Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

Розділ 1. Аналітичний огляд літературних джерел

1.1 Пристосування рослин до ентомофілії

1.2 Значення комахозапилення

2.1 Систематичне положення досліджуваних видів

Розділ 3. Матеріал та методика дослідження

Розділ 4. Результати дослідження та обговорення результатів

Висновки

Комахозапилення (ентомофілія) -- перенесення пилку з однієї рослини на іншу за допомогою комах; вид перехресного запилення.

До комахозапильних рослин належить до 80% видів, поширених у різних кліматичних зонах континентів світу. Воно відіграє незамінну роль у житті як людини, так і всієї природи. Цей процесс був у свій час досліджений такими вченими ботаніками, як Кнут Фегр та Лендерт ванн дер Пейл [8]. Без перебільшення можна сказати, що без комахозапилення рослин життя на нашій планеті в такій формі, в якій воно існує, було б неможливе. Саме завдяки цьому процесу комахи отримують їжу, що є джерелом органічної речовини, а рослини розмноження [3]. Разом з тим воно є важливою складовою частиною екологічного середовища, без якого неможливе нормальне, повноцінне життя всього живого, у тому числі і людства. Значення рослин носить глобальний характер, тому будь-які дослідження того чи іншого процессу в їхньому житті є не тільки актуальними, але й необхідними [8].

Актуальність даної теми є не менш значуща, тому що дослідження на даній території і по цій темі проводилися уже давно. Вивчення екології запилення важливо не тільки для вирішення питань систематики і філогенії, а й для багатьох розділів прикладної біології: раціонального використання природних ресурсів, охорони навколишнього середовища, а також підвищення продуктивності екосистем, особливо агроценозів [8, 6]. Отож, лише детально вивчивши деякі росли даної місцевості, ми зможемо оцінити господарську цінність, значення та можливості використання комахозапилення у практичній діяльності людини.

Мета: дослідити особливості пристосувань рослин для запилення комахами.

Завдання:

1 - проаналізувати наукову літературу по даній темі;

2 - зібрати матеріал для проведення дослідження особливостей пристосувань рослин до комахозапилення;

3 - виготовлення препаратів квіток для вивчення пристосувань їх до ентомофілії;

4 - вивчення та опис отриманих препаратів.

Об'єкт: представники комахозапильних рослин на прикладі шавлії лучної (Salvia pratensis), конюшини лучної (Trifolium pratensis), проліска сибірського (Scilla sibirica), та ромашка лікарська (Matricaria officinalis).

Предмет: особливості пристосувань рослин до комахозапилення.

Розділ 1. Аналітичний огляд літературних джерел

1.1 Пристосування рослин до ентомофілії

Вважається, що першими відкрили перехресне запилення Доббс (Dobbs, 1750) і Мюллер (Mьller, 1751); ці дослідники виявили також роль комах у запиленні (Sachs, 1875; Grant, 1949). Джозеф Готтліб Кельрейтер (1733-1806) був першим ботаніком, який з науковими цілями в широких масштабах провів гібридизацію, довівши тим самим статеву природу маточки і пильовика; він досить докладно (хоча не завжди правильно) описав пилкове зерно і його функцію; визначив, що поверхня маточки являє собою особливу частину поверхні тичинки і виділив три типи запилення: автогамне, анемофільне та ентомофільне, виявив при цьому роль нектару. Крім того, він описав дихогамію і вказав на значення рухів окремих частин квітки. Основна робота Кельрейтер по запиленню була опублікована в 1761 - 1766 рр.. Наступною значною віхою в історії розвитку запилення з'явилася відома робота Християна Конрада Шпренгеля (1750 - 1816), опублікована в 1793 р. Грунтуючись на великому числі спостережень, ще один вчений, якого звали Шпренгель в своїх роботах вперше розглядав питання, пов'язані із захистом нектару, «покажчиками» нектару, роллю віночка в залученні комах і відмінностями між денними і нічними квітками. Основне ж відкриття Шпренгеля - взаємна адаптація квіток та їх запилювачів. Тільки після публікації книги Шпренгеля екологія запилення як наука вступила в нову еру свого розвитку [8].

Запилення - життєве важливий процес для всіх квіткових рослин, і природа чимало подбала про те, щоб він проходив успішно. На відміну від тварин, рослини не можуть пересуватися в пошуках партнера, тому вони змушені задовольняти свої «потреби» за допомогою ростових процесів і утворених структур. Однак у покритонасінних сформувався набір ознак, що забезпечують певну активність у пошуках партнера; це - особливості квітки. Приваблюючи цими ознаками комах та інших тварин і направляючи їхні дії так, щоб підвищити ймовірність перехресного запилення, покритонасінні в певному сенсі є не менш рухливими, ніж тварини. Як це було досягнуто? Перші насінні рослини - різні групи голонасінних - запилювалися пасивно. Їх пилок розносилася вітром і лише випадково опинялася близько сім'язачатків. Перебуваючи на листках або всередині шишок, ті виділяли зі свого мікропіле краплі клейкого соку. Вони служили для уловлювання пилкових зерен і втягування їх, як і у сучасних голонасінних. Комахам (ймовірно, це були жуки), тим що харчувалися соком і смолою на стеблах та листках, інколи їм траплялися багаті білками пилкові зерна і клейкі краплі, виділені сім'язачатками. Регулярно використовуючи ці нові джерела їжі, комахи в результаті своїх відвідувань стали переносити пилок з однієї рослини на іншу. Такий спосіб запилення, очевидно, відразу ж виявився більш ефективним, ніж пасивний, тобто за допомогою вітру, бо ентомофілія стимулює розвиток (еволюцію і трансформацію) обох компонентів: удосконалюється будова квітки в залежності від агента, що проводить запилення, та змінюються будова тіла і поведінка комахи. Чим привабливіші були для жуків рослини, тим частіше вони відвідувалися і тим більше могло утворитися насіння. Будь-яка зміна фенотипу, що сприяло підвищенню частоти або ефективності таких відвідувань, негайно створювало селективну перевагу. Це зумовило кілька важливих еволюційних змін. Наприклад, селективну перевагу отримали рослини з квітками, які представляли особливо цінне джерело їжі для запилювачів.

На додаток до пилку, клейкої рідини навколо сім'язачатків і їстівним частинам самої квітки в ньому утворювались нектарники, що секретували нектар - поживну цукристу рідина, що служить джерелом енергії для комах та інших тварин. Квітка виділяє нектар дуже економно і повільно, тому комасі доводиться відвідувати сотні екземплярів щоб добути нектар [1, 5, 11]. Нектарники розташовані досить різноманітно. Вони можуть знаходитися на квітколожі, чашечці, віночку, тичинках, в основі зав'язі або на редукованих тичинках (стамінодіях) [9, 3]. Залучення до квіток запилювачів створило нову проблему: необхідність захисту насінних зачатків від поїдання. Утворення замкнутого плодолистка, ймовірно, було одним із шляхів її вирішення. Подальші зміни в будові квітки, наприклад утворення нижньої зав'язі, також могли з'явитися одним із засобів захисту насінних зачатків. Іншим важливим кроком була поява двостатевої квітки. Присутність в ній і плодолистків, і тичинок робило більш ефективним кожне відвідування запилювачів, який тепер одночасно міг і забирати пилок даної рослини, і залишати на ньому чужий.

Ще одним пристосуванням квіток є запах. Ця здатність пояснюється наявністю в них ефірних олій. Кількість запахів надзвичайно велика. Вони досить різноманітні - від дуже приємних (троянда, конвалія) - до дуже гидких, що нагадують запах трупів, тухлої риби, гною тощо (у рафлезії, деяких тропічних орхідей, стапелії та ін.), які запилюються мухами і жуками, що живуть на падлі і екскрементах [6, 7, 13].

У багатьох квіткових рослин, включаючи примітивні групи, квітки актиноморфні (правильні), тобто можуть бути розділені вертикальною площиною, що проходить через вісь, на рівні половини не менше ніж у двох напрямках. В процесі спеціалізації (пов'язаної з біологією запилення) у багатьох лініях еволюції із актиноморфних квіток виникли зигоморфні (неправильні) квітки. На відміну від актиноморфних квіток зигоморфні можуть бути розділені вертикальною площиною, що проходить через їх вісь, на дві половини тільки в одному напрямку (наприклад, квітка гороху). Крім симетричних, тобто актиноморфних і зигоморфних квіток, зустрічаються також асиметричні квітки, тобто квітки, які неможливо розділити на дві рівні (симетричні) половини. Прикладом є квітка канни [12, 13].

Для кращої помітності дрібних квіток, що об'єднуються в суцвіття, у деяких рослин відбувається ще й розподіл функцій між квітками. Це можна побачити на суцвітті кошик:

1) Трубчасті квітки -- усі пелюстки в нижній частині зрощені у трубку, яка у верхній частині розширюється і закінчується п'ятьма зубчиками у вигляді зірки; є 5 тичинок і маточка.

2) Язичкові квітки -- також мають 5 тичинок та маточку, їхні пелюстки зростаються у вигляді язичка (звідси і назва), що на верхівці закінчується п'ятьма зубчиками.

3) Несправжньоязичкові квітки -- зовні схожі на язичкові, але на верхівці їхнього віночка є лише 3 зубчики; вони не мають тичинок, а часто -- і маточки: їхнє яскраве забарвлення приваблює комах-запилювачів до суцвіття.

4) Лійкоподібні квітки -- також слугують лише для приваблення комах-запилювачів і тому не мають тичинок і маточок. Віночок утворений зрослими у вигляді лійки яскраво забарвленими пелюстками [3, 5].

Усі перелічені вище пристосувань мають одну спільну назву - атрактанти. Якщо конкретно, то це природні засоби, що приваблюють комах, стимулюють їх харчування, розмноження та ін. Атрактанти поділяються на первинні та вторинні. У нашому випадку первинними є пилок та нектар, а вторинними - запах квітки [8].

На початку третинного періоду, тобто 40-60 млн. років тому, підвищився велика кількість і різноманітність спеціалізованих груп відвідують квітки комах - бджіл і метеликів, еволюціонували до цього часу разом з покритонасінними вже протягом майже 50 млн. років. Зростання чисельності та диференціація цих тварин безпосередньо пов'язані з цими ж процесами у покритонасінних. В свою чергу комахи дуже впливали на еволюцію квіткових, багато в чому сприяючи збільшенню їх різноманітності. Якщо даний вид запилюється комахами тільки одного або небагатьох видів, йому вигідно спеціалізуватися відповідно до ознаками цих відвідувачів. Багато змін примітивної квітки покритонасінних були спеціальними адаптаціями, що сприяли «закріпленню» певних запилювачів за квітками з особливими ознаками. Це свідчить про те, що еволюція рослин та їх запилювачів йшла паралельно. Це так звана спряжена еволюція (коеволюція). Наприклад, при утворенні зрослої довгої трубки віночка такі квітки запилюються лише одним видом довгохоботних комах. Крайні випадки спеціалізації, особливо поруч із самостерильністю, ставлять виживання виду у повну залежність від запилювача і є дуже рідкісним явищем. Нижче будуть описані деякі еволюційні зміни квітки, що виникли в ході його пристосування до конкретних видів запилювачів.

Квітки,що запилюється жуками.

Ряд сучасних видів покритонасінних запилюється виключно або переважно жуками. Квітки у них або великі одиночні (як у магнолієвих, деяких лілійних), або дрібні і зібрані в суцвіття, як у кизилу, бузини, спіреї та багатьох зонтичних. Часто відвідують квітки представники 16 родин жуків, хоча, як правило, основною їжею їм служать сік вегетативних частин рослин, плоди, послід і гнилі залишки. У жуків нюх розвинене набагато сильніше зору, тому запилювані ними квітки часто білі або неяскраві, але мають сильний запах, зазвичай фруктовий, пряний або, що нагадує неприємний запах бродіння, чим він відрізняється від солодкуватого аромату квіток, що запилюють бджолами і метеликами. Деякі запилювані жуками квітки виділяють нектар, в інших ці комахи годуються безпосередньо пелюстками або особливими живильними тільцями (скупчення клітин на поверхні різних частин квітки), а також пилком. В більшості випадків сім'ябруньки тут добре захищені зав'яззю і знаходяться поза досяжністю щелеп запилювачів [8, 11].

Фегрі і ван дер Пейлі вельми скептично відносяться до кантарофілії як до вихідного і найбільш примітивного типу запилення. Вони дотримуються тієї точки зору, що на зорі еволюції покритонасінних існували різні запилювачі з різних груп комах. Мабуть, саме запилення квіток різними групами комах на ранніх етапах виникнення покритонасінних стимулювало велику різноманітність їх морфологічної будови. В процесі подальшої сполученої еволюції комах і покритонасінних виникають дивні, хитромудрі пристрої в структурі квіток для відвідування їх певними групами комах, з'являються важливі морфологічні пристосування і у комах [8].

Квітки, що запилюється бджолами, осами і мухами Бджоли - найважливіша група тварин, які відвідують квітки. Вони запилюють найбільше видів рослин. Бджоли живуть за рахунок нектару, а робочі особини, крім того, збирають пилок на корм личинкам. Їх ротовий апарат, щетинки на тілі та інші придатки є спеціальними. Як показали Карл фон Фріш та інші дослідники поведінки комах, бджола швидко навчається розрізняти кольори, запахи і зовнішні обриси предметів, хоча сонячний спектр вона, як і більшість комах, бачить трохи інакше, ніж ми. На відміну від людини бджоли сприймають його ультрафіолетову частину і не спириймають червону, яка як би зливається з фоном. Багато видів високо спеціалізуються у виборі відвідуваних квіток. Така сталість підвищує ефективність окремої комахи або даного виду як запилювачів. У зв'язку з цією спеціалізацією бджоли з чітко фіксованою кормовою поведінкою часто мають обумовлені морфологічні і фізіологічні адаптації. Так, якщо вони відвідують рослину з крупним пилком, то апарат для її збору забезпечений грубими щетинками, а якщо збирають нектар з квіток із зрослою довгою трубкою, то їх ротові придатки подовжені. Досягаючи такої міри сталості в своїй «прихильності», бджоли стають потужним еволюційним фактором, направляючи спеціалізацію відвідуваних ними рослин. Квітки, коеволюціонуючі разом з бджолами, мають помітні, яскраво забарвлені пелюстки, зазвичай блакитні або жовті, часто з особливим візерунком, за яким комахи можуть без труднощів їх розпізнавати. Іноді він включає «нектарний покажчик», тобто спеціальні знаки, що позначають положення нектару. Ці квітки ніколи не бувають чисто червоними.

Для «бджолиних» квіток типові нектарники у основи трубки віночка; вони часто занурені так, що доступні тільки для спеціалізованих ротових придатків бджіл і недосяжні, наприклад, для гризе-апарату жуків. Такі квітки, як правило, мають свого роду «посадкові майданчики». Одні з найбільш звичайних відвідувачів квіток в північному помірному поясі - джмелі. Джмелі не здатні до польоту, поки температура м'язів, приводячих до руху їх крил, не досягне 32 ° С; для її підтримки вони повинні безупинно годуватися на багатих нектаром квітках. У прохолодних областях Північної Америки та Євразії багато рослин, включаючи люпин, живокість та іван-чай, по всьому своєму ареалу регулярно запилюються джмелями. Деякі найбільш еволюційно продвинуті квітки, особливо у орхідних, утворили складні проходи і пастки, що змушують бджіл проникати всередину них і виходити назовні по певному шляху. В результаті пиляк і приймочка торкаються до тіла комахи в певній точці і в необхідній послідовності. Цілий ряд по-різному влаштованих квіток запилюється різними двокрилими, включаючи комарів. Ці комахи живляться нектаром, але не збирають пилок і не запасають їжу для своїх личинок [1, 11].

Приваблюючи ряд комах-запилювачів, рослини в той же час і страждають від того, що більшість, особливо на стадії личинки, чи гусениці поїдають здебільшого їх листя. На щастя, до бджіл це майже не стосується, вони тільки збирають з рослин нектар і пилок. Для захисту від комах рослини керуються широким набором «вторинних метаболітів», які роблять їх для запилювачів неприємними. Під вторинними метаболітами розуміють різні речовини рослинного походження. Цікаво, що ні одна з таких специфічних речовин не властиво всім рослинам або хоча б більшості видів. Часто даний вторинний метаболіт зустрічається тільки у якої-небудь однієї родини, а іноді навіть у одного виду. Існують тисячі вторинних метаболітів; число їх настільки велике, що поки що далеко не всі вони нам відомі. Речовини, що служать рослинам для захисту від комах, дуже різноманітні. Серед них є отруйні, здатні вбити будь-яку тварину. Інша група речовин надає рослинам неприємний смак, що також відлякує рослиноїдних тварин [4].

Квітки, запилювані метеликами.

Квітки, коеволюціонуючі разом з денними метеликами, у багатьох відносинах схожі на квітки, що запилюються бджолами, головним чином тим, що привертають комах також малюнком і запахом. Однак деякі лускокрилі здатні розрізняти червоний колір, і квітки, що ними запилюються бувають червоними або оранжевими. У видів рослин, що як правило запилюються нічними метеликами, біло-бліді ароматні квітки, як, наприклад, у деяких видів тютюну (Nicotiana), причому їх сильний солодкий запах часто виявляється тільки після заходу сонця. У квітках, що запилюють метеликами, нектарники часто знаходяться в довгій вузькій трубці віночка, звідки його, як правило, можуть діставати тільки комахи з їх витягнутим сисним ротовим апаратом. Бражники, наприклад, зазвичай не залазять у квітку, як бджоли, а зависають над ним, вставляючи свій довгий хоботок у квіткову трубку. Відповідно ці квітки не мають «посадкових майданчиків», пасток і складного внутрішнього устрою, як іноді спостерігається при запиленні бджолами. Серед менш спеціалізованих метеликів-запилювачів звичайні більш дрібні види, що не потребують такої кількості енергії, як бражники; відвідувані ними квітки, як правило, менших розмірів, з відносно короткими трубками. Комахи по рослині просто повзають [11].

1.2 Значення комахозапилення

Без сумніву, що комахи та безпосередньо саме комахозапилення приносить велику користь людям і рослинам.

У рослин ентомофільних культур запилення відбувається за допомогою комах (бджіл, ос, джмелів, мух, жуків, мурашок), які споживають цукристі виділення з нектарників та пилок. Наслідком цього є те, що людина почала займатися бджільнитством. А саме вирощувати медоносні рослини -- це група дикорослих і культивованих квіткових рослин, з яких бджоли збирають нектар і пилок, переробляючи їх потім на мед і пергу. Деякі рослини (тополі, берези та ін.) є для бджіл джерелом смолистих речовин, з яких вони виробляють прополіс. Медоносні рослини є майже всі комахозапильними, проте виробниче значення (у бджільництві) мають тільки ті види, які дають багато нектару й пилку. Серед культивованих в Україні найважливіші -- плодові дерева, ягідні кущі, овочеві культури, гречка, конюшина лучна, еспарцет, люцерна посівна, соняшник, гірчиця біла, різні види м'яти, лаванда, дягель і багато декоративних квіткових рослин. З дикорослих трав'янистих рослин цінними медоносами є конюшини біла і гібридна, люцерна серповидна, лядвенець рогатий, синяк звичайний, живокіст лікарський та ін. З дерев і чагарників флори України цінними медоносами є липи, клени, дуби, крушина ламка, малина, ожини, чорниця, верес звичайний тощо. Чимало цінних медоносних рослин серед рослин-інтродуценів: робінія звичайна (біла акація), карагана дерев'яниста (жовта акація), гіркокаштан звичайний, лох вузьколистий, обліпиха, айва звичайна та японська, шовковиці та ін. Спеціально як цінні медоноси для бджіл вирощують фацелію, синяк, мелісу, буркун лікарський та деякі інші [2, 10].

Потрапляючи вглиб квітки, де розміщені нектарники, комахи вимазуються пилком, переносять його на інші квітки та залишають його на приймочці. Пилкові зерна, які потрапляють на тіло працюючої бджоли нараховується до 50 і навіть 75 тис. зерен, значна частина яких при відвідуванні нею квіток потрапляє на приймочку, то важливе значення бджоли в запиленні і заплідненні квіток очевидне. Таким чином, бджоли, перелітаючи з квітки на квітку, переносять на приймочку маточки суміш пилку, яка має підвищену порівняно з односортним пилком запліднювальну здатність. Бджоли відвідують квітки неодноразово, тому незапліднених зав'язей майже не залишається, отже наслідком є те, що витрачання енергії на вироблення пилку квіткам потрібно менше, ніж якби запилення відбувалося вітром. Пилок ентомофільних рослин липкий, важкий і може бути перенесений з квітки на квітку тільки комахами. Цей спосіб запилення є більш надійним. Комахи доставляють на своєму тілі пилкові зерна з чоловічих органів одних квіток безпосередньо на жіночі органи інших квіток.

Щоб відбулося запліднення, кількість пилкових зерен, які потрапляють на приймочку, значно перевищує кількість насінних зачатків. Пилок містить багато поживних речовин, гормонів і вітамінів. Тому за сприятливих умов він може зберігати свою життєздатність від 1 до 20 днів і більше, залежно від культури. У кукурудзи цукрової -- 1--2 дні, у цибулі -- 15--20 днів. Часто бджоли переносять пилок з рослин одного виду, що росте у різних екологічних умовах. У цих випадках на приймочки маточок потрапляє суміш різноякісного пилку великої кількості рослин, причому проростає тільки той пилок, який більшою мірою відповідає вимогам рослини, тобто відбувається вибіркове запліднення [10, 14, 15].

Розділ 2. Об'єкти дослідження

2.1 Систематичне положення досліджуваних видів

Табл. 2.1.1

2.2 Загальна характеристика досліджуваних видів та їх поширення

Шавлія лучна (Salvia pratensis) -- багаторічна трав'яниста рослина з прямим опушеним стеблом, заввишки до 1 м. Належить до родини Губоцвітих (Lamiaceae). Квітки сині, іноді білі або рожеві, зібрані в суцвіття-китицю, по 6--8. Цвіте з травня до серпня, 45--50 днів. Плід - ценобій (чотиригорішок). Бджоли відвідують добре і беруть нектар. Квітки більш доступні для джмелів, тому бджоли часто їх проколюють для збирання нектару. Медопродуктивність шавлії лучної 280 кг/га посіву. Росте на луках, у чагарниках, на лісових галявинах та в степових районах України. Зустрічаються по всій території області. Шавлію вживають як в'яжучий, відхаркувальний, сечогінний, протигнильний та освіжаючий засіб. Вона також ефективно регулює функціональну діяльність шлунково-кишкового тракту [13, 10].

Проліска сибірська (Scilla sibirica) належить до родини Лілійних (Liliaсеае) (6-20 см заввишки) з підземною цибулиною, величиною як горіх ліщини. Стебло безлисте, циліндричне, голе, квітконосне. Рослина має два, рідко три прикореневих листки, що своїми піхвами обхоплюють стебло до середини її довжини. Листки широколінійні, жолобчасті, звужені до основи і закінчуються ковпачкоподібною верхівкою. Квітка правильна, роздільнопелюсткова. Оцвітина проста, віночкоподібна, складається з шести простертих блакитних пелюсток. Квітки зібрані по 2-4 у рідкі китиці. Квітконіжки спрямовані вгору, звичайно вдвічі довші за квітку. Тичинок шість, маточка одна, стовпчик нитчастий, приймочка маленька, зав'язь верхня. Плід --коробочка.

Проліска росте у листяних і мішаних лісах, по чагарниках. Тіньовитривала рослина. Цвіте у березні -- квітні. Поширена у Лісостепу, рідше на Поліссі. Потребує дбайливого використання та охорони.

Декоративна, медоносна і лікарська рослина. Проліски сибірська -- гарна декоративна ранньовесняна рослина. Всі види проліска -- ранньовесняні медоноси і пилконоси. Медопродуктивність їх незначна (4 мг нектару з однієї рослини), але вони цінні тим, що зацвітають відразу ж після танення снігу.

У народній медицині використовують цибулини проліски дволистої. Вони містять алкалоїд силіцил, дубильну кислоту, камедь та інші речовини і мають сечогінні, відкашлюванні, а у великих дозах блювотні й проносні властивості. З квіток можна одержати блакитну фарбу[13, 16].

Конюшина лучна (Trifolium pratense) багаторічна трав'яниста рослина родини бобових. Стебла численні, висхідні, дуговиднозігнуті, розгалужені, 20-60 см заввишки. Листки трійчасті: листочки широкояйцевидні або видовжені, цілокраї, часто з виїмкою на верхівці. Прилистки яйцевидні, плівчасті, на дві третини прирослі до черешка, різко звужені в тонке вістря. Квітки дрібні, неправильні, сидячі, рожеві, червоні або пурпурові, у головчастих суцвіттях на верхівках пагонів; чашечка з 10 жилками, зовні опушена. Плід - біб. Цвіте у травні - серпні. Плоди дозрівають в серпні -- жовтні.

Конюшина лучна трапляється на узліссях, серед чагарників, по балках, на заплавних луках по всій території України.

У народній медицині квітки конюшини у вигляді відвару використовуються як відхаркувальний, сечогінний і антисептичний засіб, при недокрів'ї, занепаді живлення, захворюванні легенів, при злоякісних пухлинах і зовнішньо при опіках і наривах у вигляді припарок [3, 8, 13].

Ромашка лікарська (Matricaria officinalis) - однорічна рослина 15--З0 см заввишки, із сильним своєрідним запахом родини Айстрових. Коренева система -- стрижнева. Стебло пряме, циліндричне, голе, розгалужене. Листки голі, сидячі, чергові, двічі- або тричіперисторозсічені на сегменти. Квітки дрібні, зібрані на кінцівках стебла та його гілок в кошики, крайові - білі (язичкові), а центральні - жовті (трубчасті). Плід - сім'янка.

Рослина лікарська. В медицині використовують сушені квіткові кошики, зібрані в суху погоду протягом усього періоду цвітіння. Настої, напари з них або складні збори застосовують для стимуляції секреторної діяльності травних залоз, жовчовиділення, збудження апетиту, знімання спазм органів черевної порожнини, зменшення утворення газів у кишечнику, болевгамування, регулювання менструальної функції. Квітки мають протизапальну та антимікробну дію.

В природних умовах невеликими заростями росте майже по всій території України біля доріг, на пустирях, полях, городах, в садах і узліссях тощо. Порівняно невеликі масиви, де її збирають для промислових потреб, залишались в причорноморській частині Херсонської області та присиваській частині Криму. Культуру вирощують у спеціалізованих колективних, особистих підсобних та фермерських господарствах [13].

Розділ 3. Матеріали та методика дослідження

Для дослідження пристосування рослин до ентомофілії використовувався живий та гербарний матеріал, зібраний в урочищах Саргачів яр та Баранівці околиць міста Суми протягом 2011-2012 рр.

Польові збори велися в квітні-вересні, тобто в час цвітіння кожного виду.

Для вивчення пристосування рослин до ентомофілії було взято 4 види рослин, а саме їх квітки:

1) шавлії лучної (Salvia pratensis), родини Губоцвіті (Lamiaceae);

2) конюшини лучної (Trifolium pratensis), родини Бобові (Fabaceae або Leguminosae);

3) проліска сибірського (Scilla sibirica), родини Лілійні (Liliaceae);

4) ромашки лікарської (Matricaria officinalis), родини Айстрові (Asteraceae).

Були використані такі методи дослідження, як спостереження в природі і на дослідних ділянках, опису, збір та складання гербарію з досліджуваних рослин. Гербарій збирався за загально прийнятою методикою. Мною було зроблено колекцію фотографій, на яких зображено процес запилення та перенесення пилку комахами.

Розділ 4. Обробка та обговорення результатів

Результати роботи показали, що у всіх досліджених видів рослин в процесі еволюції виникли певні пристосування до ентомофілії.

Квітки шавлії лучної (Salvia pratensis), родини Губоцвіті (Lamiaceae), синього кольору, зібрані в суцвіття-китицю, по 6--8 квіток, це дає їм бути більш помітними для комах. Віночок зигоморфний, зрослопелюстковий, двогубий - трубка переходить увідгин, диференційований на дві частини, верхню губу, утворену двома пелюстками, та нижню губу, утворену при зростанні трьох пелюсток. Нектар поміщається в нижній частині досить довгої трубки. Гінецей синкарпний. Андроцей, в свою чергу, - двома тичинками, що прилягають до верхньої губи. Комахи запилювачі, щоб дістати нектар, просовують голову в трубку віночка, відсувають всередину і догори ложкоподібний розширений рудимент нижнього гнізда пиляка, внаслідок гніздо пиляка вдаряє по спинці комахи, висипаючи на неї пилок. Запилювачами таких квіток є переважно перетинчастокрилі і метелики, рідше великі мухи. Відвідувачі квітки торкаються спинкою спочатку до приймочки, а потім до пиляків і забирають на ній частину пилку, це в свою чергу підтверджено в літературі [11, 8].

Квітки конюшини лучної (Trifolium pratensis), родини Бобові (Fabaceae або Leguminosae), запилюються бджолами і багаті нектаром, але мають таку довгу трубку, що звичайні бджоли не можуть досягти її основи (довжина трубки 9 - 10 мм). Отже, запилення червоної конюшини залежить від активності джмелів або вірніше довгохоботкових джмелів. Квітки зібрані в суцвіття - головки, оточені знизу верхівковими листками. Квітки з трубчастим віночком, десятьма тичинками, з яких дев'ять зрослися між собою, а одна вільна, однією маточкою з верхньою зав'яззю. Гінецей монокарпний. Самі квітки дрібні, сидячі довжиною 11-14 мм, рожеві. Конюшина має зигоморфний віночок. За подібністю з метеликом він ще в XVI ст. отримав у ботанічній літературі назву Метеликові, і ця назва часто вживається для позначення родини Бобових. Метеликовий віночок складається з більш великого верхнього пелюстки - прапора, двох бічних пелюстків, що утворюють крила, а самі внутрішні утворюють човник, що містить тичинки і зав'язь. Прапор служить в основному для залучення комах. На ньому нерідко помічають додаткові мітки у вигляді яскравих прожилок. Притягнута яскравим прапором або яскравою квіткою в цілому, комаха сідає на край човники або частіше на одне з крил і прагне ввести хоботок до основи тичинкових ниток до запасів нектару. При цьому пелюстки човники або крила під вагою комахи і його активних рухів відгинаються, здійснюючи одночасно коливальні рухи в такт рухам тіла комахи. Під впливом рухів комах прапор відгинається назад, крила відходять вниз і в сторони, а тичинки і гінецей внаслідок пружності зберігають горизонтальне положення і входять в зіткнення з черевцем комахи. Коли комаха відлітає, відігнуті пелюстки, знову ж таки в силу головним чином пружинячої дії вушок, повертаються в попереднє положення і тичинки і гінецей ховаються в човнику. Цікаво, що при запиленні має значення навіть довжина хоботка комахи [3, 8, 11].

Квітки проліска сибірського (Scilla sibirica), родини Лілійні (Liliales), правильні, роздільнопелюсткові. Оцвітина проста, віночкоподібна, складається з шести блакитних пелюсток, тому гарно помітна для комах. Квітки зібрані по 2-4 у рідкі китиці. Квітконіжки спрямовані вгору, звичайно вдвічі довші за квітку. Тичинок шість, маточка одна, вони знаходяться на одному рівні, але так щоб не відбувалося самозапилення. Стовпчик нитчастий, приймочка маленька, зав'язь верхня. Гінецей синкарпний. Проліска цінна тим, що зацвітає відразу ж після танення снігу, вона дає підтримуючий медозбір, який використовується для весняного нарощування бджолиних сімей [13].

Квітки ромашки лікарської (Matricaria officinalis), родини Айстрові (Asteraceae), представлені двома типами квіток, але по-різному забарвлених: крайові - білі (язичкові), а центральні - жовті (трубчасті), що створює відповідну контрастність. Гінецей паракарпний. Всі квітки дуже дрібні, тому зібрані у суцвіття -- кошики діаметром до 2 см. Таке суцвіття стає більш помітним. Рослина з сильним ароматним запахом [3, 8].

Ми проводили спостереження за поведінкою і самих комах, а саме як вони шукають і відвідують квітку. Дивлячись на те, якою була комаха (жуком, метеликом, джелем) вони сідали на рослини з певним забарвленням квітки, і завжди її знаходили поміж інших. На тілі комах можуть бути спеціальні утвори, призначені для перенесення пилку. Я уважно розглядала задню пару кінцівок бджіл або джмелів і побачила на них розширення. Там є ряди щетинок, якими ці комахи струшують пилок у спеціальний утвір - кошик. У цих кошиках вони переносять пилок до свого гнізда [11].

Отже, за результатами польвих досліджень було виявлено і підтверджено, те що рослини і самі комахи мають безліч різних пристосувань до процесу комахозапилення, що має велике значення у житті рослин, комах та самої людини.

рослина ентомофілія комахозапилення квіток

Висновки

1) Отже, в даній роботі було досліджено особливості пристосувань певних видів рослин до комахозапилення. В процесі проведення досліджень було вирішено, що найважливішою ознакою покритонасінних є квітка, яка зіграла важливу роль в їх еволюції. Внаслідок цього відбулися певні зміни в її будові.

2) Пристосування квітки, що виникли внаслідок ентомофілії називаються - атрактантами. Якщо конкретно, то це природні засоби, що приваблюють комах, стимулюють їх харчування, розмноження та ін. Атрактанти поділяються на первинні та вторинні. У нашому випадку первинними є пилок та нектар, а вторинними - запах квітки.

3) Найважливішими запилювачами ентомофільних рослин є бджоли. Вони запилюють близько 75--80% рослин.

4) У багатьох випадках взаємини комах-запилювачів та квіткових рослин можна охарактеризувати навіть не як коеволюційні, а мутуалістичні. Адже певні групи рослин пристосувалися до запилення лише комахами певного виду чи групи, а рослини є джерелом існування даних видів комах. Прикладом таких взаємин є численні види бобових та джмелі.

5) Позитивним моментом є те, що комахи можуть переносити пилок навіть між квітками, які розділені великими відстанями. Воно так важливе для рослини тому, що від нього залежить збереження виду. Перехресне запилення забезпечує обмін генами, підтримує високу гетерозиготність популяцій, дає матеріал для природного добору і зберігає стійке потомство -- носіїв найсприятливішого співвідношення генів. Багато рослин розмножуються тільки завдяки запиленню комахами.

Список використаної літератури

1. Андреева И.И., Родман Л.С. Ботаника. -- 2-е изд., перераб.и доп.-- М.: КолосС, 2002. -- 488 с.: ил. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

2. Атлас медоносних рослин України/ Л.І. Боднарчук, Т.Д. Соломаха, А.М.Ілляш та ін. - К.: Урожай,1993. - 272 с.

3. Ботаніка: Анатомія і морфологія рослин: Навч. посібник/ Стеблянко М.І., Гончарова К.Д., Закорко Н.Г.; За ред. М.І. Стеблянка. - К.: Вища шк., 1995.- 384 с.: іл..

4. Гэлстон А., Девис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения: Пер. с англ. -- М.: Мир, 1983. -- 552 с., ил.

5. Жуковский П.М. Ботаника. - М.: Колос, 1982 - 623 с.

6. І.В. Гончаренко Морфологія та анатомія рослин: Навчальний посібник для студентів природничих факультетів педагогічних інститутів та університетів. - Суми: СумДПУ ім. А.С. Макаренка, 2002. - 160 с.

7. І.В. Гончаренко. Будова рослинного організму: Навчальний посібник. - 2-ге вид., перероб. - Суми: ВТД «Університетська книга», 2004.-200 с.

8. К. Фегри, Л. ван дер Пэйл «Основы экологии опыления». Перевод с английского канд. биол. наук Л.В. Ковалевой, канд. биол. Наук Э.Л. Миляевой, под редакцией проф. А.П. Меликяна.- 375 с.

9. Н.Н. Карташова. Строение и функция нектарников цветка двудольных растений, Томск - 1965, 195 с.

10. Поліщук В.П., Білоус В.І. Медоносні дерева і кущі. К., 1972; Глухов М. М. Медоносные растения. М., 1974 - 159 с.

11. Рейва П., Эверт Р., Айкхорин С. Современная ботаника: В 2-х т. Т. 2.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - 344 с., ил.

12. Федоров А.А., Артюшенко З.Г. Атлас по описательной морфологии высших растений. М: Л. Изд-во АНСССР: Лист 1956, Стебель и корень - 1962, Цветок - 1975, Соцветие - 1979, Плод - 1986. - 390 с.

13. Цветковые растения (5/1 том), Жизнь растений, Под ред. А.Л. Тахтаджяна 1980. - 430 с.

Додатки

Проліска сибірська, або поникла (Scilla sibirica)

Шавлія лучна (Salvia pratensis)

Ромашка лікарська (Matricaria officinalis)

Конюшина лучна (Trifolium pratensis)

Размещено на Allbest.ru