В Японском море, недалеко от Владивостока, есть два небольших острова. В начале XX века они были заселены переселенцами с Украины. Крестьяне-переселенцы прибыли сюда длинным морским путем — через Черное море, Суэцкий канал, Индийский и Тихий океаны.
Острова в те времена были необитаемы. Переселенцы встретили здесь вековые нетронутые леса, топкие моховые болота, дичь и глушь. Но первые поселенцы не отступили перед дикой природой. Они раскорчевали лес, вспахали и засеяли поля. Вместе с вещами домашнего обихода переселенцы привезли и саженцы плодовых деревьев.
Потомственные садоводы-украинцы и здесь, на новых местах, окружили свои хаты плодовыми деревьями, ягодными кустарниками и бахчами. Растения принялись, быстро выросли и каждый год хорошо цвели. Но плодов, к удивлению садоводов, они не завязывали. Почти не давали урожая и бахчевые культуры — арбузы и дыни.
Что только не делали люди, чтобы заставить сады и бахчи плодоносить: пересаживали растения, удобряли почву. Но ничего не помогало. Каждый год сады и бахчи покрывались пышным пустоцветом.
Только после того, как на острова завезли пчел, был собран первый хороший урожай.
Оказалось, что на островах не было диких насекомых-опылителей. Повторилась та же история, что и с клевером в Австралии и Новой Зеландии.
Так еще раз, и теперь уже на территории нашей страны, были получены убедительные доказательства того, что для урожайности многих сельскохозяйственных растений насекомые-опылители так же важны, как плодородная почва, тепло, свет и влага.
В дальнейшем значение насекомых-опылителей для отдельных сельскохозяйственных растений подверглось тщательному исследованию. Ученые установили, что расселение по земному шару цветковых растений и сопутствующих им насекомых-опылителей происходит в тесной взаимосвязи.
Было время, когда значительную часть Русской равнины покрывал слой льда толщиной до 2000 метров.
Но климат постепенно изменялся, становился теплее, и ледник медленно таял. Южная окраина ледника отодвигалась к северу, оставляя за собой безлесную болотистую равнину, быстро зарастающую мхом, скудными травами, мелкими кустарниками. Это была типичная тундра, какая и теперь еще расстилается на Крайнем Севере.
Потепление продолжалось. Тундровая растительность отодвигалась на север, а ее место занимали дремучие леса. Новые виды растений изменяли и почву, на которой они росли. Тундровая почва превращалась в более богатую питательными веществами почву лесной зоны.
Когда климат стал еще теплее и суше, леса отодвинулись к северу. Их место заняла безлесная равнина — степь, покрытая травами. Степные травянистые растения продолжали изменять почву и превратили ее в плодородный чернозем.
Изменялся климат, и одни виды растений сменялись другими. Вместе с растениями менялся и животный мир. Лесные обитатели уходили вместе с лесом на север, а их место занимали животные, приспособленные к жизни в степных условиях.
Многие насекомые-опылители, и прежде всего медоносные пчелы, — это жители широколиственных лесов. Граница их обитания изменялась в зависимости от границы лесной зоны. В степных условиях из насекомых-опылителей остались главным образом одиночные пчелы, осы и некоторые шмели. Но и они вынуждены были приспособиться к новым условиям. Не остались неизменными и растения. Насекомых-опылителей стало меньше, и многие растения, которые раньше опылялись насекомыми, вновь приспособились к опылению ветром.
Однако окружающий нас мир изменялся не только в древние эры земной истории. Он продолжал изменяться и в более близкие к нам периоды, он продолжает изменяться и ныне.
Когда-то, в древние времена, некоторые цветковые растения прошли путь от ветроопыления к опылению насекомыми. Но и теперь есть растения, находящиеся на переходной стадии. Такие растения могут опыляться насекомыми, но одновременно сохраняют способность к ветроопылению. Еще Дарвин указывал на ревень, как на образец такого растения.
Справа — ветка груши, которая была во время цветения обтянута марлей, и пчелы не могли проникнуть к ее цветкам. Поэтому на ней нет плодов. Слева — другая ветвь груши. Она была во время цветения открыта, и на ней образовалось 33 плода.
Ревень имеет сухую, неслипающуюся пыльцу. Она легко переносится ветром и оседает на рыльцах цветков соседних растений ревеня. Но цветки ревеня охотно посещают и насекомые. Они собирают здесь пыльцу, переносят ее с цветка на цветок и также помогают перекрестному опылению.
На пути от ветроопыления к опылению насекомыми находится также подорожник, дуб, виноград, конопля и многие другие растения.
Там, где насекомых-опылителей мало, обычно расселяются ветроопыляемые и самоопыляемые растения. При этом внешний вид и строение цветков у многих таких растений ясно говорит, что эти растения раньше опылялись насекомыми, а позже приспособились к самоопылению или опылению ветром.
В свое время обыкновенный горох привел в изумление Чарлза Дарвина. Тридцать лет наблюдал великий естествоиспытатель за цветками гороха. И за все это время он видел на них насекомых-опылителей только три раза.
Цветки гороха имеют ярко окрашенный венчик и, подобно цветкам всех бобовых растений, состоят из частей, которые по внешнему сходству называют парусом, лодочкой и веслами. Цветки гороха дают нектар и пыльцу. Все это — приспособления к опылению насекомыми. Между тем цветки гороха самоопыляются.
Горох.
Горох был завезен к нам из Азии. И Дарвин предположил, что у себя на родине горох опыляется насекомыми, а перенесенный в Европу и оторванный от привычных насекомых-опылителей, он приспособился к самоопылению.
В дальнейшем ученые подтвердили эту догадку. Оказалось, что в горах Центральной Азии горох действительно опыляется перекрестно, при помощи особого вида шмелей.
Весной в наших лесах можно встретить лиловые цветки фиалки удивительной. Такое название дали цветку не случайно. Это действительно удивительный цветок.
Фиалка удивительная.
Лиловый венчик фиалки хорошо заметен и испускает тонкий аромат. Насекомые прилетают и пьют из шпорцы нижнего лепестка фиалки сладкий нектар.
Как будто в этом нет ничего удивительного. Цветок зазывает насекомых яркой окраской и ароматом, готовит для них угощение, а насекомые, перелетая с цветка на цветок, должны опылять их перекрестно. Но в том-то и дело, что этого не происходит. Лиловые цветки фиалки удивительной не приносят семян, они бесплодны.
Как же тогда размножается это растение? Оказывается, фиалка цветет дважды в году. Но при вторичном цветении ее цветки выглядят совсем по-другому. Весенние лиловые и бесплодные цветки вырастают прямо из пазух прикорневых листьев. Когда эти цветки завянут, растение выбрасывает невысокий стебель. На нем-то и распускаются цветки второго типа. Цветки эти сразу и не заметишь. Они лишены яркого венчика и устроены так, что перекрестное опыление для них невозможно. Пыльники в цветках так тесно прижимаются к рыльцу, что пыльца непосредственно из пыльников попадает на рыльце и опыляет его.
Значит, фиалка удивительная — растение самоопыляющееся. Зачем же тогда нужны цветки первого типа с их ярким венчиком и ароматом?
Это одна из загадок природы. Быть может, фиалка удивительная также находится на пути перехода от опыления насекомыми к самоопылению.
Вероятно, было время, когда фиалка имела лишь цветки с яркими лепестками, они и теперь иногда дают семена. Только семян этих бывает очень мало. Потом фиалка оказалась в условиях, когда насекомых-опылителей стало меньше. И растение приспособилось к новым условиям.
У фиалки удивительной появились специальные цветки, обеспечивающие самоопыление. А цветки первого типа с яркими лепестками еще сохранились, хотя они и бесполезны для растения.
Пройдет некоторое время, эти цветки исчезнут, и уже ничто не будет напоминать, что фиалка удивительная была когда-то насекомоопыляемым растением.
Многие растения средних широт, приспосабливаясь к новым условиям жизни, стали опыляться ветром. Некоторые ученые предполагают, например, что все наши злаки — пшеница, ячмень, овес — имели в прошлом цветки с ярким околоцветником и опылялись насекомыми. Недостаток насекомых-опылителей привел к тому, что цветки этих растений упростились и превратились в невзрачные колоски, приспособленные к опылению ветром.
Каждый цветок злака имеет три тычинки и один пестик с двумя перистыми рыльцами. Снаружи цветок защищен чешуями. В сухую погоду чешуи зрелого цветка широко раскрываются, и из них показываются перистые рыльца и пыльники, висящие на длинных тычиночных нитях. Пыльники очень подвижны и раскачиваются при малейшем дуновении ветра. А перистые рыльца образуют большую поверхность для улавливания пыльцы, носящейся в воздухе.