Анемофильные растения и их опыление¶

Анемофилия — способ опыления растений, при котором пыльца переносится от тычинок к рыльцам с помощью ветра, без участия животных-опылителей. Термин происходит от греческих слов ἄνεμος («ветер») и φιλία («любовь, склонность»). Анемофильные растения составляют заметную долю флоры умеренных и высоких широт, а также встречаются в тропиках и пустынях. Ветроопыление считается одной из наиболее примитивных и одновременно эволюционно успешных стратегий размножения семенных растений: к нему прибегают все голосеменные и примерно 10–20 % видов покрытосеменных.

¶Общая характеристика

При анемофилии растение не тратит ресурсы на производство нектара, ярких лепестков и ароматов, привлекающих насекомых. Вместо этого оно вкладывает энергию в массовое образование лёгкой, сухой и мелкой пыльцы, которая способна переноситься на значительные расстояния. Продуктивность такого опыления ниже, чем при зоофилии, поэтому анемофилы вырабатывают пыльцу в огромных количествах: одно растение кукурузы может дать до 50 миллионов пыльцевых зёрен, а тимофеевка и другие злаки — десятки миллионов.

Пыльца анемофильных растений обычно имеет гладкую поверхность, малые размеры (20–50 мкм), низкую плотность и нередко снабжена воздушными мешками (у сосновых). Это облегчает её перенос воздушными потоками на десятки, сотни и даже тысячи километров.

¶Морфологические признаки

Растения, опыляемые ветром, выработали ряд характерных приспособлений:

• Цветки мелкие, невзрачные, часто зеленоватые или буроватые, без запаха и нектара, собраны в крупные соцветия (серёжки, метёлки, колосья, початки).
• Околоцветник редуцирован или отсутствует; у злаков его заменяют цветковые чешуи.
• Тычинки длинные, с крупными пыльниками, вынесены наружу из цветка, что облегчает захват пыльцы ветром.
• Рыльца крупные, перистые или разветвлённые, увеличивающие площадь улавливания пыльцы.
• Раздельнополость и двудомность распространены широко — это снижает вероятность самоопыления (у ивы, тополя, осины, крапивы).
• Цветение часто происходит до распускания листьев, пока крона не мешает движению воздуха.

¶Классификация и примеры

Анемофилия встречается в разных систематических группах. Среди голосеменных к ней относятся все хвойные — сосна, ель, лиственница, пихта, а также гинкго и саговниковые. Среди покрытосеменных наиболее характерные примеры:

Отдельно выделяют вторичную анемофилию — переход к ветроопылению у групп, чьи предки опылялись насекомыми. Такой путь прошли, например, некоторые виды ив и осок.

¶Экологические особенности

Эффективность ветроопыления зависит от плотности произрастания и погодных условий. Анемофилы часто образуют густые заросли или чистые насаждения (берёзовые рощи, злаковые степи), что повышает вероятность попадания пыльцы на рыльце. Дождь, высокая влажность и безветрие резко снижают успех опыления, поэтому цветение приурочено к сухим и ветреным периодам — обычно к весне или концу лета.

Пыльца анемофилов — одна из главных причин сезонной аллергии (поллиноза). Наиболее аллергенны пыльца берёзы, ольхи, орешника, злаков и полыни; пик обострений приходится на весенне-летний период.

¶Эволюционное и хозяйственное значение

Ветроопыление считается исходным для семенных растений: оно не требует посредников и надёжно работает в условиях, где насекомых мало или они неактивны (высокие широты, высокогорья, пустыни, ранняя весна). Утрата яркого околоцветника и нектара компенсируется массовостью пыльцы и раздельнополостью.

Для человека анемофильные культуры имеют первостепенное значение: пшеница, рожь, ячмень, овёс, рис, кукуруза, просо и сорго — основные зерновые планеты. Ветроопыляемыми являются также многие кормовые злаки, древесные породы (сосна, дуб, берёза), используемые в лесоводстве и деревообработке. При селекции и семеноводстве этих культур учитывают риски перекрёстного опыления и необходимость пространственной изоляции сортов.

Изучение анемофилии важно и для палеоботаники: по составу пыльцы в отложениях (спорово-пыльцевой анализ) реконструируют древние ландшафты и климат, поскольку ветроопыляемые растения оставляют в осадках массовый и хорошо сохраняющийся пыльцевой материал.