Ричард Хедстром - Приключения с насекомыми
Для нас особенно важно выявить такие взаимосвязи, при которых растения и насекомые приносят друг другу пользу. Эти взаимосвязи выражаются в основном в обмене пыльцой и нектаром; другими словами, насекомые, посещая цветы, опыляют их, чтобы получить цветочный нектар.
Перекрестное опыление необходимо для непрерывной естественной гибридизации и плодоношения цветущих растений. Большинство растений опыляется именно насекомыми, хотя у некоторых опыление происходит при помощи ветра.
Может показаться, что такая взаимосвязь не обеспечивает надежно выживания и размножения растений. Если бы растения полностью зависели от случайных посещений насекомых, это было бы совершенно справедливо. Но дело в том, что растения не полагаются на случай, а привлекают насекомых заметной окраской и характерными запахами. Например, цветы, распускающиеся ночью, часто бывают белыми или желтыми и, как правило, обладают очень сильным запахом, благодаря которому ночные насекомые могут их найти. Однако окраска и запах лишь сигнализируют насекомым, где искать нектар и пыльцу, а не дают гарантии, что корм будет подходящим. Мы предполагаем – и, вероятно, так оно и есть на самом деле, – что окраска цветов действительно помогает насекомым находить нектар, хотя к кусочкам цветной бумаги, например, они летят так же охотно, как к цветам той же окраски. И уж разумеется, насекомые не «сознают», что, питаясь па цветах растения, приносят ему пользу.
Кстати, и не о каждом насекомом, посещающем цветок ради нектара, можно это сказать. Некоторые насекомые – самые настоящие мелкие воришки: они крадут нектар, а взамен ничего не дают.
Например, шмели прокалывают нектарники таких растений, как львиный зев и аквилегия, и исподтишка потягивают нектар. Некоторые виды ос делают отверстия против каждого нектарника и берут нектар, ничем не отблагодарив растение. Есть бабочки, которые могут вытягивать хоботки, просовывать их между лепестками и сосать нектар, даже не забираясь в цветок.
Во многих случаях процесс опыления растения насекомым несложен. Насекомое слегка задевает пыльники цветка и обсыпается пыльцой, которую несет к следующему цветку. Однако многие растения так видоизменились, что в их цветы могут проникать только определенные насекомые; причем, получая нектар, эти насекомые не могут не унести на себе некоторое количество пыльцы. Рассмотрите внимательно синий флаг ириса – вот цветок, замечательно приспособленный для такого взаимного обмена. Каждый из трех свисающих чашелистиков образует основание изогнутого сводчатого прохода, который ведет к нектару, находящемуся в глубоких карманах (рис. 81). Обратите внимание, что над входом и по направлению кнаружи находится подвижная губа – рыльце пестика. Вот в проход забирается пчела; она слегка касается липкой поверхности рыльца и нагибает его вниз. Затем, по мере того как пчела проталкивает голову дальше в проход, чтобы достать нектар, рыльце счищает с ее спинки пыльцу, собранную с цветка, который пчела посещала перед этим.
Одновременно волосатая спинка пчелы трется о нависающий сверху пыльник и опудривается зернами пыльцы. Получив от цветка достаточное количество нектара» пчела пятится из него наружу и по мере этого продвижения опять сталкивается со сторожем – губой; но на этот раз насекомое касается той стороны губы, которая не может взять пыльцу, и ни одна частичка не попадает на нее. Следовательно, пчела покидает цветок с грузом пыльцы, откладываемой затем на рыльце следующего цветка, который она посетит. Естественно спросить: а разве не может пчела проделать нечто равносильное самоопылению, которого многие растения избегают, – забраться в другую часть того же цветка или в другой цветок того же растения и отложить там его пыльцу? Вообще говоря, может, но насекомые обычно летят к другому растению. Кроме того, чужая пыльца обладает биологическим преимуществом перед пыльцой с того же самого цветка, а потому самоопыление маловероятно.
Другое хорошо знакомое растение, как будто специально искусно сконструированное, чтобы насекомые его опыляли, – обычный ваточник.
Он имеет специальные скопления пыльцы – поллинии; они устроены так, что когда насекомое наступает на край цветка, собираясь вытянуть нектар, его ноги скользят между особыми нектароносными шлемами, расположенными перед каждым пыльником (рис. 82). Затем, по мере того как насекомое вытягивает ноги вверх, коготок, волосок или шип часто попадает в V-образную трещину, или бороздку, и направляется вдоль нее до диска с выемками, который прикрепляется к ноге. Так как скопления пыльцы, или поллинии, прикреплены к диску при помощи тоненькой ножки-стебелька, насекомое уносит их, покидая цветок (рис. 83). Когда оно посещает другой цветок ваточника, поллинии легко вводятся в рыльцевые камеры; беспорядочно двигаясь, насекомое обламывает ножки поллиниев и освобождается таким образом от груза. Иногда оно теряет при этом ногу или запутывается – надолго, а то и навсегда.
Если вы хотите проследить, как насекомое опыляет ирис или ваточник, вооружитесь увеличительным стеклом. Можно и самим воспроизвести процесс опыления ваточника, поймав насекомое в тот момент, когда оно покидает цветок с поллиниями, свободно свисающими с его ног. Убейте его, отделите одну из ног и затем протащите ее вверх между двумя шлемами цветка: во-первых, чтобы удалить пару поллиниев, а во-вторых, чтобы ввести один из них в пустую рыльцевую камеру.
Приключение 11
Такие насекомые, как шмель и медоносная пчела, которые собирают пыльцу и превращают ее в пергу – продукт, пригодный для кормления их личинок, должны, очевидно, иметь какие-то органы для переноса пыльцы. Насекомые, посещающие цветы ради нектара и пыльцы, различно приспособлены и к наиболее эффективному опылению. Приспособления эти не столь многочисленны и не такие тонкие, как у растений, поскольку для растений это дело жизненной необходимости. Однако строение цветков в какой-то степени повлияло и на насекомых.
Многие насекомые, собирающие пыльцу для питания, снабжены волосками, обычно густыми и часто закрученными, ветвистыми или колючими. На рис. 84 изображен собирающий пыльцу волосок рабочей пчелы. У некоторых насекомых – таких, как пчелы-андрены, мухи-жужжала, цветочные мухи, питающиеся пыльцой жуки-хрущи, – ротовые части густо покрыты волосками (рис. 85). Некоторые пчелы имеют так называемые корзиночки для сбора пыльцы. У медоносной пчелы они находятся на внешней поверхности каждой задней голени.
Чтобы рассмотреть такую корзиночку с помощью лупы, поймайте пчелу и умертвите ее в морилке.
Морилка представляет собой бутылку или банку с завинчивающейся крышкой; к нижней поверхности крышки прикрепляется кусок ваты или материи, пропитанный жидкостью (четыреххлористым углеродом), испарения которой убивают насекомое. (Это не легко воспламеняющееся вещество, но опасно вдыхать его слишком много.) Когда насекомое перестанет проявлять признаки жизни, вытаскиваем его и рассматриваем задние ноги. Если пчела поймана во время сбора пыльцы, мы обнаружим прикрепленную к каждой ноге округлой формы желтоватую липкую массу. Это пыльца – цветочная мука, которую пчела использует для приготовления перги, или «пчелиного хлеба». С помощью маленькой щеточки удалив пыльцу с одной из ног и рассмотрев голень через лупу, мы увидим углубление (рис. 86); это и есть корзиночка, или корбикула.
С помощью увеличительного стекла понаблюдайте за пчелой, когда она ползет по цветку, и вы станете свидетелем того, как она наполняет свои корзиночки. Гибкие перистые волоски, которыми покрыты тело и ноги, захватывают зерна пыльцы. Специальные приспособления – щеточки,- расположенные на внутренней поверхности задних лапок (рис. 87) позволяют пчеле вычесывать частички пыльцы из волосков и переправлять их в корзиночки, а ушко (рис. 88) при этом прижимает пыльцу вниз в корзиночки, чтобы наполнить их до предела. По возвращении в улей пчела всовывает задние ноги в ячейку и затем при помощи шпоры, расположенной на верхней части средней голени (рис. 89), выбрасывает пыльцу, причем шпора проскальзывает внутрь у верхнего конца корзиночки и затем проталкивается вдоль голени под массой пыльцы.
Кроме этих приспособлений для сбора пыльцы, медоносная пчела имеет по сравнению с другими пчелами исключительно длинный хоботок, дающий возможность доставать нектар в цветах с большой глубины. Хоботок легко распрямляется и позволяет сосать нектар (рис. 90). Большинство насекомыхопылителей действительно имеют очень длинные хоботки. Это относится прежде всего к бабочкамбражникам, длина хоботка которых зависит от глубины нектарников тех цветов, которые они посещают.
