Автогамия.
75% растений имеют обоеполые цветки => создается возможность для самоопыления. Автогамия может быть случайной, что бывает нередко, особенно если неблагоприятные погодные условия для перекрестного опыления (нет опылителей из-за плохой погоды). Таким образом, в данном случае реализуется принцип: «лучше самоопыление, чем вообще ничего». Автогамия известна у многих растений с вроде бы энтомофильными по строению цветками в неблагоприятных климатических условиях, где слишком холодно (горы, тундра), или наоборот слишком жарко (пустыни) и недостаточно опылителей.
Но есть и регулярная автогамия, которая постоянна и необходима для растений. Например, многие культурные растения самоопыляются: пшеница, горох, арахис, хлопчатник, лен и др.. В природе автогамия характерна для некоторых фиалок, копытня и др..
Самоопыление чаще встречается у однодольных растений, чем у двудольных, так как для однодольных очень важно сохранить высокую численность в популяциях на небольшой площади, и поэтому необходимо произвести максимум семян любыми путями.
Виды автогамии:
1) контактная автогамия – пыльники в результате движения тычиночных нитей непосредственно соприкасаются с рыльцем пестика (копытень, седмичник);
2) гравитационная автогамия – пыльца падает на рыльце пестика с выше расположенных пыльников под действием силы тяжести (грушанковые, вересковые);
3) клейстогамия – опыление в закрытом цветке или даже бутоне. Крайняя степень автогамии. Она может быть вызвана как неблагоприятными факторами (повышенная влажность или засуха), так и быть регулярной и генетически закреплённой. Например, у фиалки удивительной весной сначала появляются нормальные хазмогамные цветки, но они не опыляются и не образуют плодов и семян (пустоцветы). Чуть позже у самой земли появляются клейстогамные цветки, которые никогда не раскрываются и имеют вид бутонов. Пыльца прорастает прямо в пыльниках. Пыльцевая трубка проходит через стенку пыльника и достигает рыльца. После опыления образуется коробочка с семенами.
Клейстогамия встречается в различных систематичеких группах растений (некоторые злаки, лобелия Дортмана и др.).
Автогамия может осуществляться и при помощи абиотических (капли воды в цветке, ветер раскачивает цветки) или биотических факторов среды (трипсы поселяются внутри цветка и растаскивают пыльцу).
Но все же, автогамия для большинства растений неблагоприятна (семена образуются щуплые или совсем не образуются, накапливаются нежелательные мутации, из автогамных семян вырастают более слабые растения и др.). Поэтому у растений существует много разных приспособлений, препятствующих самоопылению.
1. Разделение полов - крайний и самый эффективный способ.
2. Генетическая самонесовместимость – своя пыльца не может прорасти или прорастает с трудом (очень распространено у около 10 тыс. видов растений).
3. Дихогамия – разновременное созревание тычинок и рылец пестиков. Она бывает двух видов: а) протерандрия – сначала созревают пыльники, а рыльца в это время ещё незрелые (гвоздичные, мальвовые, сложноцветные и др..); б) протерогиния – раньше созревают рыльца пестиков (многие крестоцветные, розоцветные, осоки). Протерандрия встречается чаще, видимо потому, что тычинки – это наружный круг по отношению к пестику, закладываются и развиваются раньше.
Степень строгости дихогамии относительна. Она препятствует автогамии, но полностью не исключает её.
4. Морфологическая защита: гетеростилия – разностолбиковость. Известна у 56 родов. У одного и того же вида растений имеются особи в цветках которых соотношение длины столбика (а следовательно высота рыльца) и тычинок различна. Например, гречиха, первоцвет, лен. Переопыление возможно только между короткостолбчатыми и длинностолбчатыми цветками (хотя у короткостолбчатых возможно и самоопыление).
У дербенника иволистного имеется 3 разновидности цветков: с длинным, средним и коротким столбиком и 2 круга тычинок разной длины. => 8 вариантов опыления (23).
Таким образом, самоопыление играет большую роль в природе, как опыление на крайний случай и единственно возможное в неблагоприятных условиях среды. Кроме того, самоопыление служит для закрепления генетических признаков вида. Но все же, для большинства растений оно неблагоприятно. Популяции постоянно самоопыляющихся растений грозит постепенное вымирание, если у нее нет специальных механизмов самовосстановления (репарации) на генетическом уровне, которые имеются у регулярно самоопыляющихся растений.
Человек использует самоопыление, часто принудительно, в селекции для получения чистых линий и закрепления полученных признаков у потомства.