Тема: опыление. способы опыления у цветковых план-конспект урока по биологии (6 класс) на тему

Насекомоопыляемые растения

Насекомоопыляемые растения. Насекомых (пчёл, шмелей, мух, бабочек, жуков) привлекает сладкий сок – нектар, который выделяют особые желёзки – нектарники. Причём расположены они таким образом, чтобы насекомое, добираясь до нектарников, обязательно задело пыльники и рыльце пестика.

Нектаром и пыльцой насекомые питаются. А некоторые (пчёлы) даже запасают их на зиму.

Следовательно, наличие нектарников – важный признак насекомоопыляемого растения. Кроме того, их цветки обычно обоеполые, пыльца у них клейкая с выростами на оболочке, чтобы зацепиться за тело насекомого. Находят насекомые цветки по сильному запаху, по яркой окраске, по крупным цветкам или соцветиям.

У ряда растений нектар, который и привлекает насекомых, доступен многим из них.

Разновидности растений, в зависимости от способа опыления

Среди растений существуют самоплодные и самобесплодные сорта.

Самоплодные

Самоплодные разновидности растений, как понятно из названия, опыляют себя сами. Их урожайность не зависит от наличия по соседству растений других сортов, активной деятельности насекомых или погодных условий. Самоплодность способствует стабильности урожаев. Обычно завязывается около 50% плодов из всех цветов растения. Такие культуры выращивают как в одиночку, так и массовыми посадками. К самоплодным относится айва, персик, абрикос.

Самобесплодные сорта растений нуждаются в опылителе, с которого будет переноситься пыльца для оплодотворения их цветов. При отсутствии такового завяжется ничтожно малое количество плодов от общего количества цветов. Сад с одиночными самобесплодными деревьями не будет урожайным. К самобесплодным относятся вишни, черешни, яблони, груши.

А вот сливы бывают самоплодными и самобесплодными.

Перекрестное опыление считается более прогрессивным, появившимся в результате эволюционного развития. Оно повышает жизнеспособность растений и их приспосабливаемость к разным условиям существования. Но самоопыление имеет большое значение в селекционной работе и помогает сохранить чистоту видов растений.

Выбор опылителей для плодовых деревьев – очень важное и ответственное дело. Только правильно подобранные опылители, совместимые друг с другом растения, дадут нужный результат

Как создать условия для опыления в теплице

В условиях открытого грунта опыление – это природный процесс. Пару дуновений ветра, несколько порхающих между цветками насекомых-опылителей быстро делают свое дело. Но в теплице это бывает проблематичным, потому что условия вентиляции не столь благоприятные, как на открытой местности, а насекомые не имеют свободного доступа к тепличным растениям. Существует два способа опыления в парниках:

1. Естественным путем – создание благоприятных условий для опыления без вмешательства человека.
2. Искусственным путем – механический процесс переноса пыльцы с одного цветка на пестик другого.

В летних теплицах имеются условия, чтобы природные факторы самостоятельно выполнили всю работу по опылению. Для этого в период цветения как можно чаще открывают двери и форточки теплицы для проветривания, чтобы воздух свободно проникал в помещение и хорошо циркулировал.

Дополнительно включают вентилятор, направляя поток воздуха в сторону цветоносов.

Также важно привлекать побольше насекомых, которые будут переносить пыльцу. Для этой цели необходимо:

• Полностью избавиться от любых посторонних неприятных запахов, которые могут отпугнуть насекомых. Это в первую очередь агрессивные инсектицидные и гербицидные препараты, искусственные удобрения.
• Посадить между грядками любые ароматные цветы или растения-медоносы. Прекрасно с ролью приманок справляются цветы эхинацея, петунии, лаванды, календулы.
• Использовать съедобные приманки, например, сахарную воду с добавлением цветочных ароматов. Для большего эффекта таким раствором можно опрыскивать культуры.
• При наличии ульев – размещать их поближе к тепличному сооружению.

важность

Отношения растений и опылителей являются одним из важнейших классов взаимодействия растений и животных в природе. Растения не могли бы производить семена и размножаться, если бы не опылители, а без растений опылители не могли бы питаться нектаром, так что популяции животных и овощей исчезли бы без этого взаимодействия..

Биотическое опыление является ключевым элементом биологического разнообразия в большинстве групп растений и даже животных и является важной экосистемной услугой для человека, поскольку большая часть потребления зерновых зависит от биотического опыления культурных сортов.. Биотическое опыление необходимо для большинства диких растений, которые также обеспечивают пищу и питание для многих других организмов, от которых зависит человек.

Биотическое опыление необходимо для большинства диких растений, которые также обеспечивают пищу и питание для многих других организмов, от которых зависит человек..

Сокращение популяций опылителей автоматически будет означать резкое сокращение видов растений, размножение которых зависит от этих факторов..

Пчелы Apis mellifera являются наиболее экономически ценными опылителями для зерновых монокультур во всем мире, что также важно для кофе, фруктов и других семян.

Опыление овощных культур.

Итак, давайте поговорим про опыление овощных культур. По характеру опыления цветков одни овощные культуры относятся к самоопыляющимся, другие — к перекрёстноопыляющимся.

В целях получения высококачественных семян у перекрёстноопыляющихся культур необходимо обеспечить перенос пыльцы с одного растения на другое. Для перекрёстного опыления двулетних культур рекомендуется выращивать не менее пяти — десяти растений каждого сорта.

В улучшении опыления перекрёстноопыляющихся культур большая роль принадлежит пчёлам и другим насекомым. Поэтому вблизи семенного участка желательно устанавливать ульи.

Для сохранения сортовых качеств семян, особенно у перекрёстноопыляющихся культур, принимают меры к предотвращению переноса пыльцы с одного сорта на другой посредством их изоляции.

Что может быть опылителем?

В природе процесс опыления происходит естественным путём. Список всевозможных вариантов оплодотворения очень разнообразен. Лучшие опылители – это пчёлы и другие насекомые. Перенося пыльцу на своих лапках, они доставляют её прямо к месту назначения. Не менее надёжным посредником в этом деле является ветер. С его помощью деревья опыляют друг друга. Это, наверное, самый универсальный метод из всех. Он со стопроцентной вероятностью не пропустит ни одного дерева, и весь процесс пройдет максимально равномерно. Желательно, чтобы второе дерево было одного вида с первым. Например, для опыления черешни не подойдёт вишня или же слива.

Пусть эти растения и имеют общие черты, но они категорически не подходят друг другу. Гармонично переопыляться могут лишь одинаковые растения, второе дерево должно быть эквивалентно первому. Поэтому во время посадки необходимо грамотно подобрать соседство. Так, красная и жёлтая черешня будут не самыми удачными соседями. При опылении высок риск того, что видовые признаки перемешаются, и получатся гибриды, сочетающие в себе качества обоих родителей. Если вы намеренно не преследуете эту цель, то от такого решения стоит отказаться.

Описание механизма

Цветковые растения получили своё название, потому что имеют морфологический орган — цветок, способный к половому размножению и привлечению опылителей. Для образования завязей, формирования плодов и развития семян первым условием является опыление, то есть перенос частиц пыльцы. Природа позаботилась о том, чтобы всё проходило успешно.

Это может осуществляться ветром — тогда целые облака невесомых пылинок поднимаются и передвигаются в потоках зефира. Многие деревья (дубы, ясени и сосны), сельскохозяйственные злаковые и кукуруза «заботятся» об увеличении вероятности попадания на нужные рыльца, вырабатывая заведомо большие количества пыльцы. Её частички очень лёгкие, почти невесомые, чтобы беспрепятственно «проплывать» по воздуху, а у некоторых имеются газовые пузырьки, способствующие более долгому путешествию.

Но чаще всего опыление осуществляют разные насекомые

Чтобы привлечь внимание, растения окрашиваются в очень яркие цвета и источают сильный аромат. Если их размеры малы, они группируются в пышные соцветия или окружают себя разноцветными листьями — прицветником, как это делает мексиканская красавица пуансеттия

По сравнению с теми, что опыляются ветром, пыльцевые зёрна таких цветов обычно более крупные, шероховатые и клейкие, чтобы уверенно прилипать к насекомым.

Для привлечения опылителей медовые железы растений специально выделяют нектар — сок, богатый различными сахарами (в основном это сахароза и фруктоза). Кроме того, в состав входят:

• кислоты (аспарагиновая и глютаминовая);
• минеральные соли;
• ферменты;
• ароматические компоненты.

Осы, бабочки и шмели охотно употребляют нектар в пищу. Медоносные пчёлы, собирая и пряча его в соты улья, производят мёд. Акации специально выделяют сладкий секрет для привлечения муравьёв, защищающих древесину от зубов травоядных животных. Спектр опылителей может быть широким (эуфилия), подчиняться опылению несколькими родственными или только определённой жизненной формой (олигофилия) или требовать один вид насекомых (монофилия).

Если говорят, что опылитель обладает полилектией, это свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне приспособленности к опылению, он способен обслуживать представителей различных семейств. Посещение ограниченной группы, состоящей из одного семейства или растений с однотипными соцветиями, свидетельствует о наличии олиголектии. В случае монолектии опылитель обязательно питается одним видом или родом растений и опыляет только их.

После этого наступает очередь оплодотворения, которое происходит у всех по-разному: чаще период длится несколько недель, но иногда для полноценного слияния половых клеток требуются месяцы. Пыльца, находящаяся на рыльце, для этого должна созреть, обладать достаточной жизнестойкостью и иметь сформированный женский гаметофит (зародышевый мешок). В него и проникает пыльцевая трубка, растущая в направлении завязи через семенной зачаток.

Оказавшись возле яйцеклетки, она спешит разорваться и высвободить два спермия: один соединяется с яйцеклеткой и даёт жизнь зародышу, второй сливается с диплоидным ядром, образуя триплоидную клетку и формируя эндосперм. Такое двойное оплодотворение позволяет получить семя, защищённое кожурой, а из завязи затем возникнет желанный плод.

Немного теории

Ответ на вопрос «кто опыляет растения?» очень простой: томаты сами по себе производят пыльцу и опыляют ею соседние цветы. В обычных условиях они опыляются с помощью ветра и насекомых. В теплицах же это осуществляется за счет проветривания и, конечно, ручным способом. В этом случае вы самостоятельно переносите пыльцу с одного растения на другое.

Знаете ли вы? Самый крупный помидор весил 2,9 кг. Выращен он был в штате Висконсин в США.

Зачем опылять?

Опыление томатов в теплице — это процесс, от которого зависит то, сколько в результате созреет плодов. Оно напрямую влияет на будущий урожай. Проделывают данную процедуру, если растения не могут опылять себя сами, например, в холодное время суток, когда нет насекомых и вы не можете открыть окна для проветривания.

Сроки

При выборе времени для опыления обращайте внимание на погоду, ведь в дождливый либо влажный день процесс будет проходить гораздо хуже. Проводите опыление в тот период, когда есть солнце, желательно каждые 3–4 дня

Полейте землю сразу после этого, а через 2,5–3,5 часа откройте окна и двери для циркуляции воздуха.

Необходимые условия

Чтобы качественно опылять растения в теплице, в ней необходимо следить за температурой воздуха и показателем влажности. Кстати, это является плюсом для теплиц — вне теплицы вы не сможете поддерживать оптимальные показатели температуры и влажности.

Важно! Нельзя допускать, чтобы температура подымалась выше 30–40 °С. Даже если ненадолго это допустить, цветки могут опасть и ваш урожай в результате пропадет

Можно ли самому собирать пыльцу?

Пыльца собирается пчеловодами с помощью специальных ловушек. Они устанавливаются ко входу в улей и содержат отверстия, достаточно большие для того, чтобы возвращающийся фуражир (пчела, доставляющая припасы) мог протиснуться сквозь него. В процессе проползания сквозь отверстие в ловушке обножка сбивается с задних ног пчелы и проваливается сквозь фильтр в сборочный ящик.

Существует множество доступных и легко используемых конструкций для сбора продукта

Независимо от того, какой тип ловушки применяется, важно, чтобы другие входы в улей были закрыты, иначе пчёлы начнут использовать их, чтобы не терять принесённую в улей обножку

Знаете ли вы? Некоторые пчеловоды утверждают, что пчёлы достаточно умны, чтобы, оценив размер отверстия, просто начать прилетать в улей с меньшим количеством пыльцы и удачно протискиваться сквозь него.

Как колибри опыляют растения?

• Не только различные насекомые принимают участие в опылении растений. Птичка колибри собирает нектар, но она, при этом, не садится на сам цветок. Делает она это в полете. Дело в том, что колибри может «зависать» в воздухе, становится практически неподвижной. Данная птица способна делать до 100 махов в одну секунду. Подобная работа крыльев возможна вот по какой причине – примерно 1\4 часть тела птицы составляет мышечная масса, а размер сердца значительно крупнее, нежели у иных птиц.
• У колибри есть для сбора ароматного нектара специальный «инструмент» — это клюв. У птицы он изогнутый. Внутри клюва колибри находится тоненький язык, который немного расширяется на кончике.

Характеристики и строение тела пчелы-опылителя

Пчелы относятся к отряду перепончатокрылых, это летающие насекомые.

Благодаря наличию семи глаз, пчела может видеть ми вокруг себя на 360 градусов

Их тело состоит из таких частей:

• голова;
• грудь;
• брюшко.

Экзоскелет служит основой корпуса, а все тельце покрыто мелкими щетинками. Они предназначены для защиты насекомого от пыли. Присоединение частей тела друг к другу возможно благодаря тонкому эпителиальному слою.

У пчелы на голове расположены сразу 5 глаз (простые и сложные). Первые находятся на темечке, а вторая пара – по бокам головы. У насекомого есть усики – пара придатков, а также рот (верхняя и нижняя челюсти, которые образуют хоботок). Голова медоноса состоит из хитиновых балок. Брюшко разделяется на 7 сегментов у самцов и 6 – у самок.

Как опылять плодовые деревья

Для получения качественного опыления дистанция между опылителем и опыляемых деревом не должна быть больше 40 метров. Оптимальный вариант — разместить 3–4 растения разных сортов, но одного вида группой на расстоянии друг от друга в пределах пяти метров. Такой вариант посадки удобен и для работы насекомых.

Но бывает и так, что сделано все правильно, а урожая не удается дождаться. Возможно, на вашем участке оказались неудачно подобраны опылители. Поэтому при покупке новых саженцев обязательно подбирайте им таких соседей, чтобы урожаи были гарантированы.

Цветки, опыляемые бабочками

Цветки, опыляемые бабочками, обычно бывают красными или оранжевыми.

У видов, как правило, опыляемых ночными бабочками, белые или бледно окрашенные очень ароматные цветки, как, например, у некоторых видов табака, причем их сильный сладкий запах часто проявляется только после захода солнца.

В цветках, опыляемых бабочками, нектарники часто находятся в основании длинной узкой трубки венчика или шпорца, откуда его могут достать только эти насекомые с их вытянутым сосущим ротовым аппаратом. Бражники, например, обычно не залазают в цветок, как пчелы, а зависают над ним, вставляя свой длинный хоботок в цветочную трубку.

Соответственно эти цветки не имеют «посадочных площадок», ловушек и сложного внутреннего устройства, как наблюдается при опылении пчелами. Есть и менее специализированные виды бабочек-опылителей, которые посещают более мелкие цветки с относительно короткими трубками. Насекомые по ним просто ползают.

Для растений, опыляемых насекомыми, характерны следующие признаки: – крупные одиночные цветки или мелкие, но собранные в хорошо заметные соцветия; – яркая окраска лепестков или листочков простого околоцветника; – наличие нектара или аромата; – крупная, липкая, шероховатая пыльца. Разные виды растений опыляются “своими” насекомыми, которые посещают только их цветки.

Насекомое, заползая внутрь цветка, проникает своим хоботком в нектарник — в особое вместилище сладкого сока — нектара. Одни насекомые, например пчелы, собирают нектар в запас, другие тут же питаются им. Попутно насекомые вымазываются золотисто-желтой пыльцой. Перелетая с цветка на цветок, они переносят пыльцу на рыльца пестиков и, таким образом, способствуют опылению.

Эти «почтальоны» надежнее ветра, и потому растения, опыляемые насекомыми, образуют значительно меньше пыльцы, чем растения, опыляемые ветром. Примеры растений, опыляемыми насекомыми: бузина, крушина, липа, лютик, лапчатка, дербенник извилистый, переступень белый, ветренница лютиковая, У растений, опыляемых ветром, цветки диаметрально противоположны цветкам, которые опыляются насекомыми. Для растений, опыляемых ветром, характерны следующие признаки: – невзрачные мелкие цветки, часто собранные в соцветия, но мелкие, малозаметные; – перистые рыльца и пыльники на длинных свисающих нитях; – очень мелкая, легкая, сухая пыльца.

Поэтому цветки ветроопыляемых (анемофильных) растений невзрачны, не издают никакого запаха, не выделяют нектара. Околоцветник у них очень слабо развит или совсем отсутствует. Он здесь и не нужен. Напротив, выдвинутые далеко наружу пыльники свободно овеваются ветром (злаки, осоки) , который выдувает из них пыльцу и рассеивает по воздуху.

Даже легкий ветерок качает сережки, метелки, тычинки. Примеры ветроопыляемых растений: тополь, ольха, дуб, береза, орешник, рожь, кукуруза, ель, осина, вяз, ясень, граб, пшеница, просо.

Яркая окраска лепестков, наличие нектара и аромата, пыльца

Пчелы переносят пыльцу с одного цветка на другой, тем самым опяляя растения

Под опылением у растений обычно понимают перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце пестика. Поскольку цветки есть только у покрытосеменных растений, то уместно говорить лишь об их опылении. Однако, например, опыление с помощью ветра есть у голосеменных.

Чаще всего перенос пыльцы у растений происходит с помощью насекомых или ветра.

Также встречается самоопыление в бутоне цветка, искусственное опыление (осуществляемое человеком), перенос пыльцы водой.

В природе широко распространено перекрестное опыление, когда пыльцой одного растения опыляются цветки другого.

Но самоопыление встречается не только у самоопыляемых растений, бывает что растение самоопыляется с помощью насекомых или ветра.

Искусственное опыление растений

Опыление — это процесс переноса пыльцы с пыльника на рыльце пестика у цветковых растений и на микрополе семязачатка голосеменных. Опылeние предшествует оплодотворению. Различают самоопыление и перекрестное опыление.

Самоопыление — это опылeние в пределах одной и той же особи или одного и того же цветка; при этом цветок может не раскрываться, и опыление осуществляется в бутоне. Самоопыление является особой жизненной стратегией цветковых растений, позволяющей им выжить и распространиться в условиях, когда перекрестное опыление затруднено или невозможно.

Перекрестное опыление — перенос пыльцы с пыльника одного растения на рыльце пестика другого. С генетической и эволюционной точек зрения оно более предпочтительно. Перекрестное опылeние может быть биотическое и абиотическое.

Биотическим называется опыление, при котором перенос пыльцы осуществляют живые opганизмы: насекомые (жуки, бабочки, двукрылые, перепончатокрылые), птицы (колибри), летучие мыши. При таком типе опыления цветки и растения в целом имеют ряд приспособлений для привлечения и использования тех или иных агентов-опылителей. Дли насекомоопыляемых растений характерны яркая окраска и душистые цветки, наличие в цветках нежной пыльцы и сладкого нектара, объединение мелких цветков в соцветия.

Абиотическим называется опыление, при котором перенос пыльцы осуществляется без участия живых существ, при помощи ветра и воды. Ветроопыляемые растения, как правило, растут группами, имеют невзрачные цветки с плохо развитым околоцветником, зацветают раннем весной до распускания листьев, образуют много мелкой и сухой пыльцы. Пыльники, в которых образуется много мелкой, сухой и легкой пыльцы, расположены на длинных тычиночных нитях. Рыльца пестиков таких растений широкие, длинные или перистые — приспособленные к улавливанию пыльцы.

Оплодотворение

Оплодотворение происходит после опыления. У некоторых растений оплодотворение происходит через несколько дней или недель, у сосны — даже через год.

Оплодотворению предшествует образование мужского и женского гаметофитов. Женский гаметофит формируется внутри завязи пестика. В одной из диплоидных клеток семязачатка (мегаспорантия) в результате мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, а одна проходит три митотических деления, в результате чего эта клетка содержит восемь гаплоидных ядер. Это и есть женский гаметофит, или зародышевый мешок. В зрелом женском гаметофите образуются яйцеклетка, диплоидная центральная клетка и ряд дополнительных клеток. Мужской гаметофит образуется в пыльниках тычинок. В пыльцевых мешках (микроспорантиях) материнские клетки спор делятся мейозом, в результате чего из каждой образуются четыре гаплоидные микроспоры. Сформировавшаяся микроспора имеет оболочку и ядро. Ядро затем делится митозом с образованием генеративной и вегетативной клеток. Это и есть мужской гаметофит. Генеративная клетка вскоре еще раз делится митозом и формирует два спермия. Таким образом, пыльцевое зерно содержит вегетативную клетку и два спермия.

После попадания пыльцевого зерна на рыльце пестика оно прорастает. Из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, которая прорастает до зародышевого мешка. По этой трубке в зародышевый мешок проникают два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидный зародыш, другой соединяется с диплоидной клеткой, образуй триплоидную клетку, из которой развивается эндосперм. Такой процесс называется двойным оплодотворением. Он был открыт в 1898 году.

Прочие клетки зародышевого мешка разрушаются. Зародыш (зачаточный побег) вместе с эндоспермом образуют семя, покрытое кожурой. Из стенок завязи или цветоложа формируется плод.

Это конспект по теме «Опыление. Оплодотворение». Выберите дальнейшие действия:

Преимущества партенокарпических сортов

Партенокарпия – способность некоторых сортов растений образовывать завязи без опыления. Понятие «партенокарпия» не имеет ничего общего с «самоопылением», как производители часто указывают на упаковках. Типичное самоопыляющееся растение – это помидоры, у которых на одном цветке имеются пестик и тычинки, пыльца просто падает на рыльце пестика и образуется плод с семенами

Партенокарпичекие сорта образуют бессемянные плоды, они успешно используются в закрытом грунте. Единственным недостатком таких сортов считается не такой насыщенный вкус и аромат урожая. Чаще всего используют партенокарпические сорта огурцов и клубники, что в конечном итоге получается дешевле и экономнее по времени, чем закупка пчелиной семьи или механическая обработка.

Даже при неблагоприятных климатических условиях можно получить достойный урожай или проводить небольшие селекционные работы. Главное – прислушиваться к рекомендациям профессионалов и выбрать оптимальный способ для конкретных условий и культур.

Некоторые примеры разных типов опыления

Томаты (факультативное самоопыление) — цветки имеют и пестики, и тычинки. Тычинки срослись так, что в большинстве случаев пестик оплодотворяется собственной пыльцой.

Тополь и облепиха — двудомные растения: на мужских деревьях имеются только цветки с пыльцой, а плоды дают женские деревья (у тополя — растения, с которых летит «пух», то есть семена с волосками). Если выращивать из черенков только мужские тополя, то можно избавиться от пуха.

У облепихи нужно обращать внимание на то, что плоды дают только женские кусты, но если поблизости не будет мужского куста облепихи, то и женское растение не сможет дать плодов. Обычно на 10 женских кустов достаточно одного мужского.. Кукуруза — однодомное растение с однополыми цветками

Мужские цветки собраны на верхушке в соцветие метёлку, женские — в соцветие початок в пазухах листьев.

Кукуруза — однодомное растение с однополыми цветками. Мужские цветки собраны на верхушке в соцветие метёлку, женские — в соцветие початок в пазухах листьев.

Также однодомными растениями с однополыми цветками являются тыквенные — огурцы, тыква и т. п. У них на одном растении формируются цветки разного типа, хотя внешне и не так сильно отличающиеся. Но мужские цветки после опыления отмирают и опадают. Из женских в случае оплодотворения образуются плоды.