Опылители вода и ветер

Наиболее доступный посредник в опылении - ветер: он всегда "под рукой". Предполагают, что первыми по времени возникновения были именно ветроопыляемые цветы.

И сейчас - даже на фоне широкой и подчас, как мы сумели убедиться на приведенных в предыдущих главах примерах, очень тонкой приспособленности цветков к опылению с помощью насекомых - ветроопыляемые растения очень часты, очень распространены. В разных областях Европы опыляются ветром 20 - 50% от общего числа произрастающих в данной местности видов растений. Конечно же, величина эта тесно связана с тем, насколько открыта ветрам та или иная географическая область.

К ветроопыляемым растениям принадлежат дубы и буки, ольха и береза, тополя и платаны, грецкий орех и лещина. Кроме деревьев, ветром опыляются многие травы, живущие обычно большими сообществами: злаки, ситники, осоки, конопля, хмель, крапива и подорожник. В этом списке - лишь примеры, он вовсе не претендует на полноту перечня названий ветроопыляемых растений.

Первая бросающаяся в глаза особенность цветков, опыляемых ветром, - это отсутствие яркой окраски и аромата, отсутствие нектара. Напротив, пыльцевые зерна развиваются в большом изобилии. При этом они чрезвычайно мелкие: у ветроопыляемых растений отдельная пылинка имеет массу 0,000001 мг. Для сравнения можно вспомнить, что у опыляемой пчелами тыквы пылинка в тысячу раз тяжелее: ее масса 0,001 мг. Одно соцветие ржи способно произвести 4 млн. 200 тыс. пыльцевых зерен, а соцветие конского каштана даже вдесятеро больше - 42 млн. Характерная особенность пыльцевых зерен ветроопыляемых цветков заключается в том, что они совершенно лишены склеивающих веществ и в большинстве случаев имеют гладкую поверхность.

Несмотря на то, что ветроопыляемые цветки лишены нектара, они достаточно часто посещаются насекомыми, которые питаются пыльцой. Однако как переносчики пыльцы эти насекомые почти не играют роли.

Распространение пыльцы, которую растение "бросает на ветер", - процесс, конечно, неуправляемый. И вероятность того, что пыльцевые зерна упадут на рыльце собственного цветка, очень велика. Но, как мы знаем, самоопыление для растения нежелательно. Поэтому у ветроопыляемых цветков широко развиты приспособления, препятствующие ему. Особенно частым является неодновременное созревание пыльников и рыльца. У многих ветроопыляемых растений по той же, наверное, причине цветки раздельнополы, а подчас и двудомны.

Большинство ветроопыляемых древесных растений зацветает ранней весной, еще до распускания листьев. Особенно ярко это видно у березы, у орешника. Ведь понятно, что густая летняя листва была бы очень труднопреодолимым препятствием для летящей по ветру пыльцы.

Можно назвать и некоторые другие приспособления к опылению ветром. У многих злаков тычинки при раскрывании цветка начинают необыкновенно быстро расти, удлиняясь ежеминутно на 1 - 1,5 мм. За короткое время их длина в 3 - 4 раза превосходит первоначальную, они вырастают за пределы цветка и свешиваются вниз. И только когда пыльники окажутся внизу, они начинают растрескиваться, причем пыльник здесь несколько изгибается и образует своеобразный лоток или чашу, куда ссыпается пыльца. Она таким образом не падает вниз, на почву, а дожидается очередного порыва ветра, чтобы полететь на его крыльях.

Интересно, что цветоножки в колосках некоторых злаков к началу цветения как бы растопыриваются, образуя между собой угол в 45 - 80°. Это тоже способствует выдуванию пыльцы ветром. Лишь только цветение кончится, опыленные цветки возвращаются на место.

Изменяется во время цветения положение всего соцветия и у берез, тополей, граба. Сначала соцветия бывают направлены вверх. Но перед тем, как начнут лопаться пыльники, стержень сережки вытягивается и соцветие свешивается вниз. Каждый цветок при этом становится отделенным от другого и доступным ветру. Пыльца падает из пыльников вниз на чешуйку нижнего цветка и уже отсюда сдувается ветром.

Есть у ветроопыляемых растений и "взрывчатый" тип цветка, сходный с таковым у насекомоопыляемых. Так созревающие в бутоне тычинки цветка одного из видов крапивы напряжены настолько, что при раскрывании его резко расправляются и разбрасывают пыльцу из лопнувших пыльников. В этот момент над цветком можно увидеть густое облачко пыльцы.

Пыльца ветроопыляемых цветков рассыпается ими отнюдь не в любое время дня и ночи, а только в благоприятную погоду, обычно относительно сухую, при слабом или среднем ветре. Чаще всего наиболее подходящими для опыления оказываются утренние часы. Цветки мятлика и французского райграса пылят, например, между 4 и 5 ч утра; несколько позже, в 5 - 6 ч, пылят пшеница, ячмень и щучка; еще позднее, в 6 - 7 ч, - рожь и многие луговые травы: ежа, овсяницы и другие; овес и лисохвост пылят между 7 г 8 ч. Позже всех пылят южные по происхождению злаки, например просо и сорго, - где-то в 8 - 9 ч. Наверное, здесь сказывается их прошлое, ведь южные ночи длиннее северных, рассвет и утренний ровный ветерок приходят там поздно.

Заканчивая обзор ветроопыляемых растений, следует предупредить, что нельзя проводить резкую грань между ними и растениями, опыляемыми насекомыми. Природа всегда шире изобретаемых человеком классификационных ячеек. Пример того петров крест, уже упоминавшийся нами, а также многие верески; цветки их приспособлены к опылению насекомыми. И в первый период цветения пыльца действительно переносится с цветка на цветок только насекомыми. Целые полчища "лакомок" - насекомых, питающихся нектаром, - осаждают цветки. Но вскоре нектар иссякает, насекомые не летят уже больше к цветку. К этому времени тычинки разрастаются за пределы венчика, пыльники их становятся доступными ветру и подхваченная им пыльца летит на рыльца молодых, еще не опыленных цветков.

Рассказывая о происхождении цветка, причинах, вызвавших необходимость появления его в эволюционном развитии зеленого царства растений, мы подчеркивали, что цветок - это орган, с помощью которого стало возможным оплодотворение, слияние мужских и женских гамет вне водной среды. В самом начале этой главы мы рассказывали о многих приспособлениях, с помощью которых цветок защищает пыльцу от влаги. Но нет ничего абсолютного в природе. Среди прочих способов опыления цветков есть и способ опыления при помощи воды.

У одного из видов валлиснерии - цветкового растения, обитающего в воде, - маленькие цветки состоят из трех внешних и трех внутренних листьев околоцветника. До распускания, в бутоне, они похожи на клубочек и сидят под водой словно в пузыре, образованном двумя полупрозрачными овальными и чашевидными листьями, из которых один крепко охватывает краями другой. Так устроены и мужские и женские цветки, зреющие, однако, на разных растениях, - валлиснерия (ее называют еще водяным винтом) двудомна. При созревании мужские цветки отделяются от растения, поднимаются на поверхность воды и здесь раскрываются. Каждый цветок похож на соединение трех счаленных носами лодочек. Зрелые женские цветки валлиснерии поднимаются на поверхность воды, оставаясь, однако, соединенными с материнским растением тонким длинным стеблем. Раскрытые, они также похожи на сцеп из трех лодочек.

Рис. 23. Мужские цветки валлиснерии, обитающей в озерах и реках, в пору цветения отрываются от материнского растения. Подгоняемые ветром и течением, они сами доставляют пыльцу к рыльцу женского цветка

Подгоняемые течением или ветром, мужские цветки подплывают к женским и открытыми пыльниками касаются трех рылец, свисающих за борта женских лодочек.

Сходным образом происходит опыление у элодеи канадской, с той лишь разницей, что в этом случае на поверхности воды в поисках женских цветков плавают не целые мужские цветки, а отдельные пыльцевые зерна.

И у валлиснерии, и у элодеи канадской цветки раскрываются на поверхности воды, и опыление, в сущности, происходит в воздушной среде, хотя и с помощью течения. По-иному обстоит дело у тех растений, цветки которых и развиваются и распускаются в толще воды. К ним относится, например, один из видов найяс. Растение это тоже двудомно. Мужские и женские экземпляры его растут обычно неподалеку друг от друга. А женские цветки располагаются, как правило, глубже мужских. Пыльца найяса тяжелее воды. Выпадая из пыльников в воду, она медленно тонет и в то же время увлекается течением. Где-то поблизости и чуть глубже ее ждет рыльце женского цветка.

У цератофиллума в опылении участвуют два посредника: и вода и ветер. От распускающихся в толще воды цветков этого растения отделяются тычинки, которые всплывают на поверхность воды. Здесь ветер развеивает пыльцу из их пыльников. Отдельные пыльцевые зерна - одни раньше, другие позже - вскоре вновь попадают в воду и медленно опускаются на дно водоема. Часть из них при этом попадает на клейкие рыльца женских цветков.