Есть растения, на которых цветки появляются, расцветают и опадают поочередно один за другим. Каждый цветок живет недолго, но все растение может быть в цвету много дней, недель или даже месяцев.
Смолевка Силена нутанс цветет подряд три ночи. В первую ночь она раскрывает пыльники у пяти тычинок, во вторую — у других пяти тычинок. В третью ночь из цветка высовываются столбики с готовым к опылению рыльцем. Так, одновременно можно встретить цветки в разных стадиях цветения.
Цветки, обладающие небольшим запасом пыльцы, более долговечны, и могут быть в цвету до двух месяцев в году или даже более. Долговременность цветения еще зависит от количества цветков на растении. Цветки редких и одиночных растений гораздо дольше цветут, чем растений многочисленных. Им надо обязательно дождаться посещения насекомых и оплодотворения с их помощью.
В каждой местности можно заметить, что растения в течение суток раскрывают свои цветки в строго определенное время. Как бы сговорившись не мешать друг другу, они избегают изнурительного состязания в привлечении насекомых: раскрываются и закрываются, соблюдая строгую очередность. К тому же каждое насекомое деятельно в различное время суток. Как только начинает светать, в три часа утра, раскрывает венчик цветков козлобородник, через час раскрывается лазурный цикорий, в пять — шиповник, в шесть — одуванчик и полевой осот, в семь — белая кувшинка выплывает из-под воды, раскрывая свои изящные цветки. В это время расцветают зверобой, желтый осот, ястребинка. Когда же наступит полдень, полевой осот, а за ним картофель и цикорий закроют цветки. К пяти часам сожмут лепестки и спрячут цветки и кувшинки. К наступлению ночи засветятся цветками смолевка ночесветная и ночная фиалка.
Знаменитый шведский ученый Карл Линней, обладая кроме дара систематика еще и даром проницательного наблюдателя, заметил удивительное явление очередности цветения растений в продолжении суток. Это дало ему повод составить для своего родного города Упсалы, находящегося на 60° северной широты, цветочные часы, по которым можно определять время суток. В давние времена многие любители цветоводства увлекались цветочными часами Линнея, обычно создавая их в общественных местах, в парках, в ботанических садах. Конечно, пользоваться такими часами можно было только с известными ограничениями и поправками, так как растения цветут не все времена года.
Механизм цветения в точной зависимости от времени года и суток сложен и обусловлен влиянием на растение света, тепла, влажности и, по-видимому, наследственно закрепленного ритма.
Большинство цветков покрытосеменных растений содержит и тычинки и пестики. Такие цветки называются однодомными. Но есть растения, у которых одни цветки содержат только тычинки, тогда как другие — только пестики. Такие цветки называют двудомными. У однодомных растений пыльца может попадать на рыльце пестика того же цветка, то есть происходит самоопыление. У двудомных самоопыление исключено, и они без участия насекомых не могут быть оплодотворены. Все же и однодомные растения приспособлены для перекрестного опыления и при самоопылении или не дают семян, или дают их мало.
Большей частью насекомые пассивно нагружаются пыльцой, она сама по себе цепляется и застревает среди многочисленных волосков, покрывающих тело опылителя. Но не всегда. Первый членик челюстных щупалец упоминавшейся выше юкковой моли сильно удлинен, усажен густыми щетинками и может сворачиваться, подобно хоботу слона. При помощи этого миниатюрного хоботка бабочка захватывает цветень, скатывает его в шарик и прижимает к голове щупальцами. Этими же щупальцами, развернув их, бабочка запихивает цветень в рыльце пестика.
Наша медоносная пчела, другие виды общественных пчел, а также необыкновенно многочисленные и разнообразные виды одиночных пчел, в том числе и шмели, выкармливающие свое потомство столь высококачественными богатыми белками и витаминами продуктами, как цветень, облачены в волосатые костюмы с особыми щетинками, в изобилии покрывающими их тело.
В волосках легко застревает пыльца цветков, которая счищается щеточками, состоящими из располагающихся правильными рядами щетинок. Этой же цели также служат нежные и мягкие пуховки.
Пчелы счищают пыльцу и укладывают ее на голые площадки хитина — «корзиночки», окруженные рядами из крепких щетинок, поддерживающих ношу. Такие корзиночки для цветня располагаются у разных видов пчел на различных частях тела: на ногах, на брюшке. Но как бы тщательно пчелы ни укладывали свой урожай в корзиночки, а делают они это удивительно ловко, не теряя ни одной секунды, на их мохнатом костюмчике все равно остается часть пыльцы, которая и переносится на другие растения. Обилие пыльцы, выделяемой растением, с лихвой восполняет ее потерю, идущую на питание потомства соучастников брачных дел.
Впрочем, иногда пыльца настолько мелка, суха и рассыпчата, что пчелы предварительно смачивают ее выделяемыми из зоба нектаром или смолой, склеивая рыхлую кашу в комки и делая ее удобной для переноски. Некоторые из пчел переносят пыльцу на предварительно надгрызенный листочек растения, смачивая его поверхность вытекающим соком. Липкая пыльца легко скатывается в комочек, одновременно прочно приклеиваясь к волоскам тела мохнатых тружениц. Она может приставать и к насекомым с голым телом или едва покрытым редкими волосками. Итак, цветки привлекают насекомых цветом, ароматом, нектаром и пищевыми приманками. Они умеют нагрузить насекомое пыльцой, поручив ему перенос ее на цветки других стеблей своего вида. Но этим не исчерпывается вся связь цветка с насекомыми. Существует еще немало разнообразных приспособлений для того, чтобы эту пыльцу принять от насекомых, снять ее с них. Для этого пестик и рыльце расположены близко к пыльникам, так как выгрузка пыльцы происходит с тех же частей тела насекомого, на которые она перед этим попала. Чаще всего рыльце пестика занимает место пыльников, после того как они отдали пыльцу, увяли и расступились в стороны или изменили свое положение так, чтобы насекомое, прилетевшее на цветок, неизбежно к нему прикоснулось.
Немало насекомых остается в цветках на ночь или на время непогоды, как в убежище. Кроме того, в цветках с глубоким ложем, таких, как колокольчик, ночью всегда заметно теплее, чем на открытом воздухе. Остаются в цветках на ночь даже шмели и некоторые одиночные пчелы, то есть те, кто имеет свой дом. Неутомимый труженик шмель, не теряя времени, ночует прямо в том цветке, где его застает ночь или прохлада. Маленькие жучки и пчелки охотно забираются в закрывающиеся на ночь цветки таких сложноцветных, как Крепиус грапдифлора. В пустынях Казахстана ранней весной при похолоданиях, сопровождаемых ветрами, многие насекомые прячутся в тюльпаны, а когда появляется солнце, то отогреваются в них.
Иногда насекомые остаются в цветке на несколько дней, лакомясь в них нектаром и цветнем, не желая расставаться с теплым, безопасным и богатым кормом убежищем. Так ведут себя мелкие жучки в цветках магнолий, горечавок и многих других растений. Для иных насекомых цветок не только стол и кров, но и место для воспитания потомства.
Некоторые ночные бабочки откладывают яйца на цветки растений семейства гвоздичных — слепца и дремы. Маленькие ночные бабочки рода диантоция лакомятся нектаром и откладывают в цветки яички, а посещая другие цветки, переносят на них пыльцу. Из яичек развиваются гусенички, которые питаются семяпочками и молодыми семенами, сидящими в полости завязи. Выросшая гусеничка прогрызает боковую стенку завязи и опускается на землю, где и окукливается. Семяпочек очень много, и, несмотря на то, что часть из них повреждается гусеничками, на растении все же созревает много семян.
У купальницы Троллиус эуропеус цветок закрытого типа. Маленькая муха Хиастохета тролли проникает между тесно прилегающими друг к другу листочками околоцветника, выпивает нектар и откладывает в некоторые семяпочки яички. Личинки, уничтожив семяпочку, уходят в почву. Растение мало страдает от такого паразитизма, так как у него много семян.
Род фикусов насчитывает около тысячи видов. У всех них опылители — мелкие осы. Они развиваются личинками в семенах. Взаимоотношения фикусов с этими осами очень сложны и разнообразны.
Некоторые маленькие дневные бабочки-голубянки лицена, опыляя излюбленные растения из семейств бобовых и розоцветных, откладывают яички в их цветки, а личинки питаются молодыми семенами. Таковы отношения между голубянкой Лицена гилас и перелетником Антиллис вильнерария, Лицена бэтика и пузырным деревом Колютеа арборесценс, между Лицена аркас и красноголовником Сангуисорба оффициналис. Так что многие насекомые фитофаги, личинки которых развиваются в цветках, вовсе не враги этих растений, а друзья, расплачивающиеся со своими кормильцами ценной услугой. Между тем энтомологи нередко забывают о таких отношениях, сложившихся в течение длительной взаимосвязанной эволюции насекомых и растений, и не утруждая себя сомнениями, относят таких опылителей, находящих в цветке кров для своего потомства, к заядлым вредителям.
Замечательным примером в этом отношении служит биология уже упоминавшейся юкковой моли, гусеницы которой развиваются на приносящей плоды юкке, произрастающей в Северной Америке. Этот пример в известной мере стал классическим и вошел во все учебники как энтомологии, так и ботаники.
Юкка образует соцветия в виде кисти. Раскрываясь вечером, они образуют широкий колокол. Каждый цветок цветет только одну ночь. Вокруг цветков юкки собираются целые рои крошечных, светлой с металлическим отблеском окраски, молей Пронута юккасела. Самка моли влезает в соцветие, захватывает цветень, склеивает его в шарик, прижимает к себе и тотчас перелетает на второй цветок. Здесь она длинным яйцекладом пробуравливает сбоку ткань пестика, откладывает в него яйцо, затем поспешно усаживается на вершину пестика и в его воронковидное рыльце запихивает пыльцу. Таким образом, моль не только устраивает свою детку, но проявляет еще и заботу об оплодотворении цветка. И не удивительно! В оплодотворенном цветке только и могут жить и развиваться гусенички. В одной завязи юкки находится около двух сотен семяпочек. Гусеница никогда не съедает и половины их, так что урожай семян остается вполне достаточным, и юкка от этого не страдает.
Существует много видов юкки, и к каждому из них приспособился определенный вид юкковой моли. Впрочем, один вид, Юкка глюкоза, не дает плодов, и растение размножается только вегетативным путем. По-видимому, у этого вида по какой-либо причине вымерла приспособившаяся к ней моль. Никакие другие насекомые не способны переносить пыльцу юкки.
Еще более сложные отношения сложились между смоковницами (пальмы рода фикус) и крошечными хальцидами родов бластофага-крассогастер и сикофага. Женские и мужские цветки смоковницы собраны в виде полого шара или чаши, располагаясь с внутренней его поверхности. Вход в полость закрыт мелкими чешуйчатыми листочками. Распределение женских и мужских цветков у разных видов смоковницы — различное. Есть виды, у которых шары содержат или только женские, или только мужские цветки. Крошечная хальцида проникает через отверстие в полый шар и откладывает в завязь яичко. Личинки, вышедшие из них, начинают быстро расти, а на месте завязи развивается вздутие — галл. Вскоре личинки окукливаются в галле, выходят взрослыми хальцидками, самки оплодотворяются самцами и, выбравшись из полости шара, спешат в другие шары, чтобы отложить в женские цветки яички. Но, выбираясь из полости шара, они цепляют на себя пыльцу мужских цветков и переносят ее на пестики женских цветков в новых шарах.
Самое замечательное в этом содружестве растения и насекомого оказывается в следующем: женские цветки у смоковницы бывают двух сортов, у одних — столбик настолько короток, что хальцида своим яйцекладом достает завязь и откладывает в нее яички, тогда как у других — столбик длинней, и яичко не может быть отложено в завязь. В первых цветках развивается личинка и вырастает галл, тогда как во вторых развития яичка не происходит и растение образует семена. Таким образом, смоковница обладает специальными женскими цветками, предназначенными только для блага ее квартиранта, оказывающего услуги в оплодотворении. Кстати, в галловых (назовем их так) цветках рыльца не способны принимать цветень, а если на них и попадает пыльца, пыльцевые трубочки не образуются.
Здесь мы описали наиболее распространенную схему взаимоотношений хальцид и смоковниц. В тропических и субтропических странах Старого и Нового Света известно более шестисот видов рода фикус, на которых найдено немало видов хальцид. Отношения этих крошек со смоковницами подчас бывают еще более сложными и сильно варьируют.
В странах, где издавна занимаются разведением фиговых деревьев, их редко разводят из семян, а чаще используют черенки особей, которые приносят только женские цветки, так как из них получаются более сочные и вкусные плоды. Смоковницы, в соцветиях которых развиваются, кроме мужских цветков, еще и цветки-галлы, так называемые капрификусы, не культивируются, так как большинство таких цветков преждевременно высыхает и отваливается. С деревьев с такими цветками только собирают соцветия вместе с хальцидами и вешают их на культивируемые смоковницы. Этот агротехнический прием называется капрификацией.
Предполагается, что из шаров, в которых побывали осы, получаются плоды более вкусные. Но это мнение, судя по всему, ошибочное и, по всей вероятности, отражает обычай, тянущийся с далекой древности. По крайней мере, известны старинные рисунки, на которых изображены садовники, развешивающие шары с осами на смоковницы с женскими цветками.
Жуки-бронзовки, покрытые гладкой и блестящей броней, часто ведут себя как неблагодарные расхитители сокровищ цветков. Забираясь, например, в глубокий цветок Магнолиа арандифиора, бронзовка сидит там несколько дней, лакомясь пыльцой и нектаром, тем более что в закрывающемся на ночь цветке температура выше температуры окружающего воздуха на 5–10 градусов. Такой жук, будто в полуспячке, наслаждается уютом до тех пор, пока цветок не увянет и не отвалится. Пользы от подобного посетителя, разумеется, никакой.
Немало насекомых пожирает цветки и не приносит при этом решительно никакой пользы растению, образует из его завязи галлы и, высасывая из нее соки, кастрирует его.
Природа неисчерпаема в своем многообразии, и взаимоотношения цветков и насекомых подчас приобретают курьезные формы. Казалось бы, зачем цветку растения подражать насекомому? И тем не менее такой случай известен у эремурусов. Эти растения распространены на Алтае, в Средней Азии и на Кавказе. Едва раскроются цветочные почки, как лепестки эремурусов расправляются в виде шестилучевой звезды и окружают замкнутые пыльники. Но как только пыльники созреют, лопнут и выронят оранжевую липкую пыльцу, лепестки вянут, свертываются, превращаясь в буроватый комочек, на котором становятся заметными шесть сочных зеленоватых толстых и килевидных отростков. Они очень похожи на тлей и приманивают мух-сирфид, лакомящихся сладкими выделениями этих насекомых. Обманутые мухи невольно цепляют на свой костюм пыльцу.
Искусство подражания цветкам растений довольно сложно, поэтому им овладели лишь немногие насекомые. Таков, к примеру, богомол Гонгилус гонгилоидес, обитающий в Индии. Энтомолог П. Р. Андерсон пишет, что при рассматривании этих богомолов сверху нельзя заметить чего-нибудь особенно замечательного в их строении, кроме, разве, листообразных расширений на переднегруди и листообразных же пластинок на ногах; и те, и другие окрашены, как и вся верхняя сторона насекомого, в зеленый цвет; но стоит повернуть его другою стороною кверху — и создается совсем другое впечатление. Листообразное расширение переднегруди, вместо того чтобы быть зеленым, оказывается бледно-фиолетового цвета, с легким розовым налетом по краям. Эта часть насекомого имеет удивительно точное сходство с венчиком цветка. Сходство становится еще более разительным благодаря присутствию в центре среднегруди темного, черновато-бурого пятна, которое изображает отверстие венчика, вход в его трубочку.