Angraecum sesquipedale или предсказание Дарвина
Посмотрела по National Geographic потрясный сюжет про Angraecum sesquipedale или "орхидея-комета".
И решила про это написать, благо anno_nin завела разговор про опыление растений.
Классический пример приспособления цветка к опылению ночными бабочками описал еще Чарльз Дарвин, удивляясь длине шпорца мадагаскарского ангрекума полуторафутового (Angraecum sesquipedale), равного 23 сантиметрам. Он предположил, что такой внушительный резервуар для нектара может осушить только очень крупное насекомое с соответствующим хоботком и что на Мадагаскаре должна существовать бабочка(вероятнее всего бражник) с хоботком более 22 см длиной. Эту бабочку действительно нашли в 1903 году и назвали ксантопан Моргана - предсказанный (Xanthopan morgani - praedicta) в честь предсказания Дарвина, опубликованного им в первом издании книги "Приспособления орхидных к оплодотворению насекомыми", относящемуся к 1862 году. Цветок ангрекума полуторафутового похож на шестиконечную звезду, сделанную из снежно-белого воска. Это растение иногда называют "орхидея-звезда" или "орхидея-комета" из-за длинного бичевидного шпорца. Для того, чтобы достать с его дна нектар, высосав все до последней капли, бражник должен просунуть свой хоботок как можно глубже, основанием хоботка и головой раздвигая мешающие ему части цветка. В этот момент поллинарии прикрепляются к основанию хоботка. Когда бражник вторично вводит в нектарник хоботок с прикрепленными к нему поллинариями и изо всех сил пытается опустить клювик колонки как можно ниже, поллинии ложатся на узкое валикообразное рыльце, выступающее под клювиком, и прилипают к нему. Шпорец, наполненный нектаром до краев, может привлечь внимание и других мелких ночных мотыльков, однако растение не отдаст им своих поллиниев, поскольку их хоботки недостаточно толсты у основания и недостаточно длинны, чтобы эти бабочки заняли надлежащее положение, необходимое для снятия поллиниев, и произвели перекрестное опыление.
Это был фрагмент из приводимой ниже статьи: http://www.paludarium.ru/mdm/flora04.htm
Орхидеи и их опылители
Г. КОЛОМЕЙЦЕВА
Журнал "Миллион Друзей" №1, 2000 г.
Проблемы полового размножения занимают не только людей и животных. Растениям тоже приходится решать эти непростые задачи. И если животные сами могут найти себе партнера, свободно передвигаясь в пространстве и полагаясь на половые инстинкты, растения вынуждены доверять свою драгоценную пыльцу случайным посредникам - воде, ветру, животным.
Орхидные как самое молодое семейство растительного царства появились на нашей планете приблизительно 25-30 миллионов лет назад, когда все современные формы растений уже устоялись и приспособились к окружающему миру. В этих условиях орхидеям пришлось обманом и хитростью отвоевывать опылителей у других цветковых растений, проявляя недюжинную изобретательность и находчивость для того, чтобы оплодотворение через крылатых посредников, способных перенести их пыльцу и передать ее другим особям, прошло успешно. В результате некоторые орхидеи выработали такую узкую специализацию, что стали целиком зависеть от какого-либо определенного (часто единственного) опылителя. Какие же приспособления выработали орхидные для перекрестного опыления с помощью животных? Самое универсальное из них - длительность цветения, только у немногих видов из родов Dendrobium, Sobralia, Stanhopea, Vanilla цветение короткое (1-5 дней), у большинства же видов цветки в ожидании опылителей не увядают неделями и месяцами. У многих видов цветки в соцветии распускаются поочередно и цветение растягивается на еще более длительный срок. У других тропических эпифитных видов, опыляемых летающими насекомыми, соцветия достигают значительной длины (более 3 метров у Oncidium leucochilum), вынося цветки наружу кроны дерева-хозяина, становясь хорошо заметными и удобными для опыления. Приспосабливаясь к опылению ползающими насекомыми, соцветия, наоборот, сильно укорачиваются и прижимаются к субстрату.
Второе глобальное приспособление орхидных к опылению насекомыми - скручивание завязи цветка на 180 градусов (так называемая ресупинация). Благодаря этому свойству губа цветка всегда находится снизу и служит посадочной площадкой для насекомых. Если орхидея опыляется порхающими бабочками, которые как бы зависают над цветком, а губа мешает их крыльям, завязь перекручивается еще сильнее и делает полный оборот вокруг своей оси, поднимая губу в верхнее положение. Если цветок опрокинут вниз, как, например, у стангопеи (Stanhopea) или гонгоры (Gongora), а губа служит горкой, с которой насекомые съезжают вниз, производя опыление, завязь не скручивается совсем. Пыльца орхидей не может разноситься ветром: у большинства из них она собрана в плотные комочки - поллинии, которые с помощью специальных отростков-ножек и хвостиков крепятся к липким прилипальцам. Все это образование называют поллинарием, оно как бы играет роль копулятивного органа в процессе опыления, вводя поллинии в рыльцевую ямку. Во время посещения цветка животным-посредником (это может быть какое-нибудь насекомое или птица), поллинарий с помощью прилипальца плотно прикрепляется к его телу. Перелетая на соседний цветок, опылитель касается полли-нием липкой рыльцевой ямки, ножка поллинария разрывается и происходит перекрестное опыление. Для того, чтобы опыление произошло успешно, у цветков орхидей имеется множество секретных приспособлений и хитрых уловок. Основную часть опылителей орхидных (приблизительно 50 %) составляют питающиеся нектаром общественные насекомые из отряда перепончатокрылых (Hymenoptera) - пчелы, шмели и осы. Все они тесно связаны с цветковыми растениями, поглощая нектар и собирая пыльцу на корм личинкам. Перепончатокрылые хорошо различают цвета, запахи, запоминают очертания предметов. В цветовом спектре они лучше воспринимают ультрафиолетовую часть, при этом не улавливают чисто красного цвета: для них он сливается с фоном. Орхидеи, выбравшие себе в опылители перепончатокрылых, приспособились к этому, исключив из своей окраски все оттенки красного цвета. Узнать дорогу к нектару внутри цветка им помогают особые узоры на венчике, в основном на губе. Иногда цветки образуют сложные ловушки и проходы, заставляющие пчел проникать внутрь и выходить наружу только по определенному пути, в результате чего насекомое непременно наталкивается на пыльник и вылетает из цветка с прикрепленным к его телу поллинарием. Не последнюю роль в привлечении опылителей - перепончатокрылых играет приятный сладкий запах цветков, который усиливается днем во время наибольшей активности рабочих пчел. В тропиках Юго-Восточной Азии в качестве опылителей орхидей очень широко распространены пчелы-плотники из рода ксилокопа (Xylocopa), которые посещают крупные цветки арундины (Arundina), цимбидиумов (Cymbidium), эулофий (Eulophia) и ванд (Vanda). Шмели из рода Bombus часто опыляют спирантесы (Spiranthes), калипсо (Calipso) и другие орхидеи, произрастающие в умеренном поясе. Некоторые американские орхидеи с некрупными цветками - онцидиумы (Oncidium), сигматосталиксы (Sigmatostalix) - привлекают для опыления перепончатокрылых из родов Centris и Paratetrapedia не столько нектаром, сколько особыми жироподобными выделениями боковых лопастей губы. Пчелами опыляются все венерины башмачки - циприпедиумы (Cypripedium) из умеренных широт Евразии и Америки, пафиопедилюмы (Paphiopedilum) из Юго-Восточной Азии, фрагмипедиумы (Phragmipedium) и селенипедиумы (Selenipedium) из тропической Америки. Цветки всех четырех родов этого подсемейства устроены по общему образцу, отличному от других орхидных. Их туфлеобразная губа, плоский щитовидный стаминодий (бесплодная тычинка) и колонка объединились в довольно простую по устройству ловушку наподобие рыбачьей верши. Цветки венериных башмачков не выделяют нектара, а маслянистая жидкость, иногда выступающая на волосках задней части губы, не привлекает насекомых - опылителей в качестве пищи. Стратегия опыления этих растений включает в себя ложную приманку (яркое пятно на стаминодии) и длительность цветения. За время, пока цветок остается свежим (2 - 3 месяца) какая-нибудь пчела обязательно поинтересуется им и свалится в ловушку. Выбираясь из нее по задней стенке, насекомое будет вынуждено протиснуться сначала мимо рыльца, а затем сквозь одну из двух узких щелочек, частично загороженных пыльцевыми массами и образованных губой и стаминодием. Здесь пчела неизбежно перемажется липкой пыльцой, чтобы перенести ее на соседний цветок. Особенно часто цветки орхидей из тропических областей Америки опыляются пчелами из подсемейства эуглоссина (Euglossinae), куда входят 5 родов, включающих около 180 видов, с размерами от небольших домашних мух до очень крупных шмелей. Это в основном длинноязычковые, быстро летающие насекомые, которые сыграли заметную роль в эволюции многих цветковых растений тропиков американского континента. Рабочие эуглоссо-вые пчелы участвуют в опылении некоторых видов орхидей, производящих много нектара, таких, как, например, собралия (Sobralia), но их роль как опылителей незначительна. Для опыления орхидеи привлекают трутней эуглоссовых пчел, обычно пассивных членов роя,заинтересовать которых в дополнительной работе не смогла никакая другая группа цветковых растений, кроме орхидных.
Статья полностью тут http://www.paludarium.ru/mdm/flora04.htm
Кому интересно, еще статья того же автора об охидеях http://www.paludarium.ru/mdm/flora02.htm
И решила про это написать, благо anno_nin завела разговор про опыление растений.
Классический пример приспособления цветка к опылению ночными бабочками описал еще Чарльз Дарвин, удивляясь длине шпорца мадагаскарского ангрекума полуторафутового (Angraecum sesquipedale), равного 23 сантиметрам. Он предположил, что такой внушительный резервуар для нектара может осушить только очень крупное насекомое с соответствующим хоботком и что на Мадагаскаре должна существовать бабочка(вероятнее всего бражник) с хоботком более 22 см длиной. Эту бабочку действительно нашли в 1903 году и назвали ксантопан Моргана - предсказанный (Xanthopan morgani - praedicta) в честь предсказания Дарвина, опубликованного им в первом издании книги "Приспособления орхидных к оплодотворению насекомыми", относящемуся к 1862 году. Цветок ангрекума полуторафутового похож на шестиконечную звезду, сделанную из снежно-белого воска. Это растение иногда называют "орхидея-звезда" или "орхидея-комета" из-за длинного бичевидного шпорца. Для того, чтобы достать с его дна нектар, высосав все до последней капли, бражник должен просунуть свой хоботок как можно глубже, основанием хоботка и головой раздвигая мешающие ему части цветка. В этот момент поллинарии прикрепляются к основанию хоботка. Когда бражник вторично вводит в нектарник хоботок с прикрепленными к нему поллинариями и изо всех сил пытается опустить клювик колонки как можно ниже, поллинии ложатся на узкое валикообразное рыльце, выступающее под клювиком, и прилипают к нему. Шпорец, наполненный нектаром до краев, может привлечь внимание и других мелких ночных мотыльков, однако растение не отдаст им своих поллиниев, поскольку их хоботки недостаточно толсты у основания и недостаточно длинны, чтобы эти бабочки заняли надлежащее положение, необходимое для снятия поллиниев, и произвели перекрестное опыление.
Это был фрагмент из приводимой ниже статьи: http://www.paludarium.ru/mdm/flora04.htm
Орхидеи и их опылители
Г. КОЛОМЕЙЦЕВА
Журнал "Миллион Друзей" №1, 2000 г.
Проблемы полового размножения занимают не только людей и животных. Растениям тоже приходится решать эти непростые задачи. И если животные сами могут найти себе партнера, свободно передвигаясь в пространстве и полагаясь на половые инстинкты, растения вынуждены доверять свою драгоценную пыльцу случайным посредникам - воде, ветру, животным.
Орхидные как самое молодое семейство растительного царства появились на нашей планете приблизительно 25-30 миллионов лет назад, когда все современные формы растений уже устоялись и приспособились к окружающему миру. В этих условиях орхидеям пришлось обманом и хитростью отвоевывать опылителей у других цветковых растений, проявляя недюжинную изобретательность и находчивость для того, чтобы оплодотворение через крылатых посредников, способных перенести их пыльцу и передать ее другим особям, прошло успешно. В результате некоторые орхидеи выработали такую узкую специализацию, что стали целиком зависеть от какого-либо определенного (часто единственного) опылителя. Какие же приспособления выработали орхидные для перекрестного опыления с помощью животных? Самое универсальное из них - длительность цветения, только у немногих видов из родов Dendrobium, Sobralia, Stanhopea, Vanilla цветение короткое (1-5 дней), у большинства же видов цветки в ожидании опылителей не увядают неделями и месяцами. У многих видов цветки в соцветии распускаются поочередно и цветение растягивается на еще более длительный срок. У других тропических эпифитных видов, опыляемых летающими насекомыми, соцветия достигают значительной длины (более 3 метров у Oncidium leucochilum), вынося цветки наружу кроны дерева-хозяина, становясь хорошо заметными и удобными для опыления. Приспосабливаясь к опылению ползающими насекомыми, соцветия, наоборот, сильно укорачиваются и прижимаются к субстрату.
Второе глобальное приспособление орхидных к опылению насекомыми - скручивание завязи цветка на 180 градусов (так называемая ресупинация). Благодаря этому свойству губа цветка всегда находится снизу и служит посадочной площадкой для насекомых. Если орхидея опыляется порхающими бабочками, которые как бы зависают над цветком, а губа мешает их крыльям, завязь перекручивается еще сильнее и делает полный оборот вокруг своей оси, поднимая губу в верхнее положение. Если цветок опрокинут вниз, как, например, у стангопеи (Stanhopea) или гонгоры (Gongora), а губа служит горкой, с которой насекомые съезжают вниз, производя опыление, завязь не скручивается совсем. Пыльца орхидей не может разноситься ветром: у большинства из них она собрана в плотные комочки - поллинии, которые с помощью специальных отростков-ножек и хвостиков крепятся к липким прилипальцам. Все это образование называют поллинарием, оно как бы играет роль копулятивного органа в процессе опыления, вводя поллинии в рыльцевую ямку. Во время посещения цветка животным-посредником (это может быть какое-нибудь насекомое или птица), поллинарий с помощью прилипальца плотно прикрепляется к его телу. Перелетая на соседний цветок, опылитель касается полли-нием липкой рыльцевой ямки, ножка поллинария разрывается и происходит перекрестное опыление. Для того, чтобы опыление произошло успешно, у цветков орхидей имеется множество секретных приспособлений и хитрых уловок. Основную часть опылителей орхидных (приблизительно 50 %) составляют питающиеся нектаром общественные насекомые из отряда перепончатокрылых (Hymenoptera) - пчелы, шмели и осы. Все они тесно связаны с цветковыми растениями, поглощая нектар и собирая пыльцу на корм личинкам. Перепончатокрылые хорошо различают цвета, запахи, запоминают очертания предметов. В цветовом спектре они лучше воспринимают ультрафиолетовую часть, при этом не улавливают чисто красного цвета: для них он сливается с фоном. Орхидеи, выбравшие себе в опылители перепончатокрылых, приспособились к этому, исключив из своей окраски все оттенки красного цвета. Узнать дорогу к нектару внутри цветка им помогают особые узоры на венчике, в основном на губе. Иногда цветки образуют сложные ловушки и проходы, заставляющие пчел проникать внутрь и выходить наружу только по определенному пути, в результате чего насекомое непременно наталкивается на пыльник и вылетает из цветка с прикрепленным к его телу поллинарием. Не последнюю роль в привлечении опылителей - перепончатокрылых играет приятный сладкий запах цветков, который усиливается днем во время наибольшей активности рабочих пчел. В тропиках Юго-Восточной Азии в качестве опылителей орхидей очень широко распространены пчелы-плотники из рода ксилокопа (Xylocopa), которые посещают крупные цветки арундины (Arundina), цимбидиумов (Cymbidium), эулофий (Eulophia) и ванд (Vanda). Шмели из рода Bombus часто опыляют спирантесы (Spiranthes), калипсо (Calipso) и другие орхидеи, произрастающие в умеренном поясе. Некоторые американские орхидеи с некрупными цветками - онцидиумы (Oncidium), сигматосталиксы (Sigmatostalix) - привлекают для опыления перепончатокрылых из родов Centris и Paratetrapedia не столько нектаром, сколько особыми жироподобными выделениями боковых лопастей губы. Пчелами опыляются все венерины башмачки - циприпедиумы (Cypripedium) из умеренных широт Евразии и Америки, пафиопедилюмы (Paphiopedilum) из Юго-Восточной Азии, фрагмипедиумы (Phragmipedium) и селенипедиумы (Selenipedium) из тропической Америки. Цветки всех четырех родов этого подсемейства устроены по общему образцу, отличному от других орхидных. Их туфлеобразная губа, плоский щитовидный стаминодий (бесплодная тычинка) и колонка объединились в довольно простую по устройству ловушку наподобие рыбачьей верши. Цветки венериных башмачков не выделяют нектара, а маслянистая жидкость, иногда выступающая на волосках задней части губы, не привлекает насекомых - опылителей в качестве пищи. Стратегия опыления этих растений включает в себя ложную приманку (яркое пятно на стаминодии) и длительность цветения. За время, пока цветок остается свежим (2 - 3 месяца) какая-нибудь пчела обязательно поинтересуется им и свалится в ловушку. Выбираясь из нее по задней стенке, насекомое будет вынуждено протиснуться сначала мимо рыльца, а затем сквозь одну из двух узких щелочек, частично загороженных пыльцевыми массами и образованных губой и стаминодием. Здесь пчела неизбежно перемажется липкой пыльцой, чтобы перенести ее на соседний цветок. Особенно часто цветки орхидей из тропических областей Америки опыляются пчелами из подсемейства эуглоссина (Euglossinae), куда входят 5 родов, включающих около 180 видов, с размерами от небольших домашних мух до очень крупных шмелей. Это в основном длинноязычковые, быстро летающие насекомые, которые сыграли заметную роль в эволюции многих цветковых растений тропиков американского континента. Рабочие эуглоссо-вые пчелы участвуют в опылении некоторых видов орхидей, производящих много нектара, таких, как, например, собралия (Sobralia), но их роль как опылителей незначительна. Для опыления орхидеи привлекают трутней эуглоссовых пчел, обычно пассивных членов роя,заинтересовать которых в дополнительной работе не смогла никакая другая группа цветковых растений, кроме орхидных.
Статья полностью тут http://www.paludarium.ru/mdm/flora04.htm
Кому интересно, еще статья того же автора об охидеях http://www.paludarium.ru/mdm/flora02.htm