Categories
Окружающая среда

Все, что вам нужно знать о опылении

Опыление – это перенос пыльцевых зерен с мужских на женские части растений, что способствует оплодотворению и, следовательно, развитию семян. Опылители включают птиц, летучих мышей, ветра, насекомых и других животных. Когда опыление происходит в пределах вида, то потомство имеет вид, подобный родителям, но когда это происходит между разными видами, тогда получается гибридный вид. У цветковых растений (покрытосеменных) пыльца на рыльце растет и образует пыльцевые трубки, которые достигают яичника. Две мужские гаметы едут к ковру, 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 успешны, тогда двойное оплодотворение произошло, и процесс приводит к развитию семени, сделанного из зародыша и питательной ткани. В голосеменных, таких как хвойные, гнетофиты, саговники и гинкго, яйцеклетка не находится внутри карпа, но подвергается оплодотворению без проникновения в ткань ковра. Понимание опыления объединяет несколько дисциплин, таких как садоводство, ботаника, экология и энтомология. Опыление жизненно важно в сельском хозяйстве и садоводстве, так как оплодотворение приводит к плодоношению.

Опыляющие агенты

Многим растениям требуются внешние агенты, такие как ветер, животные, птицы, насекомые и вода, чтобы помочь в процессе опыления. Однако присутствие этих агентов не обязательно гарантирует, что опыление будет иметь место. Такие факторы, как болезни, экстремальные температуры и засуха, могут препятствовать оплодотворению. Цветущие растения сосуществовали со своими опылителями в течение миллионов лет, создавая цветочное разнообразие. Различия в форме, запахе и цвете, которые мы видим в цветах, обусловлены ассоциацией между цветами и опылителями. Животные составляют 80% опыления, а ветер и вода – оставшиеся 20%.

ветер

Растения, которые зависят от ветра, прогнозируют оплодотворение цветка ранней весной, до появления листьев. Это позволяет пыльце от пыльников рассеиваться и получать клеймо. На таких растениях, как хлопковое дерево, береза ​​и дуб, мужские цветки выстраиваются в вертикальные цветки соцветия и группируются с образованием большого количества пыльцы. Пыльца, опыленная ветром, гладкая, маленькая и легкая.

вода

Растения, которые опыляются водой, в основном водные. Они выпускают пыльцу или семена в воду, которые затем переносятся вниз по течению и принимаются другими растениями. Они жизнерадостны и могут долго оставаться на плаву. Кокосы могут плавать на 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 подсказки, ловушка и мимика. Аналогичным образом, животные разработали особенности и поведение, чтобы помочь в опылении, например, мех. Пыльца, опыленная животными, является липкой и прикрепляется к животным.

Механизмы Опыления

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

Пчелы как опылители

Пчелы, пожалуй, самые полезные опылители. Они путешествуют от одного растения к другому в поисках нектара и пыльцы и распространяют пыльцевые зерна в процессе. Пчелы получают энергию из нектара и белок из пыльцы. Когда насекомые выращиваются в улье, они собирают пыльцу, чтобы соответствовать требованиям выводка. Пчела, которая активно собирает пыльцу, является лучшим опылителем, чем пчела, которая собирает нектар. Фермеры, полагающиеся на пчел для опыления, должны синхронизировать период цветения своих культур с «строительным» состоянием насекомых, чтобы максимизировать опыление. Около 80% перекрестных опылений проводят медоносные пчелы. Это включает в себя фрукты, овощи, орехи, специи, сельскохозяйственные культуры, корм 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 в Северную Америку из Азии случайно были завезены варроа и трахейные клещи, что привело к резкому сокращению количества медоносных пчел в течение короткого периода времени. 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. В течение зимнего сезона между 2006 и 2009 годами большое количество пчелиных семей загадочным образом погибло в так называемом расстройстве коллапса колонии (CCD). Хотя гибель пчел вряд ли приведет к повсеместной нехватке продовольствия, это приведет к увеличению себестоимости продукции.

Воздействие на окружающую среду

Снижение опылителей вызывает нарушение регенерации растений, предотвращая развитие семян, опыление и рассеивание семян. Ранняя регенерация растений зависит от взаимодействия животных и растений, а нарушения нарушают биоразнообразие в экосистеме. Более 87% покрытосеменных, 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, способствуют снижению количества опылителей. Исследования также обнаружили, что отсутствие опылителей приводит к снижению генетических вариаций внутри вида.

Опыление птицами

Опыление птиц (орнитофилия) похоже на опыление пчел. Колибри Южной и Северной Америки – самые известные птицы, питающиеся нектаром. Другие включают дятлов-подсолнухов, бананкитов, молодоженов и медоносов. Растения, опыляемые птицами, характеризуются яркими лепестками и не имеют запаха, поскольку у птиц плохое обоняние. Эти растения, как правило, крепкие, чтобы усаживаться. Пыльники длинные и тонкие, поэтому пыльца может упасть на голову или шею птиц, когда они тянутся к нектару.

Управление опылением

Управление опылением направлено на улучшение и защиту опылителей, которые помогают в сельском хозяйстве. Это главным образом применено в ситуациях монокультуры, прежде всего фруктовых садах. Миндальные сады Калифорнии содержат около миллиона ульев в течение весны. Черничные фермы в штате Мэн насчитывают около 50 000, в то время как яблоневые фермы в Нью-Йорке насчитывают более 30 000. Пчелы также представлены на плантациях сквоша, огурцов, клубники, дыни и некоторых других культур. Медоносные пчелы – самые распространенные опылители, но другие включают пчелопосадочную люцерну и шмелей. Экономическое и экологическое значение опыления на сельскохозяйственных землях нельзя недооценивать. Близость сельскохозяйственных земель к диким лугам или лесам увеличивает производство сельскохозяйственных культур более чем на 20%.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *