Скандальная правда о сексуальной жизни растений
Шрифт:
Некоторое время она поработает стражником у входа в улей, готовая умереть, отражая атаку, также ей придется предстать в качестве кондиционера. При помощи крыльев ей нужно будет проветривать улей, направляя в него поток воздуха.
В возрасте трех недель рабочая пчела считается достаточно взрослой и разумной для того, чтобы ей позволили отправиться в мир в качестве фуражира, — сначала в короткие путешествия, пока она учится облетать окрестности, а затем в более длительные походы. Она приносит запасы нектара, пыльцы и прополиса. Последний представляет собой смолообразное вещество, которое пчелы получают из сока, почек и других частей растений. Он используется для запечатывания лишних входов в улей, которые могут коварно использовать захватчики, и укрепления структуры улья. Если маленькое животное, например мышь или ящерица, попадет в улей, рабочие убьют его, но вынести наружу не смогут.
У рабочей пчелы нелегкая и напряженная жизнь, и примерно через шесть недель она умирает. Летом среднестатистический улей содержит до 60 000 рабочих пчел, несколько сотен трутней и одну королеву.
Кроме сложных органов зрения, у рабочей пчелы на голове есть несколько более мелких светочувствительных простых глаз. Они улавливают приближение сумерек, чтобы насекомое успело домой, в улей. Ее усики улавливают запахи, температуру, влажность и колебания воздуха, а кончики лапок снабжены сенсорами, определяющими природу и концентрацию химических веществ. На передних лапках у нее есть выемка, которую она использует для чистки своих усиков, а на задних — щетина, называемая пыльцевой щеточкой, которую она использует для складывания пыльцы в корзиночку.
Теперь, когда услышите жужжание пчелы, отнеситесь к ней с уважением. Пусть они совсем невелики, но зато точно знают, что делают.
Пчелы, несомненно, труженицы, но из-за шикарных крыльев люди намного больше восхищаются бабочками. Они тоже важные опылители, но не живут большими сообществами, как пчелы. Когда вы видите, как они порхают среди цветов, можете быть уверены — они просто ищут нектар. Это их единственная еда, а их жизнь коротка, хоть и беззаботна. Большую ее часть они проводят в качестве гусениц, питаясь листьями.
Некоторые виды бабочек и мотыльков вообще ничего не едят, будучи взрослыми, другие же предпочитают твердую пищу, но большинство питаются нектаром, добываемым с помощью длинного хоботка, который они держат надежно свернутым во время полета. Ведь такой аксессуар очень сильно мешал бы в воздухе, не так ли?
Хоботок, или «язык», мотылька. Насекомое разворачивает его для всасывания нектара и держит надежно свернутым в другое время
Хоботок состоит из двух соединенных желобков, образованных нижними челюстями бабочки. Они могут разъединяться — например, для очистки, — но большую часть времени удерживаются вместе специальными крючками. Насекомое вставляет свой хоботок в нектар, выделяемый у основания цветка, а потом расширяет и сжимает мешочек в своей голове, чтобы всасывать жидкость.
Бабочки играют жизненно важную роль для цветов. Многие растения имеют цветки с нектаром, недоступным короткому хоботку пчелы, мухи или журчалки. У бабочек гораздо более длинные хоботки, от чего цветки только выигрывают — они могут заранее выбирать посетителей, тем самым увеличивая вероятность продуктивного опыления.
Говорят, что миром движет любовь. А вот и нет — я искренне убежден, что это делает пыльца. Где бы мы были без нее? Не будет преувеличением заявить, что вся растительная и животная жизнь зависит от пыльцы, и мы с вами в том числе. Пыльца состоит из пыльцевых зерен, содержащих спермии, которые оплодотворяют семязачатки пестичных цветков, и растения тратят много сил и энергии на обеспечение безопасной транспортировки этих спермиев к месту назначения. Если бы они этого не делали, то, конечно, не смогли бы размножаться и вымерли. А если бы не было растений, чем бы мы питались? Пыльца в воздухе может заставить вас чихать, но без нее мир был бы намного хуже. Как минимум, в нем не существовало бы людей.
Зернышки пыльцы очень нежные. Под воздействием воздуха они высыхают и погибают в течение нескольких часов, а при ярком солнечном свете еще быстрее. Бывают, конечно, случаи, когда пыльцевые зерна могут выживать в течение тысяч лет. Ученые извлекают ископаемую пыльцу из древних почв и отложений и идентифицируют растения, которые ее произвели. И в этом, казалось бы, величайший парадокс. Но только на первый взгляд, потому что на самом деле второе утверждение является следствием первого.
Поскольку очень хрупкое пыльцевое зерно должно перемещаться от одного растения к другому, оно заключено в двухслойный корпус, тонкую внутреннюю интину и внешнюю экзину, причем в состав экзины входит одно
Большинство пыльцевых зерен имеют сферическую или овальную форму. У частиц пыльцы ели и сосны есть два или три крошечных наполненных воздухом мешочка, которые помогают им ориентироваться в воздухе, — они, как и все хвойные, опыляются ветром. Пыльцевые зерна бывают самых разных размеров. Наименьшее пыльцевое зерно у незабудки: примерно 0,005 миллиметра в диаметре. Другой рекордсмен — дыня, ее пыльцевые зерна в сорок раз крупнее, и их диаметр составляет около 0,2 миллиметра.
Ученые могут определить, каким растениям принадлежит пыльца, по размеру зерна, но главным образом — по рисункам на поверхности экзины. В случае с материалом, предназначенным для переноса опылителями, эти узоры уникальны для каждого из видов. Пыльца, переносимая ветром, совсем другая. Такие зерна имеют более тонкую оболочку и менее плотны, а их экзина более гладкая. Потому такой способ идентификации является более трудоемким для распознания, например, трав.
Производство пыльцы начинается в пыльниках, которые возникают в виде массы одинаковых клеток. По мере созревания цветка клетки дифференцируются — некоторые из них [11] делятся дважды, так что одна клетка в итоге становится четырьмя, но каждая из этих четырех содержит только один набор хромосом. Это — микроспоры, при делении которых образуются пыльцевые зерна из двух или трех клеток. Другие клетки в пыльнике образуют внутреннюю стенку самого пыльника. У цветковых растений каждое пыльцевое зерно состоит из трех клеток [12] : трубчатой (вегетативной) клетки, содержащей собственное клеточное ядро, и двух спермиев, причем эти три клетки заключены и во внутреннюю стенку, интину, и во внешнюю — экзину. Поры в экзине находятся там, где ее слой тоньше, чем в других местах. Если пыльцевое зерно приземляется на рыльце и прилипает к нему или захватывается им, то оно прорастает через одну из пор или борозд, образуя пыльцевую трубку, и проникает в женский орган цветка.
11
Клетки, вступающие в мейоз, называются микроспороцитами. — Прим. науч. ред.
12
Только 25 % цветковых растений имеют трехклеточные пыльцевые зерна, у большинства растений пыльцевые зерна двухклеточные — Прим. науч. ред.
Полностью сформировавшаяся и созревшая пыльца теперь готова к действию. Если она хочет рассеяться по ветру, то придется подождать его дуновения. Переносимые им зерна пыльцы небольшие, размером от 0,002 до 0,006 миллиметра, и они не соединяются друг с другом в процессе перемещения. Они дрейфуют по ветру, пока не приземлятся на нужное растение. Или не исчезнут в чьем-нибудь носу.
Маленькие и легкие, пыльцевые зерна путешествуют поодиночке. Даже если в природе и существовал бы вид, способный ловить и поглощать их в воздухе, его представителям вряд ли стоило бы ими питаться. Но до полета они все же рискуют стать обедом. Например, насекомые, посещающие мужские цветки одного из видов бамбука, питаются исключительно пыльцой. Вполне возможно, что при этом часть пыльцы прилипает к их туловищам, но они настолько невоспитанны, что полностью игнорируют женские цветки, — и потому растению, увы, от этого не легче.
Всегда есть вероятность, что летающие пыльцевые зерна могут столкнуться с насекомым, прежде чем достигнут другого растения, и осесть на его туловище. Насекомые часто несут статический электрический заряд, и другая вероятность заключается в том, что зерна притягиваются к ним во время их полета сквозь облако пыльцы.
Насекомые опыляли самые первые цветковые растения. Но есть на планете такие места, где насекомых мало и они далеко друг от друга. Чтобы справиться с этой проблемой, растения стали давать обоеполые цветки и опылять себя сами. Опыление ветром стало прекрасной альтернативой, но только тогда, когда растения научились производить пыльцу, которая не слипается в тяжелые для воздуха комки.