания помогают проследить, как цветок связан с появлением нового растения.

Наблюдения за летним цветением показывают сезонные изменения природы. По насекомым на цветках можно увидеть связь растений с животными и понять, почему жизнь опылителей важна для образования семян. Такие наблюдения связывают тему с изучением природных сообществ.

Знания об опылении и распространении семян пригодятся при изучении размножения растений. Они помогают объяснить, как растения дают потомство и расселяются на новые места. Понимание этих связей важно и для рассмотрения жизни всего природного сообщества.

Что запомнить

• Летом многие растения цветут и образуют плоды.
• Опыление — перенос пыльцы на пестик.
• Пыльцу переносят насекомые или ветер.
• После опыления может произойти оплодотворение.
• Из цветка развиваются плод и семена.
• Семена распространяются разными способами.