Генеративни органи на цветните растения - Опрашване при цветните растения
Опрашване е процеса на механично пренасяне на прашеца от прашника на тичинката върху близалцето на плодника
Опрашването се извършва по различни начини (насекоми, вятър и пр.) и създава възможност да се извърши оплождане без посредничеството на вода. Опрашването определено е дало значително еволюционно предимство на цветните растения.
Различаваме два типа опрашване: самоопрашване и кръстосано опрашване
Самоопрашване
При него става пренасяне на полена върху близалцето на същия цвят (типично самоопрашване) или на друг цвят от същия индивид (съседно самоопрашване) – ечемик, грах, фий, фъстък. Наблюдава се при около 1/4 от растенията.
Типичното самоопрашване е възможно само при двуполовите цветове и бива:
свободно - наблюдава се при растения с открито цъфтящите цветове (при тях е възможно и кръстосано опрашване), и- принудително - наблюдава се при растения с открит и закрит цъфтеж (при тях е изключено кръстосано опрашване) и протича както следва:
- при растения с открито цъфтящи цветове (някои житни и бобови растения), опрашването става още преди разтварянето на цветовете. Например при ечемика то се извършва още преди съцветието да е излязло от влагалището на листа, а при грах и фасул - преди да са се разтворили цветните пъпки.
- при растения със закрито цъфтящи цветове (фъстък, теменуга, телчарка, луличка) прашецът прораства в прашниците, прашецовите тръбици достигат до близалцето и от там през провеждащите тъкани на стълбчето до семепъпката и навлизат в зародишната торбичка.
Съседно самоопрашване се наблюдава при еднодомните растения
Става в рамките на едно растение. При него женските цветове на едно растение се опрашват от прашеца на мъжките цветове на същото растение.
Кръстосано опрашване
При кръстосаното опрашване става пренасяне на полена от тичинките на едно растение върху близалцето на цвят от друго растение. Среща се при повечето растения (при 3/4 от тях). Кръстосаното опрашване осигурява по-голямо генетично разнообразие и съответно по-жизнено потомство.
Стратегии за избягване на самоопрашване
За да си осигурят кръстосано опрашване и съответно оплождане от друго растение, растенията с пълни цветове са развили различни стратегии за да избегнат самоопрашването:
Дихогамия - различно време на съзряване на тичинките и плодниците. Бива:
- - протандрия - тичинките съзряват първи (Сложноцветни, Сенникоцветни)
- - протогиния - плодниците съзряват първи (Зелеви, Розоцветни, Житни)
Двудомност - непълни цветове (женски или мъжки) и двудомни растения
Херкогамия - пространствена изолация между тичинките и плодника на един и същи цвят (Салепови, Устноцветни, Живеничеви), така че опрашването е възможно само с помощта на насекоми.
Генетична несъвместимост - широко разпространена при растения при които тичинките и плодниците съзряват едновременно (петуния, броколи). При тях прашецът и близалцето се разпознават, че са генетически родствени, вследствие на което или прорастването на прашеца или нарастването на поленовата тръбица бива блокирано.
Морфологична несъвместимост (хетеростилия)
При нея има различия в морфологията на цветовете, които предотвратяват самоопрашването
-- Цветовете с дълги стълбчета и къси тичинки имат по-дребни поленови зърна и по-дълги папили на близалцата.
-- Цветовете с къси стълбчета и дълги тичинки имат по-едри поленови зърна и по-къси папили на близалцата.
Прашеца от тичинки с дълги дръжки се задържа само върху близалце на плодник с дълго стълбче и обратно, което прави самоопрашването невъзможно.
Широко разпространена при видовете от сем. Брошови, при иглика и др.
В зависимост от начина по който се извършва опрашването бива:
- Анемофилно - с помощта на вятъра
- Ентомофилно - с помощта на насекоми
- Хидрофилно - с помощта на водата
- Орнитофилно - с помощта на птици
- Хироптерофилно - с помощта на прилепи
- Териофилно - с помощта на други бозайници
Наградата за опрашването е храна
Опрашителите получават от растенията:
- Нектар - воден разтвор на захари и слизести вещества – основен източник на енергия
- Полен (особено стерилните зърна) – добър източник на протеини
Цветовете привличат вниманието на опрашителите чрез:
- Ярки и едри венчелистчета
- Аромат
- Храна (нектар и полен)
- Мимикрия - орхидеи
- Насочване към нектарниците (nectar guides)
Ентомофилно опрашване
В резултат на дълга еволюция, храненето на насекомите е съчетано до съвършенство с половия процес при растенията. Най-важни опрашители от насекомите са пчели, пеперуди, мухи, бръмбари и пр.
Опрашване от пчели
Сред цветните растения опрашвани от насекоми, най-много са тези опрашвани от пчели. Пчелите се хранят се с нектар и полен. Първоначално откриват растенията чрез аромата им, а когато са близко се ориентират по окраска, форма и текстура. Привличат ги най-вече сини и жълти цветове. Много от цветовете опрашвани от пчели имат ивици, петна или линии, които да ги насочват към нектарниците. Образуват едър, влажен, лепкав прашец.
Опрашване от пеперуди
Дневните пеперуди опрашват ярко оцветени (червени) цветове, но без аромат. Цветовете обикновено са събрани в съцветия за да могат да осигурят достатъчно място за кацане.
Нощните пеперуди имат добро обоняние. Цветовете обикновено са светли (бели), със силен сладникав аромат и се отварят през нощта.
Опрашване от мухи
Привлича ги миризмата на гниещо месо. Цветовете опрашвани от мухи са неярки или чернокафяви, обикновено със силна, “неприятна” миризма на гниещо месо.
Орнитофилно опрашване
Цветовете на растенията опрашвани от птици обикновено са червени, оранжеви или жълти, защото птиците виждат добре в този спектър на светлината, но нямат силен аромат, защото птиците нямат добре развито обоняние.
Хироптерофилно опрашване
Тъй като прилепите се хранят нощем и не виждат добре, съответно цветовете цъфтят през нощта, имат белезникави венчелистчета и силен аромат обикновено на ферментирали плодове. Обикновено са тропични растения.
Анемофилно опрашване
Опрашване от вятъра се среща при тревисти (житни) и дървесни видове (дъб, бреза, орех). Обикновено тези растения цъфтят преди разлистването. Цветовете им са многобройни, дребни, с едри близалца и най-често без околоцветник, аромат и нектар. Тичинките имат дълги, нишковидни дръжки и образуват много голямо количество лек полен.