Значение самоопыления у растений

Как происходит процесс опыления у растений: основные виды, опыление у покрытосеменных и голосеменных растений

Опыление — это процесс переноса пыльцы из пыльников растения на рыльце его пестика.

Есть два типа опыления растений:

Теперь остановимся на самоопылении и перекрестном опылении подробнее.

Самоопыление

Самоопыление — это самостоятельное опыление растения.

Такой способ встречается у растений, у которых двуполые цветки. Большинство растений при самоопылении дают семена. К примеру, ячмень, овес, просто. Такой тип опыления и у гороха.

Самоопыление встречается у цветков, которые совсем не склонны к раскрытию — из-за этого перекрестное опыление здесь невозможно. Поэтому в процессе самоопыления даже самые маленькие и невзрачные цветки способны давать семена.

Однако потомство, полученное в результате самоопыления, считается низко прогрессивным. Растения с таким способом опыления постоянно находятся под угрозой вырождения. Чтобы как-то с этим справляться, небольшой процент цветков у таких растений подвергается внутривидовому опылению. В результате внутривидового опыления получаются растения с отличающимися отцовскими и материнскими зачатками, а также более приспособленные к выживанию в ходе естественного отбора. Как итог — сохранение вида.

Перекрестное опыление

Перекрестное опыление — это опыление, которое находится в прямой зависимости от внешних факторов, таких как вода, ветер, насекомые и птицы. У кого перекрестное оплодотворение? Разберемся на примерах.

Процесс опыления ветром называется анемофилия.

Оно встречается у растений с мелкими цветками, собранными обычно в соцветия. Обычно у цветков очень много пыльцы. Она мелкая и сухая и выбрасывается наружу при помощи пыльника, который находится на длинных тонких нитях.

Что касается рыльцев, то они длинные и широкие, а также высовываются из цветков, благодаря чему пыльца лучше на них попадает. Таким образом происходит опыление у злаковых и у растений с соцветиями в виде сережек (ольха, береза, хмель, тополь, орех). Также ветром опыляется крапива и конопля, поскольку цветок у них состоит из чашелистиков и простого околоцветника — они не могут привлечь опылителей.

Энтомофилия — это опыление насекомыми.

Как правило, растения, опыляемые таким способом, обладают ароматом, нектаром, достаточно большим размером цветков и привлекающим насекомых цветом, а также у них есть липка пыльца с выростами.

Процесс опыления происходит в результате переноса насекомыми пыльцы с одного цветка на рыльца другого: так обеспечивается опыление для двуполых растений.

Насекомыми опыляются мак, ромашка, калина, гречиха, шалфей, молочай и др.

Орнитофилия — процесс опыления с помощью птиц.

Обычно так опыляются тропические растения с пестрой окраской, которая привлекает птиц. К примеру, в процессе опыления участвует колибри.

Гидрофилия — вариант опыления водой.

У многих водных растений рыльца нитеобразной формы, и пыльца с них переносится водой, а в редких случаях — слизнями.

Так происходит у резухи, взморника, роголистки, наяды, элодеи, рунии.

Искусственное опыление

Искусственное опыление — тип опыления, широко используемый в плодовом и декоративном садоводстве, овощеводстве, а также лесном хозяйстве. Суть его в том, что пыльца переносится искусственным способом: с пыльцы тычинок на рыльца пестиков.

По-другому искусственное опыление называется скрещиванием. Благодаря ему селекционеры могут получать новые виды и сорта растений.

Оплодотворение

Процесс оплодотворения происходит после опыления. Как быстро — зависит от самого растения. У одних — спустя несколько недель, а у других — даже через год.

Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской клеток.

В момент, когда происходит опыление, пыльца находится на рыльце. Чтобы оплодотворение произошло, нужно чтобы пыльца была зрелой и стойкой. Также важно наличие сформированного зародышевого мешочка.

Процесс развития и роста пыльцевой трубки происходит в направлении завязи — через рыльце и столбик. В завязи пыльцевая трубка проходит в семенной зачаток и доходит до зародышевого мешка. По достижении яйцеклетки происходит разрыв пыльцевой трубки и выход двух спермиев. Вегетативная клетка разрушается. Далее следует слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого — с диплоидным ядром.

В первом случае слияния растет зародыш нового организма, а во втором — образование триплоидной клетки для образования эндосперма. Так происходит процесс двойного оплодотворения.

Зародыш и эндосперм зарождают семя, которое скрыто под кожурой. Завязь формирует плод после оплодотворения.

Опыление у покрытосеменных растений

Опыление у покрытосеменных растений осуществляется обоими способами. В обоих случаях пыльцевые зерна попадают на рыльца пестиков. Чтобы понять, как происходит опыление, рассмотрим его на конкретном примере: винограде.

Виноград опыляется двумя способами: перекрестным и самоопылением. В случае самоопыления у винограда обнаруживается клейстогамия. Клейстогамия — опыление с дальнейшим оплодотворением. В большинстве случаев виноград опыляется ветром: строение цветка расположено к такому перекрестном опылению.

В ходе опыления происходит выделение на рыльце секретной жидкости — в этом время оно уже готово получать пыльцу. Так рыльце положительно сказывается на прилипании пыльцы, защите ее от различных инфекций и обеспечивает благоприятные условия для ее прорастания.

Виноград также отличается возможностью перехода от перекрестного опыления к самоопылению. Благодаря такой способности вид сохраняется столетиями. Также эта способность обеспечивает хорошее развитие и урожай.

Многие коллекционеры практикуют искусственное оплодотворение. Оно похоже на перекрестное опыление, однако оно происходит за счет антропогенных факторов, а не биотических и абиотических.

При искусственном оплодотворении пыльца переносится кисточкой или ватной палочкой. Предварительно цветки изолируются и кастрируются.

Опыление у голосеменных растений

Голосеменные растения опыляются способом анемофилии. То есть, при помощи ветра.

Опыление сосны происходит так: с мужской шишки пыльца попадает на семязачатки женских шишек. Когда шишка зеленеет, происходит срастание и одеревенение чешуек: пыльца находится в состоянии покоя. Прорастание пыльцы происходит на следующее лето.

В процессе прорастания пыльцы пыльцевая трубка несет спермии к архегониям. Далее там происходит слияние одного из спермиев с яйцеклеткой и образование зиготы. Из зиготы формируется зародыш, а семязачаток перерастает в семя.

Зародыш располагается в эндосперме гаметофита, накапливающего питательные вещества. Созревание семян в шишках происходит на протяжении полутора лет с момента оплодотворения. После этого происходит раздвижение чешуек и высыпание семян из шишки.

У семени есть крылышко, благодаря которому оно распространяется ветром.

Это основные способы опыления растений.

Источник

Самоопыление и искусственное опыление и их значение

Задачи: изучить самоопыление и его практическое значение, познакомить с искусственным опылением и использованием его в сельском хозяйстве.

Оборудование: цветущие комнатные растения (примула, амариллис); гербарий цветков гороха, звездчатки, ячменя, пшеницы, овса, льна; модели цветков гороха, картофеля; таблицы; муляжи плодов мичуринских сортов «Бере зимняя Мичурина», «Бере рояль».

Методические рекомендации. Урок начинается проверкой знаний. При устном опросе выясняются особенности строения цветков насекомоопыляемых растений, приспособленность цветков к опылению ветром; признаки перекрестноопыляемых растений. Можно также предложить учащимся графические и практические задания: нарисовать на доске двуполые и однополые цветки; разобрать гербарий соцветий и показать, какие из них опыляются насекомыми, какие — ветром.

Затем формулируется задача урока: выяснить, всегда ли растения опыляются насекомыми и ветром. В беседе выясняются известные учащимся способы опыления. Ответ на вопрос о других способах опыления учитель предлагает учащимся найти периметр квадрата во 2 классе в учебнике. Для раскрытия сущности самоопыления учитель демонстрирует модель цветка гороха или другого самоопыляющегося растения, на котором показывает, как-расположены тычинки и пестик, как осуществляется, соприкосновение, и отмечает, что самоопыление происходит еже в бутонах. Самоопыляемые растения могут опыляться перекрестие».

У насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений при неблагоприятных условиях (длительные дожди, сильные ветры) также может происходить самоопыление. Учащиеся продолжают изучать самоопыление при рассматривании моделей цветков гороха, овса, льна, пшеницы и готовят от&ет на вопросы: какие приспособления к самоопылению замечены у рассматриваемых растений? Какое практическое значение имеет самоопыление?

После подведения кратких итогов о взаимосвязи самоопыления с внешней средой, и его практическом значении школьники знакомятся с применением искусственного опыления в сельском хозяйстве, в декоративном садоводстве и цветоводстве. На примере комнатных растений можно показать, как проводят искусственное опыление. Наиболее распространенными объектами являются фуксия, примула, амариллис. Если позволяет время, учитель знакомит учащихся -с профессией селекционера, демонстрирует сорта плодово-ягодных культур, выведенные И. В. Мичуриным и другими советскими селекционерами.

Итоги урока учитель предлагает подвести самим учащимся: отметить лучшие ответы, активность отдельных учеников, умения работать самостоятельно с учебником и раздаточным материалом и прокомментировать значение самоопыления и искусственного опыления, их практического значения.

Во внеурочное время необходимо познакомиться с отдельными сортами культурных растений, выращиваемых в местном хозяйстве и на учебно-опытном участке.

Источник

Значение опыления растений

Природа

Каково значение опыления растений в природе, для хозяйственной деятельности людей рассмотрим ниже.

В чем заключается значение опыление?

Опыление представляет собой перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Когда перенос попадает на такой же цветок, такое опыление называется самоопылением. Когда пыльца с одного цветка попадает на другой, то это перекрестное опыление. Оно характерно для большей части растений.

Биологическое значение перекрестного опыления

Значение перекрестного опыление состоит в обмене генами, что способствует поддержанию высокого уровня гетерозиготности популяции, определяет целостность и единство вида. Данный вид опыления формирует новое поколение растений, с более устойчивым генетическим материалом и разнообразным генотипом. Оно жизнеспособное и характеризуется высшей приспособляемостью к разным условиям существования, амплитудой изменчивости. Кроме того, новое растение сочетает в себе признаки как материнского, так и отцовского «представителя», поэтому отличается высокой урожайностью и прогрессивностью. Данный вид опыления осуществляется насекомыми и другими животными, ветром, водой.

Биологическое значение самоопыления

Самоопыление является вторичным и вызвано оно условиями окружающей среды, которые могут быть неблагоприятными для перекрестного опыления. Это, как бы, страхующий вариант.

С точки зрения эволюционного процесса самоопыление – наиболее простой способ размножения, который характеризуется отсутствием скрещивания генетического материала. Из сформированных семян будут расти точно такие же растения, с набором признаков только одного «родителя». Подобный способ опыления ведет к снижению видового разнообразия и урожайности.

Таким образом, значения опыления в жизни растений (как перекрестного, так и самоопыления) играет важную роль. Это позволяет флоре эволюционировать в новые, более устойчивые к условиям меняющейся среды, виды.

Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, какая польза перекрестного опыления.

Источник