За порогом вражды

От самых простых до самых сложных

Насекомое-опылитель и цветок часто «подогнаны» друг к другу с удивительным совершенством. Тут невольно напрашивается аналогия с ключом и замочной скважиной — сравнение хотя и прозаическое, но зато хорошо передающее суть дела. Достаточно один раз понаблюдать, как, скажем, работает шмель на цветках красного клевера, чтобы убедиться, что они образуют единый слаженный механизм. Сейчас на отдельных примерах мы и попытаемся проследить устройство и работу этих механизмов — от самых простых до наиболее сложных.

Муравьи, защищающие соцветие серпухи от жуков окситирей

У липы, бузины, лютиков нектар находится у самой поверхности цветка и доступен для разнообразных крылатых посетителей. У сурепки, горчицы и капусты он скапливается на дне короткой трубочки венчика, а у яблони, шиповника и земляники слегка защищен волосками, но также легко досягаем для многих насекомых с коротким хоботком.

Просто устроены цветки у красного клевера, собранные в хорошо знакомую всем головку. Они представляют собой длинную трубку (8-10 мм), на дне которой скапливается нектар. Внутри трубки помещаются столбик и рыльце пестика, а чуть ниже рыльца — пыльники тычинок. Вход в цветок закрыт лепестками венчика, сросшимися в форме лодочки. Шмель или пчела, опыляющие клевер, садятся верхом на цветущую головку и запускают хоботок в цветок. При этом лодочка раскрывается, освобождая пыльники и пестик, которые упираются в нижнюю часть головы насекомого — так называемый подбородок. К нему пристает много пыльцы. Когда шмель перелетает на другое растение и запускает свой хоботок в один из его цветков, с подбородком сначала соприкасается рыльце, принимающее пыльцу с предыдущих головок. Затем, когда в попытке до стать нектар со дна шмель погружает хоботок глубже, с подбородком входят в плотный контакт и тычинки, в свою очередь оставляющие на нем новую порцию пыльцы. Так, перелетая с цветка на цветок, мохнатый труженик успешно производит перекрестное опыление.

Шмель на цветке шалфея. Пунктиром обозначено верхнее положение «коромысла» с тычинками

А вот добраться до нектара у шалфея посложнее. На это способно лишь сильное насекомое, так как предварительно надо раздвинуть лепестки, закрывающие вход в цветок. Венчик у шалфея дву губый: верхняя губа выпуклая и похожа на шлем, нижняя плоская и отогнута вниз. Под сводом верхней губы находятся две тычинки, надежно защищенные от дождя. По ней же проходит и длинный столбик пестика, конец которого с раздвоенным рыльцем выступает наружу. Ниже венчик сросся в трубочку, на дне которой помещаются завязь и нектарники. В целом цветок очень напоминает раскрытую пасть змеи, из которой торчит тонкий, раздвоенный на конце язык.

Вот на нижнюю губу одного из цветков садится шмель и в поисках нектара сует голову внутрь цветка. При этом своим хоботком он непременно наталкивается на нити тычинок, состоящие из двух подвижно соединенных половинок, напоминающих колодезный жу равль. На верхнем конце коромысла сидит пыльник, а свободный нижний конец торчит в зеве цветка. В обычном состоянии «журавль» поднят в вертикальном положении. Как только мохнатый гость заденет хоботком за его нижний конец, он тотчас опускается и ударяет его пыльником по спине, густо обсыпая золотистой пылью. Напудренный ею шмель летит на другой цветок шалфея и прежде всего невольно касается спинкой выступающего рыльца, производя опыление. Затем, засовывая голову внутрь цветка, он повторяет ту же операцию с толканием «журавля» и обсыпанием спинки пыльцой.

Самыми поразительными приспособлениями к опылению насекомыми обзавелись орхидеи. Раскрытием их тайн наука опять-таки обязана Дарвину. Начало его исследованию опыления у этих замечательных растении положил счастливый случай, когда однажды летом он заметил бабочку с необычными булавовидными придатками на хоботке. Она порхала между цветками одной из обычных для Англии орхидей.

Чтобы оценить все совершенство приспособления орхидей к их опылителям, нам придется на минутку вникнуть в тонкое устройство их цветка. Без этого не понять, как работает его механизм. При всем разнообразии существующих орхидей принципиальная «конструкция» цветка у всех у них одинакова. Возьмем в качестве примера нашу обычную орхидею — ятрышник пятнистый.

Растет он на сырых лугах и лесных полянах. Его фиолетоворозовые крапчатые цветки собраны колоском. Один из шести лепестков цветка отогнут книзу. Это губа, служащая посадочной площадкой. Сзади она вытянута в тонкий шпорец. Остальные пять лепестков образовали шлем. Тычиночная нить единственной тычинки срослась со столбиком пестика в характерную для всех орхидей колонку, а одна из трех лопастей рыльца превратилась в особый орган — клювик, или носик, выступающий над входом в шпорец и нависающий над рыльцем. В клювике, напоминающем карман, сидят два самых интересных образования, похожих на булаву. Каждое из них состоит из пыльцевого мешочка грушевидной формы (иоллипия), ножки и маленькой клепкой подушечки-прнлииальца. Всю «булаву» вместе называют поллинарием. Пыльцевой мешок поллинария направлен вверх, а прилипальце погружено в клювик.

Как только насекомое садится на губу цветка и пытается засунуть свой хоботок в шпорец, внешняя перепонка клювика разрывается и освободившиеся поллинарии своими прилппальцами пристают ко лбу, а то и к глазам насекомого. Кажется, что у него сразу выросли рога. Высосав сок, такое «рогатое» насекомое летит на другой цветок ятрышника.

Пока пчела или муха совершает этот перелет, с «рогами» происходит поразительная метаморфоза: клейкое вещество прили-пальца затвердевает, его маленький диск сокращается и сидящие на ножках поллинии наклоняются вперед, описывая дугу в четверть круга. Теперь они не стоят на голове насекомого торчком, а приняли горизонтальное положение. Не случись этого, комочки пыльцы пришлись бы во втором цветке, на который село насекомое, против его пыльников и никакого бы опыления не произошло. Благодаря же изгибу они упираются точно в самое рыльце.

В том, как работает этот удивительный механизм, вы можете легко убедиться сами, если засунете в распустившийся цветок ятрышника топко очиненный карандаш и сразу его вынете. К кончику карандаша обязательно пристанут два параллельных друг другу поллинария. Затем они на глазах поникнут своими головками. Замечательно, что это произойдет в среднем через 30 секунд, т. е. за то время, за которое насекомое как раз успеет перелететь на другой цветок. Придатки на хоботке бабочки, поразившие Дарвина, как раз и были поллинариями.

Устройство цветка ятрышника:1 — вход в шпорец с нектарником,2 — поллинарии,3 — рыльце, 4 — клювик. Отдельно показаны два положения поллинариев, прилипших к карандашу

Пыльца у ятрышника расходуется экономно. Рыльце и поллинии липки, но не настолько, чтобы при их соприкосновении поллинарий оторвался от насекомого целиком; однако их «липучей силы» хватает на то, чтобы эластичные нити, связывающие пакетики пыльцевых зерен, разорвались и некоторые из них остались на рыльце. Благодаря подобному расчету «липучих сил» один поллинарий может опылить много цветков.

Яркие, пурпурные цветы европейской пирамидальной орхидеи, спрятавшей нектар на дне глубокой кладовой, могут опыляться только бабочками. Только их длинный и тонкий хоботок в состоянии до него добраться. Как поллинарии с обычными прилипальца-ми могли бы удержаться на таком хоботке? Изобретательная природа применила здесь иное конструктивное решение. Она снабдила поллинарии общим клейким образованием в форме дуги или седла. Стоит такому «седлу» соприкоснуться с хоботком бабочки, как его края под действием воздуха почти мгновенно закручиваются внутрь, крепко обхватывая хоботок, подобно тому как пальцы птиц обхватывают ветку. При этом булавы поллинариев, сидевшие в цветке параллельно друг другу, расходятся в стороны. Это совершенно необходимо, чтобы в цветке, на который они будут перенесены, прийтись напротив раздвоенного рыльца. Так путем преобразования одного прилипальца одновременно решаются две задачи — надежное прикрепление пыльников к хоботку и подгонка к положению рыльца. Затем следует уже знакомое нам движение — опускание пыльников на 90 градусов. Бабочка, обремененная поллинариями (нередко от нескольких цветков), теперь уже не может свернуть своего хоботка и, чтобы избавиться от груза, вынуждена посещать цветки только пирамидальной орхидеи.

Но вот американская тропическая орхидея катазетум оригинальностью и совершенством своего полового аппарата, кажется, превзошла все остальные орхидеи. В свое время она поразила не только Дарвина. Ее образ запечатлен в удивительно поэтичном произведении Мориса Метерлинка с характерным названием «Разум цветов».

У этой орхидеи поллинарий целиком заключен в колонку, а его ножка свернута в тугую пружину. Одним концом в нее упирается длинное щупальце, другой конец которого свободно свисает к нижней губе. Стоит насекомому едва коснуться этого свободного конца, как возникшее в щупальце раздражение мгновенно передается чрезвычайно чувствительному диску прилипальца, который отрывается от колонки. Освободившийся поллинарий благодаря разворачивающейся пружине ножки с силой выбрасывается наружу. Поскольку большой клейкий диск тяжелее пыльцевых мешочков, поллинарий всегда летит прилипальцем вперед и благодаря удивительному баллистическому расчету ударяется прямо в спинку насекомого. Испуганное метким выстрелом, оно стремится как можно скорее покинуть агрессивный цветок и скрыться в соседнем. Орхидее только этого и нужно.

Катазетум и некоторые другие орхидеи способны выстреливать сзоими пыльценосными «снарядами» почти на метр. В оранжерее человек, прикоснувшийся к чувствительным частям цветка, обычно получает удар поллинарием прямо в лицо! Метерлинк описал еще одну удивительную орхидею — гонгору макранта, которая перед принудительным актом опыления заставляет пчелу искупаться в чистой воде, скапливающейся в чаше на нижней губе.

Вот кратко суть дела. Над чашей, или, если пользоваться языком Метерлинка, над кубком, находятся мясистые наросты, издающие сладкий аромат (они-то и привлекают пчел, которые их с жадностью поедают). Смыкаясь, наросты образуют подобие горницы, куда ведут два боковых отверстия. Если бы в «горницу» проникла одна пчела, она по окончании трапезы спокойно бы ушла, не прикоснувшись ни к чаше, ни к рыльцу и пыльникам, и «ничего бы, — замечает Метерлинк, — не произошло из того, что требуется» орхидее. Но благодаря тому, что пчелы слетаются «толпой… Они теснятся, толкаются, так что одна из них попадает в кубок, ожидающий ее под коварным пиршеством. Она находит в нем неожиданное купанье; добросовестно промачивает в нем свои прекрасные прозрачные крылья и, несмотря на страшные усилия, не может больше лететь. Вот этого-то и ждет коварный цветок». Из кубка есть только один выход — «сток», через который выливается наружу избыток влаги. Проходя по нему, насекомое сначала касается своей спиной липкой поверхности завязи, затем — клейких пыльников. «Таким образом, — продолжает Метерлинк, — оно спасается, нагруженное липкой пылью, входит в соседний цветок, где повторяется драма пиршества, толкотни, купанья и спасенья, заставляющего соприкасаться с жадной завязью унесенную пыльцу».