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植物的传粉策略

植物的传粉策略
植物的传粉策略

植物的传粉策略

光明中学孙汝燕在很长一段时间里,许多人认为只有动物才具有复杂的、各式各样的行为。但是现代生物学家们发现,植物能够做动物所做的一切事情,而且植物行为比动物行为具有更多的独特性、趣味性及隐秘性。植物世界有爱情也有战争,有智慧也有文化,在生物进化的长河中不断地接受、抗争、适应以及智慧地成长。在我们关注动物及其行为的同时,另一类重要的生命——植物和植物行为,为我们认识生命拓展了一个有意义的概念和领域。

植物爱情与战争是智能的典型体现。在植物伊甸园中,为了达到繁衍后代的目的,植物在恋爱、结婚、生育、后代成长的各个环节都有着让人叹为观止的行为。

大家都知道,植物是固着生长的,它们不像动物一样可以自由的活动,那么它们要怎样才能交配从而让后代生长呢?植物的花粉(雄性生殖器官)要怎样才能传送到柱头(雌性生殖器官)上呢?

授粉的方式分为自花受粉和异花受粉。能进行自花授粉的植物较少,大多数植物需要外力的帮助才能实现传粉。自花传粉的植物通常可以将性状稳定的遗传下去,性状一般不会改变。进行异花传粉的植物,在产生配子的过程中非同源染色体的自由组合以及交叉互换现象而导致配子多种多样,加上雌雄配子的结合是随机的,导致受精作用后产生的个体多种多样。因此相对于自花传粉,异花传粉的植物后代能更好的适应多变的环境,有很大的优势。

如果缺乏传粉媒介,精子输送受阻,将导致花不能受精结实。因此,能否将花粉输送到合适的柱头之上,决定了花儿开放的命运。花粉携带精子的运动,很大程度上决定了植物的交配方式,并且影响后代的遗传组成,从这个角度上看,花粉的命运就是植物未来的命运。植物可以借助风力,水流等自然作用进行传粉,更多的时候植物需要动物来为其传粉。植物都有各自的传粉策略。

一、依靠风力传粉的植物

像小麦、水稻、杨树和栎树等,它们借助风的帮助来传送花粉。不要以为风力传粉是方便的事,一阵风来就可以把花粉吹落到另一朵花的柱头上。事情没那么简单。植物生长在空旷的地方,风向又经常在变动,要使细小的花粉刚好落在

纤细的柱头上,该是多么困难啊!

风媒花在自然选择中,产生了种种适应于利用风来传送花粉的特点。

风媒花虽然比较细小而不显眼,但在同一植株上的花朵数量很多。例如胡桃花、杨树花都排列成柔软下垂的柔荑花序,玉米的雄花排列松散的圆锥花序(俗称天花),在微风中花序来回摇动,使花药中的花粉易于散布到大气中去。

有些风媒植物的雄蕊花丝比较长,当花药开裂后,花丝就失去膨压,于是花药就悬挂在花外。如水稻等禾本科植物的花药在成熟时就露在花外,它随风摇摆,很有利于花粉的散布。

风媒花的花粉一般又小又轻,表面光滑不具粘性,极易被风吹走。哪怕是只有一丝微风,都可以使它们远走高飞。最令人惊奇的是松树花粉的传送了,其花粉两侧生有两个像网袋一样的气囊,仿佛长有翅膀那样,随风飘扬,朝着远处的雌花飞去,即使远到50公里以外,照样能与雌花传粉受精。同时,风媒植物的柱头又比较发达,常常扩展成羽毛状,这样就使花粉容易附着,因而增加接受花粉的机会。

风做“媒人”,花粉难免吹落到其他地方而产生浪费。有人计算过,相隔2.5公里距离的两朵花,平均1440粒花粉中才可能有2粒花粉吹落到雌蕊的柱头上。其余的都刮得无影无踪,化作灰尘了。风媒花无奈只好以产生大量的花粉作为浪费的补偿。如松树的一个花序可产生16万粒花粉粒,以至每到春天松树开花季节,松树下总是落有一层硫磺色粉末。一株玉米可产生约5000万粒花粉,玉米开花季节如果我们在地里走一趟,会明显地感觉到花粉在扑面而来!风媒花以极高的“保险系数”保证了传粉能够实现。

有些落叶林中的风媒植物,还具有先花后叶的习性。榆树、杜仲、紫荆、杨树等,它们每年都在叶片萌发前开花。这样,成熟的花粉不受枝叶的阻挡,有利于花粉的传播。

二、依靠水流传粉的植物

水生植物中的黑藻和金鱼藻等,对这个问题解决方法很简单。只要它们细丝般的花粉散落在水面上,凭借徐徐的流水就很容易缠绕在雌花上,顺利地完成传粉受精。

苦草雌雄异株。在一丛苦草的个体上只生长雄蕊,在另一丛个体上只生长雌

蕊。每一朵雌花都长在一根花柄顶端,开始是卷编的,很短,端端正正地偃卧在叶子中间。花柄很快就生长起来,逐渐伸展,越伸展越长,最后终于把花朵托出水面,花开了,三支长长的雌蕊花柱脱颖而出,柱头上生着小穗子,很像一簇美丽的小羽毛。

这时水下的另一簇苦草雄株成熟了。它从叶腋中抽出穗状花序,花序外面包着佛焰苞片。开花时,佛焰苞开裂,一朵朵微小的雄花脱出佛焰苞而漂浮于水面,而花粉被保护得好好的,沾不上水。

露出水面的雌花在水面形成小小的凹陷,当雄花漂到这里便发生倾斜,花粉接触柱头便进行授粉。授粉完成后,雌花闭合,细长的花柄螺旋卷曲将子房缩回水中,在水下发育成果实。

三、依靠动物传粉的植物

据估计,在异化传粉的植物中2/3以上的植物是靠动物授粉。动物有很打的自主性,那么植物又是如何使尽了各种策略来引诱传粉者呢?

在安详平静的外表下,植物已然使尽了各种策略——互惠与欺骗的手段随处可见,陷阱的设置比比皆是——来引诱传粉者。

1.颜色和气味

虫媒花的一特点是花大而显著,并有各种鲜艳色彩。一般昼间开放的花多红、黄、紫等颜色,而晚间开放的多纯白色,只有夜间活动的蛾类能识别,帮助传粉。虫媒花多具特殊的气味以吸引昆虫。不同植物散发的气味不同,所以趋附的昆虫种类也不一样,有喜芳香的,也有喜恶臭的。

昙花是原产热带美洲墨西哥等地的仙人掌科附生植物,别名月下美人。它们通常在夜间八九点以后开花,花瓣迅速展开,大小接近荷花,花香四溢,但花开3~4小时后花瓣闭合,只有等来年夏秋季节才能再睹芳容。昙花开花的时间很短,所以有成语“昙花一现”来形容稍纵即逝的事物。尽管如此,昙花释放特殊的香味,并且产生大而白的花瓣吸引夜间活动的蝙蝠、蛾类为其授粉。白天开花的植物往往利用鲜艳的颜色——多为黄色、紫色、蓝色或红色——吸引白天活动的动物传粉。夜间光线暗淡,气味就成了植物引诱传粉者的一个重要途径,此外,夜间开放的花常为白色,也便于蛾类、蝙蝠等夜间活动的动物借助月光、星光,在黑暗中发现花朵。

也有些植物既可以利用白天的传粉者,又可以利用夜间活动的昆虫进行授粉。例如,忍冬科植物忍冬,俗称金银花,因其花有黄、白两色而得名。对这种植物的研究发现,白天有蜂类访花,夜间有蛾类昆虫访花。蜂类虽然从花药中移出了较多的花粉,但也消耗了大部分花粉,相对而言采食花蜜的蛾类传粉效率更高,且可将花粉散布得更远,所以金银花通常在黄昏后开花,先让蛾类传粉。2.对传粉者的选择

一种植物的花粉,只有被运送到同种植物的个体上,才会维持种族的延续,否则就会浪费花粉。有着鲜艳颜色花朵的植物,能够吸引某种传粉动物的注意,但是如果同域的其他种植物采取同样的策略去吸引这种传粉者,那么传粉者就会采食多种植物,从而引起花粉在不同植物之间传递,造成传粉的不精确和浪费。为了减少这种不利现象的发生,植物往往会采取其他的策略——如产生不同的花色吸引另外的传粉者,或产生特殊的花部结构、有毒的化学物质等限制某些动物访花。如果不幸只能够利用这种传粉者,那么植物可以选择在不同的时间开花,分时段利用传粉者;或者产生不同的花部结构,让自己的花粉落在传粉者的不同身体部位上,在共享某一传粉者的同时避免花粉混杂。

3.利益互惠

植物常常靠搭配彩色图案、散发不同气味吸引动物来访。然而,仅仅只引起传粉者注意是不够的,它们还需要提供适当的报酬,以补偿传粉者的能量消耗。植物除了准备一部分花粉用于受精之外,花粉和花蜜是提供给传粉者的劳动报酬。昆虫取蜜时,花粉粒粘附在昆虫体上而被传布开去。

如果传粉者访问了某种植物的花,却发现没有报酬或报酬已经被其他传粉者取走,传粉者就会留下记忆,转而去寻找其他植物的花,以避免徒劳无获。有些“好心”的植物还会通过花色变化提示传粉者花内报酬的现状。当花被传粉者造访之后,花的颜色发生改变,让新开的、含有高报酬的、还未传粉的花更为显眼。这样,不仅传粉者可以提高觅食的效率,未授粉花的访问也得到了保证,植物因此受益。

为了引诱传粉者造访花朵,有的植物为昆虫提供了繁殖场所。昆虫在访花时,在富含营养物质的花内产卵,留下后代,如丝兰与丝兰蛾之间著名的互惠例证。有的植物开花时,花内温度比气温高,为传粉昆虫提供一个暖房。

4.欺骗

植物有着让人意想不到的策略来吸引传粉者,其中之一就是“欺骗”,这意味着植物诱使传粉者访花,却不提供任何食物报酬。目前,人们只在兰科植物中发现这种传粉行为。但即便是这种诱骗的传粉方式,植物还是要投资产生特殊的吸引物。不论是澳大利亚的拖鞋兰,还是生长在欧洲的眉兰,它们花的形状和颜色都模拟某种雌蜂,并散发与雌蜂的性信息素十分相似的气味,当雄蜂受到引诱爬上花试图交配时,花粉块就粘在了雄蜂身上。为了促使经验不足的雄蜂继续上当,在下一次试图交配时将花粉块传到另一朵花上去,这些兰花需要做到以假乱真,模仿得惟妙惟肖。

植物之间也可以通过拟态来吸引传粉者。人们往往认为,不同的植物采取不同的花部特征来吸引不同的传粉者,因为这样植物能够获得传粉者忠实的服务。也有少数植物独辟蹊径,它们通过模仿其他植物花的特征,达到吸引传粉昆虫的目的。例如分布在英国一些地方的玄参科小米草属植物,它的花为淡紫色或深紫色,看起来非常像生长在一起的杜鹃花科植物帚石楠,两种花花期相同。当传粉昆虫访问帚石楠时,有时也为该种小米草属植物传粉。头蕊兰有白色的花和黄色的花粉块,没有花蜜,在以色列与利用隧蜂传粉的某种半日花科植物生长在一起。头蕊兰没有提供真正的报酬,但该兰花的唇瓣上有一簇黄色的毛,让隧蜂误以为是花粉前去采集,头蕊兰因此得以授粉。

5.巧妙的陷阱

为了引诱传粉者造访花朵,有的植物开花时,花内温度比气温高,为传粉昆虫提供一个暖房。如天南星科的春芋,可像恒温动物那样调节自身的温度,它在环境气温为4℃~39℃的变化下能维持花部温度在38℃~46℃之间达1天之久。该种植物的花序分上中下三部分:上部为可育雄花,中部为不育雄花(主要产热部位),下部雌花,花序调节温度的时期与雌花接受花粉的时期吻合。在此期间,包裹着的佛焰苞充分打开,携带花粉的甲虫喜爱接触温暖的不育雄花和营养物,贸贸然闯入进来;佛焰苞变冷后关闭,将一些甲虫包在里面。这期间甲虫的活动使下部的雌花授粉。大约12 小时之后花的温度回升,佛焰苞又部分打开,此时上部的雄花开裂释放花粉。当甲虫爬出佛焰苞时带走花粉,飞到其他花序,开始了下一次的传粉之旅。

有的植物对传粉者就没有这般礼遇,它们采取“囚禁”的办法让昆虫为自己授粉。像所有好的监狱一样,这些花拥有一个由花瓣或苞片构成的花腔或花囊,有一个狭窄的入口,只留一条通道。查理·达尔文曾在《物种起源》一书的第六章对盔兰属植物花的结构与传粉适应有一段精彩的描述。被称为“德国人的烟斗”的马兜铃植物采取了引诱、囚禁的手段,让摇蚊等小型昆虫为自己授粉。如同它的名字,该种马兜铃植物的基部膨大成瓶状,其上有一缢缩的颈部,呈管状,上部为花瓣状;檐部向一侧延伸成一个旗状舌片(或3裂),花药和雌蕊坐落在膨大基部的中央。花刚开时,释放出类似腐肉的臭味吸引摇蚊等小型蝇类昆虫造访。当传粉者登陆旗状舌片的垂直表面时,舌片上有成千细小的蜡状颗粒,小昆虫很容易从管状颈部滑入到瓶状基部。“花瓶”的颈部生长着一连串尖端向下的细毛,这个结构让传粉者如同在驱轴上转动,一直向下落入瓶底。如果某只昆虫试图退出,向下的细毛将被挤成横向排列的栅栏,如同地牢里所设的栅栏门,阻止囚犯逃出。于是,传粉者被拘留在黑暗的瓶底,它们在四处寻找出口的过程中,将身上携带的花粉粘到了雌蕊上。此时,雌蕊已成熟,而雄蕊的花药要等两三天后才开裂散粉。这期间,瓶底分泌限量的花蜜供养传粉者,瓶壁上有些针头大小的小孔,让“囚犯”能呼吸新鲜空气和维持一定的湿度,让它们好好活着。几天后,花药开裂,虫体又沾满花粉,原先直立的“烟斗”倾斜至水平状态,瓶颈的细毛也枯萎脱落了,花瓶出口通道开放,被囚禁的传粉者离开了“地牢”。

与设置陷阱、采取囚禁传粉者的手段相比,有些植物的手段显得更为残忍,它们通过“谋杀”传粉者达到授粉的目的。南非睡莲开着大而艳丽的花,散发出香甜的气味,与马兜铃植物相反,它们的花是雄蕊先熟。在花开的前三四天中,辐射对称的花中央是密密麻麻的雄蕊,像插满了“棒棒糖”,食蚜蝇、蜂还有甲虫等来访问处在雄性阶段的睡莲花,都会享受一份布满花粉的盛宴。到了雌性阶段,当睡莲再次开放时,雄蕊没了花粉,绕着花中心是一池汁液,池底隐藏着扁而圆的柱头。当昆虫照常来雄蕊顶端采集花粉时,雄蕊蜡质光滑的表面取代原先粘质的花粉团。没有了“抓手”,访花者一不小心就滑下了池子,落难者想挣扎,但是雄蕊不提供落脚的地方。池子中的汁液里含有一种湿润剂,能让世上最轻的蜂类或蝇类下沉。沉入液体中的访花者很快淹死,身上的花粉脱落,沉积在睡莲的柱头上,完成传粉。

植物的传粉谋略多种多样,超乎人的想象。它们使出浑身解数,让动物来帮助传粉。总的来说这类花有以下几个特点:

1、花大而显著,并有各种鲜艳色彩。

2、多具特殊的气味以吸引昆虫。

3、多半能产蜜汁。

4、在结构上也常和传粉的昆虫间行程互为适应的关系,如昆虫的大小、体型、结构和行为,与花的大小、结构和蜜腺的位置等,都是密切相关的。

5、花粉粒一般较大;外壁粗糙,多有刺突;花药裂开时不为风吹散,而是粘在花药上;昆虫在访花采蜜时容易触到,附于体周。

6、雌蕊的柱头也多有粘液分泌,花粉一经接触,即被粘住。

7、花粉数量也远较风媒为少。

异花传粉植物对传粉者适应机制浅析

异花传粉植物对传粉者适应机制浅析程庄镇第一初级中学七二班杜新梅 我学过了七年级上册生物《开花与结构》一节课,使我明白了“传粉与受精”的重要意义。有性繁殖是植物基本的繁殖方式,而传粉是不可缺少的环节,包括自花和异花传粉两种方式。异花传粉产生的后代具有较强的生命力和适应性,在进化过程中逐渐被选择并得到了发展,成为大多数被子植物的传粉方式。传送花粉的媒介有风、昆虫、鸟和水,最为普遍的是风和昆虫。植物在长期进化演变过程中逐渐形成了一系列适应传粉媒介的机制,并通过花的形态、结构、产物和行为等得以表现。 I引诱机制 植物不能移动位置去寻找传粉动物,但可以利用一定的手段吸引昆虫或鸟类前来传粉。虫媒花有“三宝”——色彩、气味和蜜粉。其花朵大而显著,结构比较复杂,形态变化多样,有的具有蜜腺。花瓣中含有的花青素、胡萝卜素和叶黄素等有机色素,赋予了花朵绚丽的色彩;细胞中的挥发性油滴散发出浓郁的花香。花瓣表面密密麻麻地布满了小凸起,在阳光照射下折射出夺目光泽。蜜腺分泌的香甜蜜汁,以及富含蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等营养成分的花粉,被聚集在一个特定的位置。有些花还向传粉昆虫提供一些能成为昆虫信息激素原料的气味性物质,或一些树脂等营巢材料。 不仅如此,植物的引诱手段还因传粉者的种类和活动时问的不同而异。分布在北半球温带原野上的植物的花往往是黄、白、紫红或蓝色的,因为这里的昆虫对于鲜红色辨别力一般较差。在靠近热带及亚热带的地方,花却多为鲜红色,也是因为此处的蝶类及蜂鸟善于辨别鲜红色。暗黄和深红色的花,散发着腐臭,访问者主要是蝇类。夜晚是蛾类活动频繁的时段,所以夜开花多为白、黄等浅色,并伴有浓香。 2空间机制 植物往往通过花朵的空间位置来加强引诱效果。以动物为传粉媒介的花朵常开放在枝头和树冠外围,周围少有枝叶遮挡。如鹤望兰等典型鸟媒植物的花一般长在枝条非常显眼和有利的位置,周围有供鸟起落的“平台’’和空间。而蜜腺和花蜜一般要藏在花的底部和里面,传粉者要到达蜜腺和吸吮花蜜,必然要碰触到外围的花药或柱头,达到传粉目的。生长在河流中的水芹菜开花时,雌花从水下逐渐升出水面,其上游的雄花会放出花粉,花粉顺水而下,与雌蕊相遇,完成授粉。 3时间机制 依靠蜜蜂、蝴蝶等昼性昆虫授粉的花朵,会依次在白天开放:凌晨3时蛇麻花;清晨4时牵牛花;清晨5时野蔷薇;早6时龙葵花;7时蒲公英……显然,晚间开放的花朵则是以夜性蛾类为授粉媒介的。有时,植物还会在特定的时间段分泌花蜜以限制利用花蜜的昆虫种类。 风媒花能根据外界气候和天气状况,判断何时释放花粉。它们通常在早春和秋季气候较温和时开花以避开暴风雨。同样的道理,在刮风和无风的静寂中,禾草类植物会把花粉暂时封存,等待着天气清爽、太阳暖和的清晨或黄昏。 雌雄蕊不在同一时间成熟可算得上是植物避免白花传粉的绝招。而多数风媒花有先叶开花的习性,散出的花粉受风吹送时可不受枝叶的阻挡。 4结构机制 植物的花形构造也是在长期进化过程中获得的一种适应异花传粉的重要性状。许多植物的花往往有一些特殊结构能有效保证植物的授粉。马兜铃的花瓣合生为一个狭长的筒,像长颈瓶,雌雄蕊和花蜜都在瓶底,瓶颈内壁则生有斜伸向基部的倒毛。马兜铃是雌蕊先熟花。

植物的传粉策略

植物的传粉策略 光明中学孙汝燕在很长一段时间里,许多人认为只有动物才具有复杂的、各式各样的行为。但是现代生物学家们发现,植物能够做动物所做的一切事情,而且植物行为比动物行为具有更多的独特性、趣味性及隐秘性。植物世界有爱情也有战争,有智慧也有文化,在生物进化的长河中不断地接受、抗争、适应以及智慧地成长。在我们关注动物及其行为的同时,另一类重要的生命——植物和植物行为,为我们认识生命拓展了一个有意义的概念和领域。 植物爱情与战争是智能的典型体现。在植物伊甸园中,为了达到繁衍后代的目的,植物在恋爱、结婚、生育、后代成长的各个环节都有着让人叹为观止的行为。 大家都知道,植物是固着生长的,它们不像动物一样可以自由的活动,那么它们要怎样才能交配从而让后代生长呢?植物的花粉(雄性生殖器官)要怎样才能传送到柱头(雌性生殖器官)上呢? 授粉的方式分为自花受粉和异花受粉。能进行自花授粉的植物较少,大多数植物需要外力的帮助才能实现传粉。自花传粉的植物通常可以将性状稳定的遗传下去,性状一般不会改变。进行异花传粉的植物,在产生配子的过程中非同源染色体的自由组合以及交叉互换现象而导致配子多种多样,加上雌雄配子的结合是随机的,导致受精作用后产生的个体多种多样。因此相对于自花传粉,异花传粉的植物后代能更好的适应多变的环境,有很大的优势。 如果缺乏传粉媒介,精子输送受阻,将导致花不能受精结实。因此,能否将花粉输送到合适的柱头之上,决定了花儿开放的命运。花粉携带精子的运动,很大程度上决定了植物的交配方式,并且影响后代的遗传组成,从这个角度上看,花粉的命运就是植物未来的命运。植物可以借助风力,水流等自然作用进行传粉,更多的时候植物需要动物来为其传粉。植物都有各自的传粉策略。 一、依靠风力传粉的植物 像小麦、水稻、杨树和栎树等,它们借助风的帮助来传送花粉。不要以为风力传粉是方便的事,一阵风来就可以把花粉吹落到另一朵花的柱头上。事情没那么简单。植物生长在空旷的地方,风向又经常在变动,要使细小的花粉刚好落在

第七讲 授粉昆虫

第七讲授粉昆虫 有人这样比喻,“地球上如果没有植物,昆虫就不复存在;如果没有昆虫,植物也不会繁衍生存”。这话一点不假。昆虫是植物的主要传粉媒介。现在已知显花植物中,有85%是由昆虫传媒授粉的,只有10%是风媒传粉,5%是自花授粉。超过一半的世界食物脂肪和油来源于油籽——椰子,棉花,油棕榈,橄榄树,花生,油菜,大豆和向日葵,这些食物许多依赖或受益于昆虫授粉,我们可以得出这样的结论:我们日常生活食物的1/3是直接或间接来自于昆虫授粉。 一、传粉昆虫(植物媒婆)的效能 自花授粉的植物会将外来花粉拒之门外,仅仅依靠自己就能完成受精。在植物的进化长河中,由于交配中的精卵细胞来自同一植物,会降低族群中基因的变异,在面对环境的变动或竞争时,这类植物就可能丧失其优势局面。 为了增加基因变异,提高对环境、竞争的适应,植物总是朝着异花授粉的方向发展,这时相望而不能及的雌蕊和雄蕊要想完成交配,就得寻找一个“媒婆”,自己不能亲临,找人代劳也是不错的选择,这些“媒婆”就是生活在植物周围的昆虫、雀鸟、蝙蝠等生物,甚至还有风和水。“媒婆”需要做的,就是把一朵花上的花粉带到另一朵花的柱头上以便它们完成交配,当然,请人帮忙总归要付一些酬劳,所以这些花往往有着艳丽的色泽,特殊的香味,或者可口的花蜜。不过,并非所有昆虫都喜欢香味,因此对于苍蝇这样口味独特的“媒婆”,也会有植物散发臭味投其所好。 在植物与传粉昆虫这一共生系统中,经过漫长的进化过程,植物与传粉昆虫为了实现各自的自身利益,形成了多样的吸引和利用对方的生存战略。

1.招蜂引蝶,“媒婆”成人之美 “蝶恋花”往往被人们作为美的象征加以描述,也常被用来比喻英俊男儿追求美丽姑娘的行为。然而在自然界,“蝶恋花”仅是植物与昆虫相互依赖,共生共存这一生命现象的一个侧面。事实上,与蝴蝶喜欢花一样,植物也同样喜欢昆虫,并想方设法为自己的花涂脂抹粉,乔装打扮,以招引更多的昆虫。 图:雀鸟和蜜蜂的传粉工作进行中,对于服务对象和“媒婆”,这是一种“我出花蜜,你传粉”的双赢行为。“媒婆”们快活的进食完后,花粉也就落在了柱头。 虫媒植物为了让更多的昆虫为自己服务,首先要将昆虫吸引到花上来,所以植物的花一般都色泽鲜艳芬芳。然而只靠色彩、香气等广告手段,大多数的情况下,是很难长期诱引传粉昆虫的。因此,大部分虫媒花都以某种形式为服务者提供一定的报酬。有些以分泌花蜜的形式来招引食客;有些则生产大量的花粉;也有些则向传粉昆虫提供-些能成为昆虫信息素材料的气味性物质,或向昆虫提供一些树脂等营巢材料。“媒婆”们受到色泽、气味的吸引,来到花朵前,食用或带走自己的酬劳--花蜜(花粉),这个时候花朵就会把花粉悄悄撒落在它们身上,当它们前往另一朵花时,在忙碌的进食过程中,它们携带的花粉就会自然而然的落到柱头上,这样一次互赢的交易就正式完成。 除了吸引较多的传粉昆虫为己授粉外,为了实现异花授粉的目的,最好希望访花者接下来的去处为同种异株植物。因此,植物还必须控制报酬量,若分泌的花蜜量太少,来访者不足的话,授粉效果当然不会好。但如果花蜜量分泌过多,一朵花的蜜量已经满足访花者要求的话,来访者就不会继续它的服务,导致授粉效果下降。

植物生殖方式的多样性(两课时)(浙教版科学教案)

植物生殖方式的多样性 [学情分析]: 本接的许多知识(如植物无性生殖的几种形式、开花和传粉等)都在第一册中讲过,因此在教学中要尽量启发学生回忆学过的知识,“温故而知新”,在此基础上再讲授新课。在生殖方式、传粉和受精教学时,要充分利用图,让学生对照观察传粉情况、传粉途径和不同生殖方式的差异,使学生印象加深,便于记忆。 [教材分析]: 前一节从整体上学习了植物的一生,这节在此基础进一步深入学习植物生殖方式的多样性,教材分两大部分,有性生殖与无性生殖,教材从开花→传粉→受精→发育的顺序对有性生殖进行阐述,其中对传粉通过读图活动明白传粉两种方式,联系花的结构特点,向学生渗透结构特点与传粉方式的适应性,受精这部分是这节课的重点与难点,涉及到较多名词,在教学中依次逐个介绍各个结构与发育成什么结构,同时联系生活实际和生产实际,介绍人工授粉和粮食栽培,在这部分教材的呈现方式主要是以图片的形式引起学生相关的知识和经验,从中获取知识,第二部分是无性生殖,从裸子植物的无性生殖和被子植物的营养繁殖两方面来讲,由于这部分知识对于城市学生缺乏相关的知识和经验,在这部分尽量提供一些图片帮助学生获取知识。 [教学目标] 知识与技能目标 1、知道被子植物开花,传粉、受精等过程的基本情况。 2、进一步了解果实和种子的形成的过程。 3、理解被子植物的有性生殖与人类的关系。 4、知道植物主要的无性生殖方式及营养繁殖在生产中的应用 态度、情感与价值观目标 1、通过学习风媒花和虫媒花,对传粉的适应特征,树立生物体的结构与功能相适应的观点。 2、通过学习受精和双受精过程,以及果实和种子的形成,使学生树立事物是发展变化的观点。并进行生物科学价值观的教育。 科学、技术与社会的关系目标 1、理解被子植物的有性生殖与人类的关系。 2、结合果实和种子的形成,向学生介绍在农业上培育新品种方面的贡献。 [教学重点与难点〗: 重点: 1、被子植物的有性生殖; 2、被子植物从种子萌发到开花结果的大致过程。

维持榕树与传粉榕小蜂专性共生关系的化学生态学机制

维持榕树与传粉榕小蜂专性共生关系的化学生态学机制 在已知的大约750种榕属(Ficus, Moraceae)植物中,几乎每一种都与其专一性的传粉榕小蜂(Agaonidae, Chalcidoidea, Hymenoptera)建立了专性传粉共生关系。一种榕树只能由与其相应的一种传粉榕小蜂为其传粉,作为回报,榕树为其传粉者提供后代发育的场所。 这种共生关系存在的前提在于传粉榕小蜂对寄主榕树的准确定位。过去的研究表明,榕树的隐头花序在接受期时通过释放特殊的挥发物吸引传粉者。 本文将挥发物分析与生物测定试验结合起来,研究榕树的挥发物组成、释放规律以及它们对传粉榕小蜂行为的影响,以更深入地探讨榕树-传粉榕小蜂共生关系维持的化学生态学机制。本文的研究主要着眼于以下三个方面的内容:(1)榕树挥发物的特异性以及传粉榕小蜂对寄主的识别能力。 对西双版纳地区常见的四种榕树,包括雌雄异株的斜叶榕(F. tinctoria)、对叶榕(F. hispida)、鸡嗉子榕(F. semicordata)和雌雄同株的聚果榕(F. racemosa)的挥发物进行了分析。结果表明,四种隐头花序接受期挥发物无论是释放量,还是其组成都存在显著性差异。 斜叶榕、对叶榕和聚果榕隐头花序接受期挥发物都是通过常见化合物的不同比例的组合实现特异性的,即“泛化”策略;而鸡嗉子榕的挥发物组成的99%是一种特殊化合物对甲基苯甲醚,即采取了“特化”策略。结果还表明,榕树隐头花序挥发物的含量与隐头花序的果径和雌性小花数量等特性没有显著的相关性。 在生物测定试验中,对叶榕隐头花序的接受期挥发物对其传粉榕小蜂Ceratosolen solmsi marchali表现出极显著的吸引作用,但非寄主隐头花序的接受期挥发物对C. solmsi marchali没有明显的吸引作用,甚至会引起它的回避

传粉细蛾与大戟科植物专性授粉的互惠共生体系

传粉细蛾与大戟科植物专性授粉的互惠共生体系1 白海艳,李后魂 南开大学生命科学学院,天津(300071) E-mail:lihouhun@https://www.doczj.com/doc/3b6495257.html, 摘要:在已知的昆虫与植物所形成的专性授粉互惠共生体系中,榕树——榕小蜂、丝兰——丝兰蛾体系是经典实例,国内外学者已经从不同角度进行了大量的研究,为我们理解植物——传粉者互惠共生体系协同进化的机理和历史积累了宝贵的资料。近些年的研究发现鳞翅目细蛾科头细蛾属昆虫与大戟科植物之间也存在相似的协同进化关系。本文对国内外学者有关传粉细蛾与大戟科植物互惠共生协同进化的研究进行了整理。 关键词:细蛾科;头细蛾属;大戟科;授粉;协同进化;协同物种形成 很早以前昆虫与开花植物的关系就已经受到人们的关注,C. K. Sprengel就曾经在其重要著作Das Entdeckte Geheimniss der Natur中指出,花的形状、颜色、气味和分泌物等在吸引昆虫为其授粉方面起重要作用[1]。19世纪中期达尔文的有关兰花授粉研究结果的发表又引起人们对这个领域的极大兴趣。自然界中,绝大多数开花植物都是虫媒花,不同种虫媒花以不同种类的昆虫为传粉媒介,在漫长的进化过程中,传粉昆虫与虫媒植物之间形成了协同进化关系。 协同进化(coevolution)的观点是探讨生物多样性形成机制的一个新的重要理论基础。该名词首次见于C. J. Mode[2]的“专性寄生物与寄主间协同进化的数学模型”一文中,而P. R. Ehrlich和P. H. Raven于1964年在Evolution杂志上发表的关于蝴蝶与植物之间相互关系一文则是首篇明确关注协同进化关系的文章[3]。J. Roughgarden[4]和D. H. Janzen[5]于1979年和1980年分别定义协同进化,均强调相互影响的物种间进化的同步性,也称一对一协同进化(pairwise coevolution)。D. J. Futuyma[6]提出的扩散协同进化(diffuse coevolution)则主要强调相互影响物种之间的长期适应行为。由于一对一协同进化定义的严格性,在自然界符合这一严格定义的协同进化关系很少见。对昆虫来说,只有寡食性甚至是单食性的种类才有可能通过寄生、共生、共栖等形式与寄主之间形成一对一协同进化关系[7]。众所周知,榕树——榕小蜂、丝兰——丝兰蛾专性授粉互惠共生体系是植物与昆虫协同进化的经典模式。化石资料表明榕树与其传粉者之间的互惠共生关系是最密切、最古老的,早在白垩纪时期就已确立,而人们对这一关系的认识和研究始于20世纪50年代,近20年成为研究热点[8]。在鳞翅目昆虫中,对丝兰——丝兰蛾互惠共生关系的认识和研究较早。1892年C. V. Riley[1]对丝兰蛾的口器、产卵器构造、丝兰花的结构及丝兰蛾的传粉行为、卵和幼虫的形态及发育、果实的受害程度、几种伪丝兰蛾(the bogus yucca moth)的形态习性等进行了详细描述。文献资料表明[9~14],从19世纪至今各国学者从不同角度对丝兰——丝兰蛾互惠共生体系进行了大量的研究,为理解种子寄生性昆虫与寄主植物间协同进化机制提供了数据资料。T. H. Fleming和J. N. Holland又报道了仙人掌科(Cactaceae)鸡冠柱属(Lophocereus)植物Lophocereus schottii 与螟蛾科(Pyralidae)毛螟亚科(Glaphyriinae)昆虫Upiga virescens之间的专性授粉互惠共生关系,并与丝兰——丝兰蛾体系进行了比较[15, 16]。2003年M. Kato [17]等首次报道了细蛾科(Gracillariidae)头细蛾属(Epicephala)昆虫与大戟科(Euphorbiaceae)算盘子属(Glochidion)植物之间种专性授粉的互惠共生协同进化关系。相继发现传粉头细蛾与大戟科叶下珠属(Phyllanthus)和黑面神属(Breynia)植物间也同样存在这种协同进化关系[18, 19]。正在进行 1本课题得到教育部博士学科点专项科研基金资助(20020055033)。

浙教版科学七年级下册《植物生殖方式的多样性》教案

浙教版科学七年级下册《植物生殖方式的多样性》教案 [学情分析]: 本接的许多知识(如植物无性生殖的几种形式、开花和传粉等)都在第一册中讲过,因此在教学中要尽量启发学生回忆学过的知识,“温故而知新”,在此基础上再讲授新课。在生殖方式、传粉和受精教学时,要充分利用图,让学生对照观察传粉情况、传粉途径和不同生殖方式的差异,使学生印象加深,便于记忆。 [教材分析]: 前一节从整体上学习了植物的一生,这节在此基础进一步深入学习植物生殖方式的多样性,教材分两大部分,有性生殖与无性生殖,教材从开花→传粉→受精→发育的顺序对有性生殖进行阐述,其中对传粉通过读图活动明白传粉两种方式,联系花的结构特点,向学生渗透结构特点与传粉方式的适应性,受精这部分是这节课的重点与难点,涉及到较多名词,在教学中依次逐个介绍各个结构与发育成什么结构,同时联系生活实际和生产实际,介绍人工授粉和粮食栽培,在这部分教材的呈现方式主要是以图片的形式引起学生相关的知识和经验,从中获取知识,第二部分是无性生殖,从裸子植物的无性生殖和被子植物的营养繁殖两方面来讲,由于这部分知识对于城市学生缺乏相关的知识和经验,在这部分尽量提供一些图片帮助学生获取知识。 [教学目标] 知识与技能目标 1、知道被子植物开花,传粉、受精等过程的基本情况。 2、进一步了解果实和种子的形成的过程。 3、理解被子植物的有性生殖与人类的关系。 4、知道植物主要的无性生殖方式及营养繁殖在生产中的应用 态度、情感与价值观目标 1、通过学习风媒花和虫媒花,对传粉的适应特征,树立生物体的结构与功能相适应的观点。 2、通过学习受精和双受精过程,以及果实和种子的形成,使学生树立事物是发展变化的观点。并进行生物科学价值观的教育。 科学、技术与社会的关系目标 1、理解被子植物的有性生殖与人类的关系。 2、结合果实和种子的形成,向学生介绍在农业上培育新品种方面的贡献。 [教学重点与难点〗: 重点: 1、被子植物的有性生殖; 2、被子植物从种子萌发到开花结果的大致过程。 难点: 被子植物的受精过程

浙教版科学七年级下册第一章第五节-植物生殖方式的多样性 练习(有答案)

1·5植物生殖方式的多样性(1) 1.传粉是指雄蕊中的从花药中散发出来,落到雌蕊的上的过程。传粉的方式有两种:自花传粉,即花粉落在同一朵花的上的传粉方式;异花传粉,即花粉落到另一朵花的柱头上的传粉方式。豌豆是典型的传粉。其中,传粉是普遍的传粉方式。注意:异花传粉并非异种传粉,是同种植物的花之间进行传粉。 2.异花传粉的途径: (1)虫媒花,靠传粉,动力来自于;特点是:花粉较黏、有的花被、芳香的、甜美的。像牡丹、、苹果、、桃等植物的花。 (2)风媒花,靠传粉,动力来自于;特点是:花粉、柱头或,并且伸出花瓣外面。像水稻、、、榆等植物的花。 (3)人工授粉:为了提高农作物的产量,人们常用人工的方法来传播。3.完成传粉后,花粉受到分泌的黏液的刺激,就萌发形成;穿过柱头伸人子房,一直到达。同时花粉管内形成精子。 4.植物受精后,受精卵发育成,珠被发育成,子房壁发育成,整个子房发育成。 题型一被子植物的传粉 1.从下面的三个图中,选择适当的图,将其序号填在横线上。 甲乙丙 (1)异花传粉是指图中甲花的花粉可以传送到花上,图中的丙花可以接受花的花粉。 (2)图中的花能够进行自花传粉。 (3)图中不能形成果实的是花,因为它没有。 2.如图可知,玉米的传粉方式为() A.自花传粉 B.异花传粉 C.自花传粉和异花传粉 D.无法确定 题型二被子植物子房的发育 A B 1.豌豆的豆荚内有多粒种子,原因是() A.豆荚内有多个子房B.一个胚珠内完成了多次受精作用 C.子房内有多个胚珠D.一个胚珠内有多个卵细胞 2.植物果实内的种子数目取决于() A.受精卵的数目B.子房内受精的胚珠的数目 C.胚珠的数目D.花粉里的精子数目

植物传粉

《现代生命科学进展》 课程感想 绿色开花植物传粉的多姿多彩 课程名称:现代生命科学进展 主讲教师:王玉凤 学号:2009211632 姓名:代冬月

绿色开花植物传粉的多姿多彩 摘要高等植物固着生长的特性使它们不能主动寻找“配偶”,而必须依靠“中间媒介”或自身的某些特殊的适应机制【2】来传递花粉。花粉传递之所以重要,在于其中包裹着精子。除少数植物能进行自花授粉之外,大多数植物需要外力的帮助才能实现传粉。如果缺乏传粉媒介,精子输送受阻,将导致花不能受精结实。因此,能否将花粉输送到合适的柱头之上,决定了花儿开放的命运【5】。花粉携带精子的运动,很大程度上决定了植物的交配方式,并且影响后代的遗传组成,从这个角度上看,花粉的命运就是植物未来的命运。传送花粉的媒介有风力、昆虫、鸟、哺乳动物和水,最为普遍的是风和昆虫。据估计,2/3以上的植物是靠昆虫授粉。 关键词绿色开花植物传粉哺乳动物风媒虫媒黄花大苞姜大根槽舌兰 由花粉囊散布的花粉借助予一定的媒介力量被送到同一花或另一花的柱头 的过程称为传粉【1】。植物传粉有自花传粉和异花传粉两种方式。自花传粉,就是花中雄蕊的花粉传到同一朵花的柱头上,如大麦、小麦、大豆、豌豆、芝麻等都是自花传粉植物。异花传粉,就是一朵花的花粉传到同一植株的另一朵花的柱头上,或一朵花的花粉传到不同植株的另一朵花的柱头上。异花传粉时,雌雄两方的生殖细胞在差别较大的环境中产生,两者的遗传差异圈套,产生的后代就具有较高的生活力和较强的适应性。因此在进化过程中异花传粉逐渐被选择并得到发展,成为大多数被植物的传粉方式【1】。 从生物学意义来讲,异花传粉比自花传粉更进化,因为自花传粉时,雌雄两方的生殖细胞处于同一环境条件,它们的遗传性差异较小,连续自花传粉,可使后代的生活力逐渐衰退【7】。自然界里至今仍然保留着自花传粉的植物,这是植物在长期进化过程中形成的一种合理的适应现象,是与繁殖后代有关系的。当环境条件不适于异花传粉时,植物通过自花传粉就可以完成生殖过程。其实自然界里没有一种植物是绝对进行异花传粉的。在它们中间总有很少一部分个体在进行着自花传粉,这些比例很少的自花传粉的后代,对野生植物而言,足以维持物

植物的花朵为什么能够利于传粉

很多人都有这样一个疑问:“植物没有思维,为什么它们的花朵的结构非常有利于传粉?”是的,植物都没有思维,因为思维是高级动物大脑里的神经元胞体组成的各个神经中枢,在得 到身体各处的神经纤维传来的一个物体的各个方面的信息,并经分析、综合等程序得到该物 体各方面的特征,并对该物体的这些特征和原先储存的很多物体的信息进行比较分析,判断 出面前的物体究竟是何物体的判断。 那植物既然没有思维,它又如何进化成适应传粉受精的花朵的呢?这是长期自然选择的结果,植物的花朵的很多特征适合传粉,比如:它们的花如果是两性花,即既有雌蕊、雄蕊的花它的 雄蕊一般高于雌蕊,花朵花冠比较艳丽,呈喇叭口状,在花托内有些具有蜜腺,分泌物香甜 以吸引昆虫来帮助它们传粉。如果是单性花,雄蕊产生的花粉多轻小,有些还具有翅以利传播。雌雄同株雄蕊一般高于雌蕊等等,很多特征有利于传粉。 植物之所以有这些有利于传粉的这些特征,是由于它们经过长期自然选择而形成的,自然选 择学说包含四点内容:过度繁殖,生存斗争,遗传变异,适者生存。 在这些植物形成之初,由于植物植株较少,而周围的环境阳光充足,土壤肥沃,水源丰富, 所以它们结出的果实和种子就非常多,这就是自然选择学说的第一条:过度繁殖。 这些种子发育形成的幼苗也都能得到充足的营养而生存下来,但是它们也有或多或少的性状 差别,比如它们开出的花的形状、结构、花粉等特征可能就会不同,有些植株的花的特征有 利于传粉,而有些植株的花的特征不利于传粉,这就是自然选择学说的第二点:遗传变异。 在环境变恶劣时,比如在昆虫由于某种原因大量锐减时,长有蜜腺能分泌蜜液、花朵较艳的 这些有利于传粉的花它就能吸引昆虫来传粉,而不利于传粉的花它就不能吸引昆虫来传粉, 这就是自然选择学说的第三条:生存斗争。 经过传粉受精等生殖过程的花朵能结出果实和种子,它们的种子再发育成幼苗,这样一直繁 衍生息;而无法完成传粉的花朵就不能产生果实和种子,这些植株经过一生以后,就会消迹 灭踪,不复存在,这就是自然选择学说的第四条:适者生存。 经过几千万年的进化,具有有利传粉的性状植物一代一代繁衍下来并不断积累加强,最后形 成了现代能产生具有有利于传粉的花朵的这些植物,可见它们之所以能产生具有有利于传粉 的这些性状的花朵,不是植物自身想产生这样的花朵,而是自然选择的结果。

1.5《植物生殖方式的多样性》教案1

《第5节植物生殖方式的多样性》教案一、教学目标 (一)知识与技能 1、了解被子植物的有性生殖。 2、了解传粉及传粉方式和途径。 3、知道被子植物受精的过程。 4、进一步了解果实和种子的形成过程。 5、了解植物的无性生殖。 (二)过程与方法 1、通过留意日常生活中的一些现象,提出问题。然后经过老师引导进行整理。 2、通过书本和网络查找资料,了解一些新型繁殖技术。 (三)情感、态度与价值观 1、能够了解各种植物的生殖方式,培养学生观察能力和主动思考的好习惯。 二、教学重点 1、被子植物的有性生殖。 2、了解传粉及传粉方式和途径。 3、被子植物的营养繁殖。 4、被子植物的受精过程。 5、被子植物花结构中各部分的发育。 三、教学难点 1、被子植物的有性生殖。 2、了解传粉及传粉方式和途径。 3、被子植物的营养繁殖。 四、课时安排 1课时 五、教学准备 被子植物受精挂图发芽的马铃薯

六、教学过程 新课导入: 上一节我们学习了种子的结构,也学习了植物的生长周期。通过上节课我们大致了解了植物的一生,但是我们还不知道植物是怎样繁殖后代,延续这生命的。现在到了我们一起去揭开植物这奇妙一生起点的时候了,来,这一节课让我们一起看看植物各类生殖方式。 新课讲解: 一、被子植物的有性生殖 1、PPT展示盛开的花,让学生总结开花的特征。 被子植物开花时,容易看到的现象是萼片和花瓣渐渐张开,雄蕊和雌蕊显露出 来;不容易看到的变化是雄蕊伸长,花药裂开,与此同时多数植物的雌蕊也伸长,柱头分泌粘液。所有这些变化都为传粉作准备。传粉就是雄蕊中的花粉从花药中散出来,落到雌蕊的柱头上的过程。 2、老师结合课本向学生介绍自花传粉与异花传粉的概念。可以借助PPT展示,说明异花传粉与自花传粉的区别。 传粉的方式: (1)自花传粉,花粉落在同一朵花的柱头上的传粉方式。如豌豆花是进行自花传粉的。 (2)异花传粉,花粉落到另一朵花的柱头上的传粉方式。如棉花是进行异花传粉的。 注意异花传粉是普遍的传粉方式。 3、介绍异花传粉的途径,并展示图片说明。各列举集中虫媒花和几种风媒花。 (1)虫媒花,靠昆虫传粉,动力来自于昆虫。 虫媒花的特点:一般花粉较细,有鲜艳的花被、芬香的气味甜美的花蜜。象桃、牡丹、苹果、油菜等植物的花是虫媒花。 (2)风媒花,靠风力传粉,动力来自于风力。风媒花的特点:花粉多而轻、柱头分叉或成羽毛状,并且伸出花瓣外面。像玉米、小稻、杨、榆等植物的花是风媒花。 (3)人工授粉:用人工的方法来传播花粉。为了提高农作物的产量,人们常用人工的方法来传播花粉。 4、被子植物的受精过程。老师这里可以带学生观看相关视频更直观理解本知识点。然后可以找一两个学生介绍植物受精变成果实的过程。 (1)、完成传粉后,花粉受到柱头分泌的部液的刺激,就萌发形成花粉管;花粉管穿过柱头伸入子房,一直到达胚珠。同时花粉管内形成两个精子。

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