2. Опыление растений

Опылением называется перенос пыльцы с тычинки на рыльце пестика цветка. Различают два основных типа опыления: автогамию, или самоопыление, при котором опыление происходит в пределах одного цветка, и аллогамию (перекрестное опыление) – перенос пыльцы с тычинки одного цветка на пестик другого цветка.

Перекрестное опыление встречается в природе гораздо чаще и обеспечивает генетически более разнообразное потомство. Самоопыление является резервной возможностью опыления в том случае, когда по каким-то причинам (погодные условия, отсутствие опылителя и др.) не произошло перекрестное опыление.

В обоеполых цветках есть различные приспособления, препятствующие самоопылению:

– дихогамия – разновременность созревания тычинок и пестика (более раннее созревание пыльцы называют протерандрией, рыльца – протерогинией);

– гетеростилия (разностолбчатость): у одних цветков тычинки имеют короткие тычиночные нити, а столбик пестика длинный, у других – наоборот.

– самостерильность – неспособность пыльцы прорастать на рыльце пестика того же цветка;

– раздельнополость цветков,

– двудомность растений.

В зависимости от того, как переносится пыльца, выделяют различные типы опыления:

– энтомофилия – опыление с помощью насекомых. Для цветков энтомофильных растений характерны крупные, ярко окрашенные венчики с хорошо развитыми нектарниками.

– анемофилия – опыление растений с помощью ветра. У ветроопыляемых растений цветки обычно мелкие, с плохо развитым околоцветником, пыльца легкая, мелкая.

– орнитофилия – опыление с помощью птиц. Цветки обычно яркие, имеют прочную структуру и выделяют большое количество нектара.

– хироптерофилия – опыление летучими мышами. Цветки раскрываются по ночам, обладают резким запахом.

– гидрофилия – перенос пыльцы водой. Цветки погружены в воду или плавают на поверхности водной глади.

3. Двойное оплодотворение и его значение

У цветковых растений пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, начинает прорастать. При этом его содержимое выпячивается через поры экзины и образует пыльцевую трубку. Между опылением и оплодотворением у разных растений проходит различное время. Ядро клетки пыльцевой трубки и два спермия находятся на растущем конце трубки. Достигнув завязи, пыльцевая трубка направляется к семязачатку и проникает в него чаще всего через микропиле (порогамия), в редких случаях – через халазу (халазогамия). Дальше пыльцевая трубка растет по направлению к зародышевому мешку. Оболочка пыльцевой трубки растворяется – и спермии оказываются внутри зародышевого мешка. Один из них сливается с яйцеклеткой, другой – с диплоидной центральной клеткой. В результате образуются диплоидная зигота и триплоидная клетка, которая дает начало эндосперму. Происходит так называемое двойное оплодотворение – процесс характерный только для покрытосеменных растений. Из оплодотворенного семязачатка впоследствии формируется семя.

4. Типы отклонений от нормального оплодотворения у цветковых растений

1. Апомиксис – формирование зародыша из неоплодотворенных элементов зародышевого мешка или семязачатка. Различают следующие его типы:

а) партеногенез – развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки;

б) апогамия – развитие зародыша из антипод или синергид;

в) апоспория – развитие зародышевого мешка из вегетативной клетки нуцеллуса или интегумента.

2. Полиэмбриония (многозародышевость):

а) истинная – развитие в одном зародышевом мешке нескольких зародышей из одной зиготы в результате ее неправильного деления или расщепления ее верхушечной клетки;

б) ложная – образование зародыша либо в результате развития в семязачатке не одной, а нескольких мегаспор (лилия, манжетка), либо в результате развития дополнительных зародышевых мешков из клеток нуцеллуса или интегумента.