Скандальная правда о сексуальной жизни растений - Майкл Аллаби

Зернышки пыльцы очень нежные. Под воздействием воздуха они высыхают и погибают в течение нескольких часов, а при ярком солнечном свете еще быстрее. Бывают, конечно, случаи, когда пыльцевые зерна могут выживать в течение тысяч лет. Ученые извлекают ископаемую пыльцу из древних почв и отложений и идентифицируют растения, которые ее произвели. И в этом, казалось бы, величайший парадокс. Но только на первый взгляд, потому что на самом деле второе утверждение является следствием первого.

Поскольку очень хрупкое пыльцевое зерно должно перемещаться от одного растения к другому, оно заключено в двухслойный корпус, тонкую внутреннюю интину и внешнюю экзину, причем в состав экзины входит одно из самых прочных и химически инертных из всех биологических веществ (это вещество называется «спорополленин»). Она все равно уязвима для естественного процесса распада, но растения производят пыльцевые зерна в таком огромном количестве, что по крайней мере некоторые из них выживают.

Большинство пыльцевых зерен имеют сферическую или овальную форму. У частиц пыльцы ели и сосны есть два или три крошечных наполненных воздухом мешочка, которые помогают им ориентироваться в воздухе, — они, как и все хвойные, опыляются ветром. Пыльцевые зерна бывают самых разных размеров. Наименьшее пыльцевое зерно у незабудки: примерно 0,005 миллиметра в диаметре. Другой рекордсмен — дыня, ее пыльцевые зерна в сорок раз крупнее, и их диаметр составляет около 0,2 миллиметра.

Ученые могут определить, каким растениям принадлежит пыльца, по размеру зерна, но главным образом — по рисункам на поверхности экзины. В случае с материалом, предназначенным для переноса опылителями, эти узоры уникальны для каждого из видов. Пыльца, переносимая ветром, совсем другая. Такие зерна имеют более тонкую оболочку и менее плотны, а их экзина более гладкая. Потому такой способ идентификации является более трудоемким для распознания, например, трав.

Производство пыльцы

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.

Поллиний

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