Скандальная правда о сексуальной жизни растений (СИ) - Аллаби Майкл

Производство пыльцы начинается в пыльниках, которые возникают в виде массы одинаковых клеток. По мере созревания цветка клетки дифференцируются — некоторые из них[11] делятся дважды, так что одна клетка в итоге становится четырьмя, но каждая из этих четырех содержит только один набор хромосом. Это — микроспоры, при делении которых образуются пыльцевые зерна из двух или трех клеток. Другие клетки в пыльнике образуют внутреннюю стенку самого пыльника. У цветковых растений каждое пыльцевое зерно состоит из трех клеток[12]: трубчатой (вегетативной) клетки, содержащей собственное клеточное ядро, и двух спермиев, причем эти три клетки заключены и во внутреннюю стенку, интину, и во внешнюю — экзину. Поры в экзине находятся там, где ее слой тоньше, чем в других местах. Если пыльцевое зерно приземляется на рыльце и прилипает к нему или захватывается им, то оно прорастает через одну из пор или борозд, образуя пыльцевую трубку, и проникает в женский орган цветка.

Полностью сформировавшаяся и созревшая пыльца теперь готова к действию. Если она хочет рассеяться по ветру, то придется подождать его дуновения. Переносимые им зерна пыльцы небольшие, размером от 0,002 до 0,006 миллиметра, и они не соединяются друг с другом в процессе перемещения. Они дрейфуют по ветру, пока не приземлятся на нужное растение. Или не исчезнут в чьем-нибудь носу.

Маленькие и легкие, пыльцевые зерна путешествуют поодиночке. Даже если в природе и существовал бы вид, способный ловить и поглощать их в воздухе, его представителям вряд ли стоило бы ими питаться. Но до полета они все же рискуют стать обедом. Например, насекомые, посещающие мужские цветки одного из видов бамбука, питаются исключительно пыльцой. Вполне возможно, что при этом часть пыльцы прилипает к их туловищам, но они настолько невоспитанны, что полностью игнорируют женские цветки, — и потому растению, увы, от этого не легче.

Всегда есть вероятность, что летающие пыльцевые зерна могут столкнуться с насекомым, прежде чем достигнут другого растения, и осесть на его туловище. Насекомые часто несут статический электрический заряд, и другая вероятность заключается в том, что зерна притягиваются к ним во время их полета сквозь облако пыльцы.

Насекомые опыляли самые первые цветковые растения. Но есть на планете такие места, где насекомых мало и они далеко друг от друга. Чтобы справиться с этой проблемой, растения стали давать обоеполые цветки и опылять себя сами. Опыление ветром стало прекрасной альтернативой, но только тогда, когда растения научились производить пыльцу, которая не слипается в тяжелые для воздуха комки.

Есть еще одна проблема, с которой сталкиваются растения. Многие животные едят пыльцу, и люди не исключение. Вы можете купить пыльцу, продаваемую в качестве пищевой добавки, и потреблять ее как основную пищу. К минусам такого способа питания можно отнести дороговизну — просто представьте, какое количество пыльцы нужно человеку в день.

Пчелы и другие насекомые-опылители собирают комки слипшейся пыльцы, но некоторые виды орхидей и молочаев — всего около 25 000 видов растений — нашли способ им помочь. Конечно, на самом деле они помогают не насекомым, а самим себе. Их цель состоит в том, чтобы убедиться: посетители уходят с самым тяжелым грузом пыльцы, который могут взвалить на себя, и способ обеспечить это — работать над липкостью зерен. Растения делают это по-разному, есть несколько вариаций на тему. Сама тема состоит в том, что цветок упаковывает свои склеенные в комки пыльцевые зерна, вместо того чтобы производить непредсказуемо меняющееся количество отдельных пыльцевых зерен. Эти комочки пыльцы называются поллинием.

Каждый поллиний имеет внешний липкий диск, прилипающий к насекомому — обычно мотыльку или бабочке. Насекомое улетает вместе с этим грузом к следующему растению, где поллиний попадает в бороздку на рыльце, откуда его пыльцевые зерна оплодотворяют цветок; в это время поллиний второго цветка прилипает к насекомому, чтобы быть перенесенным к следующему растению. Эта система буквально очаровала Чарльза Дарвина, который описал ее в 1862 году в книге «Опыление у орхидных», изданной под полным описательным заголовком «О различных способах, с помощью которых британские и иностранные орхидеи оплодотворяются насекомыми, и о хороших эффектах от скрещивания».

Вы наверняка уже поняли, что поллиний избавляет всех от множества хлопот. Растение уверено, что посетившее его насекомое заберет весомый груз пыльцевых зерен в обмен на высокое содержание нектара, а насекомое не испытывает ни малейших неудобств. Некоторые поллинии твердые, некоторые мягкие, они могут быть булавовидными или сжатыми с боков. У многих растений они встречаются в парах, скрепленных вместе.

Два поллиния Orchis mascula на заостренных кончиках карандашей. Рисунок А показывает поллиний при первом прикреплении. Рисунок В показывает его после сжатия. Иллюстрация из книги Ч. Дарвина «О различных способах, с помощью которых британские и иностранные орхидеи оплодотворяются насекомыми, и о хороших эффектах от скрещивания» (Джон Мюррей, Лондон, 1862)

Посмотрите внимательно: поллинии достаточно большие, чтобы их увидеть. Вам понадобится мощный микроскоп, чтобы разглядеть одно пыльцевое зерно, но, как показывают рисунки Дарвина, вы вполне можете заметить поллинии орхидных на кончиках заточенных карандашей.

Все это предполагает, что пыльники раскалываются продольно, обнажая липкие комки пыльцы внутри. Но есть растения, у которых этот принцип не работает. Решив усложнить себе и насекомым жизнь, они запечатывают пыльники, оставляя лишь крошечную пору на самом конце трубки. Столкнувшись с пыльниками такого типа, потенциальный опылитель может быть сбит с толку. Это же явно пыльник, и внутри есть пыльца, но как же до нее добраться? Но еще веселее тот факт, что растения с трубчатыми пыльниками не производят нектар, так что насекомое получает или пыльцу, или ничего.

Когда насекомое впервые сталкивается с таким пыльником, оно понятия не имеет, что с ним делать, и тратит значительное время на изучение цветка, пока наконец не разгадает его секрет. Что нужно сделать, так это принять правильное положение и двигать крыльями так быстро, как только возможно. Такое с виду безобидное жужжание порождает чудовищную перегрузку, равную 30 g. Человек способен выдерживать такую нагрузку лишь в течение пары секунд. Эта сила выталкивает пыльцу через пору на кончике пыльника.

Пчела-галикта машет крыльями, чтобы отделить пыльцу от пыльников рексии (Rhexia mariana)

Конечно, только пчелы могут двигать крыльями достаточно быстро, чтобы это сработало, но, как ни странно, большинство из них этого не делают. Шмели и множество пчел помельче обладают такой способностью. На картинке изображена потовая пчела (семейство Halictidae), имеющая несколько меньшие размеры, чем медоносная.

Если вы мужское растение, то не хотите тратить пыльцы больше, чем нужно. Проблема в том, что, с вашей точки зрения, опыляющие насекомые, птицы, летучие мыши и животные, включая жирафов и обезьян, довольно глупы. Они без колебаний возьмут ваш генный материал, не оставляя вам абсолютно никакой гарантии, что передадут хотя бы каплю в нужный вам пестичный (женский) цветок. Все, что их интересует, — это бесплатный обед, а романтика их не волнует. Растения сообразительнее, чем полагает большинство людей, и они придумали, что можно с этим сделать.