Подумайте над тем, как складываются взаимоотношения какого-нибудь хищного животного со средой, в которой он обитает.
Волк охотится за зайцами, а сова за мышами. Но чем больше получат добычи волк и сова, тем меньше будет зайцев и мышей, тем меньше останется пищи для волка, совы и их потомства.
Понаблюдайте когда-нибудь за стадом коз. Вы увидите, как они наголо выщипывают и вытаптывают траву, безжалостно обдирают листья и кору с кустарников. В свое время козы и овцы превратили в пустыни огромные районы в Греции, Италии и в Австралии.
Питаясь так, травоядные животные подрывают собственную кормовую базу. То же можно сказать и про некоторых насекомых. Ведь чем больше листьев объедят гусеницы какой-нибудь бабочки, тем больше засохнет деревьев, тем меньше останется шансов выжить для следующих поколений этой бабочки.
Совсем по-другому обстоит дело в мире цветков и насекомых, питающихся пыльцой и нектаром.
Чем больше облетят насекомые цветков, тем больше завяжется семян. А из большого числа семян вырастет много новых растений. На этих растениях распустятся новые цветки и прокормят еще больше насекомых.
Значение насекомых как опылителей особенно ярко подтверждается практикой сельского хозяйства.
Ценные садовые и полевые культуры — фруктовые деревья и ягодники, клевер, гречиха и много других — дают очень мало либо не дают совсем плодов и семян, если на их цветках не побывали насекомые-опылители.
Вскоре после открытия Новой Зеландии и Австралии туда прибыли первые поселенцы из Европы. Они возделали там поля и посеяли клевер, которого раньше в Новой-Зеландии и Австралии не было.
Клевер пышно разрастался на плодородной почве, но семян не давал и, следовательно, не размножался. Каждый раз для посева приходилось привозить новые семена из Англии.
Причиной бесплодия клевера оказалось отсутствие шмелей, опыляющих это растение. Только после того, как в Австралию и Новую Зеландию были завезены из Англии шмели, клевер стал давать богатые урожаи семян.
Каждый год разлетаются насекомые по полям и лугам. И с каждым годом продолжает крепнуть взаимосвязь между цветками и насекомыми.
В мире цветковых растений возникли удивительные и разнообразные приспособления к тому, чтобы заставить насекомых переносить пыльцу с цветка на цветок.
Конечно, насекомое может выполнить роль перекрестного опылителя только в том случае, если не произойдет самоопыление цветка. Поэтому различные приспособления, помогающие растениям избегнуть вредного самоопыления, являются одновременно и средством обеспечить перекрестное опыление.
Наиболее простым примером будет случай, когда-образуются цветки разного рода: одни пестичные, другие тычинковые. Таких цветков немало в природе. Все знают, что у тыквы и огурца отцовские — тычинковые цветки не приносят плодов. Их и называют поэтому пустоцветом.
Другое очень распространенное средство избежать вредного самоопыления — это разновременное созревание тычинок и пестиков.
Резеда.
Когда пестик уже вытянется и раскроет рыльце для принятия пыльцы, тычинки на том же растении еще не созрели и не могут опылить пестика. Так происходит у резеды, адониса лекарственного и многих других растений.
Иногда бывает наоборот. У обыкновенной наперстянки, дающей ценный лечебный препарат от сердечных заболеваний, пыльца высыпается раньше, чем созревает пестик.
Многие растения имеют цветки двух видов: в одних цветках длинные пестики и короткие тычинки, в других — короткие пестики и длинные тычинки.
Так устроены голубые цветки незабудок и желтые цветки первоцвета.
В одних цветках первоцвета такие длинные пестики, что их рыльца высовываются из трубки венчика, а пыльники короткие, скрытые глубоко в недрах цветка. В других цветках, наоборот, короткие пестики, а тычинки длинные, вытянутые на уровень входа в трубку венчика.
У первоцвета в одних цветках длинные тычинки и короткие пестики, в других, наоборот, короткие тычинки и длинные пестики. Это способствует перекрестному опылению.
Смысл этого приспособления становится ясным, как только на цветок сядет насекомое.
Хоботок насекомого в цветке с короткими тычинками наткнется в глубине цветка на пыльники и покроется пыльцой. В цветке с короткими пестиками насекомое, наоборот, наткнется тем же хоботком уже на рыльце пестика и опылит его. Одновременно насекомое коснется головой пыльников на длинных тычинках и унесет новую порцию пыльцы уже не на хоботке, а на голове и передаст пыльцу на цветки с высокими пестиками.
Примерно так устроены цветки в пестрых соцветиях медуницы. Здесь, как и у первоцвета, рыльца в цветках с длинным пестиком находятся на уровне пыльников в цветках с длинными тычинками. Но все цветки в каждом соцветии медуницы одинаковы. Такое устройство цветков не только предупреждает возможность перекрестного опыления между отдельными цветками одного и того же соцветия, но и гарантирует перекрестное опыление между разными соцветиями.
Удивительно, неправда ли?
И все же это только наиболее простые из приспособлений цветков к перекрестному опылению.
Посмотрите, какое в природе разнообразие в формах и устройстве цветков.
Цветки с лепестками правильной и неправильной формы, с лепестками, расположенными симметрично и несимметрично.
Цветки с разделенными и сросшимися лепестками: двугубые, мотыльковые, язычковые.
Цветки со сросшимися лепестками: мотыльковый, двугубый, язычковый.
Соцветия, где цветки собраны в виде кистей, метелок, щитков, зонтиков, корзинок, султанов.
С тех пор как в середине XVIII века русские исследователи Кельрейтер и Болотов впервые открыли тайну взаимосвязи между цветками и насекомыми, была проведена большая научная работа. То, что было неясным и скрытым, стало простым и понятным.
Оказалось, что разнообразное и сложное строение цветков также помогает перекрестному опылению.
Больше того: строение отдельных цветков оказалось приспособленным к строению и повадкам отдельных видов насекомых.
Зачем это нужно?
Дело в том, что различные насекомые далеко не равноценны как опылители.
Много ли пользы могут принести жуки, которые поедают только пыльцу?
И какая польза растению от какой-нибудь бабочки или мухи, беспорядочно летающей по самым различным цветкам? Ведь если насекомое перенесет пыльцу с одуванчика на яблоню или с василька на огурец, оплодотворение не произойдет.
Вот почему у цветков выработались приспособления, защищающие нектар от бесполезных для растений лакомок и открывающие к нему доступ насекомым, производящим перекрестное опыление.
Цветки наперстянки, с которой мы познакомились выше, обладают еще одним интересным приспособлением. Нижняя внутренняя сторона венчика у них густо покрыта волосками. Мелкие насекомые непригодны для опыления наперстянки, и волоски их задерживают. Зато крупные насекомые, вроде шмелей, легко вползают в висячие цветки наперстянки, цепляясь за волоски. Значит, эти волоски выполняют двоякую задачу: они одновременно служат преградой для мелких насекомых и удобной лестницей для крупных.
Наперстянка.
Мы уже знаем, что окраска цветков приспособлена к особенностям зрения отдельных насекомых. Этой же цели служит и строение цветочных венчиков.
Чтобы избавиться от толпы назойливых мух, многие цветки имеют такую форму венчика, где сладкий нектар спрятан в глубине трубки венчика или в специальной шпорце, образованной выпячиванием одного из лепестков.
Цветки полевой гвоздики опыляются бабочками.
Венчик гвоздики представляет собой удобную посадочную площадку для бабочек, а нектар скрыт в глубине венчика, откуда его может достать только длинный хоботок тех же бабочек.
Цветки донника приспособлены к опылению пчелами. На нижних лепестках этих цветков, раскрытых в виде пасти, может усидеть только пчела, так как бабочке здесь некуда деть свои большие крылья.
А плотно сомкнутые губы закрытого цветка льнянки может раскрыть лишь тяжелый и грузный шмель, ударившись о цветок с налета. Цветки льнянки и опыляются шмелями, добывающими нектар в глубине длинной шпорцы этого цветка.
При этом тычинки и пестики в цветках льнянки расположены таким образом, что насекомое, пробираясь к нектару, неизбежно должно задеть их своей спинкой.
Так различные виды цветков тесно связаны именно с теми насекомыми, которые берут на них нектар и пыльцу.
Приспособление к разным условиям жизни привело и к изменению в строении тела насекомых, к различию в устройстве крыльев, челюстей, щетинок и хоботков.
