Мировые факты
Меню сайта

Все, что вам нужно знать об опылении

Опыление - это перенос пыльцевых зерен с мужской части растения на женскую, что обеспечивает оплодотворение и, как следствие, развитие семян. К опылителям относятся птицы, летучие мыши, ветер, насекомые и другие животные. Когда опыление происходит внутри вида, то потомство относится к виду, сходному с родительским, но когда это происходит между разными видами, тогда образуется гибридный вид. У цветковых растений (покрытосеменных) пыльца на рыльце растет и развивает пыльцевые трубки, которые достигают завязи. Две мужские гаметы перемещаются к плодолистику, где содержатся женские гаметы. Один оплодотворяет яйцеклетку, чтобы создать эмбрион, в то время как другой оплодотворяет полярные тела, чтобы дать начало тканям эндосперма. Когда оба метода успешны, происходит двойное оплодотворение, и этот процесс приводит к развитию семени, состоящего из эмбриона и питательной ткани. У голосеменных растений, таких как хвойные, гнетофиты, саговники и гинкго, семяпочка не находится внутри плодолистика, но открыта для оплодотворения без проникновения в ткань плодолистика. Понимание опыления объединяет несколько дисциплин, таких как садоводство, ботаника, экология и энтомология. Опыление жизненно важно в сельском хозяйстве и садоводстве, поскольку оплодотворение приводит к плодоношению.

Опылители

Многие растения нуждаются во внешних воздействиях, таких как ветер, животные, птицы, насекомые и вода, чтобы помочь в процессе опыления. Однако присутствие этих агентов не обязательно гарантирует, что опыление состоится. Такие факторы, как болезни, экстремальные температуры и засуха, могут помешать оплодотворению. Цветущие растения сосуществовали со своими опылителями на протяжении миллионов лет, создавая цветочное разнообразие. Вариации формы, запаха и цвета, которые мы видим у цветов, обусловлены связью между цветами и опылителями. На долю животных приходится 80% опыления, в то время как на долю ветра и воды приходится оставшиеся 20%.

Ветер

Растения, опыление которых зависит от прогноза ветра, цветут ранней весной до появления листьев. Это позволяет пыльце из пыльников рассеиваться и попадать на рыльца. У таких растений, как тополь, береза и дубы, мужские цветки выстраиваются в вертикальные соцветия и группируются, образуя много пыльцы. Пыльца, опыляемая ветром, гладкая, мелкая и легкая.

Вода

Растения, которые опыляются водой, в основном являются водными. Они выбрасывают пыльцу или семена в воду, которые затем переносятся вниз по течению и усваиваются другими растениями. Они плавучие и могут долго оставаться на плаву. Кокосы могут плавать по воде и расти на берегах рек.

Животные

Растения разработали сложные методы привлечения животных и использования их в качестве опылителей. К ним относятся запах, еда, визуальные сигналы, захват и мимика. Точно так же у животных выработались особенности и особенности поведения, способствующие опылению, такие как мех. Пыльца, опыляемая животными, липкая и прилипает к животным.

Механизмы опыления

Опыление может быть как перекрестным, так и самостоятельным. Перекрестное опыление происходит, когда пыльца передается от тычинки к рыльцу разных растений одного и того же вида. Перекрестноопыляющиеся растения вырабатывают механизмы, препятствующие самоопылению, такие как выращивание репродуктивных органов на разных концах цветка или созревание плодолистика и тычинок в разное время. Самоопыляющиеся растения переносят пыльцу с тычинки на рыльце того же цветка или другого цветка на том же растении. Самоопыление развилось из-за отсутствия надежного опылителя для переноса пыльцы между цветами и является обычным явлением у однолетних или интродуцированных растений. У этих растений развиваются репродуктивные органы одинаковой длины и расположенные близко друг к другу. Около 48% видов растений не могут самоопыляться, в то время как 42% имеют смешанную систему спаривания. В садоводстве хороший опылитель дает обильную и совместимую пыльцу и цветет в тот же период, что и опыляемые растения.

Медоносные пчелы как опылители

Медоносные пчелы, пожалуй, самые полезные опылители. Они путешествуют от одного растения к другому в поисках нектара и пыльцы и при этом распространяют пыльцевые зерна. Пчелы получают энергию из нектара и белок из пыльцы. Когда насекомых выращивают в ульях, они собирают пыльцу, чтобы удовлетворить потребности выводка. Пчела, которая активно собирает пыльцу, является лучшим опылителем, чем та, которая собирает нектар. Фермеры, полагающиеся на пчел для опыления, должны синхронизировать период цветения своих культур с "строительным" состоянием насекомых, чтобы максимизировать опыление. Около 80% перекрестного опыления выполняют медоносные пчелы. Сюда входят фрукты, овощи, орехи, специи, зерновые культуры, корма и травы. Европейские медоносные пчелы были завезены в Северную Америку в 1600-х годах колонистами. Многие сбежали в дикую природу и вытеснили более 4000 местных видов. Дикие пчелы играли жизненно важную роль в развитии сельскохозяйственной промышленности на протяжении всего 20-го века. В период с 1990 по 1991 год варроа и трахеальные клещи были случайно завезены в Северную Америку из Азии, что привело к серьезному сокращению численности медоносных пчел за короткий период. Меньшее количество опылителей влияет на сельскохозяйственное производство. Каждый год миллионы медоносных пчел перевозятся из зимних резиденций на сельскохозяйственные фермы, чтобы помочь в опылении цветущих культур. Во время зимнего сезона между 2006 и 2009 годами большое количество пчелиных семей таинственным образом погибло в результате так называемого расстройства коллапса колоний (CCD). Хотя гибель пчел вряд ли приведет к повсеместной нехватке продовольствия, это приводит к увеличению себестоимости продукции.

Воздействие на окружающую среду

Снижение количества опылителей приводит к нарушению регенерации растений, препятствуя развитию семян, опылению и рассеиванию семян. Раннее восстановление растений зависит от взаимодействия животных и растений, а нарушения нарушают биоразнообразие в экосистеме. Более 87% покрытосеменных растений, 75% тропических деревьев и 30% видов растений в умеренных условиях зависят от рассеивания семян и опыления. Человеческая деятельность, такая как разрушение среды обитания, использование пестицидов и вырубка леса, способствует сокращению численности опылителей. Исследования также показали, что недостаток опылителей приводит к уменьшению генетических вариаций внутри вида.

Опыление птицами

Опыление птиц (орнитофилия) аналогично опылению пчел. Колибри Южной и Северной Америки - самые известные птицы, питающиеся нектаром. Другие включают солнечных птиц, цветочных дятлов, бананаквитов, медоедов и пчеловодов. Растения, опыляемые птицами, характеризуются яркими лепестками и отсутствием запаха, поскольку у птиц слабое обоняние. Эти растения, как правило, крепкие, чтобы их можно было посадить. Пыльники длинные и тонкие, поэтому пыльца может попадать на голову или шею птиц, когда они тянутся за нектаром.

Управление опылением

Управление опылением направлено на улучшение и защиту опылителей, которые помогают в сельском хозяйстве. В основном он применяется в монокультурных условиях, в первую очередь в фруктовых садах. В миндальных садах Калифорнии весной содержится около миллиона ульев. На черничных фермах штата Мэн насчитывается около 50 000 человек, в то время как на яблоневых фермах Нью-Йорка - более 30 000. Пчелы также внедряются на плантации тыквы, огурцов, клубники, дынь и ряда других культур. Медоносные пчелы являются наиболее распространенными опылителями, но к другим относятся люцерновые листорезы и шмели. Экономическое и экологическое значение опыления на сельскохозяйственных землях нельзя недооценивать. Близость сельскохозяйственных угодий к диким лугам или лесам увеличивает производство сельскохозяйственных культур более чем на 20%.

Это интересно: