Факультет

Студентам

Посетителям

Особенность цветения злаков

Особенностью цветения злаков, имеющей, по оценке А. Н. Пономарева, «первостепенное приспособительное значение для их перекрестного опыления при помощи ветра» (1966, стр. 28), является приуроченность цветения каждого вида злаков к определенному периоду суток и зависимость его от условий погоды.

Суточная ритмика цветения злаков была обнаружена еще во второй половине XIX в., но долгое время ей не придавалось значения. Лишь в последние десятилетия интерес к этому явлению возобновился и его приспособительному значению была дана надлежащая оценка. Особенно большой вклад в эту проблему внесен А. Н. Пономаревым и исследователями возглавляемого им направления (Пономарев и Зворыгина, 1949; Пономарев и Букина, 1953; Пономарев, 1954, 1959, 1960, 1961, 1964, 1966; Пономарев и Турбачева, 1962; Банникова, 1964; Пономарев и Русакова, 1968, и др.). Ими открыто и описано взрывчатое и порционное цветение, характерное для многих злаков, цветущих в послеполуденные часы в условиях высокой температуры и низкой относительной влажности воздуха.

Взрывчатым цветением названо внезапное, массовое, стремительное и одновременное раскрывание цветков в течение очень короткого времени — в пределах всего лишь 3—5 минут. Это явление было обнаружено у многих видов Agropyron (A. repens, A. elongatum, A. intermedium, A. trichophorum, A. pectiniforme, A. sibiricum), Bromus inermis, В. riparius, Festuca sulcata, Hordeum brevisubulatum, Helictotrichon schellianum и т. д.). В течение дня бывает не один, но два-три взрыва цветения, которое осуществляется как бы толчками или порциями, в связи с чем такой характер цветения назван порционным; он представляет собой, таким образом, особую форму взрывчатого. Благодаря стремительности цветения и опыления пыльца послеполуденных злаков ускользает от губительного действия высокой температуры и сухости воздуха. Но значение взрывчатого и порционного цветения, приуроченного к определенному периоду суток, не ограничивается только этим. «Совмещение цветения особей каждого вида злаков в пределах ограниченного периода суток, иногда очень краткого, — указывает А. Н. Пономарев, — очень повышает шансы опыления — попадания на рыльце пыльцы, переносимой воздушными течениями. При таком одновременном и кратком цветении в течение суток у каждого вида создается в соответствующие сроки значительно более высокая насыщенность приземного слоя воздуха пыльцой, нежели она была бы в том случае, когда то же самое количество ее рассеивалось бы непрерывно и постепенно на протяжении нескольких суток подряд» (Пономарев, 1966, стр. 31). При этом определенная суточная ритмика цветения злаков не только повышает шансы перекрестного опыления, но осуществляет также биологическую изоляцию форм. А. Н. Пономарев приводит характерный пример с Festuca sulcata и F. pseudovina (1959). Систематически и экологически эти виды очень близки. В Троицком заповеднике, где проводились наблюдения, они нередко произрастают совместно в одном фитоценозе, так что особи их располагаются в непосредственной близости друг от друга. Цветут эти виды типчака в фенологическом смысле одновременно. Несмотря на, казалось бы, полную возможность переопыления, эти близкие виды вполне сохраняют свою самостоятельность и достаточно четко морфологически обособлены. А. Н. Пономарев полагает, что это определяется несовпадением сроков цветения F. sulcata и F. pseudovina: F. sulcata цветет и пылит тогда, когда пыление F. pseudovina уже закончилось. При отклонении в сроках цветения, которое вызывалось погодными условиями, разрыв в 1 — 1.5 часа между цветением этих двух видов сохранялся.

Сходный механизм изоляции обнаружен в животном мире: в тех случаях, когда местообитания близких видов животных сходны и возможен пространственный контакт, изоляция представителей различных видов осуществляется за счет того, что они приступают к размножению в разные сроки (Панов, 1968).

Суточная периодичность цветения и опыления свойственна и другим анемофилам, как показывает обзор сведений по этому вопросу (Пономарев, 1966), однако злаки в этом отношении являются более специализированными: суточная периодичность цветения злаков фиксирована в весьма узких пределах; у злаков выработалась тончайшая экологическая регуляция одиночных и порционных взрывов цветения, обеспечивающая точную „синхронизацию их на значительной площади (Пономарев, 1966). Следует согласиться с А. Н. Пономаревым в том, что указанные приспособления злаков к ветроопылению являются весьма совер-шенными и едва ли уступают по своей эффективности в обеспечении опыления соответствующим приспособлениям у наиболее специализированных энтомофилов.

Все сказанное вносит существенные поправки в распространенные представления о «соотношении сил» энтомофилии и анемофилии — их значении в эволюции покрытосеменных, эффективности, надежности.

Таким образом, косвенные указания из различных областей исследования дают нам сходную информацию: не столько энтомофилия (хотя в числе других особенностей и она также), сколько необычайная гибкость и пластичность репродуктивного аппарата покрытосеменных растений, его способность чутко реагировать на условия существования, приспосабливаясь к ним и реализуя тот или иной механизм опыления, были, как можно думать, весьма важным фактором эволюционного прогресса этих победителей в борьбе за существование и безусловно сыграли не последнюю роль в их победе.