Как размножается цветок женское счастье: как ухаживать, пересаживать и размножать в домашних условиях

Разное

Содержание

Страница не найдена - Моя сотка

Сорта клубники 1 710

Выведен сорт «Корона » в 1972 г экспертами Селекционного ИК Нидерландов (г. Вагенинген). Растениями

Огород 424

Если начинать перечислять болезни, от которых помогает настойка или экстракт розмарина, то, наверное, не

Сорта томатов, самые популярные 676

Наиболее популярным овощем у дачников на протяжении многих десятилетий остается томат. Его плоды активно

Помидоры | Томаты 18 056

Помидоры – одна из самых любимых овощных культур в нашей стране. Однако выращивать ее

Защита растений и удобрения 329

Поздняя осень — время, когда необходимо озаботиться укрытием винограда на зиму. Это важная агротехническая

Сорта томатов, самые популярные 4 090

Над созданием гибридного сорта помидоров «Катя» работали селекционеры Ю.Б. Алексеев и С. В. Балабанюк.

Страница не найдена - Моя сотка

Сорта клубники 1 712

Сорт садовой клубники (земляники) Хоней был выведен более тридцати лет назад. Этот сорт остается

Комнатные 13 842

Все мы любим держать дома комнатные цветы. Многим из них для роста и развития

Розовые 2 236

Если вам хоть раз дарили букет роз, то вы, безусловно, задумывались, как посадить розу

Это интересно 200

Обязательный атрибут Новогоднего праздника – ель. Каждая семья старается приобрести в дом елочку, украсить

Огурцы 1 828

Выращивание рассады огурцов – длительный процесс, который зачастую сопряжен с рядом проблем. Сегодня мы

Рецепты 26 568

Октябрь — один из лучших месяцев для того, чтобы квасить капусту. Именно в это

Размножение спатифиллума черенками, семенами, делением куста

Комнатный цветок спатифиллум уже давно пользуется большой популярностью и уважением у цветоводов за свои многочисленные достоинства. В нем соединились привлекательность и красота со способностью очищать воздух в жилых помещениях. Спатифиллум – неприхотливое растение, которое легко размножается и не требует большого опыта в цветоводстве. При наличии взрослого экземпляра можно легко получить посадочный материал в виде семян, черенков или разделенного куста.

Размножение семенами

Этот способ является непростым и трудоемким. Процесс выращивания спатифиллума из семян потребует много терпения и времени. Семена очень быстро теряют всхожесть и не подлежат хранению. Их рекомендуется высевать сразу же после сбора. А для того чтобы семена созрели сначала потребуется провести опыление цветущего комнатного растения. Так как занятие это сложное и длительное, то гораздо проще приобрести семена в специализированных магазинах для цветоводов. Процент всхожести даже самых свежих семян примерно половина, поэтому при покупке посадочного материала очень важно обратить внимание на его срок годности.

Для посева семян можно использовать небольшую емкость (наподобие тарелки или блюдца), а в качестве грунта подойдет смесь из равных частей торфа и песка. Условия проращивания семян должны быть тепличные, с температурой воздуха 24-25 градусов. Полив почвы проводится способом опрыскивания. При помещении емкости в мини-теплицу очень важно проводить в ней регулярные проветривания. Переизбыток влаги на поверхности грунта может способствовать развитию плесени, что приведет к гибели семенного материала.

Размножение делением куста

Такой способ очень удобен и прост в выполнении. Для взрослого спатифиллума он является еще и полезным, так как «прореживает» густые заросли зрелого цветка. Разрастается растение очень быстро и многочисленные молодые розетки поглощают все питательные вещества из почвы, обделяя материнское растение. Разделение куста по мере необходимости благотворно влияет на дальнейший рост и развитие спатифиллума.

Для проведения процедуры отделения молодых растений необходимо соблюдать рекомендации опытных цветоводов.

Разделение куста нужно проводить ранней весной, до начала вегетационного периода. Корневая система каждой деленки должна быть очень сильной и без повреждений. Деленка готова к самостоятельному росту, если у нее имеется от трех листовых розеток, которые уже хорошо развиты. Прикорневая шейка молодых растений при посадке должна находиться на таком же уровне почвы, как и у материнского куста.

Цветочная емкость для посадки молодого спатифиллума должна быть небольшого объема, потому что в глубоких и широких горшках будет активно развиваться корневая часть, а это приведет к быстрому росту листовой части и задержке процесса цветения.

Разделение корневой системы взрослого растения необходимо проводить с минимальным травмированием корней и всего цветка в целом. Перед началом процедуры рекомендуется провести обильный полив почвы в цветочном горшке, что будет способствовать более легкому извлечению цветка вместе с земляным комом и даст время корням напитаться влагой для того чтобы уменьшить их ломкость.

После извлечения растения нужно осторожно промыть все корни от земли и по возможности распутать. В таком виде корневую часть будет легче и правильнее разделить. Места разрезов на корнях рекомендуется присыпать толченым или активированным древесным углем и оставить на некоторое время для подсыхания.

Перед посадкой каждой деленки нужно внимательно их осмотреть и удалить засохшие или подгнившие части корневой системы и листьев. Каждое молодое растение высаживается в небольшую индивидуальную емкость. Хрупкие корни нужно расправить по поверхности почвы и осторожно присыпать их грунтовой смесью, а затем слегка уплотнить почву.

Состав почвы: листовая земля (1 часть), торфяная земля (1 часть), дерновая земля (1 часть), речной крупнозернистый песок (1/2 части). Для посадки деленок можно приобрести и готовую грунтовую смесь, предназначенную для растений семейства Ароидных.

Размножение черенками

Черенки – это листовые розетки, отделенные от взрослого спатифиллума. При наличии небольших корешков черенки можно сразу высаживать в почву, а при их отсутствии необходимо поместить их в емкость с водой и активированным углем до образования корневой части.

Более быстрое корнеобразование на молодых растениях происходит в специальных субстратах (например, в перлите или крупнозернистом речном песке, в верховом торфе или мхе сфагнуме), если цветочную емкость поместить в тепличку или под стеклянный колпак для поддержания высокого уровня влажности.

Цветок спатифиллум – размножение и пересадка (видео)

Спатифиллум / Цветок Женское счастье РАЗМНОЖЕНИЕ и ПЕРЕСАДКА Spatiphyllym


Watch this video on YouTube

Размножение женского счастья ~ Worldgreens.ru

Спатифиллум, другое название которого женское счастье – это довольно популярное комнатное растение. По поводу названия есть два противоположных мнения. Одни считают, что женским счастьем это растение называют за цветок, похожий на ладошку, которая как бы оберегает початок. А другие уверены, что этот цветок и вправду приносит женщинам счастье.

Были такие времена, когда незамужние девушки и женщины ставили этот цветок в своей комнате. Этому красивому и необычному растению предполагалось наладить личную жизнь хозяйки. Этот цветок красив как в горшке, так и срезанный, в букете. Его используют как самостоятельный цветок и дарят, как принято дарить розу, или включают в букет с другими цветами.

Выращивание этого цветка не особо сложно. Если у вас уже есть это растение, и вы хотите размножить женское счастье, то проще всего сделать это во время пересадки, делением куста. При этом следите, чтобы на каждом куске оставались побеги или почки.

Сажают такие растения в невысокие горшки, и в слабокислый грунт.

Размножение спатифиллума возможно и другим способом. Например, семенами. Но этот способ – самый трудный. Во время цветения цветки необходимо искусственно опылять, причем цветы различаются на мужские и женские.

Лучше всего, если у вас не одно растение, а хотя бы два, тогда проще будет выбрать время, когда совпадет цветение и женских и мужских цветов. А после всех этих процедур нужно еще дождаться созревания ягод и набрать из них семян.

С семенами тоже ничего просто не получится – они очень быстро потеряют всхожесть, а это значит, что их необходимо как можно быстрее высевать. Посеяв семена в грунт, вам придется накрыть их пленкой, периодически проветривая. Влажность почвы и температура очень важна для

семян спатифиллума, за этим надо будет тщательно следить. Зацветет растение, выращенное из семян только через несколько лет.

Еще один способ размножения – черенкование спатифиллума. Черенки должны иметь несколько листочков и почек. Сначала их ставят в воду, или в очень влажный песок. Регулярно проверяйте черенки, не забывайте, что им обязательно нужна влага. Когда от черенков начнут расти корни, их сажают в грунт. Для этого используют почвенную смесь, либо специальную, для спатифиллумов, либо составленную самостоятельно. Тогда смешивают две части торфа, две листовой земли, одну дерновой и одну часть песка. Укорененные черенки необходимо часто поливать.

[Всего голосов: 4    Средний: 3.3/5]

уход за спатифиллумом в домашних условиях. Как выглядит комнатный цветок? Удобрения для цветения

Спатифиллум часто применяется для оформления квартир и домов. Это растение, радующее хозяев удивительными белоснежными цветками необычной формы, еще и не предъявляет особых требований к уходу.

Описание

Растение спатифиллум, которое в народе часто называется «женское счастье», относится к семейству ароидных. Научное название является комбинацией двух греческих слов: «спата» и «филлум». Первое слово означает «покрывало», а второе – «лист». Это и объясняет то, что сам цветок выглядит довольно оригинально, словно обычный листик, но белого цвета. Характерной особенностью спатифиллума является отсутствие стебля, вследствие чего листки формируют пучок, произрастающий прямо из почвы.

Корневая система комнатного цветка длиной не отличается. Листики обладают формой овала, посередине которого хорошо видна жилка. Они окрашены в темные оттенки зеленого цвета и выглядят удлиненными.

Соцветие напоминает собой початок, размещается на длинной ножке и у основания имеет белое покрывало, которое с течением времени зеленеет. Само соцветие, как правило, окрашено в кремовый или светло-розовый цвет. В среднем высота комнатного куста достигает 30 сантиметров, хотя встречаются как высокорослые, так и низкорослые образцы.

Цветение спатифиллума происходит с весны до июля, но возможно и повторное раскрытие бутончиков по осени. Важно упомянуть, что цветок является ядовитым для домашних животных. В его листьях образуются специфические несъедобные волокна, которые наносят вред собакам и кошкам, приводя к расстройству желудка, диарее или даже смерти.

У некоторых разновидностей ядовитым является еще и сок. Если человек употребит растение в пищу, то его ожидают боль в животе средней силы, аллергические проявления на коже или резь в глазах.

Сходство и различия с антуриумом

Спатифиллум, он же цветок «женское счастье», иногда путают с антуриумом, имеющим в народе название «мужское счастье». Однако отличить одно растение от другого получится, если тщательно изучить цвет и форму покрывала и листков.

  • Покрывало спатифиллума окрашено в белый цвет, а форма варьируется от овальной до ланцетовидной.
  • Антуриум обладает покрывалом, цвет которого колеблется от красного до белого, включая такие оттенки, как розовый и оранжевый. Форма покрывала считается, скорее, сердцевидной.

Кроме того, у «женского счастья» полностью отсутствует стебель, а у «мужского счастья» все-таки имеется короткий ствол.

Виды

Спатифиллум обладает десятком разновидностей, которые формируют как несколько крупных бутонов, так и гораздо большее количество мелких цветочков.

  • Среди цветоводов особой популярностью пользуется спатифиллум «Домино», высота которого не превышает 30 сантиметров. Покрывало цветков окрашено либо в белый, либо в желтый цвет, однако на протяжении периода цветения оттенок меняется на ярко-зеленый. Название цветка определяется необычным окрасом его листьев.
  • Спатифиллум «Сенсация» является гибридом. Высота растения может составлять 150 сантиметров. Длина листьев достигает 100 сантиметров, а ширина – 40 сантиметров. Так как габариты данной разновидности довольно велики, выращивать ее удобнее либо в саду, либо на даче. В условиях квартиры придется регулярно проводить обрезку.

Помимо этого, можно ограничить развитие «женского счастья», выбрав горшок меньшего размера. Так как «Сенсация» позитивно реагирует на тень, она будет хорошо развиваться практически в любой части квартиры.

  • Спатифиллум «Пикассо» практически не отличается от остальных разновидностей. Однако он предъявляет особые требования к освещению, поэтому хорошо развивается только в комнатах, окна которых смотрят на юг. Листья покрыты зеленой кожицей с белыми промежутками и обладают каемкой такого же цвета.
  • Спатифиллум «Уолисса» демонстрирует белоснежное покрывало, постепенно зеленеющее. Длина листков составляет 30 сантиметров. Сорт является неприхотливым и отлично развивается в тенистых помещениях.

Как правильно ухаживать?

Уход за спатифиллумом в домашних условиях начинается с ряда мероприятий, проводимых непосредственно после доставки растения домой. Чаще всего растение покупается в техническом горшке, непригодном для постоянного обитания. Примерно через пару-тройку недель, после адаптации, цветок необходимо пересадить в емкость большего размера, заполненную свежей почвосмесью. Так как растение хорошо себя чувствует при увлажненной почве, по прибытию домой его следует полить.

Секрет успеха правильного расположения цветка состоит в том, чтобы разместить его ближе к окну, смотрящему на север. В этом случае освещение будет оптимальным, и спатифиллум не перегреется.

Помимо этого, сразу же после покупки растение стоит убрать в затемненное место для того, чтобы упростить процесс адаптации к новым условиям. Если в момент покупки «женское счастье» находится в процессе цветения, то стоит дождаться его окончания, а затем уже приступать к пересадке.

Влажность

Цветок плохо реагирует на сухость воздуха, поэтому сразу же стоит продумать систему опрыскивания. Делать это придется не только летом, но и зимой. В теплые месяцы процедура проводится дважды в день, в холода частоту опрыскивания следует уменьшить. Альтернативой может стать размещение рядом с вазонами емкостей с влажным керамзитом.

Жидкость стоит брать отстоявшуюся и распылять ее при помощи пульверизатора. Важно следить, чтобы капли не оказывались на початке, особенно на покрывале, иначе растение может даже заболеть.

Освещение

Что касается освещения, то спатифиллум не предъявляет каких-то особых требований. Выращивать его получится даже в тени или полутени, но не следует усердствовать, так как в плохо освещаемом помещении размеры листьев уменьшаются. Разумеется, не стоит размещать его и под прямыми солнечными лучами.

Избыток ультрафиолета часто приводит к гибели спатифиллума, в отличие от затененности, способствующей лишь деформации листочков, которые становятся длинными и узкими. Если «женское счастье» поставили на подоконник окна, смотрящего на юг, то стоит озаботиться защитой от прямых солнечных лучей.

Температура

Спатифиллум обязательно нужно защищать от сквозняков. Температуру важно поддерживать в границах от 22 до 23 градусов тепла. В принципе, при соблюдении благоприятных условий цветение состоится и при температуре от 16 до 18 градусов тепла.

Пересадка

Пересадка «женского счастья» обычно проводится раз в год по весне. Горшок в этой ситуации обязательно берется больше, чем предшествующий, но не слишком большого размера и объема. Пока спатифиллум не достиг пятилетнего возраста, его необходимо пересаживать, а затем можно основываться на состоянии корневой системы. Как только отростки начнут пролезать сквозь дренажные отверстия, цветок необходимо пересадить.

В том случае, если высота куста не превышает 40 сантиметров, а диаметр емкости составляет 20 сантиметров, можно ограничиться лишь заменой поверхностного слоя земли.

Непосредственно перед перемещением «женское счастье» надлежит увлажнить. Если дополнительно отрезать боковые побеги, то все силы пойдут на развитие листьев, и те станут расти большими и красивыми.

При пересаживании в новую емкость на дно горшка насыпается дренажный слой, толщина которого достигает пары сантиметров, а затем выкладывается еще несколько сантиметров свежей почвосмеси. Пересаживать спатифиллум следует методом перевалки, то есть кустик переносится прямо с земляным комом. Так как растение высаживается в увлажненный грунт, поливать его не придется первые 3-4 дня, достаточно будет опрыскивания.

Удобрение

Идеальный грунт для спатифиллума представляет собой смесь двух частей дерна, части листовой почвы, части торфяной почвы, части перегноя и части песка. Хорошей добавкой становится мох сфагнума, способный защитить землю от пересыхания. В принципе, не возбраняется использовать почву другого сорта, но обязательно плодородную и рыхлую. Слишком тяжелый грунт приведет к застою жидкости и, как результат, загниванию корней. Дополнительно следует озадачиться дренажным слоем.

Подкармливать цветок необходимо регулярно. Особенно важно это для того, чтобы он зацвел. В период с весны до осени, характеризующийся активным развитием растения, удобрять следует раз в пару недель. Зимой хватит и одной подкормки в месяц.

Лучше всего подкормить «женское счастье» органикой, к примеру, раствором птичьего помета или болтушкой коровяка. Хорошим выбором станут и комплексные составы, приобретаемые в специализированных магазинах.

Полив

Орошение «женского счастья» должно быть круглогодичным. На протяжении весны и лета, то есть в период цветения, количество используемой воды значительно превышает то, которое используется зимой. Жидкость должна быть отстоявшейся на протяжении 12 часов и обладать температурой, находящейся в границах от 18 до 23 градусов тепла. Излишки жидкости, оказавшиеся в поддоне, обязательно следует сливать.

Вообще, орошение стоит проводить по необходимости, то есть когда верхний слой грунта пересохнет. Наиболее оптимальным считается помещение горшка в тазик с водой либо заливание воды прямо в поддон.

Так как часто застои образуются из-за некачественного дренажа, важно правильно выбирать для этого материал. Слой формируется из керамзита или кусочков кирпича, предварительно прошедших обработку.

Размножение

Размножается спатифиллум либо семенами, либо же делением куста, а, точнее, корневища. Первый способ, как правило, применяется специалистами, занимающимися селекцией новых сортов. Вообще, семечки «женского счастья» обладают слабой и нерегулярной всхожестью, поэтому гарантия того, что ростки проявятся, отсутствует.

Если имеется необходимость в использовании именно семян, то садить их придется в смесь торфа с песком сразу же после сбора или покупки. Посевы обязательно следует накрывать полиэтиленом, а также следить за тем, чтобы земля оставалась увлажненной.

Размножить цветок делением лучше во время запланированной пересадки либо сделать это по весне перед цветением. Корешки следует аккуратно очистить от земляных комьев и разрезать продезинфицированным острым ножом или ножницами. В результате должны появиться несколько кустиков, на каждом из которых будут пара-тройка листьев и точка роста. Производить деление важно аккуратно, чтобы не повредить части растения.

Молодые растеньица рассаживают по емкостям небольшого размера с увлажненной почвой. Полив в первые дни необязателен, достаточно будет в меру опрыскивать поверхность. Если все выполнено правильно, через 8 месяцев спатифиллум зацветет.

Важно упомянуть, что рассаживать молодые кустики по объемным горшкам является плохой затеей. В этом случае и жидкость, и все питательные элементы станут уходить на развитие корневища. В результате листья будут увядать, а цветение, вообще, не начнется.

Почвосмесь должна представлять собой смесь из песка, дерна, торфа и листовой земли, причем первые два ингредиента берутся по одной части, а остальные два – по две части. Дополнительно стоит добавить в грунт древесный уголь.

Болезни и вредители

Чаще всего «женское счастье» атакуют мучнистый червец и трипсы, тля и паутинный клещ. Для того чтобы избежать негативных последствий, следует регулярно проводить осмотр кустиков и механическим образом устранять насекомых. В случае нахождения паразитов на поверхности цветка, растение сразу же промывается под теплым душем и обрабатывается инсектицидами.

Для успешного решения проблемы поможет и обработка листьев мыльным раствором с добавлением никотин-сульфата. Почву дополнительно следует защищать полиэтиленом, чтобы не спровоцировать гибель корней спатифиллума.

Основные заболевания, присущие данному цветку, становятся результатом неправильного ухода, и о них речь пойдет ниже.

Проблемы при выращивании

Начинающим садоводам важно понимать, что делать при возникновении распространенных проблем. Одной из основных является отсутствие цветения культуры. Этот фактор может сигнализировать о нескольких причинах.

  • Если цветение спатифиллума задерживается, то, возможно, в помещении либо слишком низкая температура и цветок замерз, либо же низкая влажность. Чаще всего возникает комбинация обоих факторов.
  • Отсутствие цветения может сигнализировать также о недостаточной подкормке или же о естественной старости растения.
  • «Женское счастье» зацветает лишь в случае, когда корешки целиком заполняют горшок. Поэтому чрезмерный объем сосуда может оказаться проблемой.

Чтобы стимулировать зацветание растения, требуется соблюсти несколько важных условий.

  • На какое-то время следует прекратить полив, ограничившись опрыскиваниями, чтобы не допускать засухи, а после убрать емкость на несколько дней в прохладное помещение.
  • Если на улице тепло, то спатифиллум стоит временно переместить на балкон, лоджию или веранду. Когда цветок возвращается на привычное место обитания, мероприятия по уходу возвращаются к обычным.
  • Можно также совершить довольно необычное действие – приподнять растение за листки и слегка потрясти. Вероятно, «женскому счастью» просто не хватает поступления воздуха.

Если из листков пропадает сок, они начинают чернеть и даже засыхать, то проблема однозначно заключается в неправильной системе орошения. Причем перекос может быть в обе стороны: либо чрезмерный полив, либо недостаточный. Вероятен и недостаток в почве фосфора или же азота.

Желтеют листочки также при недостатке орошения либо в случае избыточного полива. Точную проблему удастся определить, осмотрев листок: к примеру, исключительно каемка желтого цвета возникает при использовании неотстоявшейся жидкости, а желтизна в середине – результат отсутствия освещения.

Засыхающие кончики – результат недостаточного полива или сухости воздуха. Проблема быстро решается доступными способами, повышающими влажность в помещении. Зеленый цвет покрывала раньше конца августа или начала сентября возникает при избыточном содержании азота в почве. Другая проблема заключается в повышенной температуре воздуха.

Если цветок не открывается до конца, то всему виной слишком плотный грунт, не допускающий требуемой циркуляции воздуха.

Отзывы

  • Основным преимуществом спатифиллума цветоводы считают его абсолютную неприхотливость.
  • Даже когда растение оставалось без орошений на длительный срок либо же на протяжении долгого времен пребывало в стрессовой ситуации, его состояние ничуть не ухудшалось.
  • Внешний вид «женского счастья» постоянно радует своей эстетикой.
  • Цветоводы-любители рекомендуют не выставлять горшки на солнце. При отъезде куда-то на долгое время советуют убирать их в ванную комнату для предотвращения пересушенности грунта.
  • Пересаживать куст достаточно раз в год. Как только корешки начнут показываться из дренажных отверстий горшка, растение следует рассадить.
  • Цветок положительно реагирует на внесение дрожжей – вскоре начинает обильно цвести.

Как ухаживать за спатифиллумом в домашних условиях, смотрите в видео ниже.

Как размножить цветок женское счастье

Если вы желаете поделиться женским счастьем со своими подругами, то подарите им домашние растения, которые как раз носят название «женское счастье». Спатифиллум, тот красивый небольшой цветок, что стоит у вас дома, наверняка уже образовал несколько прикорневых розеток, и вам остаётся только узнать, как размножить цветок женское счастье и приступить к делу.

Размножение этого цветка происходит в процессе пересаживания, путём деления куста, это самый распространённый способ, который мы рассмотрим поподробней.

Итак, вы решили пересадить цветок в новый горшок, тогда заодно можно разделить корневище спатифиллума на несколько частей, чтобы образовались отдельные растения. Лучше всего производить деление весной, в помещении с температурой не менее 20 градусов. Рассмотрим сам процесс, как размножить цветок женское счастье.

Как известно, черенок спатифиллума даёт несколько точек роста, вам необходимо разделить между собой все прикорневые розетки, но при этом следить, чтобы каждый куст имел не менее трёх листов. Далее нужно рассадить спатифиллумы по маленьким горшкам, с диаметром – 12-15 см. В качестве почвы используется специальная земляная смесь для ароидных, в которую входит по одной части: листовой земли, торфа, перегноя, песка. Можно добавить в смесь кусочки древесной коры или угля. Допускается также и другая смесь для рассаживания, по две части: перегноя, торфа, песка, хвойной и листовой земли.

С информацией, о том, как размножить цветок женское счастье, поделился женский сайт обо всем.

Помимо того, как размножить цветок женское счастье, вы также должны знать, что эта процедура достаточно тяжело воспринимается самим растением. Производить деление нужно очень аккуратно, так как повреждение корневой системы может привести цветок к постепенному увяданию и, в конце концов, к гибели. Рассаженные делёнки требует от вас особого внимания, теперь им нужно набраться сил для самостоятельного существования, а значит побалуйте их обильным поливом и частыми опрыскиваниями.

Второй способ, как размножить цветок женское счастье – выращивание семян с помощью искусственного опыления, этот способ мало популярен среди цветоводов, так как является очень трудоёмким, к тому же не гарантирующим стопроцентного результата с первой попытки. Семена очень быстро теряют всхожесть, поэтому их необходимо сразу посадить в смесь торфа и песка, а затем накрыть целлофановым пакетом, ну и конечно не забыть о поливе. Оба способа размножения помогут обрести новые кустики спатифиллума, которыми можно поделиться с близкими!

Как правильно размножить спатифиллум в домашних условиях

Спатифиллум – представитель многолетних вечнозеленых культур семейства ароидных. В природных условиях выбирает для жизни влажные и болотистые места. Растение завоевало популярность благодаря эффектному внешнему виду – крупным темно-зеленым листьям и цветам необычной формы.

Соцветие – початок, укутанный белоснежным покрывалом, имеющим продолговато-эллиптическую форму. По оттенку покрывала можно понять возраст соцветия, после цветения оно становится зеленым. Некоторые сорта спатифиллума хорошо приспособились к жизни в комнатных условиях.

Обзор основных способов размножения растения

Высокие декоративные свойства культуры даже в период отсутствия цветов привлекают к ней внимание любителей комнатных растений, особенно девушек. Существует поверье, что этот зеленый питомец оберегает женское счастье. Многие представительницы прекрасного пола стремятся освоить способы размножения спатифиллума.

Отростками или черенками

С методом размножения черенками или отростками сталкивался каждый любитель садовых и комнатных культур. Этот способ называется вегетативным. Черенок – часть растения: лист, побег, участок стебля. Преимущество такого вида размножения – наследование культурой всех качеств материнского экземпляра.

Особое значение это имеет для ценных комнатных растений, когда хочется сохранить чистоту сорта, что не всегда возможно при использовании семян.

Для черенкования выбирают не слишком молодой, но и не старый отросток. Он должен быть без повреждений, упругим, хорошо гнуться.

Делением корневища

Корневище – многолетний подземный побег, основная функция которого – запасание питательных веществ, необходимых для роста и цветения. Этот видоизмененный стебель используют  для вегетативного размножения.

Размножить спатифиллум делением корневища можно по окончании цветения. В это время начинается формирование новых участков корней. Для рассаживания берут молодые проросты, отламывают их руками или отсекают острым ножом, присыпают затронутые места измельченным древесным углем. Каждый участок должен иметь сформировавшиеся корешки и не менее 2-3 побегов или почек.

Семенами

Размножение семенами – природный способ получения молодых цветков, позволяющий вырастить большое количество экземпляров. Этот метод дает возможность вывести экзотические растения, которые трудно приобрести в цветочных магазинах. Ассортимент семян огромен, цены доступные.

При разведении спатифиллума семенами возможны следующие проблемы:

  1. Не всегда вырастают именно те цветы, которые изображены на упаковке.
  2. Для всхожести большое значение имеют срок годности, условия хранения и транспортировки. Если они нарушены, тогда вырастить культуру будет невозможно.
  3. До получения взрослого цветущего растения проходит гораздо больше времени, чем при использовании вегетативного метода.

При выращивании рассады понадобится создать специальные условия, долго ухаживать за нежными капризными всходами.

Размножение отростками: легко даже новичкам

Черенкование – один из самых популярных методов размножения цветов в домашних условиях. Не принося вреда основному растению, можете в кратчайшие сроки получить потомство. Молодые спатифиллумы развиваются быстро, скоро начинают цвести. Этот способ позволяет омолодить старые растения или заменить однолетние экземпляры.

Читайте также

У основания взрослого спатифиллума образуются небольшие листовые розетки, которые обзаводятся собственной корневой системой. При проведении плановой пересадки спатифиллума в новую емкость аккуратно отделите эти розетки от взрослого растения, стараясь не повредить тонкие корешки. Если розетка имеет корешки, высаживайте ее в постоянный горшок.

В природных условиях цветок «женское счастье» растет вблизи рек, озер, других водоемов. В таких местах почва содержит в своем составе большое количество перепревших остатков веток, листьев, торфа. Спатифиллум предпочитает легкий, рыхлый, увлажненный грунт с нейтральной или слабой кислотностью.

Уменьшить кислотность поможет добавление гашеной извести, золы, доломитовой муки. При высаживании молодого растения приобретите универсальный грунт для ароидных или приготовьте его сами.

В состав грунта для спатифиллума входят:

  • садовая земля;
  • листовой перегной;
  • торф;
  • древесный уголь для предотвращения загнивания корневой системы;
  • крупный речной песок для повышения воздухо- и водопроницаемости;
  • перепревший навоз.

Все компоненты, кроме песка, добавляются в количестве, составляющем 10 % от массы земли. Песка можно взять больше. Чтобы исключить вероятность заражения, необходимо ингредиенты почвы обеззаразить крепким раствором марганцовокислого калия или прокалить в духовке.

На дно горшка насыпьте слой дренажа, чтобы влага не застаивалась в почве.

В качестве дренажа хорошо себя зарекомендовали крупный речной песок, мелкие камешки или галька, керамзит.

Высадите в почву черенки с корешками, полейте отстоянной мягкой водой комнатной температуры.

Накройте черенок плотным прозрачным полиэтиленом, стеклянной банкой или обрезанной пластиковой бутылкой – устройте тепличку. Это необходимо для поддержания постоянной температуры и влажности. Поставьте емкость в теплое светлое место в стороне от сквозняков и прямых солнечных лучей.

В пленке или пакете сделайте небольшие отверстия для проветривания. Стеклянную банку каждый день ненадолго убирайте, чтобы избежать скопления конденсата. Когда розетка окрепнет, укрытие снимайте, постоянно увеличивая время. Это позволит адаптировать молодой спатифиллум к комнатным условиям.

Часто у неопытных цветоводов возникает вопрос, укореняются листья домашнего растения семейства ароидных или нет. Многие пытались это сделать и пришли к выводу, что нельзя размножить спатифиллум листом, потому что в воде он не образовывает корни, а загнивает.

Разделить корневище – задача для опытных цветоводов

Деление корневища – непростая задача, да и не каждое растение размножается этим способом. Неправильные действия могут привести к гибели культуры. Этот метод применим при пересадке цветка, во время которой корневая система полностью извлекается из горшка.

Читайте также

Проведение процедуры:

  1. Заранее обильно полейте спатифиллум, чтобы корни напитались влагой. Можно поставить горшок на ночь в миску с водой, тогда корневая система возьмет столько влаги, сколько ей нужно. Корни станут прочнее, уменьшится риск, что вы повредите их при распутывании.
  2. Приготовьте горшки, в которые будете высаживать растения. Так как корневая система уменьшится, можно не приобретать емкости большего диаметра. Насыпьте дренаж и слой грунта.
  3. Извлеките спатифиллум из горшка, удалите почву, осмотрите корневую систему. Срежьте поврежденные и подгнившие участки корней.
  4. Осталось отрезать острым ножом отдельные кусочки (деленки) таким образом, чтобы на каждом из них была розетка листьев или корни. Старайтесь задеть как можно меньшую площадь, чтобы не травмировать растение.
  5. Продезинфицируйте места срезов древесным или измельченным активированным углем либо раствором марганцовокислого калия. В течение двух часов подсушите участки корней перед посадкой.
  6. Разместите деленки в горшки, слегка присыпьте грунтом, полейте теплой водой.

Сделайте тепличку, держите в ней отростки, пока цветок не пойдет в рост и на нем появятся молодые листочки. Размноженный из корневища, окрепший спатифиллум готов к жизни в комнатных условиях.

Семенной способ: инструкция для продвинутых

У спатифиллума цветы обоеполые, в них есть и пестики, и тычинки. Чтобы получить семена, необходимо опыление цветка. В домашних условиях это очень сложно, так как сроки созревания женских и мужских экземпляров не совпадают.

Семена получают в оранжереях, где много растений. Опылившийся женский цветок можно отличить по внешнему виду – он зеленеет, становится объемным от развивающихся семян. Срок созревания – около полугода.

Вызревшие семена быстро теряют всхожесть, необходимо высеять их сразу же после съема. Если будете покупать семена в цветочном магазине, обратите внимание на срок годности. Даже свежий посадочный материал не гарантирует стопроцентной всхожести.

Процедура высадки семян:

  1. На дно контейнера насыпьте слой дренажа, поверх него – продезинфицированный рыхлый питательный грунт.
  2. Разложите семена на расстоянии в 3-4 см друг от друга, слегка вдавите их во влажную почву.
  3. Накройте контейнер прозрачным стеклом.
  4. Держите емкость с семенами в теплом помещении при температуре не ниже 25 °С.
  5. Поливайте рассаду при необходимости, регулярно проветривайте теплицу, чтобы избавиться от конденсата.

Когда на всходах появятся по две пары настоящих листьев, их рост достигнет 5 см, рассадите сеянцы по отдельным емкостям. Держите молодые экземпляры в теплом, хорошо освещенном месте, но подальше от сквозняков и прямых ультрафиолетовых лучей.

Самое подходящее время для пересадки и размножения спатифиллума – весна. Необходимо провести эти процедуры до начала цветения.

Половое размножение растений | Happy Learning

Половое размножение растений

Растения, как и все живые существа, должны выполнять жизненно важные функции, чтобы жить. Питание, взаимодействие и размножение. Сегодня мы познакомимся с половым размножением растений.

У растений есть два очень разных способа размножения. Они могут иметь половое или бесполое размножение. Сегодня мы познакомимся с первым типом!

Половое размножение происходит в цветках растений, когда мужская половая клетка присоединяется к женской.Со временем это объединение клеток дает семя, из которого вырастает новое растение.

Чтобы лучше узнать половое размножение растений, важно знать части цветка и функции, которые каждая из них выполняет в отношении размножения. Самые важные части цветка - это цветочная обертка и репродуктивные органы.

Цветочная обертка, покрывающая и защищающая репродуктивные органы, образована венчиком и чашечкой.
Венчик образован лепестками, обычно ярких красивых цветов.Чашечка образована зелеными листьями, называемыми чашелистиками.

Репродуктивными органами цветка являются тычинка и пестики. Тычинка содержит гранулы пыльцы, в которых находятся мужские репродуктивные клетки, также называемые мужскими гаметами.
Внутри пестика мы можем найти женские репродуктивные клетки, также называемые женскими гаметами. Как видите, пестик похож на бутылку, его верхняя часть - это рыльце, горлышко называется стилем, а основание - яичник, именно там, где находятся семяпочки или женские репродуктивные клетки.

Процесс опыления происходит, когда пыльцевое зерно одного цветка достигает пестика другого цветка и продвигается, пока не достигнет одной из его семяпочек, и именно тогда происходит оплодотворение.
С этого момента оплодотворенная семяпочка превратится в семя… а завязь превратится в плод, как это яблоко, которое защищает семена, которые являются… косточками внутри него.
Как только плод падает на землю, семена рассыпаются, и при соблюдении необходимых условий семена прорастают, давая растениям новую жизнь.

Некоторые животные, такие как эти пчелы, очень важны для опыления. Пчелы, поскольку они всегда летают от одного цветка к другому, переносят много пыльцевых зерен, прилипших к их телу, и это очень помогает опылению, помогает растениям в половом размножении.

Как видите, природное равновесие невероятно. Такое маленькое животное, как пчела, необходимо для воспроизводства многих растений. Как мы всегда говорим в «Счастливом обучении», нам нужно знать, заботиться и уважать природу и все живые существа, независимо от того, насколько они незначительны.

До свидания, друзья! И не забудьте подписаться на Happy Learning, Tv.

Репродукция растений | Encyclopedia.com


Растения размножаются половым или бесполым путем. При половом размножении два родителя производят генетически разную особь. При бесполом размножении растение размножается (воспроизводит) себя и производит генетически идентичную особь. Некоторые растения размножаются обоими способами.

Половое размножение у растений требует отдельных мужских и женских частей, отдельные половые клетки которых объединяются и сливаются или объединяются.Это объединение дает семя, которое, если его выращивать в надлежащих условиях, вырастет в уникальное потомство. У цветковых семенников или покрытосеменных репродуктивные части находятся в цветках. Для человека цветы могут быть просто источником удовольствия, поскольку они добавляют миру цвет и аромат, но для растений они являются сложными и трудолюбивыми органами. Цветы различаются по размеру, форме и цвету, но все они имеют одинаковую структуру. Мужские репродуктивные части цветка, называемые тычинками, состоят из нити или стебля и головки пыльцы, называемой пыльником.Его женские части, называемые плодолистиками или пестиками, состоят из завязи (где в конечном итоге разовьется семя) и стебля или стебля, на конце которого находится липкая плоская вершина, называемая рыльцем, которая будет принимать пыльцу. Вся мужская часть имеет вид усиков с подушечками на концах. Женские части напоминают бутылку с длинным горлышком, круглым дном и плоским верхом.

ОПЫЛЕНИЕ

Прежде чем цветок сможет дать семена, должно произойти опыление. Это означает, что пыльца (которая содержит мужские половые клетки растения) должна каким-то образом пройти от пыльников до стигмы.Хотя многие растения имеют как мужские, так и женские органы и поэтому могут легко опылять себя (самоопыление), это не приводит к большому генетическому разнообразию. Поэтому для цветковых растений разработано несколько различных методов и стратегий, позволяющих гарантировать передачу пыльцы от одного растения к другому (перекрестное опыление). Поскольку растения не могут двигаться сами по себе и выполнять эту задачу, они требуют, чтобы агенты выполняли их работу за них. Самый распространенный метод - опыление животными, при котором красочный ароматный цветок привлекает насекомых, птиц или летучих мышей, производя сладкую жидкость, называемую нектаром.При извлечении нектара из цветка животное собирает липкие зерна пыльцы, которые затем случайно натирает на рыльце другого цветка, когда тот получает больше нектара. Этот перенос пыльцы называется опылением. Помимо животных, ветер - еще один полезный способ передачи пыльцы от одного растения к другому.

После того, как крупинка пыльцы попадает на рыльце подходящего цветка, из пыльцы начинает расти тонкая трубка, которая проникает вниз по длинной шейке или стилю женской части и попадает в зародышевый мешок, содержащий яичник (женские половые клетки).Мужские клетки перемещаются по трубке и оплодотворяют яйцеклетку или яйцеклетку. Вскоре образуется семя, содержащее зародыш (начало нового индивидуального растения, имеющего свой собственный уникальный набор генов), некоторое количество хранимой пищи (эндосперм) и защитную оболочку (семенник). После того, как семя разовьется, следующая задача растения - распределить семена на некотором расстоянии от родительского растения, главным образом для предотвращения перенаселенности его собственной среды обитания. Растения, которые используют животных для распространения семян, часто дают плоды, содержащие семена.Фрукты могут быть мягкими и сочными, как персик, или твердыми и сухими, как жернова. Некоторые фрукты едят животные, которые выбрасывают семена в другом месте или пропускают их через свой организм непереваренными. У других фруктов есть крючки или зазубрины, которые легко цепляются за шерсть проходящих животных. Некоторые семена механически разносятся взрывающимися фруктами (например, impatiens), в то время как другие семена могут плавать и использовать воду для перемещения. Когда семя попадает в среду с подходящими для него условиями, семя впитывает воду и начинает расти.Этот начальный рост называется прорастанием.

РАЗМНОЖЕНИЕ ОВОЩЕЙ

Растения также могут производить больше своих видов за счет бесполого размножения. Многие многолетние растения (растения, которые растут в течение нескольких лет) размножаются бесполым путем, производя новые части, которые становятся совершенно новыми растениями. Эта форма бесполого размножения называется вегетативным размножением. Этому методу отдают предпочтение растения, которые живут в особенно суровых или суровых условиях, например, у горных вершин, где возможность привлечь животных-опылителей минимальна или ненадежна.Трава, которая растет на наших лужайках, размножается бесполым путем, высвобождая новые надземные растения из своей подземной корневой системы. Клубника, которую иногда можно найти в качестве сорняков на наших лужайках, рассылает по земле побеги, которые укореняются и дают новое растение, оставаясь при этом прикрепленным к родительскому растению. Растения клубники также могут воспроизводиться семенами. Другие растения могут регенерировать (отращивать) части любых оставшихся частей растений. Таким образом, если мы вытащим одуванчик с лужайки, но не получим весь стержневой корень и оставим часть под землей, у растения снова появятся новые корни, стебли и листья.Многие растения с подземными клубнями (стеблями), корневищами (стебли, как корни) или луковицами (например, тюльпаны) могут сделать то же самое и дать совершенно новое растение. Однако все растения, полученные путем вегетативного размножения, генетически идентичны родительскому растению. Фермеры и садоводы используют эту технику для выращивания большого количества желаемых одинаковых саженцев. Однако природа предпочитает половое размножение бесполому, так как она предпочитает растения, которые различаются генетически. Генетически идентичные растения могут быть восприимчивы к болезням или внезапным изменениям климата, и все они могут быть уничтожены.Однако, если вид имеет генетическое разнообразие, некоторые из них могут быть более устойчивыми к болезням, а другие могут переносить изменение климата и выжить.

[ См. Также Ботаника; Анатомия растений; Гормоны растений; Растения; Размножение, бесполое; Размножение, сексуальное ]

Основы воспроизводства растений

Чтобы лучше понять, как мы можем гарантировать, что собранные нами семена приведут к желаемым растениям, давайте вернемся к школьной биологии и рассмотрим основы репродукции растений!

Мужские части цветка, состоящие из пыльника и нити, называются стаманом.Пыльца сидит на пыльнике и ждет, когда ее переместят на женскую часть того же или другого цветка.

Женская часть цветка называется плодолистиком и состоит из рыльца, стигмы и завязи. Пыльца попадает на рыльце (это опыление) перемещается вниз по стилю, чтобы найти семяпочку в яичнике (это оплодотворение).

Часть пыльцы светлая, на высоких пыльниках. Ветер переносит эту пыльцу на женские цветы, и кукуруза - прекрасный пример. Некоторые виды пыльцы очень липкие и нуждаются в насекомых или других агентах, чтобы переместить ее на женские цветы.Это верно и для золотарника.

Этот наглядный материал объясняет опыление и удобрение.

Это начинает звучать знакомо? Это очень просто, и растения разработали множество уловок, чтобы сделать свою пыльцу более доступной для опыления. Некоторые растения эволюционировали с определенными насекомыми-опылителями. Как вы знаете, цветы существуют, чтобы помочь опылителю найти пыльцу. Глазу пчелы на некоторых лепестках есть посадочные полосы, ведущие прямо к пыльце и нектару. Это увлекательная тема! В Community Seed Network есть информация о нескольких различных типах опыления.

Для наших целей подойдет эта базовая модель. В следующий раз мы рассмотрим типы растений: гибридное или открытое опыление.

Счастливого садоводства!

Бекки Гриффин помогает школьным и общественным садоводам добиться успеха! Это включает в себя организацию подготовки школьных учителей садоводства с агентами округа, помощь школам в достижении целей STE (A) M и создание ресурсов для создания и поддержания успешных садов.

Бекки - сертифицированный пчеловод штата Джорджия и работает с общественными и школьными садоводами, чтобы увеличить полезную среду обитания насекомых.Она является координатором переписи опылителей Великой Джорджии, которая состоится в этом году 20 и 21 августа 2021 года, а также входит в рабочую группу UGA по родным растениям и полезным насекомым.

Последние сообщения Бекки Гриффин (посмотреть все)

По теме

Жизненный цикл семян и цветов - Центр научного обучения

У людей есть много причин выращивать растения. Мы используем их в пищу, в строительные материалы, для удовольствия и для многих других целей. У растения действительно есть одна причина расти - воспроизводить и создавать больше таких растений! Жизненный цикл показывает, как живые существа растут, изменяются и воспроизводятся.Многие жизненные циклы растений включают семена. В этой статье описан жизненный цикл цветковых растений.

Цветущие растения вырастают из семян

Цветковые растения производят семена, которые затем распространяются от своих родителей. Когда семя останавливается в подходящем месте с условиями, подходящими для его прорастания, оно раскрывается. Зародыш внутри семени начинает превращаться в рассаду. Корни опускаются, чтобы закрепить растение в земле. Корни также поглощают воду и питательные вещества и хранят пищу.Побег вырастает ввысь и превращается в стебель, несущий воду и питательные вещества от корней к остальным частям растения. Стебель также поддерживает листья, чтобы они могли собирать солнечный свет. Листья захватывают солнечный свет, чтобы производить энергию для растений в процессе фотосинтеза.

Взрослые растения дают цветы

Когда саженец созревает и становится взрослым растением и готов к размножению, у него появляются цветки. Цветы - это особые структуры, участвующие в половом размножении, которое включает как опыление, так и оплодотворение.

Опыление

Опыление - это процесс, при котором пыльца переносится (ветром или животными, такими как насекомые или птицы) от мужской части цветка ( пыльник) к женской части (рыльцу) другого или того же цветка.Затем пыльца перемещается от рыльца к семяпочкам самок.

Оплодотворение

В пыльце мужские гаметы содержат половину нормальных хромосом этого растения. После опыления эти гаметы перемещаются в семяпочку, где они соединяются с женскими гаметами, которые также содержат половину хромосомной квоты. Этот процесс называется оплодотворением. После оплодотворения объединенная клетка превращается в зародыш внутри семени. Эмбрион - это крошечное растение, у которого есть корень, стебель и части листа, готовые вырасти в новое растение при подходящих условиях.

Продолжительность жизненного цикла

Цветковые растения проходят одни и те же стадии жизненного цикла, но продолжительность их жизненного цикла сильно различается между видами. Некоторые растения проходят полный цикл за несколько недель, другим требуется много лет.

Однолетние растения - это растения, вырастающие из семян. Они цветут, дают новые семена и затем умирают - и все это менее чем за год. Некоторые проходят этот цикл чаще, чем раз в год. Кукуруза, фасоль, цинния и бархатцы - примеры однолетних растений.

Биеннале - это растения, жизненный цикл которых занимает 2 года.Они вырастают из семян, а затем отдыхают зимой. Весной они цветут, завязывают семена и погибают. Из семян вырастают новые растения. Например, петрушка - двухлетняя.

Многолетние растения - это растения, которые живут 3 года и более. Некоторые, например деревья, цветут и закладывают семена каждый год в течение многих лет. У других видов многолетников стебли и листья отмирают зимой, но растение продолжает жить под землей. Весной вырастают новые стебли, которые позже зацветают. Тюльпаны и нарциссы являются примерами этого типа многолетников.

Природа науки

Ученые часто используют любопытные термины. Иногда термины связаны с их греческим или латинским происхождением. Английское слово «гамета» относится к репродуктивной клетке, которая объединяется с другой, образуя новый организм. По-гречески это похоже на слова «жена», «муж» и «жениться».

Статья о цветущих растениях, информация о цветах, факты - National Geographic

Летом 1973 года подсолнухи появились в огороде моего отца. Казалось, что они прорастают в одночасье несколькими рядами, которые он в том году одолжил новым соседям из Калифорнии.Мне тогда было всего шесть лет, и я сначала оттолкнул меня от этих ярких растений. Такие странные и яркие цветы казались неуместными среди респектабельных бобов, перца, шпината и других овощей, которые мы всегда выращивали. Но постепенно меня покорил блеск подсолнухов. Их огненные нимбы смягчили зеленый монотонный оттенок, который к концу лета царил в саду. Я восхищался птицами, которые цеплялись вниз головой за лохматые золотые диски, взмахивая крыльями, грабя семена. Тем летом подсолнухи определили для меня цветы и изменили мой взгляд на мир.

У цветов есть способ это сделать. Они начали менять внешний вид мира почти сразу после того, как появились на Земле около 130 миллионов лет назад, в меловой период. Это относительно недавно в геологическом времени: если бы всю историю Земли сжать в час, цветковые растения существовали бы только последние 90 секунд. Но как только они прочно укоренились около 100 миллионов лет назад, они быстро расширились, и появилось множество разновидностей, которые положили начало большинству семейств цветковых растений современного мира.

Сегодня количество видов цветковых растений в двадцати раз превышает количество видов папоротников и шишковидных или хвойных деревьев, которые процветали в течение 200 миллионов лет до появления первого цветения. В качестве источника пищи цветущие растения обеспечивают нас и остальной животный мир питанием, которое имеет основополагающее значение для нашего существования. По словам Уолтера Джадда, ботаника из Университета Флориды, «если бы не цветущие растения, мы, люди, не были бы здесь».

От дубов и пальм до полевых цветов и водяных лилий, через мили кукурузных полей и цитрусовых садов до сада моего отца - цветущие растения стали править мирами ботаники и сельского хозяйства.Они также правят эфирным царством, которое ищут художники, поэты и обычные люди в поисках вдохновения, утешения или простого удовольствия от созерцания цветения.

«До появления цветковых растений, - говорит Дейл Рассел, палеонтолог из Государственного университета Северной Каролины и Государственного музея естественных наук, - мир был похож на японский сад: мирный, мрачный, зеленый, населенный рыбами, черепахами и Стрекозы После цветения мир стал похож на английский сад, полный ярких красок и разнообразия, который посещают бабочки и пчелы.Среди зелени расцвели цветы всех форм и цветов ».

Это драматическое изменение представляет собой один из величайших моментов в истории жизни на планете. Что позволило цветущим растениям так быстро доминировать в мировой флоре? Что было их большим нововведением?

Ботаники называют цветковые растения покрытосеменными, от греческих слов, означающих «сосуд» и «семя». В отличие от хвойных, которые дают семена в виде открытых шишек, покрытосеменные заключают свои семена в плоды. Каждый плод содержит один или несколько плодолистиков, полых камер, которые защищают и питают семена.Например, разрежьте помидор пополам, и вы найдете плодолистики. Эти структуры являются определяющей чертой всех покрытосеменных и одним из ключей к успеху этой огромной группы растений, насчитывающей около 235 000 видов.

Когда и как появились первые цветковые растения? Чарльз Дарвин задумался над этим вопросом, и палеоботаники все еще ищут ответ. На протяжении 1990-х годов открытия окаменелых цветов в Азии, Австралии, Европе и Северной Америке давали важные подсказки. В то же время в области генетики появился совершенно новый набор инструментов для поиска.В результате современная палеоботаника пережила бум, не похожий на сам взрыв цветов мелового периода.

Теперь старые искатели окаменелостей с лопатами и микроскопами сравнивают заметки с молекулярными биологами, использующими генетическое секвенирование для прослеживания современных семейств растений до их происхождения. Эти две группы исследователей не всегда прибывают в одно и то же место рождения, но оба лагеря сходятся во мнении, почему поиски так важны.

«Если у нас есть точная картина эволюции цветкового растения, - говорит Уолтер Джадд, - мы можем знать кое-что о его структуре и функциях, которые помогут нам ответить на определенные вопросы: с какими видами видов оно может быть скрещено. ? Какие виды опылителей эффективны? " По его словам, это ведет нас к более разумным и продуктивным методам ведения сельского хозяйства, а также к более четкому пониманию более широкого процесса эволюции.

Элизабет Циммер, молекулярный биолог из Смитсоновского института, в последние годы переосмыслила этот процесс. Циммер работает над расшифровкой генеалогии цветковых растений, изучая ДНК современных видов. Ее работа ускорилась в конце 1990-х годов во время финансируемого из федерального бюджета исследования под названием Deep Green, разработанного для содействия координации между учеными, изучающими эволюцию растений.

Циммер и ее коллеги начали искать в своих общих данных группы растений с общими унаследованными признаками, надеясь в конечном итоге определить общего предка для всех цветковых растений.Полученные на сегодняшний день результаты показывают, что самой старой живой ветвью, насчитывающей не менее 130 миллионов лет, является семейство Amborellaceae, которое включает только один известный вид - Amborella trichopoda. Это небольшое древесное растение, которое часто называют «живым ископаемым», растет только на Новой Каледонии, острове в южной части Тихого океана, известном среди ботаников своей первозданной флорой.

Но у нас нет амбореллы 130 миллионов лет назад, поэтому мы можем только задаться вопросом, выглядела ли она так же, как сегодняшняя разновидность. У нас есть окаменелости других вымерших цветковых растений, самые старые из которых погребены в отложениях возрастом 130 миллионов лет.Эти окаменелости дают нам лишь ощутимые намеки на то, как выглядели ранние цветы, предполагая, что они были крошечными, без украшений и без ярких лепестков. Эти цветы без излишеств бросают вызов большинству представлений о том, что делает цветок цветком.

Чтобы увидеть, как могли выглядеть первые примитивные покрытосеменные, я полетел в Англию и встретил там палеоботаника Криса Хилла, ранее работавшего в лондонском Музее естественной истории. Хилл отвез меня через холмистую местность к Smokejacks Brickworks, карьере к югу от Лондона.Smokejacks - это яма в земле глубиной в сто футов (30 метров), шириной с несколько футбольных полей, которая давала гораздо больше, чем сырье для кирпичей. В его глинах цвета ржавчины сохранились тысячи окаменелостей 130 миллионов лет назад. Мы подошли к основанию карьера, встали на четвереньки и начали копать.

Вскоре Хилл поднял кусок аргиллита. Он представил его мне и указал на отпечаток крошечного стебля, заканчивающегося рудиментарным цветком.Окаменелость напоминала единственный росток, сорванный с головки брокколи. Первый цветок в мире? «Больше похоже на прототип цветка», - сказал Хилл, который сделал здесь свою первую окаменелую находку в начале 1990-х годов. Он официально назвал его Bevhalstia pebja, слова, составленные из имен его ближайших коллег.

В увеличительное стекло окаменелость Bevhalstia казалась маленькой и беспорядочной, непримечательной травой, которую я мог видеть, растущей в воде у края пруда, где, по мнению Хилла, она росла.

«Вот почему я думаю, что это могло быть примитивное цветущее растение», - сказал Хилл. «Bevhalstia уникальна и не присуща никакому современному семейству растений. Поэтому мы начнем со сравнения ее с тем, что нам известно». Стебли некоторых современных водных растений имеют тот же паттерн ветвления, что и Bevhalstia, и имеют крошечные цветочные бутоны на концах определенных ветвей. Bevhalstia также имеет поразительное сходство с окаменелостями, о которых сообщили в 1990 году американские палеоботаники Лео Хики и Дэйв Тейлор. У этого экземпляра, крошечного 120-миллионного растения из Австралии, выросли листья, которые не походили ни на папоротник, ни на иголки.Вместо этого они инкрустированы прожилками, как листья современных цветущих растений.

Что еще более важно, образец Хики и Тейлора содержит окаменелые плоды, которые когда-то содержали семена, что Хилл надеется найти связанным с Бевальстией. Оба растения не имеют четко выраженных цветочных лепестков. Оба они более примитивны, чем магнолия, недавно свергнутая как самый ранний цветок, хотя все еще считается древней линией. И оба, наряду с недавней находкой из Китая, известной как Archaefructus, подтвердили идею о том, что самые первые цветущие растения были простыми и незаметными.

Как и все пионеры, ранние покрытосеменные начали свое существование на окраинах. В мире, где преобладают хвойные деревья и папоротники, этим ботаникам-новичкам удалось закрепиться в областях экологических нарушений, таких как поймы и вулканические районы, и быстро адаптироваться к новым условиям. Ископаемые остатки заставляют некоторых ботаников полагать, что первые цветущие растения были травянистыми, что означает, что они не росли древесными частями. (Однако последние генетические исследования показывают, что самые древние линии покрытосеменных включали как травянистые, так и древесные растения.) В отличие от деревьев, которым требуются годы, чтобы созреть и дать семена, травянистые покрытосеменные живут, размножаются и умирают в короткие жизненные циклы. Это позволяет им быстро открывать новые горизонты и, возможно, позволяет им развиваться быстрее, чем их конкуренты, - преимущества, которые, возможно, способствовали росту их разнообразия.

В то время как эта так называемая травянистая привычка могла дать им преимущество перед медленнорастущими древесными растениями, козырной картой покрытосеменных был цветок. Говоря простым языком, цветок - это репродуктивный механизм покрытосеменных.У большинства цветов есть как мужские, так и женские части. Размножение начинается, когда цветок выпускает в воздух пыльцу, микроскопические пакеты генетического материала. В конце концов, эти зерна останавливаются на рыльце другого цветка - крошечном рецепторе пыльцы. В большинстве случаев стигма располагается на стеблеобразной структуре, которая выступает из центра цветка. Смягченные влагой, пыльцевые зерна выделяют белки, которые химически определяют, является ли новое растение генетически совместимым. Если это так, пыльцевое зерно прорастает и вырастает трубкой вниз через стебель и завязь в семяпочку, где происходит оплодотворение и начинает прорастать семя.

Выброс пыльцы на ветер - это случайный способ размножения. Хотя ветровое опыление достаточно для многих видов растений, прямая доставка насекомыми намного эффективнее. Насекомые, несомненно, начали посещать и опылять покрытосеменные растения, как только новые растения появились на Земле около 130 миллионов лет назад. Но пройдет еще 30-40 миллионов лет, прежде чем цветущие растения привлекут внимание насекомых-опылителей, выставляя напоказ яркие лепестки.

«Лепестки эволюционировали только 90–100 миллионов лет назад», - сказала Эльза Мари Фриис, руководитель отдела палеоботаники Шведского музея естественной истории на окраине Стокгольма.«Даже тогда они были очень, очень маленькими.

Задумчивая женщина с короткими каштановыми волосами и проницательными глазами, Фриис наблюдает за тем, что, по мнению многих экспертов, является самой полной коллекцией окаменелостей покрытосеменных, собранных в одном месте. Хрупкие цветы, как ни странно, избежали разрушения. достаточно, благодаря сильной жаре давних лесных пожаров, превративших их в древесный уголь.

Фриис показал мне ископаемый цветок возрастом 80 миллионов лет, не больше точки в конце этого предложения. Покрытый чистым золотом при максимальном разрешении под электронным микроскопом он мне не казался цветком.«Многие исследователи не обращали внимания на эти крошечные простые цветы, - сказала она, - потому что вы не можете понять их разнообразие без микроскопа».

Итак, мы прищурились через ее мощную лупу и совершили образную прогулку по меловому миру крошечных и разнообразных покрытосеменных. Увеличенные в сотни или тысячи раз окаменелые цветы Фрииса напоминают сморщенные луковицы или редис. Многие держали свои крошечные лепестки зажатыми, пряча плодолистики внутри. Другие широко раскрываются в полной зрелости.Плотные пучки пыльцевых зерен сцепляются друг с другом узловатыми комками.

Где-то между 70 и 100 миллионами лет назад количество цветковых растений на Земле резко возросло, и ботаники называют это событие «великой радиацией». По словам Фрииса, искра, которая зажгла этот взрыв, была лепестком.

«Лепестки создали гораздо больше разнообразия. Сейчас это широко распространенное понятие», - сказал Фриис. В своем новом наряде некогда забытые покрытосеменные растения стали выделяться среди ландшафтов, как никогда прежде, соблазняя насекомых-опылителей.Воспроизведение буквально взлетело.

Взаимодействие между насекомыми и цветковыми растениями повлияло на развитие обеих групп; этот процесс называется коэволюцией. Со временем цветы приобрели привлекательные цвета, соблазнительные ароматы и особые лепестки, которые служили посадочной площадкой для насекомых-опылителей. Первым в пакете преимуществ для насекомых является нектар, питательная жидкость, которую цветы предоставляют в качестве торгового товара в обмен на распространение пыльцы. Предки пчел, бабочек и ос стали зависеть от нектара и, поступая так, стали переносчиками пыльцы, непреднамеренно унося зерна, привязанные к крошечным волоскам на своем теле.Эти насекомые могут собирать и доставлять пыльцу при каждом посещении новых цветов, повышая шансы на оплодотворение.

Насекомые были не единственными обязательными видами, которые помогали переносить цветущие растения в любой уголок Земли. Динозавры, величайшие двигатели и шейкеры, которых когда-либо знал мир, пробирались бульдозерами через древние леса, невольно расчищая новые земли для покрытосеменных растений. Они также сеяли семена через свой пищеварительный тракт.

К тому времени, когда появилось первое цветущее растение, динозавры-растительноядные существовали уже миллион столетий, все время питаясь папоротниками, хвойными деревьями и другой первобытной растительностью.Динозавры прожили еще 65 миллионов лет, и некоторые ученые считают, что у крупных рептилий было достаточно времени, чтобы приспособиться к новой диете, включающей покрытосеменные.

«Я думаю, что незадолго до исчезновения динозавров многие из них поедали цветущие растения», - говорит Кирк Джонсон из Денверского музея природы и науки. Джонсон обнаружил много окаменелостей возрастом от 60 до 70 миллионов лет в разных местах региона Скалистых гор. Из них он делает вывод, что гадрозавры, или утконосые динозавры, питались большими листьями покрытосеменных, которые эволюционировали в теплый климатический сдвиг незадолго до окончания мелового периода.Ссылаясь на отложения, которые предшествовали вымиранию динозавров, он сказал: «Я нашел там всего несколько сотен образцов нецветковых растений, но я обнаружил 35 000 образцов покрытосеменных. Нет сомнений в том, что динозавры ели эти вещи».

Ранние покрытосеменные растения были низкорослыми, что подходило одним динозаврам больше, чем другим. «У брахиозавров были длинные шеи, как у жирафов, поэтому они были плохо приспособлены для поедания новой растительности», - говорит Ричард Чифелли, палеонтолог из Университета Оклахомы.«С другой стороны, цератопсы и утконосые динозавры были настоящими косилками». Позади этих косилок покрытосеменные растения приспособились к свежескошенной земле и продолжали распространяться.

Динозавры внезапно исчезли около 65 миллионов лет назад, и их место заняла другая группа животных - млекопитающие, которые получили большую прибыль от разнообразия плодов ангиоспермы, включая зерна, орехи и многие овощи. Цветущие растения, в свою очередь, пожинали плоды распространения семян млекопитающими.

«Это было рукопожатие двух королевств, - говорит Дэвид Дилчер, палеоботаник из Флоридского музея естественной истории.«Я накормлю тебя, а ты заберёшь мой генетический материал подальше».

В конце концов люди эволюционировали, и два королевства снова пожали друг другу руки. Благодаря земледелию покрытосеменные покрывали нашу потребность в пропитании. Мы, в свою очередь, взяли некоторые виды, такие как кукуруза и рис, и дали им беспрецедентный успех, выращивая их на обширных полях, сознательно опыляя их и с удовольствием потребляя. Практически каждая немясная пища, которую мы едим, начинается с цветущего растения, тогда как мясо, молоко и яйца, которые мы потребляем, поступают от домашнего скота, откармливаемого зерном - цветущих растений.Даже хлопок, который мы носим, ​​- это покрытосеменные.

С эстетической точки зрения покрытосеменные также поддерживают и обогащают нашу жизнь. Мы стали ценить их только за их красоту, их запахи, их товарищеские отношения в вазе, горшке в День святого Валентина. Некоторые цветы говорят на древнем языке, на котором нет слов. Для этих более ярких игроков - орхидей, роз, лилий - мир становится меньше, с каждым днем ​​перекрещиваясь из-под струи цветов в грузовых отсеках коммерческих транспортных самолетов.

«Мы стараемся доставить цветы в любую точку мира в течение 24 часов после срезания», - сказал Ян Ланнинг, старший консультант Голландского оптового совета по оптовым продажам цветоводства, мирового турникета по продаже декоративных цветов.«Бизнес действительно глобализовался».

По пути домой из лаборатории Фрииса в Швеции я остановился в Нидерландах, крупнейшем в мире экспортере срезанных цветов. Я попросил Лэннинга попытаться объяснить значение выбранной им работы. Он наклонился вперед с готовым ответом.

«Люди очаровывались цветами с тех пор, как мы существуем. Это эмоциональный продукт. Людей привлекают живые существа. В цветке сочетаются запах, вид и красота». Он улыбнулся композиции из ароматных лилий на своем столе.«Каждый понедельник флорист доставляет в этот офис свежие цветы. Это необходимая роскошь».

Позже в тот же день в амстердамском музее Ван Гога я заметил группу поклонников, толпившихся перед картиной. Я пробрался туда и протиснулся среди них. Внезапно я увидел «Подсолнухи», одну из самых известных работ Ван Гога. На картине цветы торчат из вазы, пушистые и растрепанные. Они перенесли меня в мою босоногую юность на окраине сада моего отца влажным летним вечером, наполненным светлячками и журчанием цикад.

Толпа двинулась дальше, и я остался один с «Подсолнухами». Мои поиски пришли к такому неожиданному выводу, изображение первого цветка, которое я могу вспомнить. Превратил ли Ван Гог цветок в форму искусства или же цветок использовал гений Ван Гога, чтобы увековечить себя маслом и мазками? Цветущие растения покорили не только землю. Они пустили корни глубоко в наши умы и сердца. Мы знаем, что проходим через их мир, как через музей, потому что они были здесь задолго до нашего прибытия и вполне могут остаться еще долго после того, как мы уйдем.

Почему цветы различаются? | Бионаука

Замечательное разнообразие цветов оказывает огромное влияние на человечество. Разнообразие цветов вдохновляет на шедевры искусства и литературы, питает планы благоустройства шоссе, дарит садоводам-любителям моменты большой радости и гордости и способствует развитию индустрии выращивания луковиц, семеноводческих компаний и садоводческих хозяйств. Ботаники, со своей стороны, размышляли над процессами, ведущими к диверсификации цветочной формы на протяжении более двух столетий (Sprengel [1793] 1972).Почти все ботаники отдают должное животным-опылителям за огромный шведский стол форм и размеров цветов, наблюдаемых в природе. Этот вывод интуитивно удовлетворителен, поскольку у опылителей есть мотив (прирост энергии и питания) и средства (посредством переноса пыльцы, ключевого шага в половом размножении растений) для осуществления отбора цветочных особенностей их растений-хозяев. Более того, таксономическое разнообразие опылителей (насекомых, грызунов, ящериц, рыб, приматов и птиц) приспосабливается к огромному диапазону морфологии, сенсорной модальности и поведения, чтобы соответствовать изменчивости формы цветка.

Филогенетические исследования показали, что приобретение ключевых цветочных признаков, таких как отростки цветков коломбина, которые способствуют взаимодействию с новыми видами опылителей, может запустить адаптивное излучение групп цветковых растений (Armbruster 1996, Hodges 1997). В конечном счете, процесс диверсификации цветочных форм среди видов или родов растений должен подпитываться генетической изменчивостью цветочных признаков на внутривидовом уровне. Действительно, внутри видов и даже популяций отдельные растения широко различаются по размеру и форме цветков, и большая часть этих вариаций, по-видимому, имеет наследственную основу (Mitchell and Shaw 1992, Anderson and Widen 1993, Fenster and Ritland 1994, Young et al.1994, Кэмпбелл 1996, Гален 1996a). Являются ли опылители единственной движущей силой таких изменений? Новые данные свидетельствуют о том, что отбор по форме и размеру цветка является более плюралистическим процессом, в котором участвуют не только опылители, но и враги, и даже аспекты абиотической среды растения. Действительно, в нескольких недавних исследованиях оспаривается идея о том, что дивергенция формы цветка отражает исключительно диверсификацию отбора опылителями (Wilson 1995, Conner and Rush 1996, Mitchell et al. 1998).

Цветы и составляющие их органы в течение своей жизни выполняют ряд экологических функций

В этой статье я защищаю более целостный взгляд на экологию размера и формы цветка, основанный на общей предпосылке, что морфологические особенности организм подвергается множественному и противоречивому давлению отбора.В частности, я рассматриваю, почему отбор, опосредованный опылителями, не полностью объясняет различия в размере цветков внутри и между популяциями растений, основываясь в основном на моих исследованиях эволюции цветков в альпийском скайпилоте, Polemonium viscosum. По возможности, я также использую данные других видов, чтобы проиллюстрировать общие условия, при которых экологические силы, помимо опылителей, могут управлять эволюцией морфологии цветов.

В частности, я подчеркиваю два игнорируемых аспекта функциональной экологии цветов, которые влияют на эволюцию размера и формы цветка: взаимодействие растений с врагами цветов и затраты ресурсов, связанные с демонстрацией цветов.В частности, я сосредотачиваюсь на размере цветка, хотя многие моменты, затронутые в этой статье, также должны относиться к эволюции формы цветка. Поскольку я намерен поднять новые взгляды на функциональную экологию цветов, темы, которым исторически уделялось больше внимания, здесь не рассматриваются. Две такие темы, которые заслуживают особого упоминания, - это роль генетических ограничений в эволюции формы цветка и взаимодействие между эволюцией системы спаривания и морфологией цветка.

Сомнение о примате опылителей

Процесс диверсификации цветочных форм, вызванный опылителями, является одним из видов эволюционной специализации.Считается, что популяции или субпопуляции растений со временем расходятся в ответ на направленный отбор от альтернативных видов опылителей. Хотя многие примеры подтверждают мнение о том, что отбор, опосредованный опылителями, объясняет расхождение по размеру или форме цветка среди географически изолированных популяций (например, Miller 1981, Robertson and Wyatt 1990, Johnson and Steiner 1997), менее очевидно, что опылители эффективно способствуют расхождению цветков. внутри популяций. Отдельные растения, составляющие популяции, редко посещаются одним видом опылителей.Скорее, разные виды животных с совпадающими предпочтениями, но с различными механическими характеристиками в качестве опылителей часто обслуживают одних и тех же особей. Например, колибри и шмели посещают и эффективно опыляют особей алой гилии, Ipomopsis aggregata (Waser et al. 1996).

В этом экологическом контексте естественный отбор может способствовать обобщению цветочных адаптаций, влияющих на эффективность опыления, а не специализации на альтернативных опылителях.Обобщение также может быть благоприятным, если относительная численность эффективных опылителей меняется от года к году и от участка к участку в мозаике местообитаний (Herrera 1996). Перед лицом такой временной изменчивости пула опылителей специализация становится эволюционно рискованной стратегией. Отсюда следует, что опосредованный опылителями отбор по форме цветка может способствовать расхождению признаков в популяциях растений реже, чем ожидалось, учитывая центральную роль опыления в процессе полового размножения.

Когда альтернативные виды посетителей цветов постоянно различаются по своему вкладу в опыление растений, получается иерархия эффективности опыления, которая отражает различия в частоте посещений, механической подгонке или поведении посетителей (Schemske and Horvitz 1984, Stanton et al. 1991, Conner и др., 1996). При таком сценарии возможна специализация на наиболее эффективных опылителях, что может привести к диверсификации цветочных характеристик среди изолированных популяций. Однако предпочтения родственных или даже филогенетически далеких опылителей часто сходятся в зависимости от формы или размера цветка.Например, и мелкие пчелы, и мухи-сирфиды предпочитают более крупные цветки Raphanus raphanistrum (дикий редис; Conner and Rush 1996). Точно так же Уилсон и Томсон (1996) не обнаружили различий в селекции по нескольким аспектам морфологии цветков у ювелира ( Impatiens pallida ) при опылении шмелями с заметными различиями в длине языка и размере тела. Конвергенция цветочных предпочтений подразумевает, что сходные цветочные черты будут предпочтительны в популяциях или среди растений, обслуживаемых разными видами животных.

Наконец, изменение формы цветка может иметь меньшее влияние на точность переноса пыльцы, чем считалось ранее (например, Stebbins 1974, Nilsson 1988). Например, Wilson (1995) модифицировал форму цветка у опыляемого шмелями Impatiens , обрезав вестибюли на одних цветках и приклеив складки в вестибюли на других; он не наблюдал никакого влияния ни на удаление пыльцы с пыльников, ни на отложение пыльцы на рыльцах. Выводы Уилсона предполагают, что эффективное опыление может продолжаться, несмотря на значительную «игру» в цветочной архитектуре.Действительно, недавние исследования опыляемого колибри Impatiens показывают, что подвижность цветов - движение цветов в ответ на контакт с опылителями колибри - может иметь большее влияние на успех опыления, чем размер венчика (Hurlbert et al. 1996). Взятые вместе, эти аспекты взаимодействия растений и опылителей проливают свет на то, почему разнообразие опылителей часто дает неполное объяснение эволюционной дивергенции размера или формы цветков внутри и даже между соседними популяциями растений.

Двойные роли: конфликт и эволюция формы цветка

Альтернативный подход к пониманию экологических сил, которые поддерживают различия в размере и форме цветов в популяциях растений, следует из двух фундаментальных наблюдений по биологии цветов. Во-первых, цветы и органы, из которых они состоят, в течение своей жизни выполняют ряд экологических функций. В то время как привлечение опылителей явно является частью «должностных инструкций» для цветов растений, опыляемых животными, хорошо известны другие, возможно, конфликтующие функции.Например, Грант (1950) и Стеббинс (1970) описали эволюцию формы цветка как процесс адаптивного компромисса между эффективным опылением и защитой семяпочек. Исторически эти конфликтующие функции возлагались на разные части цветка: чашечке или чашелистику отводилась главная роль в защите, а венчику или лепесткам - главная привлекательная роль.

Однако оказалось, что растения редко бывают такими аккуратными. В кистях ( Castilleja spp.) Цветочные прицветники выполняют главную привлекательную функцию.В семействе розовых в результате слияния оснований чашечки, венчика и тычинок образуется гипантий - орган, который окружает яичники и, как считается, защищает их от травоядных (Grant 1950, Simpson 1998). У винограда венчик покрывает и защищает развивающуюся почку, но опадает при раскрытии цветка. В травах весь околоцветник (то есть лепестки и чашелистики вместе) видоизменяется, образуя лодикулу, шишковидный орган, который способствует расширению цветка.

Эти примеры показывают, что характеристики венчиков, а также чашечек и других частей цветка могут иметь не только привлекательные, но и защитные функции.Если численность цветочных врагов варьируется в зависимости от среды обитания растения, то конфликтующие факторы отбора, связанные с привлекательностью и защитой цветов, могут поддерживать различия в форме и размере цветов и цветочных органов. Я называю эту идею «гипотезой побега», потому что она постулирует, что естественный отбор для побега от врагов играет роль в эволюции растений. К таким врагам относятся разрозненные посетители, такие как грабители нектара или пыльцы, цветочные травоядные, хищники-семяпочки и грибковые паразиты.

Второй аспект биологии цветков - это неотъемлемая стоимость цветов для растения. Цветочные органы извлекают углерод, питательные вещества и воду из вегетативной части растения не только во время их начального роста и разрастания, но и непрерывно на протяжении всей жизни цветка. В условиях крайне ограниченных ресурсов выделение ресурсов для демонстрации цветов может быть дорогостоящим с точки зрения будущего роста и выживания. Например, в Agave deserti, - суккулентном растении из пустынных местообитаний, отвод воды от листьев к соцветиям во время цветения способствует гибели вегетативного растения после однократного размножения (Nobel 1977).

Даже в менее экстремальных условиях цветы разных размеров и форм различаются по стоимости ресурсов; такие затраты могут повлиять на репродуктивный успех растений. Например, у Sidalcea oregana на венчиков приходится 40% азота, выделенного на воспроизводство (Ashman 1994). Этот вид демонстрирует гинодиэцию, половой полиморфизм, при котором самки и гермафродиты сосуществуют в популяциях. У S. oregana цветков гермафродитов крупнее, чем у самок. Из-за их более крупных цветков, абсолютное вложение азота гермафродитами в венчики больше, чем у самок, даже несмотря на то, что растения двух морфов выделяют одинаковые пропорции азота для производства цветов (Stanton and Galloway 1990, Ashman 1994).Более того, две морфы различаются по количеству азота, который может быть извлечен из стареющих венчиков и использован для других функций после цветения. В среднем из венчиков женских растений с мелкими цветками извлекается более чем в два раза больше азота, чем из венчиков гермафродитов с более крупными цветками (Ashman 1994, см. Также Hemborg 1998). Отсюда следует, что гермафродиты сталкиваются с двойной ценой по сравнению с размером венчика по сравнению с самками, во-первых, в начальных затратах азота, а во-вторых, в количестве извлекаемого азота.

Хотя в этой статье я сосредотачиваюсь в первую очередь на изменении размера цветов в популяциях растений, возможно, что форма, а также размер цветов влияют на их стоимость с точки зрения ограниченных ресурсов. Например, трубчатые цветы могут обеспечивать большее поглощение света за счет опускания прицветников или листьев, чем более вращающиеся или блюдцеобразные цветы. Когда форма или размер цветка, которые оптимизируют привлекательность опылителей, отличаются от формы или размера, которые оптимизируют экономию ресурсов, конфликтующие факторы отбора могут способствовать расхождению в форме цветка в популяциях в связи с лежащими в основе вариациями в доступности ресурсов между микро средами обитания или градиентами среды обитания.Я называю эту идею «гипотезой стоимости ресурсов».

Цветочные вариации в

Polemonium viscosum

Чтобы обратиться к альтернативным функциональным объяснениям сохранения вариабельности размеров цветков внутри популяций, я провел долгосрочные исследования цветочных вариаций у альпийского вида полевых цветов, P. viscosum (рис. 1). Растения P. viscosum произрастают от границы леса (примерно 3000–3500 м) до высоких вершин (примерно 4000 м) Скалистых гор.Дифференциация в размере цветов очевидна в этом диапазоне высот: венчики растений вблизи границы леса (среда обитания Круммхольца) примерно на 10% меньше, чем венчики растений на более высоких склонах тундры (Гален и др., 1987).

Рисунок 1.

Альпийский скайпилот, Polemonium viscosum. Скобки на нижней вставке показывают длину венчика (A) и выступ венчика (B). На верхней вставке показано расположение тычинок и их стиль в трубке венчика. Рисунки перепечатаны из книги Дэвидсона (1950) и использованы с разрешения.

Рисунок 1.

Альпийский скайпилот, Polemonium viscosum. Скобки на нижней вставке показывают длину венчика (A) и выступ венчика (B). На верхней вставке показано расположение тычинок и их стиль в трубке венчика. Рисунки перепечатаны из книги Дэвидсона (1950) и использованы с разрешения.

Генетические исследования показали, что вариации в яркости венчика и длине венчика (расстояние, разделяющее концы противоположных лепестков и расстояние от основания венчика до лепестковых долей, соответственно; Рисунок 1) в популяциях альпийского скайпилота имеют наследственная основа.Например, в одном районе Круммхольца генетические различия между особями составляли примерно 20–100% вариаций в яркости венчика и 36–100% вариаций в длине венчика (Galen 1996b). Эти два признака также демонстрируют сильную положительную генетически обусловленную корреляцию, так что данное увеличение длины венчика сопровождается более умеренным увеличением вспышки венчика (Кэндис Гален, неопубликованные данные). Эта аллометрическая связь проявляется в форме воронки венчика.

Растения альпийского скайпилота самонесовместимы и полностью зависят от посетителей-насекомых в плане эффективного опыления и ауткроссинга (Гален и Кеван, 1980).Хотя насекомыми-посетителями цветов Skypilot являются шмели, одиночные пчелы, мухи и, иногда, ястребы, большая часть опыления осуществляется шмелями. Например, на горе Пенсильвания, штат Колорадо, недалеко от географического центра ареала этого вида, опыление шмелями (в основном матками Bombus kirbyellus ) составляет примерно 50% семян, заложенных растениями в Круммхольце и 95 % семян, заложенных растениями на возвышенностях на склонах тундры (Гален 1996b).

Шмели преимущественно посещают растения с крупными, длинно-трубчатыми и широко расширяющимися венчиками, минуя соседних особей с меньшими венчиками (Гален и Ньюпорт, 1987). Действительно, отбор, произведенный шмелями по размеру цветка, достаточен для объяснения эволюции крупных широко расклешенных цветов у скайпилотов в высокотундре (Galen 1996a). Но почему в одной и той же популяции растения с более мелкими цветками преобладают вблизи границы леса, где опыление шмелями по-прежнему составляет более половины семян, посеянных отдельными особями? Хотя уменьшение размера цветов на более низких высотах могло просто отражать снижение важности шмелей как опылителей, следует также учитывать другие объяснения.Возможно, например, растения с менее заметными цветками имеют функциональные преимущества вблизи границы леса, которые компенсируют их пониженную привлекательность для опылителей. И гипотеза побега, и гипотеза о стоимости ресурсов потенциально могут пролить свет на природу этих преимуществ.

Гипотеза побега: цветы и муравьи скайпилотов. Гипотеза побега предсказывает, что «менее привлекательные» морфологии цветков сохранятся в популяциях растений, если они позволят растениям оставаться скрытыми или защищенными от врагов цветов.К таким врагам могут относиться хищники до распространения семян или семяпочек (Hainsworth et al. 1984, Campbell 1991, Brody 1992, Kudoh and Whigham 1998), грабители нектара и похитители нектара (Roubik 1982, Norment 1988, Prys-Jones and Willmer 1992, Irwin и Brody 1998), грибных паразитов (Elmqvist et al. 1993, Shykoff and Bucheli 1995) и цветочных травоядных (Spira and Pollak 1986, Lohman et al. 1996). Главный злодей для цветов P. viscosum - это Formica neorufibarbus gelida (Hymenoptera: Formicidae), обычный муравей из альпийских местообитаний на юго-западе США (Gregg 1963).Муравьи проникают в цветки скайпилота через рот венчика, подползают к основанию трубки венчика и прерывают его, когда кормятся на железистом нектарном диске, окружающем основание завязи. Цветы, у которых стиль был сорван муравьями, редко дают семена (Гален, 1983). Когда муравьи многочисленны, исключение их из цветков растения может повысить средний урожай семян на 45% (Гален, 1999). Для растений-скайпилотов наибольшая угроза поражения муравьями находится в круммхольце; на очень больших высотах численность муравьев заметно снижается из-за ограничения места гнездования (Gregg 1963, Puterbaugh 1998).

Чтобы определить, могут ли растения-скайпилоты с более мелкими цветками быть менее восприимчивыми к поражению муравьями, чем близлежащие особи с большими цветками, я измерил площадь поверхности венчика цветков на 54 случайно выбранных растениях на высоте примерно 3500 м в Круммхольце и 35 случайно выбранных растениях примерно на 3700 м на склонах тундры горы Пенсильвания в 1997 году. Я обследовал одни и те же растения с двухдневными интервалами во время цветения, чтобы определить долю цветов, поврежденных муравьями (т.е., с разделенными стилями) на каждого человека.

В ареале Круммхольца доля цветков, поврежденных муравьями, значительно увеличивалась с увеличением размера венчика, что согласуется с предсказаниями гипотезы побега. На этом низком участке растения с небольшими венчиками повреждались незначительно, но у соседних особей с самыми большими венчиками было повреждено почти 75% цветков (рис. 2а). Размер венчика объясняет 40% различий в степени повреждения муравьями среди растений круммгольца (F 1,52 = 34.65, P ≤ 0,0001). Однако на склонах тундры, где муравьи встречаются реже, гипотеза побега не подтвердилась. Размер венчика тундровых скайпилотов объясняет только 6% вариаций среди растений в повреждении цветков (F 1,33 = 2,01, P = 0,16; рис. 2b). В этой высокогорной среде обитания уровни повреждения муравьями были относительно низкими, независимо от размера венчика. Таким образом, для P. viscosum и риски, связанные с появлением больших эффектных цветов, варьируются в пределах популяций в зависимости от численности врагов.Такая мелкозернистая пространственная вариация рисков и выгод может способствовать сохранению вариативности размеров венчика в естественных популяциях растений.

Рисунок 2.

Соотношение между долей цветов на одно растение альпийского скайпилота, поврежденного муравьями-воровщицами нектара, и площадью венчика в двух местообитаниях на горе Пенсильвания, штат Колорадо. Цветковые растения в местах обитания крумхольца (а) и тундры (б) были исследованы на предмет повреждений муравьями в 1997 году. Наклон линии наилучшего соответствия значительно отличается от нуля для растений крумхольца ( P <0.0001, n = 54), но не для тундровых растений ( P = 0,16, n = 35).

Рис. 2.

Соотношение между долей цветов на одно растение альпийского скайпилота, поврежденного муравьями-воровщицами нектара, и площадью венчика в двух местообитаниях на горе Пенсильвания, штат Колорадо. Цветковые растения в местообитаниях крумхольца (а) и тундры (б) были исследованы на предмет повреждения муравьями в 1997 году. Наклон наиболее подходящей линии значительно отличается от нуля для растений круммгольца ( P <0,0001, n = 54), но не для тундровых растений ( P = 0.16, n = 35).

Гипотеза побега предполагает, что выбор цветов опылителями и врагами сходится. При каких условиях может выполняться это предположение? В случае цветов-скайпилотов, шмели и муравьи собирают корм для схожего вознаграждения - нектара - и разделяют сенсорные модальности, унаследованные от общего предка перепончатокрылых. Таким образом, правдоподобное предположение состоит в том, что враги-муравьи обладают энергетическим стимулом и сенсорной способностью отслеживать наличие награды с помощью цветочной рекламы, адаптированной для привлечения шмелей-опылителей.Поскольку размер венчика положительно коррелирует с производительностью нектара у P. viscosum, он дает видимый сигнал о скрытых запасах нектара для обоих типов посетителей (Cresswell and Galen 1991). В самом деле, корреляция между размером цветка и количеством нектара характерна для растений многих видов, опыляемых животными (обзор Delph 1996), и дает подсказки, которые могут быть использованы похитителями или грабителями нектара, а также законными опылителями.

Когда враги не передвигаются на расстояние от растения к растению, опылители могут предоставить удобный вектор, тесно связывающий процессы опыления и паразитизма (например,г., Шыкофф, Бучели, 1995). Например, частота грибковой инфекции коррелирует с предпочтением шмелей опылителями в популяциях Dianthus Silvester (Shykoff et al. 1997). И наоборот, во взаимодействиях с участием хищников, предшествующих распространению семян, опыление напрямую влияет на качество растения-хозяина для врагов. В таких случаях отбор может отдавать предпочтение врагам, чьи предпочтения-хозяева сходятся с цветочными предпочтениями опылителей, потому что хорошо опыляемые цветы обеспечивают большие запасы пищи, чем плохо опыляемые.Одно из наиболее изученных взаимодействий такого рода касается колибри-опылителей и двукрылых семенных хищников I. aggregata. И колибри, и мухи различают растения I. aggregata по размеру цветка (Brody, 1992). У крупных цветов может быть больше семяпочек, чем у маленьких, и предпочтение колибри гарантирует, что большая часть этих семяпочек разовьется в семена для личинок мух.

Разнообразные поведенческие механизмы, объединяющие выбор цветов опылителями и врагами, предполагают, что конфликтующие давления отбора, связанные с привлечением опылителей и избеганием врагов, которые являются центральными в гипотезе побега, могут быть широко распространены в популяциях растений, опыляемых животными.Пространственные модели, которые явно включают в себя изобилие врагов и мутуалистов, чтобы предсказать выбор переменных в зависимости от размера цветка, были бы полезны для исследования общности этой идеи. Другой многообещающий подход проиллюстрирован недавними исследованиями, которые противопоставляют опосредованный хищниками отбор цветков по половым морфам раздельнополых или гинодомных видов растений (Puterbaugh, 1998). Например, гипотеза побега предсказывает, что самцы, освобожденные от отбора для защиты семяпочек, должны демонстрировать более преувеличенные ответы на опосредованный опылителями отбор по размеру цветка, чем самки того же вида.Эта идея предлагает привлекательную гипотезу о тенденции большего распределения по размеру венчика у мужских цветков, чем женских цветков однополых растений, опыляемых животными, хотя альтернативных объяснений этой тенденции нет (Delph 1996).

Гипотеза стоимости ресурсов: цветы небесного пилота и использование воды. Гипотеза стоимости ресурсов предсказывает, что, поскольку менее заметные, более мелкие цветы требуют меньших вложений основных ресурсов от растения, чем большие, эффектные цветы, уменьшенный размер цветка будет предпочтительным в условиях нехватки ресурсов.Например, для растений, которые, как и P. viscosum, цветут неоднократно в течение своей жизни, опосредованный опылителями отбор должен стимулировать эволюцию крупных цветков, если у людей есть ресурсы для производства и поддержания таких цветов без ущерба для выживания и воспроизводства в будущем. Поскольку неоднородность ресурсов в популяциях растений является повсеместным явлением (например, Bell and Lechowicz 1991, Reader and Bonser 1993, Stanton et al. 1994), гипотеза о стоимости ресурсов может иметь общее применение для поддержания генетической изменчивости размера цветка на Масштаб населения.Согласно этой гипотезе, неоднородность ресурсов действует как выборочная матрица, позволяя растениям эволюционно реагировать на опосредованный опылителями отбор крупных, эффектных цветов в областях с изобилием ресурсов, но отбирая такие реакции в областях, где ресурсы ограничены (Рисунок 3).

Рис. 3.

Модель, показывающая, как силы окружающей среды могут взаимодействовать, чтобы влиять на адаптивную эволюцию размера цветка. Указаны возможные (светлые стрелки) и невозможные (сплошные стрелки) режимы развития цветка в зависимости от наличия ресурсов.Направление стрелок указывает на увеличение (вверх) или уменьшение (вниз) размера цветка. Эволюция мелких цветков может происходить на участках с низкой (маленькие овалы) или высокой (большие овалы) доступностью ресурсов. Опылители осуществляют отбор для увеличения размера цветков на всех участках, но такой отбор ограничен в условиях нехватки ресурсов. Там, где во время цветения преобладают условия с высоким уровнем ресурсов, размер цветка может эволюционно увеличиваться в ответ на опосредованный опылителями отбор.

Рисунок 3.

Модель, показывающая, как силы окружающей среды могут взаимодействовать, чтобы влиять на адаптивную эволюцию размера цветка. Указаны возможные (светлые стрелки) и невозможные (сплошные стрелки) режимы развития цветка в зависимости от наличия ресурсов. Направление стрелок указывает на увеличение (вверх) или уменьшение (вниз) размера цветка. Эволюция мелких цветков может происходить на участках с низкой (маленькие овалы) или высокой (большие овалы) доступностью ресурсов. Опылители осуществляют отбор для увеличения размера цветков на всех участках, но такой отбор ограничен в условиях нехватки ресурсов.Там, где во время цветения преобладают условия с высоким уровнем ресурсов, размер цветка может эволюционно увеличиваться в ответ на опосредованный опылителями отбор.

Отдельные особи могут также приспосабливаться к различиям в статусе ресурсов посредством пластических изменений в распределении по цветению. Например, размер цветка у альпийского скайпилота увеличивается в течение первых нескольких лет жизни человека, по мере того как растение разрастается до размеров вегетации (Galen 1996b). У других видов растения показывают уменьшение размера венчика после удаления листвы травоядными животными (например,г., дикая редька; Strauss et al. 1996). Такая пластическая корректировка цветочных признаков представляет собой альтернативную стратегию преодоления неоднородности ресурсов, которая отличается от адаптивного генетического ответа, предсказанного гипотезой стоимости ресурсов.

Проверка гипотезы о стоимости ресурсов должна сначала выяснить, требует ли выращивание или поддержание больших эффектных цветов более значительных вложений ресурсов по сравнению с инвестициями в более мелкие и менее заметные цветы. Хотя это предположение кажется интуитивно привлекательным, доказательства его часто неоднозначны.Например, фотосинтезирующие органы цветка, включая чашелистики, лепестки и даже пестики, вносят непосредственный вклад в энергию для воспроизводства у нескольких видов (например, клубника [Fragaria virginiana], Jurik 1985; апельсин [Citrus sinensis], Vu et al. 1985; петуния [Petunia bybrida], Weiss et al. 1990; лютик [Ranunculus adoneus], ​​ Galen et al. 1993; белый кампион [Silene latifolia], Laporte and Delph 1996; орхидеи [Spiranthes cernva], Antlfinger and Wendel 1997), снижая потребность вегетативных органов в фотосинтате.У таких видов увеличение фотосинтетической способности частей цветка может компенсировать дыхание более крупными привлекательными органами, если размеры органов масштабируются аллометрически (Galen et al. 1993). Питательные вещества, выделяемые тканям цветка, могут резорбироваться, когда органы стареют, что снова снижает стоимость цветочных структур на основе всего растения (Ashman 1994). Стоимость инвестиций в привлекательность цветков явно зависит от «валюты» или ресурсов и должна быть наибольшей для ресурсов, которые невозможно ни произвести, ни получить из частей цветка.Вода представляет собой квинтэссенцию такого рода ресурсов. Неудивительно, что потеря воды из-за транспирации цветов была связана с основными затратами на воспроизводство в засушливых местообитаниях (Nobel 1977).

В альпийской среде обитания P. viscosum доступность воды служит мощным ограничивающим фактором для роста растений (Peterson and Billings 1982, Enquist and Ebersole 1994). Чтобы выяснить, требуется ли большим ярким цветкам больше воды в течение своей жизни, чем маленьким, я провел простой эксперимент с потометром (Гален и др.1999). Незрелые цветущие стебли вырезали из растений в поле и помещали в пробирки, наполненные водой до постоянного объема. Пробка, плотно прилегающая к каждому цветущему стеблю, сводила к минимуму потерю воды, кроме затягиваемой в соцветие. Приходящие листья были обрезаны, как и почки, чтобы обеспечить постоянное количество цветов на каждом стебле. Поверхности срезанных ножек покрывали вазелином, чтобы минимизировать влияние обрезки на потерю воды.

Затем в лабораторных условиях наблюдали за истощением воды в трубках для соцветий во время распускания бутонов и снова при восприимчивости самок, когда большая часть роста цветков завершилась.Линейная регрессия использовалась для проверки того, связано ли количество воды, потребляемой развивающимися почками, с объемом полностью расширенных венчиков. Здесь объем использовался в качестве прокси для размера венчика, потому что органы растут в трех измерениях. Площадь поверхности венчика использовалась в аналогичном регрессионном анализе поглощения воды восприимчивыми цветками. (Размеры венчика были проанализированы, поскольку венчик представляет собой привлекательную часть цветка.) Было обнаружено, что размер венчика сильно влияет на поглощение воды соцветиями, что объясняет примерно 60% изменений в скорости удаления воды из трубок во время каждой фазы развития цветка ( Рисунок 4; Гален и др.1999). Эти лабораторные результаты показывают, что увеличение размера венчика может повлечь за собой физиологические издержки для растений-скайпилотов, цветущих в засушливых условиях. Однако для более значимого сравнения стоимости крупных и мелких цветов необходимо изучить водные отношения интактных растений в их естественной среде обитания.

Рисунок 4.

Зависимость между скоростью поглощения воды цветком и размером зрелого венчика Polemonium viscosum , измеренная для стеблей соцветий, помещенных в герметичные пробирки с водой в лабораторных условиях в 1997 году.Скорость поглощения воды во время распускания почек изображена как функция объема венчика (а), а скорость поглощения воды для соцветий, состоящих из полностью распустившихся цветков, представлена ​​как функция площади поверхности венчика (b). Показаны наиболее подходящие регрессионные линии (n = 7 растений, P <0,05 для обеих стадий развития цветка). Из Galen et al. (1999). Эти результаты показывают, что растения с крупными цветками потребляют больше воды во время расширения бутонов и ухода за цветками, чем растения с более мелкими цветками.

Рис. 4.

Зависимость между скоростью поглощения воды цветком и размером зрелого венчика Polemonium viscosum , измеренная для стеблей соцветий, помещенных в герметичные пробирки с водой в лабораторных условиях в 1997 году. построены как функция объема венчика (а), а скорости поглощения воды для соцветий, состоящих из полностью распустившихся цветков, представлены как функция площади поверхности венчика (b). Показаны наиболее подходящие регрессионные линии (n = 7 растений, P <0.05 для обеих стадий развития цветка). Из Galen et al. (1999). Эти результаты показывают, что растения с крупными цветками потребляют больше воды во время расширения бутонов и ухода за цветками, чем растения с более мелкими цветками.

В Скалистых горах осадки в течение вегетационного периода следуют сильному сезонному ритму с засушливыми условиями в июне и муссонными дождями, приносящими значительную влажность в июле и начале августа (Обербауэр и Биллингс, 1981, Энквист и Эберсол, 1994).Дождь во время сезона дождей снижает эвапотранспирацию и инсоляцию, снимая водный стресс для альпийских растений (Peterson and Billings, 1982). На полевом участке на горе Пенсильвания, среднее количество осадков в июле более чем в два раза больше, чем в июне (данные Западного регионального климатического центра из Лидвилля, Колорадо, 1948–1997; Национальный центр климатических данных 1998). Цветение скайпилотов на горе Пенсильвания происходит с начала до середины июня в районе Круммхольца (приблизительно 3500 м), тогда как выше на склонах тундры (приблизительно 3700–4000 м) цветение начинается в июле, одновременно с сезонными муссонными дождями.

Поскольку растения в местах обитания в крумхольце и тундре различаются синхронностью цветения с наличием ресурсов (воды), можно проверить, зависит ли, как предсказывает гипотеза стоимости ресурсов, физиологическая стоимость больших эффектных венчиков от доступности ресурсов. во время цветения. Чтобы проверить эту идею, я сравнил водный стресс, возникающий при выращивании больших ярких цветов для растений на низких и высоких высотах. Водный потенциал листьев растений (ψ 1 ) может обеспечить чувствительный показатель водного стресса, связанного с данной фазой роста или развития.Водный потенциал листа отражает сродство воды к тканям листа. При водном стрессе потенциал воды в листьях становится все более отрицательным, потому что осмотические и физические свойства клеток листа усиливают тенденцию воды оставаться внутри листа, а не диффундировать в атмосферу. Если размножение предъявляет требования к водному балансу растения, то водный потенциал листа должен упасть (то есть стать более отрицательным) во время цветения или завязывания плодов, поскольку вода отводится от вегетативных структур к репродуктивным.Когда водный потенциал листа падает, происходит закрытие устьиц для поддержания тургора листа и прекращается ассимиляция углерода. Например, у обычного альпийского растения, Acomastylis rossii, скорость фотосинтеза падает на 40% по мере того, как водный потенциал листьев снижается с -0,8 МПа до -2,1 МПа (Bliss 1985).

Путем измерения потенциала воды в листьях для krummholz P. viscosum , цветущих в засушливую раннюю часть лета и для тундровых растений, цветущих в более влажных условиях середины лета, можно было определить степень водного стресса, испытываемого вегетативными органами во время цветения. отличается между двумя средами обитания.Как и ожидалось, исходя из режима сезонных осадков, результаты за 1997 и 1998 годы показали, что в среднем водный потенциал листьев имел тенденцию быть более отрицательным для растений крумхольца, которые цвели в июне, чем у тундровых растений, которые цвели в июле (Рисунок 5; P ). <0,08). Однако степень различий водного стресса в разных местообитаниях сильно зависела от времени суток ( P ≤ 0,01).

Рис. 5.

Средний потенциал воды в листьях (ψ 1 ) для цветения Polemonium viscosum в июне (Круммхольц) и июле (тундра).Скобки показывают одно стандартное отклонение. В 1997 и 1998 годах на каждом участке измеряли 15 и 10 растений, соответственно, перед рассветом (сплошные столбцы) и в полдень (заштрихованные столбцы). В оба года различия в среднем потенциале воды в листьях между участками были значительными в полдень ( P <0,0001; запланированные контрасты после дисперсионного анализа), но не до рассвета.

Рисунок 5.

Средний потенциал воды в листьях (ψ 1 ) для цветения Polemonium viscosum в июне (Круммхольц) и июле (тундра).Скобки показывают одно стандартное отклонение. В 1997 и 1998 годах на каждом участке измеряли 15 и 10 растений, соответственно, перед рассветом (сплошные столбцы) и в полдень (заштрихованные столбцы). В оба года различия в среднем потенциале воды в листьях между участками были значительными в полдень ( P <0,0001; запланированные контрасты после дисперсионного анализа), но не до рассвета.

Перед рассветом, когда потенциал воды в листьях находится в равновесии с потенциалом воды в почве, в течение двухлетнего исследования наблюдался небольшой водный стресс для растений крумхольца или тундры.В оба года средние предрассветные потенциалы воды были выше -0,55 и существенно не различались между участками (Рисунок 5). Этот результат предполагает, что, несмотря на сезонные различия в количестве осадков, почвы в обеих средах обитания снабжают водой цветущих скайпилотов с одинаковой скоростью. Однако в течение утра, когда устьица листьев открылись для поддержки фотосинтеза, водный потенциал упал до более отрицательных значений для растений, цветущих в Круммхольце, чем для растений, цветущих в тундре (Рисунок 5; P ≤ 0.0001). Например, в 1998 г. полуденный потенциал воды в листьях составлял в среднем -0,86 ± 0,33 МПа (стандартное отклонение; n = 10) для растений краммгольца в июне и -0,61 ± 0,22 (стандартное отклонение; n = 10) для тундровых растений в июле.

Этот результат согласуется с идеей о том, что характер муссонных осадков смягчает водный стресс в скайпилотах, главным образом, за счет повышения влажности атмосферы и снижения потребности в полуденных испарениях для вегетативных тканей. Аналогичные результаты были получены для ряда других видов растений Скалистых гор, которые встречаются вместе со скайпилотами (Ehleringer and Miller 1975, Peterson and Billings 1982).

Согласно гипотезе стоимости ресурсов, такое же увеличение размера венчика должно повлечь за собой большие физиологические затраты в круммхольце, где цветковые растения испытывают больший водный стресс, чем на более высоких склонах тундры. В 1998 году я собрал дополнительную информацию, чтобы определить, как изменение размера цветка в каждой популяции влияет на уровень водного стресса, испытываемого вегетативными органами. В краммхольце полуденный водный потенциал листьев сильно зависел от площади поверхности венчика (коэффициент корреляции Пирсона r = -0.85, n = 10, P <0,002). Отрицательный наклон этой зависимости (рис. 6) предполагает, что в засушливых условиях вегетативные органы растений, отводящие воду для поддержания больших ярких цветов, испытывают больший водный стресс, чем вегетативные органы соседних растений с более мелкими цветками. Для тундровых растений, цветущих после наступления муссонных дождей, таких затрат не выявлено (рис. 6; r = 0,08, n = 10, нс). Другие факторы, несомненно, различаются между двумя средами обитания, которые могут влиять на взаимосвязь между размером цветов и водным стрессом, включая состав растительного сообщества и растительный покров.Однако сезонная засуха является наиболее экономным объяснением отрицательной взаимосвязи между размером цветов и водным статусом растений в Круммхольце.

Рисунок 6.

Зависимость водного потенциала полуденных листьев от площади поверхности венчика для растений вида Polemonium viscosum. Растения, цветущие в местах обитания крумхольца (a) и тундры (b), были измерены летом 1998 г. Потенциал воды в листьях показал значительную взаимосвязь с площадью поверхности венчика в среде обитания крумхольца (показана линия регрессии; P <0.002, n = 10), но не в ареале тундры (ns, n = 10).

Рис. 6.

Зависимость водного потенциала полуденных листьев от площади поверхности венчика для растений вида Polemonium viscosum. Растения, цветущие в местах обитания круммхольца (a) и тундры (b), были измерены летом 1998 г. Потенциал воды в листьях показал значительную взаимосвязь с площадью поверхности венчика в среде обитания крумхольца (показана линия регрессии; P <0,002, n = 10), но не в тундровой среде (ns, n = 10).

Эти данные подтверждают один аспект гипотезы о стоимости ресурсов: маленькие, менее заметные цветы действительно снижают физиологический стресс, связанный с размножением в периоды нехватки ресурсов. Полученные данные также пролили новый свет на меньший размер венчика у P. viscosum около линии леса : в засушливых условиях, связанных с более ранним графиком цветения растений круммхольца, меньшие венчики могут сделать растения менее уязвимыми не только для врагов цветов, но и к водному стрессу во время цветения (рис. 3).Эти преимущества уменьшенного размера венчика в сочетании с доступностью альтернативных насекомых-опылителей на низких высотах могут помочь компенсировать недостаток, который испытывают скайпилоты с мелкими цветками при привлечении шмелей-опылителей.

Для окончательной проверки гипотезы о стоимости ресурсов необходимо также оценить демографические последствия получения больших эффектных цветов в условиях нехватки ресурсов. Гипотеза предсказывает, что при нехватке ресурсов стресс, связанный с выращиванием и поддержанием привлекательных цветов, приведет к снижению выживаемости или воспроизводства.Например, Кэмпбелл (1997) обнаружил отрицательную генетическую корреляцию между шириной венчика и выживаемостью у I. aggregata. Этот результат предполагает, что компромисс на основе ресурсов между выделением для привлечения опылителей и выживанием играет роль в эволюции размера венчика у этого вида.

В скайпилотах демографические последствия, предсказанные моделью затрат на ресурсы, можно было бы изучить, подвергая случайно выбранные растения либо низкой, либо высокой доступности ресурсов во время цветения и отслеживая их выживание и воспроизводство в будущем.Мы проводим полевой эксперимент такого рода с растениями-скайпилотами, поливая людей по-разному, чтобы приблизиться к графику среднего количества осадков в июне (засушливый) или июль (влажный) на горе Пенсильвания. Если гипотеза о стоимости ресурсов верна, то взаимосвязь между размером цветка и будущими компонентами пригодности должна сильно зависеть от наличия воды, а при обработке засухи проявляется отрицательная взаимосвязь. Этот прогноз предполагает, что растения при обработках с низким и высоким поливом имеют одинаковую начальную стадию с точки зрения размера и возраста вегетации.В противном случае изменение размера цветка в зависимости от стадии может замаскировать генетически обусловленные различия в размере цветка у отдельных особей и ограничить возможность определения демографической стоимости распределения цветков.

Выше шкалы популяций гипотеза о стоимости ресурсов для поддержания генетической изменчивости в размере цветка поддается сравнительному подходу, который противопоставляет цветочные черты сестринских видов или подвидов, которые занимают ксерические и мезические среды обитания (т. Е. Восточные и западные склоны Континентальный водораздел).Гипотеза о том, что неоднородность ресурсов обеспечивает шаблон, опосредующий эффективность опосредованного опылителями отбора на размер цветка, будет поддержана, если будет обнаружено, что линии, характеризующиеся небольшими незаметными цветами, занимают места обитания, в которых растения обычно испытывают ресурсный стресс во время цветения. В популяциях скайпилотов, распределенных в продольном направлении вдоль Скалистых гор, размер цветка уменьшается с севера на юг по градиенту возрастающей засушливости от северного Колорадо до Аризоны (Galen et al.1987). Аналогичным образом, популяции Clarkia xantiana (полевой цветок южной Сьерра-Невады) в более жарких и засушливых местообитаниях имеют более мелкие цветы, которые с большей вероятностью самоопыляются, чем у популяций в более мезических средах обитания (Eckhart et al. 1998, Runions и Geber 1998). Такая связь небольшого размера цветка и засухи также обнаруживается у ряда других однолетних видов растений, у которых она коррелирует с различиями в системе спаривания между популяциями засушливых и мезических местообитаний (Guerrant 1989).Хотя нельзя исключать и другие гипотезы, эти географические закономерности предполагают, что среди географически изолированных популяций поддержание вариативности формы и размера цветков связано с неоднородностью ресурсов.

Новая целостная структура для эволюции формы цветка

Неудивительно, что экологи-репродуктологи растений до недавнего времени имели узкий взгляд на эволюцию цветков, сосредоточивая внимание почти исключительно на процессе опыления. В конце концов, опыление - это уникальное событие для цветов, которое определяет цветковые растения или покрытосеменные как группу.Но сосредоточение внимания на половых функциях цветов и роли опылителей в опосредовании полового размножения имеет два недостатка. Этот фокус упускает из виду как другие важные функции цветочных органов, так и физиологическую интеграцию цветов с вегетативным телом растения.

Ученые, изучающие функциональную экологию вторичной химии растений, пришли к аналогичной точке 20 лет назад, когда разнообразие вторичных химических веществ рассматривалось только в связи с давлением травоядных (теория видимости; Feeny 1976, Rhoades and Cates 1976).Считалось, что вторичная химия растений отражает легкость, с которой растения могут быть обнаружены травоядными насекомыми. Различия между средами обитания в доступности таких ресурсов, как углерод или азот, которые являются строительными блоками вторичной защиты, игнорировались. Теория видимости хорошо предсказывает межвидовые вариации вторичной химии в некоторых растительных сообществах, но не может объяснить закономерности в других (Howe and Westley 1988). Кардинальные изменения в этой дисциплине произошли, когда Coley (1983) и Coley et al.(1985) опубликовали статьи, в которых подчеркивались теоретические и эмпирические связи между вторичной химией растений и доступностью ресурсов. Показывая, как защита растений может развиваться в зависимости от основных ресурсов, а также от давления травоядных, работа Коли предоставила мощный трамплин для понимания диверсификации химических веществ растений. Точно так же наше понимание эволюции цветков может выиграть от более целостного подхода к функциям цветка, который включает не только взаимоотношения растений и опылителей, но и потребности в ресурсах для развития и поддержания цветков.

Очевидно, что гипотезы о функциональном значении цветочных вариаций не исключают друг друга; как показали исследования P. viscosum, несколько экологических сил могут действовать на цветы одновременно. Опылители, враги и неоднородность ресурсов, по-видимому, действуют одновременно в отборе по размеру и форме цветка в этой системе и, по крайней мере, в одной другой системе, которая подверглась сопоставимому долгосрочному исследованию ( I. aggregata; Brody 1992, Campbell 1997). .Недавно О'Коннелл и Джонстон (1998) также сообщили, что масштабы отбора по размеру цветка от насекомых-опылителей заметно различаются в зависимости от микроместообитаний в популяции орхидеи розовой женской тапочки, Cypripedium acaule. Хотя эти примеры все еще немногочисленны, они указывают на необходимость более плюралистического взгляда на естественный отбор цветочных признаков.

Есть многообещающие признаки того, что экологи-репродуктологи растений охватывают более широкие новые перспективы: недавно в выпуске журнала Ecology была выявлена ​​связь между опылением и травоядными (Strauss and Armbruster 1997).Такие исследования могут стать идеальной ареной для рассмотрения гипотезы о стоимости ресурсов, поскольку травоядные животные, избирательно уменьшая площадь листьев, по существу создают гетерогенность ресурсов (фотосинтата) в популяциях растений. Абиотическая среда также получает признание как источник отбора по репродуктивным признакам. Например, исследования коррелированной эволюции физиологических и репродуктивных признаков проливают новый свет на эволюцию гендерных различий, немалая часть которых связана с изменениями морфологии цветков (Laporte and Delph 1996, Dawson et al.1998, Доусон и Гебер 1999).

В этой статье я предположил, что наличие ресурсов может влиять на эффективность опосредованного опылителями отбора в увеличении размера цветка. Альтернативный и малоизученный способ, которым абиотическая среда может влиять на эволюцию размера или формы цветка, - это воздействие естественного отбора на процессы развития, лежащие в основе роста и дифференциации цветов. Например, маленькие цветы могут отражать историю отбора на сокращенное время развития в период вегетации, характеризующийся быстро ухудшающимися условиями окружающей среды (Geurrant 1989, Eck-hart et al.1998, Runions and Geber 1998). Путем выяснения того, как абиотический стресс, как источник отбора для процессов развития, влияет на эволюцию формы и размера цветка, такое новое исследование может пролить свет не только на то, почему, но и как цветы появляются.

Благодарности

Я благодарю Ребекку А. Шерри, Эми Б. Кэрролл, Джули А. Хаддл, Лию Дадли и Джессику Куба за помощь в полевых условиях и в лаборатории. Томаш Вика, Винс Экхарт, Моника А. Гебер и четыре анонимных рецензента предоставили полезные обсуждения и комментарии к рукописи.Средства для этого исследования были предоставлены междисциплинарной группой растений Университета Миссури-Колумбия и грантом Национального научного фонда № DEB-9508741.

Цитированная литература

.

1993

.

Опосредованный опылителями отбор по цветочным признакам в синтетической популяции Senecio integrifolius (Asteraceae)

.

Ойкос

66

:

72

-

79

.

.

1997

.

Репродуктивное усилие и цветочный фотосинтез у Spiranthes cernua (Orchidaceae)

.

Американский журнал ботаники

84

:

769

-

780

.

.

1996

.

Эволюция морфологии и функции цветков: интегративный подход к адаптации, ограничению и компромиссу в Dalechampia (Euphorbi-aceae)

.Страницы

241

-

272

в , ред.

Цветочная биология

.

Нью-Йорк

:

Chapman & Hall

.

.

1994

.

Репродуктивное распределение у гермафродитов и женских растений Sidalcea oregana ssp. spicata (Malvaceae) в четырех валютах

.

Американский журнал ботаники

81

:

433

-

438

.

.

1991

.

Экология и генетика приспособленности лесных растений. I. Неоднородность окружающей среды, измеренная с помощью испытаний эксплантатов

.

Экологический журнал

79

:

663

-

685

.

.

1985

.

Альпийский

. Страницы

41

-

65

в , ред.

Физиологическая экология североамериканских сообществ растений

.

Нью-Йорк

:

Chapman & Hall

.

.

1992

.

Выбор к кладке яиц хищником перед расселением семян (Hylema sp.). I. Соответствие с опылителями колибри и роль размера, плотности и морфологии цветков

.

Экология

91

:

56

-

62

.

.

1991

.

Влияние цветочных признаков на последовательные компоненты приспособленности Ipomopsis aggregata

.

Американский натуралист

137

:

713

-

737

.

.

1996

.

Эволюция цветочных признаков у растений-гермафродитов: полевые измерения наследуемости и генетических корреляций

.

Evolution

50

:

1442

-

1453

.

.

1997

.

Генетические и экологические вариации жизненных характеристик монокарпического многолетника: полевой эксперимент продолжительностью в десять лет

.

Evolution

51

:

373

-

382

.

.

1983

.

Травоядность и защитные свойства древесных пород в низинном тропическом лесу

.

Экологические монографии

53

:

209

-

233

.

.

1985

.

Доступность ресурсов и защита растений от травоядных

.

Наука

230

:

895

-

899

.

.

1996

.

Влияние размера и количества цветков на посещаемость опылителями дикого редиса, Raphanus raphanistrum

.

Экология

105

:

509

-

516

.

.

1996

.

Измерения естественного отбора по цветочным признакам дикой редьки {{Raphanus raphanistrum) . I. Отбор через прижизненный женский фитнес

.

Evolution

50

:

1127

-

1136

.

.

1991

.

Частотно-зависимый отбор и адаптивные поверхности для цветочных комбинаций: опыление Polemonium viscosum

.

Американский натуралист

138

:

1342

-

1353

.

.

1950

.

Род Polemonium [Tournefort] L. Публикации по ботанике Калифорнийского университета

23

:

209

-

282

.

.

1999

.

Половой диморфизм в физиологии и морфологии

. Страницы

175

-

215

в , ред.

Пол и половой диморфизм цветковых растений

.

Берлин / Гейдельберг (Германия)

:

Springer-Verlag

.

.

1998

.

Физиология, филогения и адаптация гавайских растений

.

Бюллетень Экологического общества Америки

79

:

8

.

.

1996

.

Диморфизм размера цветка у растений с однополыми цветками

. Страницы

217

-

240

в , ред.

Цветочная биология

.

Нью-Йорк

:

Chapman & Hall

.

.

1998

.

Элементы управления развитием во время цветения у Clarkia (Onagraceae)

.

Американский журнал ботаники

83

:

81

.

.

1975

.

Водные отношения отдельных видов растений в альпийской тундре, Колорадо

.

Экология

56

:

370

-

380

.

.

1993

.

Пыльниковая головня у Silene dioica: Различия в морфологии цветков и закономерностях отложения спор

.

Ойкос

68

:

207

-

216

.

.

1994

.

Влияние воды на фотосинтез Bistorta vivípara: Важность водных отношений и азота в листьях в двух сообществах, Пайкс-Пик, Колорадо, США

.

Исследования в Арктике и Альпах

26

:

29

-

34

.

.

1976

.

Завод одежды и химической защиты

.

Последние достижения в фитохимии

10

:

1

-

40

.

.

1994

.

Количественная генетика дивергенции системы спаривания в комплексе видов желтых обезьян

.

Наследственность

73

:

422

-

435

.

.

1983

.

Воздействие муравьев-воров нектара на набор семян в морфах цветочного запаха Polemonium viscosum

.

Ойкос

41

:

245

-

249

.

.

1996а

.

Скорость развития цветков: адаптация к опылению шмелями в альпийском полевом цветке, Polemonium viscosum

.

Evolution

50

:

120

-

125

.

.

1996b

.

Эволюция цветочной формы: выводы из альпийского полевого цветка, Polemonium viscosum (Polemoniaceae)

. Страницы

273

-

291

в , ред.

Цветочная биология

.

Нью-Йорк

:

Chapman & Hall

.

.

1999

.

Цветы и враги: хищничество муравьев-нектарников в связи с изменением цветочной формы альпийского полевого цветка, Polemonium viscosum

.

Ойкос

85

:

426

-

434

.

.

1980

.

Запах и цвет, полиморфизм цветков и биология опыления в Polemonium viscosum Nutt

.

Американский натуралист из Мидленда

104

:

281

-

289

.

.

1987

.

Поведение и отбор шмелей по размеру цветка в небе, пилот, Polemonium viscosum

.

Экология

74

:

20

-

23

.

.

1987

.

Опыление в морфах цветочного аромата Polemonium viscosum: Механизм разрушительного отбора на цветках размером

.

Evolution

41

:

599

-

606

.

.

1993

.

Плодолистики как листья: удовлетворение углеродных затрат на воспроизводство альпийского лютика

.

Экология

95

:

187

-

193

.

.

1999

.

Цветы - раковина или смеситель физиологичны? Стоимость и корреляты водопользования цветами Polemonium viscosum

.

Экология

118

:

461

-

470

.

.

1950

.

Защита семяпочек у цветковых растений

.

Evolution

4

:

179

-

201

.

.

1963

.

Муравьи Колорадо

.

Боулдер (Колорадо)

:

University of Colorado Press

.

.

1989

.

Раннеспелость, мелкие цветки и автогамия: связь в развитии?

Страницы

61

-

84

дюймов , ред.

Эволюционная экология растений

.

Боулдер (Колорадо)

:

Westview Press

.

.

1984

.

Опыление и хищничество семян перед распространением: Чистое влияние на характеристики воспроизводства и соцветия у Ipomopsis aggregata

.

Экология

63

:

405

-

409

.

.

1998

.

Сезонная динамика воспроизводства самок и самцов-первогодок у Silene dioica

.

Международный журнал растениеводства

159

:

958

-

967

.

.

1996

.

Цветочные черты и адаптация растений к насекомым-опылителям: подход адвоката дьявола

. Страницы

65

-

87

в , ред.

Цветочная биология

.

Нью-Йорк

:

Chapman & Hall

.

.

1997

.

Шпоры цветочного нектара и разнообразие

.

Международный журнал наук о растениях

158

(

Приложение

):

S81

-

S88

.

.

1988

.

Экологические отношения растений и животных

.

Нью-Йорк

:

Oxford University Press

.

.

1996

.

Подвижность Impatiens capensis цветков: влияние на отложение пыльцы и кормление колибри

.

Экология

105

:

243

-

246

.

.

1998

.

Ограбление нектара в Ipomopsis aggregata: Влияние на поведение опылителей и приспособленность растений

.

Экология

116

:

519

-

527

.

.

1997

.

Опыление длинноязычными мухами и эволюция длины цветковых шпор в комплексе Disa draconis (Orchidaceae)

.

Evolution

51

:

45

-

53

.

.

1985

.

Дифференциальные затраты на половое и вегетативное размножение в популяциях земляники

.

Экология

66

:

394

-

403

.

.

1998

.

Влияние изменения размера лепестков на репродуктивный успех самок, опосредованный опылителями / семенами-хищниками oí Hibiscus moscheutos

.

Экология

117

:

70

-

79

.

.

1996

.

Специфическая для пола физиология и отношения источник-поглотитель у двудомного растения Silene latifolia

.

Экология

106

:

63

-

72

.

.

1996

.

Влияние цветочно-травоядных растений пастернака (Oecophoridae: Depressaria pastinacella Duponchel) на опыление и приспособленность дикого пастернака (Apiaceae: Pastinaca sativa L.)

.

Американский натуралист из Мидленда

136

:

407

-

412

.

.

1981

.

Ястребиные ястребы и географические узоры цветочных вариаций Aquilegia caerulea

.

Evolution

35

:

763

-

777

.

.

1992

.

Наследственность цветочных признаков многолетнего полевого цветка, Penstemon centranthifolius

.

Наследственность

71

:

185

-

192

.

.

1998

.

Выбор опылителей, количественная генетика и предсказанные эволюционные реакции цветочных признаков Penstemon centranthifolius (Scrophulariaceae)

.

Международный журнал растениеводства

159

:

331

-

337

.

Национальный центр климатических данных

.

1998 год

.

Национальный центр климатических данных

. www.ncdc.noaa.gov> (май 1999 г.).

.

1988

.

Эволюция цветков с глубокими трубками венчика

.

Природа

334

:

147

-

149

.

.

1977

.

Водные отношения цветения Агава пустынная

.

Ботанический вестник

138

:

1

-

6

.

.

1988

.

Влияние муравьев-воров нектара на репродуктивный успех oiFrasera speciosa (Gentianaceae)

.

Американский натуралист из Мидленда

120

:

331

-

336

.

.

1981

.

Засухоустойчивость и водопользование растениями в альпийском топографическом уклоне

.

Экология

50

:

325

-

331

.

.

1998

.

Успешное опыление самцов и самок обманчивой орхидеи, селекционное исследование

.

Экология

79

:

1246

-

1260

.

.

1982

.

Рост альпийских растений в условиях контролируемой засухи

.

Исследования в Арктике и Альпах

14

:

189

-

194

.

.

1992

.

Биология щелочного нектара в пурпурном зубном сусле {{Lathraea clandestina): Защита наземного уровня

.

Биологический журнал Линьнянского общества

45

:

373

-

388

.

.

1998

.

Роль муравьев как посетителей цветов: экспериментальный анализ трех видов альпийских растений

.

Ойкос

83

:

36

-

46

.

.

1993

.

Контроль частоты встречаемости растений на градиенте окружающей среды: влияние абиотических переменных, соседей и хищников на мятлик луговой и мятлик луговой (злаковые)

.

Канадский ботанический журнал

71

:

592

-

597

.

.

1976

.

К общей теории химии против травоядных растений

.

Последние достижения в фитохимии

19

:

168

-

213

.

.

1990

.

Доказательства экотипов опыления желтой бахромчатой ​​орхидеи, Platanthera ciliaris

.

Evolution

44

:

121

-

133

.

.

1982

.

Экологическое воздействие пчел-нектарников и колибри-опылителей на тропический куст

.

Экология

63

:

354

-

360

.

.

1998

.

Гетерохронический сдвиг, приводящий к самоопылению у Clarkia xantiana ssp. парвифлора

.

Американский журнал ботаники

85

:

51

.

.

1984

.

Различия среди посетителей цветочных растений в способности опыления: восстановление специализации мутуализма

.

Наука

225

:

519

-

521

.

.

1995

.

Типы посещений опылителей, цветочные награды и вероятность передачи Micro-botryum violaceum , венерического заболевания растений

.

Экологический журнал

83

:

189

-

198

.

.

1997

.

Пыльниковая головня у Dianthus Silvester (Caryophyllaceae): естественный отбор по цветочным признакам

.

Evolution

51

:

383

-

392

.

.

1998

.

Изменение положения яичников от нижнего к верхнему у Haemodoraceae: данные из онтогенеза цветков

.

Международный журнал растениеводства

159

:

466

-

479

.

.

1986

.

Сравнительная репродуктивная биология альпийских двулетних и многолетних горечавок (Gentiana: Gentianaceae) в Калифорнии

.

Американский журнал ботаники

73

:

39

-

47

.

.

[1793] 1972 год

.

Das Entdeckte Geheimniss der Natur in der Befruchtung der Blumen I. Vieweg sen., Bau und in der Befruchtung der Blumen I. Vieweg sen

. ;

Нью-Йорк

:

Велдон и Уэсли Кодикот

.

.

1990

.

Естественный отбор и отнесение к воспроизводству

.

Лекции по математике и естествознанию

22

:

1

-

50

.

.

1991

.

Последствия цветочной изменчивости для мужского и женского воспроизводства в экспериментальных популяциях дикого редиса, Raphanus sativus L

.

Evolution

45

:

268

-

280

.

.

1994

.

Изменения в растительности и плодородии почвы в зависимости от предсказуемого градиента таяния снега в районе хребта Москито, Колорадо, США

.

Исследования в Арктике и Альпах

26

:

364

-

374

.

.

1970

.

Адаптивное излучение репродуктивных характеристик у ангосеменных растений.I. Механизмы опыления

.

Ежегодный обзор экологии и систематики

1

:

307

-

326

.

.

1974

.

Цветковые растения: Эволюция выше уровня вида

.

Кембридж (Массачусетс)

:

Belknap Press of Harvard University Press

.

.

1997

.

Соединение травоядных и опыление - новые взгляды на экологию и эволюцию растений и животных

.

Экология

78

:

1617

-

1618

.

.

1996

.

Внекорневая травоядность влияет на характеристики цветов и привлекательность растений для опылителей: влияние на приспособленность мужских и женских растений

.

Американский натуралист

147

:

1098

-

1107

.

.

1985

.

Фотосинтетическая активность бутонов апельсина "Валенсия" (Citrus sinensis [L.] Osbeck)

.

Физиология растений

78

:

420

-

423

.

.

1996

.

Обобщение в системах опыления и почему это важно

.

Экология

77

:

1043

-

1060

.

.

1990

.

Фотосинтез в цветках Petunia hybrida: Низкий C0 2 поток и скоординированное сокращение между фотосинтетическими системами

. Страницы

417

-

419

в , изд.

Современные исследования фотосинтеза IV

.

Дордрехт (Нидерланды)

:

Kluwer Academic Publishing

.

.

1995

.

Выбор для успешного опыления и механическая подгонка цветов Impatiens вокруг тел шмелей

.

Биологический журнал Линнеевского общества

55

:

355

-

383

.

.

1996

.

Как расходятся цветы?

Страницы

88

-

111

дюймов , ред.

Цветочная биология

.

Нью-Йорк

:

Chapman & Hall

.

.

1994

.

Временные и пространственные вариации наследуемости и генетических корреляций между цветочными признаками Raphanus sativus , дикого редиса

.

Наследственность

73

:

298

-

308

.

Заметки автора

© 1999 Американский институт биологических наук.

Репродукция растений | Давайте поговорим о науке

Растения размножаются разными способами. Самые примитивные представители царства растений, зеленые водоросли, воспроизводят бесполым путем (потомство имеет только одного родителя) путем деления (расщепление). Другие растения могут воспроизводиться посредством бесполого процесса, называемого фрагментацией , (разрушение). Остальные растения воспроизводят половым путем (потомство с родителями от каждого пола), высвобождая гамет (репродуктивные клетки).Мужские репродуктивные клетки называются спермой , а женские репродуктивные клетки - яйцеклетками. Далее мы рассмотрим некоторые из различных типов репродуктивных органов, используемых растениями.

Новые растения, растущие вдоль края листа (Источник: Marshman [CC-BY-SA 3.0] через Wikimedia Commons).

Споры

Споры - это репродуктивные клетки, которые способны развиваться в новую особь без слияния с другой клеткой (в отличие от этого, семена образуются, когда мужские и женские гаметы соединяются вместе).В микроскопической споровой клетке есть все, что нужно для того, чтобы вырасти в многоклеточное растение, и при благоприятных условиях клетка будет делиться и расти. Споры растений можно найти на не семенных растениях, включая зеленые водоросли, мхи и папоротники. Часто споры располагаются на нижней стороне листьев и переносятся ветром или дождем на новое место. Споры, в отличие от семян, с меньшей вероятностью будут съедены животными, но они подвержены риску употребления бактерий и грибов.

Цветы

Цветы - это то, что делает цветущие растения цветущими! Цветы обеспечивают механизмы для сперматозоидов, чтобы найти яйцеклетки, что приводит к оплодотворению и развитию семян.

Части цветка (давайте поговорим о науке, используя изображение Clker-Free-Vector-Images с Pixabay).

Внешние части цветка, которые обычно окружают остальную часть цветка, представляют собой зеленые структуры, называемые чашелистиками . Внутри чашелистиков находятся лепестка , которые обычно разноцветные. Лепестки на цветках - это также модифицированные листья, которые выполняют ту же функцию, что и прицветники. Далее идут тычинки , каждая из которых содержит нить, увенчанную производящими пыльцу клетками.Самая внутренняя часть цветка - плодолистик , в котором находится завязь (там, где расположены яйца). Пыльца другого цветка должна попасть в завязь и оплодотворить семяпочку, чтобы семя начало развиваться.

Семена

Семена - это зародышевых, (незрелых) растений, заключенных в защитную оболочку семян. Семена часто содержат питательные вещества, хранящиеся в эндосперме , который богат маслом, крахмалом и белком. семена могут быть рассеяны (отправлены в новые места) ветром (могут быть более легкими или структурированными для переноса по воздуху), водой (могут плавать, чтобы их можно было дрейфовать по рекам) или животными (могут иметь зазубрины, чтобы цепляться за животное) мех или могут быть съедены и распространены через помет животных).Семена представляют собой более эволюционно развитую форму размножения растений, чем споры, и присутствуют как у голосеменных, так и у покрытосеменных растений.

У голосеменных семян семена покрыты чешуей шишек, тогда как у покрытосеменных семена покрываются мясистыми или твердыми плодами.

Конусы

Шишки - это части хвойных пород, содержащие репродуктивные структуры. Женские шишки (A) производят семяпочки, а мужские шишки (B), которые намного меньше и не так заметны, производят пыльцу (которая видна в виде желтоватого порошка).

Шишки Pinus Resinosa . Конус слева (A) - женский, а конусы справа (B) - мужские (Источники: (A) timmenzies [CC BY-SA] через Wikimedia Commons и (B) Деннис Фернкес [общественное достояние]) через Wikimedia Commons).

Семяпочка, оплодотворенная пыльцой, становится семенем. У большинства видов хвойных мужские и женские шишки появляются на одном и том же растении, женские - на более высоких ветвях, а мужские - на нижних. Это необходимо для улучшения перекрестного оплодотворения (оплодотворения пыльцой другого растения) и предотвращения самоопыления (оплодотворения собственной пыльцой).Крошечная легкая пыльца одного хвойного дерева с большей вероятностью будет унесена ветром к женским шишкам другого хвойного дерева, чем вверх, в свои женские шишки.

Фрукты

Плод - результат созревания одного или нескольких цветков, поэтому он встречается только у покрытосеменных растений. В кулинарии фрукт - это любой сладкий на вкус растительный продукт. Однако в растениеводстве ( ботаника ) плод считается созревшей завязью семенного растения, которая содержит его семена. У цветковых растений по мере развития семени его завязь начинает созревать, и стенка завязи, называемая околоплодником , становится мясистой (как у ягод и яблок) или образует твердую внешнюю оболочку (как у орехов).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *