|
ОПЛОДОТВОРЕНIЕ У ОРХИДЕЙ
Очеркъ В. П. Быкова
Альманах «Природа и люди» № 21, 1910 г.
Стр. 325
Каждому сколько-нибудь освоившемуся с ботаникою, известно, какую важную роль в плодоношении растений играют насекомые. Среди наших самых обыкновенных возделываемых растений есть такие, размножение которых просто невозможно без участия насекомых. Приведём в пример хотя бы наш клевер. Когда его в давние времена перевезли в Австралию, т. е. посеяли там его семена, выращенные в Европе, то клевер дал превосходный урожай травы и сена, - но семян не дал вовсе, и не давал их до тех пор, пока из Европы не перевезли в Австралию тех шмелей, которые, собирая мёд с клевера, попутно производят его оплодотворение.
Важнейшую роль в оплодотворении насекомые играют и у орхидных растений. Здесь из-за самого строения цветка совершенно невозможно оплодотворение без участия постороннего посредника. Для уяснения этого любопытного процесса у орхидных нелишне будет напомнить в общих чертах устройство цветка растений. Общий тип этого устройства – раздельнополый. Мужскими органами являются тычинки, обычно состоящие из ножки, несущей на своей вершине мешочки, пыльники, в которых зарождается и вызревает оплодотворяющая пыль. Женский орган – пестик; он состоит также из ножки, несущей на вершине часть, принимающую пыльцу – рыльце. Пыль передаётся через канал внутри ножки к завязи, лежащей внизу ножки; завязь оплодотворяется пыльцой и из неё развивается семя. Бывают рыльца без ножки, непосредственно сидящие на завязи, а бывают и тычинки почти или вовсе без нити с сидячими пыльниками. Но суть в том, что у огромнейшего большинства растений тычинки и пестики – органы раздельные, иногда развивающиеся в разных цветках на одном и том же растении, и иногда находящихся на разных растениях. У конопли, напр., одни кусты несут только женские цветы, дающие семя, а другие – только мужские цветы, дающие оплодотворяющую пыльцу, но не дающие семян (посконь).
Совсем иначе устроены цветы у орхидных. Обычно у растений этого семейства (вообще отличающегося роскошными цветами самых причудливых форм, из-за которых их и разводят любители и ценители) цветочный покров, околоцветник, состоит из шести частей, расположенных двумя рядами; три внешних соответствуют чашечке, а три внутренних – венчику. Средний лепесток венчика орхидных называется «губой» (labellum). Именно этот лепесток, часто отличающийся крупными формами, служит частью, придающей цветам орхидных их оригинальную прелесть. Почти у всех орхидных губа снабжена мешочком или длинной шпорой, в которой скапливается нектар, привлекающий на цветок насекомых. У иных орхидных части цветочного покрова спаяны между собой, и тогда кажется, что их число меньше шести, что венчик нераздельный, а цельный. Губа же, во всяком случае, выдаётся своей величиной и формой, и служит так сказать пристанью или приёмной для насекомых, посещающих цветок.
Но главная особенность орхидных - это строение их половых органов. У них тычинка срастается с пестиком, образуя сочетание, носящее в ботанике название гиностемия (gynostemium). Обычно тычинка в цветке только одна, реже их бывает две. Пыльник состоит из двух гнёзд, и в свою очередь срастается с особым отростком гиностемия. Он сидит на гиностемии либо своим концом (основанием), либо прилипает к нему боком, вдоль. У других цветковых растений пыль состоит из совершенно отдельных, свободных зёрнышек микроскопического размера – это сухой, распыляющийся порошок, откуда появилось и его название – пыльца. У орхидных же пыльца склеена особым липким веществом в комочки. Рыльце пестика, имеющее вид площадки, покрытой железками, находится снизу от пыльников, со стороны среднего лепестка (губы), а над рыльцем, у основания пыльника, имеется особый отросточек, так называемый «носок».
Вникнув в эьл строение цветка, легко понять, почему оплодотворение у орхидных без постороннего вмешательства абсолютно невозможно. Пыльца у них не сухая, не высыпается из пыльников, и потому не может «опудрить» находящееся под пыльником рыльце, не может быть перенесена ветром на другой цветок. Ветер, как известно, деятельный пособник опыления. Р. И. Шредер в своём известном труде «Русский Огород, питомник и плодовый сад» пишет: «Я много лет сряду наблюдал женский экземпляр пятитычиночной ивы (ива – двудомное растение, т. е. у ней женские цветы на одном дереве, а мужские – на другом), он находился на расстоянии более версты от ближайшего мужского экземпляра того же вида, но тем не менее ежегодно приносил во множестве спелые семена». Значит пыльцу с мужского дерева всегда благополучно доносило ветром до женского дерева. Ничего подобного у орхидных быть не может, у них надо, чтобы пыльца была снята более или менее энергичным трением, и потом перенесена на поверхность рыльца; тогда только и возможно оплодотворение. Как же всё это происходит в натуре?
Мы уже сказали, что пыльца орхидных слеплена в комочки, а комочки, в свою очередь, сгруппированы в общую массу, так называемый «поллиний»; от каждой пыльниковой кучки (представляющей собою всё целиком содержимое пыльника) идёт особый нитевидный усик, или хвостик (caudiculum), этот хвостик направляется к рыльцу и оканчивается на особом придатке рыльца, сеточке (retinaculum). Если осторожно поддеть булавкою или концом карандаша эту сеточку, то она отделится от рыльца, а вместе с ней отделятся и прикрепленные к ней пылинки. Именно это снятие пыльцы и перенос её на рыльце и производится насекомыми. Сеточка покрыта оболочкой, имеющей вид кармашка или сумочки (так называемая bursicula).Эта сумочка расположена у самого входа в нектарник, в ту кладовую, куда устремляется насекомое в поисках сочного мёда; невозможно проникнуть в нектарник, не задев за сумочку. Но сумочка так нежна, что рвётся от малейшего прикосновения, и тогда обнажается липкая поверхность сеточки. Насекомое прикасается к этой липкой поверхности, и его головка тотчас же смазывается клейким веществом, к которому при дальнейших движениях насекомого, делающего усилия чтобы проникнуть в хранилище нектара, плотно пристаёт масса пыли. Когда насекомое, забрав нектар, выпрастывает головку из глубины нектарника, поллинии оказываются плотно прилипшими к нему, к его головке, шее, плечам и к хоботку – насекомое вытягивает всё это и несёт к себе.
Теперь предположим, что насекомое со всем этим грузом перелетает на другой цветок той же орхидеи и углубляется в него за своей сладкой добычей. Что произойдёт? Если бы случилось так, что поллиний вместе со своим основанием остался на хоботке насекомого в вертикальном положении, то в то время, когда насекомое всунуло бы головку в другой цветок, пыльца попала бы прямо на то место, где и в этом цветке находятся пыльники, попала бы в гнездо пыльника этого цветка, и оплодотворения не произошло бы. Но дело заключается в том, что тот диск, на котором держатся поллинии, обладает способностью (вероятно от быстрого высыхания) сгибаться; будучи снят с места, он не более как через тридцать-сорок секунд перегибается так, что стоящие на нём поллинии оказываются уже торчащими вверх, а наклонившимися почти под прямым углом к прежнему положению. Когда же впоследствии насекомое прилетит на другой цветок, поллинии так уклонятся, что при проникновении гостя внутрь цветка толстый конец поллиния прямо упрётся в рыльце. Любители-натуралисты легко могут проверить этот факт, вооружившись обычным карандашом и сняв им поллинии любого из орхидных, предварительно, конечно, изучив строение цветка и удостоверившись в зрелости его половых органов.
Наши туземные орхидные (Malaxis, Orchis, Cypripedium, Microstylis, Liparis, Corallorhiza, Neottia, Listera, Goodyera, Epipogum, Cephalanthera, Epipactis, Herminium, Habenaria) требуют для своего оплодотворения участия насекомых. Из них те, которые снабжены шпоровидными, длинными и глубокими нектарниками, оплодотворяются бабочками – обладательницами длинного хоботка, а те, которые с короткими нектарниками – мухами или пчелами. Дарвин насчитал две дюжины (24) пород бабочек, на хоботках которых он находил поллинии орхидных. Но знаменитый натуралист, кроме туземных орхидных, изучил ещё оплодотворение у 45 тропических видов. В общем, картина оплодотворения одна и та же; но отдельные породы проявляют любопытные особенности в общей картине. Так, у Masdevallia fenestrata три доли чашечки сомкнуты и никогда не открываются, и потому внутрь цветка можно проникнуть только лишь через окошечки, словно природа тут прямо указывает то место, через которое насекомое должно проникнуть внутрь цветка для того, чтобы произвести оплодотворение. У австралийского орхидного Galeana, как только насекомое сядет на губу, она замыкается и держит гостя под замком до тех пор, пока он не сделает всё, что нужно растению.
На Мадагаскаре растёт одно из оригинальнейших орхидных – Angraecum sesquipedale, у которого имеются прелестные восковидные, белые цветы. Нектарник – шпорца, или лучше сказать целый хлыст, достигает 27-28 сантиметров длины! Нектар лежит на самом дне этого вместилища и, следовательно, такой длины должен быть и хоботок у бабочки, чтобы добраться до нектара. Пыльники снимаются только тогда, когда бабочка дотянется хоботком до самого донышка нектарника и высосет последнюю каплю нектара. Если бы случилось так, что эти бабочки исчезли, то вместе с ними вымерло бы на Мадагаскаре и это растение.
У Catasetum saccatum около губы виднеются какие-то два усика, один висячий, а другой – торчащий кверху. При прикосновении к этим усикам пыльники лопаются, и поллинии с силой выкидываются изнутри цветка, облепляя всё тело насекомого. Случалось так, что любители орхидей, разводившие эту породу, получали весь заряд пыльцы прямо себе в физиономию. Замечательно, что этот род - Catasetum – единственный из пока известных, в котором половые органы разделены: есть цветы только с тычинками, другие – только с рыльцами, а третьи – двуполые. Поначалу исследователи долго не могли распознать, что это одно и то же растение, и причисляли их к разным родам – растения с мужскими цветами называли Catasetum, с женскими – Monacanthus, а с двуполыми – Myanthus.
Ваниль, типичное орхидное, очень красивое, пахучее и притом очень прибыльное пряное растение, очень давно начали разводить в оранжереях, но оно не давало плодов, до тех пор, пока не вникли в процесс оплодотворения орхидных. С ванилью, значит, повторилась та же самая история, что и с клевером в Австралии, с той только разницей, что ваниль стали оплодотворять просто вручную. Но зрелость пыльцы длится здесь всего несколько часов, и надо не упускать благоприятного момента.
У нашего растения «Венерин башмачок» (Cyprippedium) устройство цветка несколько особенное: в нём нет сеточки (retinaculum), и у него имеется три спаянных рыльца. Его губа вздута в пузатый мешочек. Насекомые (пчёлки из рода Andrena) прилетают за нектаром, влезают в этот мешочек свободно, но вылезти из него могут не иначе, как задев за пыльники, с них они снимают поллинии и затем переносят их на другой цветок, где размазывают по рыльцам.
У роскошного тропического орхидного Coryanthes macrantha губа образует бассейн, постоянно наполняющийся водой. Избыток воды стекает из бассейна через особый желобок. Края водоёма - сочные и пропитанные сладким соком. Привлекаемые этим лакомством осы и пчёлы часто падают в воду; замочив крылышки, насекомое не может улететь, и поневоле должно направиться через отливной желобок. Здесь насекомое проползает сначала по рыльцам, потом по пыльникам, и захватывает себе на брюшко поллинии. Выбравшись из цветка и обсохнув, пчела летит на другой цветок – и там проделывает то же самое, производя оплодотворение.
|
