3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Приспособление к опылению насекомыми

Приспособления в цветковых растениях для перекрестного опыления

Цветковые растения и пчелы эволюционировали одновременно. Несомненно, что на эволюцию цветковых, какими мы их теперь знаем, большое влияние оказали пчелы. Установлено, что существование большинства цветковых растений (примерно 90% видов) невозможно без насекомых-опылителей, основными среди которых являются пчелы. Перекрестное опыление, т. е. перенос пыльцы с цветка одного растения на цветок другого растения того же вида, способствует выживанию и процветанию видов. В процессе эволюции у растений выработался целый ряд приспособлений, препятствующих самоопылению и обеспечивающих перекрестное опыление.

Одно из приспособлений, препятствующих самоопылению, — пространственное разделение мужских и женских генеративных органов (пестиков и тычинок). У двудомных растений это разделение ярко выражено: на одних растениях развиваются только мужские цветки с тычинками, а на других — только женские с пестиками (например, клубника, ива, конопля). У однодомных растений мужские и женские цветки развиваются на одном растении, но они однополые (они имеют или тычинки, или пестики, как, например, у огурца, тыквы, дуба). У растений с обоеполыми цветками выработался иной, более сложный механизм, препятствующий самоопылению. Например, у гречихи в цветках одних растений тычинки длинные, а пестик короткий, а в цветках других растений, наоборот, длинный пестик и короткие тычинки.

Такое явление получило название гетеростилии, или разностолбчатость. Кроме того, установлено, что в пыльниках коротких тычинок образуется более мелкая пыльца, которая в случае попадания на рыльце длинностолбчатого пестика не производит оплодотворения из-за короткой прорастающей пыльцевой трубочки, которая не достает завязи.

Другой путь, препятствующий самоопылению, неодновременное созревание мужских и женских генеративных органов в обоеполых цветках, или временное разделение. Отмеченное явление получило название дихогамии. Так, у одних растений значительно раньше созревает в цветке рыльце и опыление происходит пыльцой других цветков, до того как созреет собственная. Напротив, у других растений раньше созревают пыльники, чем рыльца. Созревшие пыльники лопаются, пыльца из них высыпается, но пестик не готов к ее приему. Ко времени созревания рылец пыльцы в цветке не остается и опыление происходит пыльцой других цветков.

Кроме того, в процессе эволюции высших растений выработалась физиологическая несовместимость к самоопылению. Известно, что у многих растений собственная пыльца, попав на рыльце пестика, совершенно не прорастает или прорастает значительно медленнее, чем пыльца другого цветка, следовательно, и не производит оплодотворения. Это явление называется самобесплодностью или автостерильностью.

Наконец, для перекрестного опыления с помощью насекомых у энтомофильных растений в процессе их эволюции выработался еще целый ряд специальных приспособлений: выделение нектара, приманивающего насекомых; образование тяжелой, менее сыпучей, чем у ветроопыляемых растений, пыльцы, служащей источником белка и жира для насекомых. Взаимозависимость между цветковыми растениями и пчелами как раз заключается в том, что благодаря опылению растение обеспечивает себе размножение и продолжение рода, а насекомые находят на цветущих растениях корм — источник своего существования.

Первичные приспособления для сбора нектара и пыльцы постепенно развивались и, в конце концов, превратились в высокоспециализированные органы рабочей пчелы. Весь организм пчелы стал подчинен сбору нектара и пыльцы. Цветки же растений и тело насекомых стали соответствовать по форме друг другу.

Так, очень замысловатый опылительный механизм имеют цветки шалфея лугового (рис. 58). Цветок этого растения двугубый и имеет две тычинки. Каждая тычинка напоминает собой неравноплечий рычаг. Длинный конец этого рычага расположен вдоль верхней губы цветка и заканчивается пыльниками. Короткий конец рычага несколько расширен и расположен на месте соединения обеих губ цветка таким образом, что преграждает вход насекомому внутрь цветка. Проникая за нектаром, насекомое должно оттолкнуть мешающее ему препятствие — короткие рычаги тычинок, что обеспечивает резкое движение тычинок вниз. Пыльники, ударяясь о спину насекомого, лопаются, и вся пыльца высыпается на тело последнего. Вслед за этим насекомое посещает другие цветки шалфея со зрелыми рыльцами пестика, свисающими с верхней губы. На рыльца попадает пыльца, прилипшая к спинке насекомого, — происходит опыление.

Рис. 58. Приспособление в цветке шалфея, обеспечивающее перекрестное опыление при помощи насекомых:

кп — короткое плечико тычинки, на которое давит насекомое при посещении цветка (стрелкой показано направление, в котором проникает пчела в цветок); пд — подпорки, на которых подвижно укреплены тычинки; тч — тычинка; пс — пестик

Английский исследователь Батлер (1980) отмечает тот факт, что многие наши цветы с их удивительным многообразием форм, аромата и окраски обязаны своим существованием пчелам.

Цветки энтомофильных растений, как правило, крупнее и заметнее, чем у ветроопыляемых растений. На фоне зелени пчелы их хорошо видят благодаря яркому венчику. Интересно, что цветки подавляющего большинства энтомофильных растений имеют такую окраску, которую легко отражают воспринимаемые насекомыми ультрафиолетовые лучи.

Читать еще:  Мошки в комнатных растениях как избавиться

Установлено, что центральная часть цветка поглощает ультрафиолетовые лучи, а лепестки, напротив, их отражают. Как только пчела приближается к центральной части цветка, она сразу же наклоняет голову и выбрасывает хоботок. Реакция наклона головы и вытягивания хоботка на ультрафиолетовый узор цветка является врожденной и связана с поиском корма.

На привлечение насекомых определенное влияние оказывает аромат цветков. Запах цветка побуждает пчел более тщательно обследовать его и служит опознавательным знаком для сборщиц корма. Причем пчелы ориентируются по запаху лучше, чем по цвету. Установлено, что у растений, имеющих цветки без яркой окраски лепестков, например у липы и ряда других растений, всегда более интенсивное выделение эфирных масел, определяющих аромат цветков. Окраску и аромат цветков следует рассматривать как своеобразную „рекламу» для привлечения насекомых-опылителей.

Приспособление к опылению насекомыми

Сформировать у учащихся понятие «опыление», показать основные приспособления цветков к процессу опыления. Раскрыть и охарактеризовать разнообразные приспособительные черты цветков к их опылению ветром, насекомыми, птицами и другими животными.

Оборудование: таблицы, плакаты, рисунки по теме «Опыление», гербарные образцы, модель цветка, схемы, тесты.

Тип урока: изучение нового материала

Основные формы и методы учебной деятельности урока

Мотивация изучаемой темы
Презентация информационного творческого проекта «Опыление. Типы. Приспособления цветков к опылению»
Составление таблицы
Интеллектуальный тренажер «Проверь себя» (игра «крестики-нолики»)
Работа с тестами («молчанка»)
Литературная страничка
«В мире удивительного»
Физкультмитунка «Угадай-ка!»

Опыление – жизненно важный процесс для всех цветковых растений, и природа немало позаботилась о том, чтобы он проходил успешно.

приветствие
проверка подготовки к уроку

Сообщение темы и цели урока

Тема: «Опыление, приспособление цветков к опылению»

Цель урока: Рассмотреть понятие «опыление» и ознакомиться с различными типами опыления и приспособлениями

Проверка домашнего задания

у доски у таблицы – охарактеризовать строение цветка;
заполнить схему «Типы соцветий». Дать определение понятия «соцветие» и их биологическое значение (прокомментировать).

Актуализация опорных знаний учащихся по данной теме.

Бутоны цветков яблони, закрытые марлей, совершенно не завязывают плодов. Часто, в большие сады, привозят в период цветения улики с пчелами.

Зачем это делают?
Почему в холодную, дождливую погоду летом бывают низкие урожаи плодово-ягодных культур?

В жаркий летний день при безоблачном небе яркие пятна цветов на фоне травы создают удивительную картину. Какое разнообразие красок, какая красота, созданная природой для человека!

Для человека ли? Это вопрос, друзья мои, над которым следует поразмыслить. Человек на Земле недавний гость. Наши угрюмые предки еще прятались в пещерах окружающей природы, а на лугах уже пестрели цветы и над ними летали насекомые, которые собирали нектар и пыльцу.

Большинство растений еще имели невзрачные мелкие цветочки, пыльца которых разносилась ветром.

«Вы проходите мимо цветка? Наклонитесь. Поглядите на чудо». В.Солоухин

Религии разных народов по-своему объяснили значение цветков и соцветий в природе, приписывая им божественное происхождение. Предполагалось, что Боги одели растения в яркие наряды, чтобы научить человека отличать красивое от безобразного, чистое от порочного. Сладкий нектар в цветках считался божественным напитком. Чтобы люди не похитили нектар Боги «спрятали» его в глубине венчиков.

На сегодняшнем уроке нам необходимо выяснить:

Почему одни цветки имеют яркую окраску, другие нет?
Почему цветки имеют нектарники? Какую роль они играют?
Почему многие цветки собраны в соцветия?

Восприятие и осмысление нового учебного материала

Объяснение учителя по вопросу: «Типы опыления».

Записать понятие – «опыление» – это перенос пыльцы с пыльников на рыльце пестика.

Записать понятие – «перекрёстное опыление» – перенос зрелой пыльцы одного растения на зрелые рыльца другого растения при помощи ветра, воды, насекомых, птиц, муравьев.

гидрогамия – опыление водой

орнитогамия – опыление птицами

мирмекогамия – опыление муравьями

Презентация информационного творческого проекта: «Опыление. Типы опыления. Приспособления цветков к опылению»

Выступают группы учеников по представлению проекта:

I блок: насекомоопыляемые растения

II блок: ветроопыляемые растения

III блок: опыление птицами

IV блок: опыление муравьями

V блок: растения-самоопылители

Этап проверки первичного понимания и усвоения изучаемого материала

Работа с карточками – интеллектуальный тренажер «Проверь себя («крестики-нолики»)»

12 утверждений – необходимо отметить на графике правильное утверждение «+», неправильное «0»
прокомментировать
самооценка

«Проверь себя /«крестики-нолики»/»

Опыление у цветковых является необходимым условием оплодотворения.
У ветроопыляемых растений цветки крупные и яркие.
Ветром опыляются почти все злаки.
Насекомые (пчела, шмели и другие) забираются в цветок, чтобы отдохнуть.
Опыление птицами свойственно растениям тропиков.
Насекомые переносят на своем теле пыльцу с тычинкой на рыльце пестик одного и того же цветка.
У гороха происходит самоопыление еще в бутонах, до распускания цветков.
Энтомогамия – это опыление с помощью ветра.
Нектар и пыльца являются пищей для насекомых.
Медоносными растениями на Украине являются акция, гречиха, липа.
Искусственной опыление осуществляют домашние животные.
Клевер опыляется только шмелями и длиннохоботковыми пчелами.

Читать еще:  Как бороться с клещами

Отметить на графике правильное утверждение значком «+», неправильное «0»

Активный отдых – игра «Угадай-ка!»

Учащиеся встают у парт. На доске или в руках учителя показываются рисунки, картинки, гербарии растений, если растение насекомоопыляемое, учащиеся машут руками, изображая движение крыльев, если опыляются ветром – руки поднимают вверх и показывают движение ветра, если растение самоопыляется – хлопают в ладоши.

Работа с тестами – парами

І вариант выполняет четные задания,

ІІ вариант выполняет нечетные задания

(выберите из предложенных ответов правильный и подчеркните его)

Околоцветник состоит из:

лепестков;
чашечки и венчика;
цветоножки и цветоложа;
венчика с тычинками и пестиком

Главные части цветка:

тычинки и пестик;
лепестки;
цветоножка и цветоложе;
пыльники

Однодомное растение с однополыми цветками:

конопля посевная;
тополь;
кукуруза;
ива

Соцветие простой колосок у:

лука;
черемухи;
клевера;
подорожника

Самоопыление происходит у:

клевера;
гороха;
липы;
березы

Укажите двудомное растение:

береза;
ольха;
облепиха;
дуб

Окраска венчика (яркая, неяркая)

Относительная длина тычиночной нити (короче, длиннее)

Количество влаги в пыльце (больше, меньше)

Количество пыльцы (больше, меньше)

Домашнее задание § 19, повт. § 18

Подготовить материал «Удивительно рядом – плоды и семена»

Самооценка психологического состояния учащихся

«Солнышко» – выбирают свою позицию

Я все понял (а) Почти все понял (а)

настроение отличное настроение хорошее

Я понял (а) Я не усвоил (а) материал

остался равнодушен состояние тревожное

Дополнительный материал к уроку:

«Опыление, приспособление цветков к опылению»

Информационный лист к блоку І

Магнолия и жуки

Ночью внутри закрытых цветков магнолии можно услышать поскрёбывание жуков, опыляющих растение. Для них цветок – настоящий «ресторан», где они кормятся пыльцой и ароматным нектаром. Ночью этот цветок предоставляет жукам ночлег с отоплением – внутри закрытого цветка может быть на 10 градусов теплее, чем снаружи. Жуки должны отблагодарить магнолию: перелетев на другое дерево, опылить его цветки. А чтобы не произошло самоопыления, пыльца и рыльца пестиков в одном цветке созревают в разное время.

Опыление жуками – более древнее, чем опыление бабочками, пчелами и другими насекомыми. И само семейство магнолиевых одно из древнейших среди цветковых.

Информационный лист к блоку ІІ

«Перекрестное опыление ветром»

Ветроопыляемые растения чаще растут большими скоплениями, например, заросли орешника, березовые рощи, кукуруза. У ветроопыляемых растений созревает очень много пыльцы. Ветром опыляются тополь, ольха, дуб, береза, орешник, рожь, кукуруза и другие растения с невзрачными цветками.

Большинство деревьев, цветки которых опыляет ветер, цветет рано весной, до распускания листьев. Это обеспечивает лучшее попадание пыльцы на рыльца.

У растений, опыляемых ветром, не бывает ярких цветков. Невзрачные, обычно мелкие цветки, пыльники на длинных свисающих нитях, очень мелкая, легкая, сухая пыльца – все это приспособление к опылению ветром.

Информационный лист к блоку ІІІ

Некоторые растения тропиков опыляются с помощью птиц – колибри, нектарницы и маленькие попугайчики. Цветки у этих растений имеют две интересные особенности: красной окраски и не имеют аромата. Красный цвет, по-видимому, лучше различаются птицами, чем другие цвета, а отсутствие аромата – не большая беда.

Информационный лист к блоку IV

«Мирмекогамия – опыление муравьями»

Весной и летом дел у муравьев особенно много: забота о подрастающем потомстве, охрана и ремонт жилища и, самое главное, добывание пищи. Муравьи – всеядные насекомые. Они любят и растительную и животную пищу. Эти сластены знают, на каких растениях можно легко поживиться сладким нектаром, и атакуют их толпами, переползая с цветка на цветок. Так, перепачканных в желтой пыльце муравьев неоднократно видели на цветущих сережках ив. В густых зарослях этого кустарника, где ветки растущих близко друг к другу женских и мужских экземпляров переплетаются межу собой, муравьи могут производить опыление и бывают полезными, особенно в пасмурные дни, когда другие насекомые-опылители не работают. Часто бывает, что муравьи, выпив сладкий нектар, ничего полезного для растения не делают. Некоторые растения для охраны нектара вооружены колючками волосинками или липкой смолой на стебле и цветоножках. Муравьи такие растения обходят стороной.

Информационный лист к блоку V

Среди них такие, как недотрога, фиалка, кислица, льнянка, мокрица, ячмень, арахис, помидоры, фасоль, горох и другие.

Читать еще:  Парша на яблоне

Ч.Дарвин считал, что самоопыление не основное, а вынужденное средство воспроизведения растениями семян при отсутствии условий для перекрестного опыления.

Самоопыление происходит чаще всего еще не в раскрывшемся цветке, то есть в бутоне.

Дополнительный материал к уроку:

Около 80% всех видов цветковых растений опыляется насекомыми.

В ходе эволюции цветок изменялся, все больше приспосабливаясь к содружеству с насекомыми. Те растения, у которых цветки были мелкими, собрали их в соцветия, чтобы они стали заметнее. Лепестки окрасились в яркие, бросающиеся в глаза тона. Возник аромат – главное, благодаря чему насекомые издали замечательный цветок. Появился нектар – то, ради чего они его посещают.

Цветки каждого растения приспособлены к опылению определенными насекомыми. Например, бывает, что целое поле красного клевера совершенно не дает семян. Причинами этого заинтересовался Чарльз Дарвин и стал расспрашивать крестьян. Крестьяне говорили ему, что для того чтобы клевер давал семена, нужны кошки. Когда кошек мало – нет и семян. Ученого поразило странное объяснение (ведь не кошки же опыляют клевер!), и он стал изучать строение цветков клевера. Оказалось, что опылять их могут только шмели, а у пчел, например, для этого недостаточно длинный хоботок. Главный враг шмелей – полевые мыши, которые поедают их соты. А враг мышей, как известно, – кошки. Значит, если нет кошек, то много мышей и мало шмелей – они не опыляют клевер, и он не дает семян. Это один из примеров того, что в природе все взаимосвязано. Было время, когда в Австралии не произростал клевер. Привезли семена, посеяли. Клевер рос и цвел хорошо, но плодов и семян не давал. Стали искать причину, почему клевер не дает плодов и семян, хотя обильно цветет. Оказалось, что клевер не плодоносит потому, что не опыляется, а опыления нет потому, что нет в Австралии пчел и шмелей, которые опыляют цветки клевера.

Привезли в Австралию шмелей, шмели, посещая клевер, опыляли его. Клевер стал плодоносить.

Насекомые не всегда «честны» с цветками. К примеру, некоторые шмели не опыляют красный клевер как полагается, а «воруют» нектар, прокусывая снаружи стенку венчика. Растение, разумеется, стремится оградить себя от шмелей-воришек. Для этого оно прибегает к защите других насекомых. Цветок начинает выделять наружу капельки нектара, привлекающие муравьев. Муравьи не позволяют шмелям прокусывать стенку венчика. Биолог Вадим Назаров пишет, что «удавалось наблюдать, как подлетевший к цветку шмель предпринимал неоднократные попытки сесть на венчик в неположенном месте в надежде сделать прокол в его стенке. Но, встречая отпор муравьев, в конце концов, оставлял свое намерение и забирался в цветок изнутри».

Дополнительный материал к уроку:

Опыление кактуса опунции

У цветков кактуса опунции очень интересное приспособление для переноса пыльцы насекомыми.

В середине крупного цветка, между золотисто-желтыми нитями тычинок, возвышается конусом пестик с толстым рыльцем. Насекомое садится на пестик и пытается достать мед из ямки у основания лепестков цветка. Оно (насекомое) слегка задевает нити тычинок, и те, извиваясь винтом, вдруг ударяют его мешочками с пыльцой. Один за другим сыплются удары, и насекомое со всех сторон оказывается облепленным пыльцой, которую оно переносит на другой цветок, способствуя перекрестному опылению.

Информационный лист «Опыление»

Опылителей привлекают в шиповнике крупные, яркие цветки имеющие нектарники.

В Древней Греции он пользовался любовью и почетом. Греки и римляне считали его символом нравственности, посвящали его богине любви и красоты.

У славян шиповник означал красоту, молодость, любовь и мужскую стать. И это не случайно. Ведь плоды шиповника – настоящая сокровищница витаминов.

Банан – ученые считают, что культурные сорта появились в результате скрещивания банана заостренного и банана Бальбиса. Их размножают вегетативно – мощным многолетним корневищем. У культурных сортов семян нет. Но у дикорастущих все иначе. Растут бананы быстро – цветет в возрасте 8-10 месяцев. В каждом соцветии несколько тысяч цветков. У многих они раскрываются вечером – привлекают летучих мышей, которые их опыляют. Растущие днем привлекают птиц – нектарниц, мелких зверьков – тупай, живущих на деревьях, и насекомых – бабочек, ос, пчел, муравьев. И «ночные» и «дневные» цветки выделяют нектар, а запахом обладают только ночные виды бананов.

Ильченко В.Р., Рыбалко Л.Н., Пивень Т.А. Биология. Учебник для 7 класса. Полтава «Довкилля – К». 2007
Денисова Г.А. Удивительный мир растений. «Москва». 1981
Книга для чтения по ботанике. Составитель Трайтак Д.И. «Москва». Просвещение. 1985

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×