Цветы и насекомые

Цветы и насекомые - два мира, богатые формами и красками, связанные неразрывными узами. Что представляет собой цветок и какую роль играет он в судьбе растения?

Возьмем хорошо всем известный цветок яблони (рис. 1). В нем вы найдете зеленую чашечку и нежно-розовые лепестки. Эта одеяние цветка, его венчик, а внутри венчика находятся тычинки и пестик. Тычинки вырабатывают цветочную пыль. Нижняя часть пестика, так называемая завязь, превращается со временем в плод, но только тогда, когда цветочные пылинки упадут на пестик, опылят его (оплодотворят).

Рис. 1. Цветок яблони: а - зеленые прицветники; 6 - чашелистики; в - лепестки венчика; г - тычинки; д - пестик; е - цветоножка

Однако это еще не ответ на вопрос, что представляет собой цветок и из чего он возник.

Цветок - это преобразовавшийся листостебельный побег, сильно укороченный и сжатый, приспособленный для размножения растения. Цветок является, следовательно, органом размножения растения. Чашечка, лепестки, тычинки и пестик представляют собой не что иное, как видоизмененные листья.

Какое отношение к цветам имеют насекомые?

Чтобы ответить на этот вопрос, я расскажу об одном чрезвычайно интересном опыте, который провел английский натуралист Чарльз Дарвин.

Он взял две грядки, разделил их перегородкой и каждую засеял семенами клевера. Клевер зацвел. Тогда одну из грядок он покрыл густой сеткой, а другую оставил открытой. В цветках на обеих грядках завязались плоды. Но там, где грядка была покрыта сеткой, плодов и семян было гораздо меньше, чем на открытой грядке. Дарвин объяснил это тем, что над открытой грядкой летали шмели и пчелы, а к грядке, покрытой сеткой, подлететь они не могли.

Сделав такое предположение, он проделал опыт с двумя расцветшими маками, выросшими в горшках. Один из них опылился своей собственной пыльцой, а другой Дарвин опылил цветочной пыльцой, взятой с другого мака. Цветок, опыленный собственной пыльцой, дал маленькую коробочку мака с очень небольшим количеством семян, небольших, плохо прорастающих, дающих хилые, нежизнеспособные ростки. Цветок, который был искусственно опылен пыльцой другого мака, дал крупную коробочку многоядерных хороших семян, из которых выросли крупные жизнеспособные растения. Так было установлено, что самоопыление для растений менее выгодно, чем перекрестное опыление, т. е. опыление цветка пыльцой другого такого же цветка. Зная это, мы можем сразу ясно представить себе, в чем связь между миром цветов и миром насекомых.

Во фруктовом саду, над только что расцветшими деревьями, в цветнике, над яркими душистыми цветочными клумбами, над нескошенным лугом, который покрыт пестрым ковром цветов, носятся всевозможные крылатые насекомые. Тут и неповорот ливый лохматый шмель, и стройная оса, и трудолюбивая пчелка, и пестрый маленький жучок, и бабочка. Особенно много бабочек. Играя на солнышке своими яркими цветными крыльями, легко и грациозно носятся в воздухе бабочки: пестрые многоцветницы, желтые лимонницы, долгохвостый махаон, серебристая перламутровка и множество длиннобрюхих бабочек-сфинксов. Все они перелетают с цветка на цветок, с одного дерева на другое.

Зачем? Что им нужно? - Они кормятся. В ярких венчиках цветов скрыта пища крылатых лакомок. Здесь прежде всего много цветочной пыльцы, которой питается часть насекомых. Здесь лежат светлые капли сладкого сока - нектара. Цветочная пыльца и нектар служат приманкой для насекомых. Но, собирая пыльцу и нектар, насекомые приносят большую пользу растениям, так как способствуют их перекрестному опылению.

Растения покрываются яркими цветами, распространяют тонкий аромат, вырабатывают цветочную пыльцу и нектар не для того, чтобы мы любовались ими, вдыхали их аромат и лакомились душистым медом. Яркий наряд нежно-розовой гвоздики, голубого колокольчика, ярко-красного мака, золотисто-желтого лютика и других цветов, их очаровательный запах и сладкий нектар природа веками создавала для мира насекомых в интересах самих растений.

Яркая, бросающаяся в глаза окраска цветов и их аромат служат насекомым сигналом, по которому они могут издалека увидеть и почувствовать, где находится искомый ими корм. Перелетая с цветка на цветок, насекомые перекрестно опыляют их. А перекрестное опыление обеспечивает растению здоровое, жизнеспособное потомство.

На растениях с мелкими малозаметными цветами цветы обычно растут в виде корзинок, зонтиков, метелок и сережек, что делает цветы приметными для насекомых (рис. 2).

Рис. 2. Курцианелла

Такие деревья, как ель, сосна, дуб, ольха и верба, не имеют ярких заметно окрашенных цветов. Но у них образуется такое большое количество цветочной пыльцы, что она порой носится в воздухе в виде небольших желтоватых облачков. Перекрестное опыление у этих растений достигается при содействии легкого ветерка. Ветер переносит пыльцу с цветов одних деревьев на цветы других.

Наконец, возьмем липу. Ее цветочки очень скромны и невзрачны на вид, зато липа сильно благоухает, и запах привлекает к себе насекомых.

Но не только яркий, бросающийся в глаза "наряд", не только запах, обилие цветочной пыли и нектара способствуют перекрестному опылению. Цветок своей формой и строением отдельных частей (тычинок, пестиков, лепестков) приспособлен к тому, чтобы насекомое могло удобно расположиться на лепестках, пробраться в глубь венчика, нагрузиться пыльцой и, перелетев к другому такому же цветку, оставить эту пыльцу на его пестике.

Расположение пестика и тычинок зачастую таково, что цветок не может опылить свой собственный пестик. Этому способствует не только расположение, но и время созревания тычинок и пестиков. Обычно бывает так: когда пестик созрел и готов к оплодотворению, тычинки на том же цветке еще не созрели, и наоборот. Когда пестик уже увял, только тогда на тычинках созревает большое количество цветочной пыли.

Ясно, что при таких обстоятельствах самоопыления не может произойти, и растение нуждается для переноса пыльцы с одного цветка на другой в помощи ветра либо насекомого.

В цветке курцианеллы пыльники созревают раньше, чем рыльце становится способным к опылению, гак что самоопыления произойти не может. Когда пыльники созревают и раскрываются, заключавшаяся в них пыльца высыпается на бородавчатую поверхность незрелого рыльца. Затем змеевидный столбик несколько раскручивается и упирается в сводик, становится длиннее, а покрытое цветнем рыльце упирается в сводик венчика. В таком положении столбик и рыльце представляют собой метательный снаряд, готовый действовать при первом же толчке извне.

Шмель, летающий над красными цветами курцианеллы, слегка задевает венчик. Тогда приходит в движение "метательный снаряд" (рис. 3): столбик пестика быстро выпрямляется,, выскакивает наружу и разбрасывает во все стороны лежащую на его рыльце цветочную пыльцу. В таком виде он прилетает к другой курцианелле, и тут оказывается цветок с раскрывшимся венчиком, из середины которого выступает вполне созревшее рыльце цветка, шмель невольно уделяет ему часть своей ненужной ноши и таким образом прекрасно опыляет курцианеллу.

Рис. 3. Разные стадии развития цветка курцианеллы: а - цветок закрыт, пестик сидит на изогнутом змейкой столбике; б - рыльце пестика уперлось в свод венчика; в - цветок раскрылся и пыльца высыпалась столбом; г - раскрывшийся цветок без пыльцы

Цветы всем хорошо известного бобровника имеют такое же строение, как цветы гороха и бобов. В каждом цветке лепестки образуют большой "парус", лежащую под ним "лодочку" и по бокам - два "крыла". Внутри венчика - тычинки и пестик.

Прилетает насекомое, например пчела, садится на лодочку, в которой спрятаны тычинки, и, надавливая на нее своей тяжестью, заставляет весь пучок тычинок выскакивать из лодочки и обдавать пчелу желтой пыльцой. Когда "напудренная" таким образом пчела прилетает к другому цветку бобровника, то оставляет на его пестике несколько пылинок. Этого достаточно, чтобы цветок был оплодотворен и дал плод с семенами.

А вот хорошо всем известный цветок шалфея (рис. 4). Он устроен еще любопытнее. Его венчик состоит из двух губ. Нижняя губа представляет собой небольшую площадку или балкончик, на котором свободно может расположиться шмель. Верхняя губа похожа на сводик, под которым сидят тычинки и пестик. Каждая тычинка представляет собой довольно оригинальное приспособление: на тонкой нити висит перекладина, которая может, точно на шарнирах, подниматься и опускаться. На одном конце этой перекладины находятся два мешочка, наполненных пыльцой.

Рис. 4. Двугубый цветок шалфея: а - цветок в разрезе: 1 - пестик, 2 - тычинка; 6 - цветок, в который забрался шмель; в - пыльники в обычном положении; г - пыльники опустились

Прилетает к такому цветку шмель. Пытаясь пробраться в глубь цветка, чтобы добыть оттуда нектар, он головкой своей задевает нижний конец перекладины. Перекладина опускается, ударяет верхним концом о спинку шмеля, пыльца из мешочков высыпается. Шмель перелетает затем к другому такому же цветку, неся на спинке множество пылинок. Он задевает спинкой кончик пестика цветка, пылинки попадают на него, и цветок опылен.

Еще удивительней устроены цветы кирказона. Небольшой цветок этого растения имеет форму вытянутой и расширяющейся кверху трубки. В нижней части его сидят тычинки и пестик. Средняя часть усеяна небольшими щетинками, которые смотрят внутрь цветка.

Цветок привлекает к себе насекомых довольно яркой окраской. Вот прилетела небольшая муха. Она свободно пробирается внутрь цветка, ибо щетинки в трубке пропускают ее вниз. Напившись нектара, она собирается вылететь обратно - и оказывается пленницей: щетинки мешают. Она мечется, бьется, стремясь выбиться на свободу. Тем временем тычинки созревают, пыльца из них высыпается, а волоски, загораживающие мухе путь на волю, увядают, и наша напудренная пыльцой муха свободно вылетает, чтобы вновь попасть в другой такой же цветок и перенести пыльцу на его пестик.

Особенно поразительно строение цветов орхидей - обитателей жарких тропических стран. Орхидеи - наиболее яркие представители мира цветов (рис. 5). Они встречаются изредка в странах умеренного климата. Их разводят в оранжереях и ценят очень дорого. А в жарких странах можно насчитать буквально несколько тысяч видов орхидей. Как разнообразны по форме и окраске их цветы!

Рис. 5. Цветок орхидеи: а - вид сбоку; б - вид спереди: 1 - рыльце: 2 - пол-линии

Ботаник Кон описывает их очень красиво и образно.

У каждой из орхидей "платье" особого покроя. На них можно видеть все цвета, начиная с чистейшего белого или бледно-розового и кончая темно-багровым, ярко-желтым и красным, причем в самых оригинальных сочетаниях. Одни орхидеи пятнисты, как пантеры, другие - полосаты, как тигры, третьи - испещрены причудливыми рисунками. Одни выглядывают из травы, другие обвили стволы деревьев и покачиваются там на самых высоких ветвях.

Одна орхидея словно высовывает багровый язык, у другой цветок похож на бычью голову с завитыми рогами, у третьей - на отвратительного паука. Наконец, есть орхидеи, похожие с виду на шмелей, мух, ос и комаров. Есть и такие, которые как будто парят в воздухе в виде бабочек. Другие похожи на белых голубей или сверкающих перьями колибри.

Но ботаникам хорошо известно, что цод этим разнообразием форм и красок кроется одно и то же неизменное у всех орхидей приспособление для перекрестного опыления.

Остановимся всего лишь на одном таком цветке. Это - встречающиеся и у нас орхидеи, так называемые ночные фиалки. На длинной стрелке растения колоском расположились белые душистые цветочки. У каждого из них имеется и пестик, и тычинки, т. е. обычные органы размножения всякого цветка. Каждая из пары тычинок цветка похожа на булаву, и обе вместе сидят на тонкой перепонке, прикрепленной ко дну цветка. По бокам этих двух тычинок, у их основания, расположено двухлопастное рыльце пестика.

Когда к этому цветку подлетает бабочка, запускает в него свой хоботок, а затем, насосавшись нектара, выдергивает хоботок обратно, то на кончике его можно увидеть две тычинки, прилипшие к хоботку бабочки. Добравшись до другого такого же цветка, бабочка невольно дотрагивается верхушками сидящих на ее хоботке тычинок до рыльца пестика второго цветка и оставляет на нем пылинки. Все приспособлено для того, чтобы цветок был опылен, оплодотворен и завязал плод.

У цветов все приспособлено для перекрестного опыления; то же наблюдается и у насекомых: их строение и образ жизни соответствуют особенностям строения тех цветов, с которых они берут взяток, способствуя их опылению. У пчелы и у шмеля челюсти и лапки устроены так, что они могут ловко слизывать мед; попутно насекомые напудриваются пыльцой цветка. У бабочек рот устроен совсем не так, как у других насекомых. Мотыльки ведь не грызут и не жуют пищу, как это делают многие жуки, они не слизывают ее подобно пчелам, а высасывают мед из венчика цветов; поэтому у них вместо жал или язычка, как у пчел, имеется длинный хоботок. Хоботок бабочек в известной мере приспособлен к строению различных цветов, из которых они тянут нектар.

Из всего сказанного здесь видно, что между миром цветов и миром насекомых действительно установилась тесная связь: жизнь одних связана с жизнью других.

Миллионы лет тому назад на нашей планете еще не существовали растения с яркими душистыми цветами. Они развились после того как появились такие насекомые, как пчелы, шмели и особенно мотыльки. С появлением цветковых растений связано в свою очередь возникновение многих других насекомых. Мы можем наблюдать эту связь почти на каждом шагу: некоторые растения устроены так, что перекрестно опылять их могут только определенные виды насекомых. Особенно ярко это можно показать на следующем примере.

В Бразилии растет орхидея, у которой нектар помещается в особой трубочке, называемой шпорцем; эта трубочка имеет длину около 30 сантиметров.

Так как для растения всегда выгодно перекрестное опыление, а такому опылению способствуют насекомые, то должна быть бабочка, которая имела бы хоботок длиной 30 сантиметров, ибо только таким длинным хоботком можно достать нектар, лежащий в шпорце этой орхидеи. Такая бабочка действительно существует. Это - сумеречная бабочка из породы сфинксов. Свернутый хоботок этой довольно крупной бабочки представляет собой спираль, в развернутом виде он имеет длину около 30 сантиметров. Бабочка питается нектаром этих цветов и попутно способствует их перекрестному опылению (рис. 6). Много интересного и поучительного можно рассказать на эту тему, и тогда, наверное, красочный мир цветов и насекомых показался бы вам в своей сложной взаимной связи еще более интересным.

Рис. 6. Хоботок бабочки, приспособленный к шпорцу орхидеи

В свете знаний, которыми обладает современная наука, и сама природа во всем своем разнообразии представилась бы вам еще более величественной, еще более прекрасной.