Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
21.2. Двудомные растения встречаются редко, несмотря на преимущества перекрестного опыления. Назовите две возможные причины этого.
21.3. Двудомность (раздельнополость) широко распространена у животных. Подумайте, почему эта система оказалась более подходящей для животных, чем для цветковых растений?
ПРОТАНДРИЯ И ПРОТОГИНИЯ. Иногда созревание пыльников и рылец происходит в разные сроки. Если пыльники созревают раньше, то говорят о протандрии, а если сначала созревают рыльца — о протогинии. Протандрия встречается гораздо чаще; примерами служат яснотка, одуванчик и шалфей (рис. 21.26). Протогиния характерна для пролески и норичника. В большинстве случаев как протандрии, так и протогинии имеется такой период, когда и пыльники, и рыльца находятся в состоянии зрелости, что делает возможным самоопыление, если перекрестное опыление не произошло.
САМОНЕСОВМЕСТИМОСТЬ (САМОСТЕРИЛЬНОСТЬ). Даже если самоопыление произошло, пыльцевые зерна часто не развиваются или развиваются очень медленно, что препятствует самооплодотворению или снижает его вероятность. Во всех таких случаях происходит специфическое подавление прорастания пыльцевой трубки в
ММА им. И.М. Сеченова
столбик, определяемое генами самонесовместимости.
В случаях самонесовместимости иногда бывают несовместимы перекрестные опыления. Максимально эффективное использование пыльцы происходит тогда, когда значительная доля скрещиваний совместима. Крайним примером служит клевер, у которого все растения самонесовместимы, но перекрестная несовместимость встречается менее чем в одной из 22 ООО пар.
21.4. Самонесовместимость контролируется множественными аллелями. Если принять, что
а) имеется три аллеля - S1, S2, S3H
б) самонесовместимость возникает в тех случаях, когда пыльцевое зерно и клетки рыльца имеют один общий аллель,
то какая доля пыльцевых зерен от растения с генотипом S1S2 будет способна успешно прорасти на растении с генотипом S2S3?
СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ АДАПТАЦИИ. У большинства гермафродитных цветков имеются структурные особенности, способствующие перекрестному опылению. У цветков, опыляемых насекомыми, рыльца обычно выступают над пыльниками, что не позволяет пыльцевым зернам падать прямо на рыльце того же цветка. Когда насекомое, несущее на себе пыльцу с другого растения, посещает такой цветок, оно сначала прикасается к его рыльцу. Затем, когда насекомое ищет нектар, оно либо обмазывается пыльцой, либо стряхивает ее на себя. Так обстоит дело, например, при опылении яснотки (рис. 21.19). Более примитивный механизм состоит в том, что рыльце прикасается к насекомому, когда оно садится на цветок, как при опылении душистого горошка (рис. 21.18). Такие механизмы обычно сочетаются с протандрией и протогинией, и цветки при этом часто бывают сложными и зигоморфными, как у яснотки.
Цветки привлекают насекомых, предоставляя им пищу (нектар или пыльцу) и стимулируя
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
64 Глава 21
БОТАНИКА_ММА им. И.М. Сеченова
Размножение 65
Рис. 21.26. Пчела, проникающая в цветок лугового шалфея. Голова пчелы надавливает на пластинку, к которой прикреплены тычинки, и они опускаются, стряхивая пыльцу на брюшко пчелы. По мере старения цветка его рыльце удлиняется. Если позднее пчела посетит более старый цветок, то ее брюшко может соприкоснуться с рыльцем, и приставшая к брюшку пыльца попадет на рыльце, В результате всех этих событий произойдет перекрестное опыление.
их зрение и обоняние. Это возможно благодаря наличию у цветков особых признаков, которые будут рассмотрены ниже.
У многих ветроопыляемых цветков тычинки,
цветок в целом или все соцветие свисают вниз, так что высыпающаяся пыльца, прежде чем унестись прочь, попадает на растение (как, например, улешины).
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
66 Глава 21
А Б
Длиннопестичный Короткопестичный
Рис. 21.27. Различия в строении цветков у первоцвета. А. Длиннопестичный цветок. Б. Короткопестичный цветок.
21.5. Ha рис. 21.27 изображены цветки
первоцвета двух типов, встречающихся в природе примерно в равных количествах и различающихся длиной столбиков (гетеростилия) и расположением тычинок.
а) Известно, что пчелы высасывают нектар из нижней части трубки венчика; объясните, почему перекрестное опыление происходит главным образом между длинно- и короткопестичными цветками, а не между цветками одного типа?
б) В чем преимущество такой системы?
Хотя вариации в длине пестиков, отмеченные в вопросе 21.5 и на рис. 21.27, способствуют аутбридингу, гораздо более эффективен в этом смысле механизм самонесовместимости, существующий между длинно- и короткопестичными первоцветами, благодаря которому перекрестное оплодотворение происходит только между цветками разного типа. Гены, контролирующие несовместимость, длину пестика и высоту расположения тычинок, находятся очень близко друг от друга в одной и той же хромосоме и ведут себя как одна наследственная единица.
