Знаменитый шведский ученый Карл Линней, обладая кроме дара систематика еще и даром проницательного наблюдателя, заметил удивительное явление очередности цветения растений в продолжении суток. Это дало ему повод составить для своего родного города Упсалы, находящегося на 60° северной широты, цветочные часы, по которым можно определять время суток. В давние времена многие любители цветоводства увлекались цветочными часами Линнея, обычно создавая их в общественных местах, в парках, в ботанических садах. Конечно, пользоваться такими часами можно было только с известными ограничениями и поправками, так как растения цветут не все времена года.
Механизм цветения в точной зависимости от времени года и суток сложен и обусловлен влиянием на растение света, тепла, влажности и, по-видимому, наследственно закрепленного ритма.
Насекомые нагружаются пыльцой и переносят ее
Большинство цветков покрытосеменных растений содержит и тычинки и пестики. Такие цветки называются однодомными. Но есть растения, у которых одни цветки содержат только тычинки, тогда как другие — только пестики. Такие цветки называют двудомными. У однодомных растений пыльца может попадать на рыльце пестика того же цветка, то есть происходит самоопыление. У двудомных самоопыление исключено, и они без участия насекомых не могут быть оплодотворены. Все же и однодомные растения приспособлены для перекрестного опыления и при самоопылении или не дают семян, или дают их мало.
Большей частью насекомые пассивно нагружаются пыльцой, она сама по себе цепляется и застревает среди многочисленных волосков, покрывающих тело опылителя. Но не всегда. Первый членик челюстных щупалец упоминавшейся выше юкковой моли сильно удлинен, усажен густыми щетинками и может сворачиваться, подобно хоботу слона. При помощи этого миниатюрного хоботка бабочка захватывает цветень, скатывает его в шарик и прижимает к голове щупальцами. Этими же щупальцами, развернув их, бабочка запихивает цветень в рыльце пестика.
Наша медоносная пчела, другие виды общественных пчел, а также необыкновенно многочисленные и разнообразные виды одиночных пчел, в том числе и шмели, выкармливающие свое потомство столь высококачественными богатыми белками и витаминами продуктами, как цветень, облачены в волосатые костюмы с особыми щетинками, в изобилии покрывающими их тело.
В волосках легко застревает пыльца цветков, которая счищается щеточками, состоящими из располагающихся правильными рядами щетинок. Этой же цели также служат нежные и мягкие пуховки.
Пчелы счищают пыльцу и укладывают ее на голые площадки хитина — «корзиночки», окруженные рядами из крепких щетинок, поддерживающих ношу. Такие корзиночки для цветня располагаются у разных видов пчел на различных частях тела: на ногах, на брюшке. Но как бы тщательно пчелы ни укладывали свой урожай в корзиночки, а делают они это удивительно ловко, не теряя ни одной секунды, на их мохнатом костюмчике все равно остается часть пыльцы, которая и переносится на другие растения. Обилие пыльцы, выделяемой растением, с лихвой восполняет ее потерю, идущую на питание потомства соучастников брачных дел.
Впрочем, иногда пыльца настолько мелка, суха и рассыпчата, что пчелы предварительно смачивают ее выделяемыми из зоба нектаром или смолой, склеивая рыхлую кашу в комки и делая ее удобной для переноски. Некоторые из пчел переносят пыльцу на предварительно надгрызенный листочек растения, смачивая его поверхность вытекающим соком. Липкая пыльца легко скатывается в комочек, одновременно прочно приклеиваясь к волоскам тела мохнатых тружениц. Она может приставать и к насекомым с голым телом или едва покрытым редкими волосками. Итак, цветки привлекают насекомых цветом, ароматом, нектаром и пищевыми приманками. Они умеют нагрузить насекомое пыльцой, поручив ему перенос ее на цветки других стеблей своего вида. Но этим не исчерпывается вся связь цветка с насекомыми. Существует еще немало разнообразных приспособлений для того, чтобы эту пыльцу принять от насекомых, снять ее с них. Для этого пестик и рыльце расположены близко к пыльникам, так как выгрузка пыльцы происходит с тех же частей тела насекомого, на которые она перед этим попала. Чаще всего рыльце пестика занимает место пыльников, после того как они отдали пыльцу, увяли и расступились в стороны или изменили свое положение так, чтобы насекомое, прилетевшее на цветок, неизбежно к нему прикоснулось.
Цветки-убежища
Немало насекомых остается в цветках на ночь или на время непогоды, как в убежище. Кроме того, в цветках с глубоким ложем, таких, как колокольчик, ночью всегда заметно теплее, чем на открытом воздухе. Остаются в цветках на ночь даже шмели и некоторые одиночные пчелы, то есть те, кто имеет свой дом. Неутомимый труженик шмель, не теряя времени, ночует прямо в том цветке, где его застает ночь или прохлада. Маленькие жучки и пчелки охотно забираются в закрывающиеся на ночь цветки таких сложноцветных, как Крепиус грапдифлора. В пустынях Казахстана ранней весной при похолоданиях, сопровождаемых ветрами, многие насекомые прячутся в тюльпаны, а когда появляется солнце, то отогреваются в них.
Иногда насекомые остаются в цветке на несколько дней, лакомясь в них нектаром и цветнем, не желая расставаться с теплым, безопасным и богатым кормом убежищем. Так ведут себя мелкие жучки в цветках магнолий, горечавок и многих других растений. Для иных насекомых цветок не только стол и кров, но и место для воспитания потомства.
Некоторые ночные бабочки откладывают яйца на цветки растений семейства гвоздичных — слепца и дремы. Маленькие ночные бабочки рода диантоция лакомятся нектаром и откладывают в цветки яички, а посещая другие цветки, переносят на них пыльцу. Из яичек развиваются гусенички, которые питаются семяпочками и молодыми семенами, сидящими в полости завязи. Выросшая гусеничка прогрызает боковую стенку завязи и опускается на землю, где и окукливается. Семяпочек очень много, и, несмотря на то, что часть из них повреждается гусеничками, на растении все же созревает много семян.
У купальницы Троллиус эуропеус цветок закрытого типа. Маленькая муха Хиастохета тролли проникает между тесно прилегающими друг к другу листочками околоцветника, выпивает нектар и откладывает в некоторые семяпочки яички. Личинки, уничтожив семяпочку, уходят в почву. Растение мало страдает от такого паразитизма, так как у него много семян.
Род фикусов насчитывает около тысячи видов. У всех них опылители — мелкие осы. Они развиваются личинками в семенах. Взаимоотношения фикусов с этими осами очень сложны и разнообразны.
Некоторые маленькие дневные бабочки-голубянки лицена, опыляя излюбленные растения из семейств бобовых и розоцветных, откладывают яички в их цветки, а личинки питаются молодыми семенами. Таковы отношения между голубянкой Лицена гилас и перелетником Антиллис вильнерария, Лицена бэтика и пузырным деревом Колютеа арборесценс, между Лицена аркас и красноголовником Сангуисорба оффициналис. Так что многие насекомые фитофаги, личинки которых развиваются в цветках, вовсе не враги этих растений, а друзья, расплачивающиеся со своими кормильцами ценной услугой. Между тем энтомологи нередко забывают о таких отношениях, сложившихся в течение длительной взаимосвязанной эволюции насекомых и растений, и не утруждая себя сомнениями, относят таких опылителей, находящих в цветке кров для своего потомства, к заядлым вредителям.
Замечательным примером в этом отношении служит биология уже упоминавшейся юкковой моли, гусеницы которой развиваются на приносящей плоды юкке, произрастающей в Северной Америке. Этот пример в известной мере стал классическим и вошел во все учебники как энтомологии, так и ботаники.
Юкка образует соцветия в виде кисти. Раскрываясь вечером, они образуют широкий колокол. Каждый цветок цветет только одну ночь. Вокруг цветков юкки собираются целые рои крошечных, светлой с металлическим отблеском окраски, молей Пронута юккасела. Самка моли влезает в соцветие, захватывает цветень, склеивает его в шарик, прижимает к себе и тотчас перелетает на второй цветок. Здесь она длинным яйцекладом пробуравливает сбоку ткань пестика, откладывает в него яйцо, затем поспешно усаживается на вершину пестика и в его воронковидное рыльце запихивает пыльцу. Таким образом, моль не только устраивает свою детку, но проявляет еще и заботу об оплодотворении цветка. И не удивительно! В оплодотворенном цветке только и могут жить и развиваться гусенички. В одной завязи юкки находится около двух сотен семяпочек. Гусеница никогда не съедает и половины их, так что урожай семян остается вполне достаточным, и юкка от этого не страдает.
