Цветок протеи
Всё собрание целиком действительно напоминает единый цветок благодаря ярко-розовым листочкам обертки, похожим на лепестки.
Семейство протейные (Proteaceae) распространено главным образом в южном полушарии. Его ареал простирается от Центральной Америки до Чили, от Эфиопии до ЮАР, от Японии до Новой Зеландии и на многочисленные острова Тихого океана. Однако наибольшая концентрация протейных наблюдается в Южной Африке, где находится Капское флористическое царство — богатейший по числу эндемичных видов регион на планете. Самые характерные для региона представители семейства относятся к родам протея (Protea), леукадендрон (Leucadendron) и леукоспермум (Leucospermum) и играют важную роль в растительном покрове Капского царства.
Леукоспермум Leucospermum heterophyllum в ботаническом саду Кейптауна, ЮАР.
Фото © Derek Keats с сайта flickr.com, 9 января 2000 года
Протеи отличаются удивительным разнообразием жизненных форм, типов листьев и соцветий, благодаря чему и получили свое название от Карла Линнея: в честь Протея, древнегреческого морского божества, способного на потрясающие метаморфозы. Однако структура самого цветка весьма постоянна, хотя лишь настолько, насколько что-либо морфологическое может быть неизменным в большой таксономической группе растений. Попробуем разобраться, как же выглядит отдельный цветок в столь плотном соцветии.
В отличие от большинства цветковых растений у протей нет отдельных чашелистиков и лепестков, вместо них околоцветник представлен четырьмя листочками, или сегментами. В начале развития цветка все листочки соединены в общую трубку, замкнутую на конце в «карман», в котором расположены приросшие тычинки — их тоже четыре. Единственный пестик растет внутри этой трубки так, что его рыльце тоже оказывается помещенным в «карман». По мере развития цветка пестик быстро удлиняется и начинает изгибаться в области столбика, так как его конец остается зафиксированным в околоцветнике. В конечном счете столбик прорывает околоцветник по одному шву и продолжает свой рост до тех пор, пока не созреют пыльники.
Цветки леукоспермума сердцелистного (Leucospermum cordifolium) крупным планом. Видны согнутые красные пестики, вложенные в сросшиеся листочки околоцветника.
Фото © Brian Johnston с сайта microscopy-uk.org.uk
При взгляде на цветок кажется, что каждая тычинка будто бы вложена в свой сегмент, однако на самом деле тычинки расположены между сегментами околоцветника. Нити (так называются структуры, несущие пыльники) широкие, обычно более или менее срастающиеся с листочками околоцветника, хотя сами пыльники остаются свободными. Эти структуры, производящие пыльцу, оказываются надежно защищены «карманом» из концевых частей листочков околоцветника.
Отдельный цветок леукоспермума сердцелистного. Слева — зрелый цветок с раскрывшимся околоцветником и освобожденным пестиком. Справа — околоцветник крупным планом, видны три сегмента с тремя тычинками и один скрученный сегмент, который остается прикрепленным к основанию цветка.
Фото © Brian Johnston с сайта microscopy-uk.org.uk
Перед самым началом цветения пыльники раскрываются, и пыльца оказывается на рыльце. На этом этапе «карман» околоцветника разрывается до конца, выпуская пестик, покрытый пыльцой.
Слева — соцветие леукоспермума с торчащими пестиками, покрытыми пыльцой. Фото © Lisa Ann Yount с сайта flickr.com. Справа — пыльца на рыльце крупным планом. Ее распределение повторяет форму и расположение пыльников.
Фото © Brian Johnston с сайта microscopy-uk.org.uk
При том что каждое рыльце покрыто пыльцой собственного же цветка, протеям удается избегать самоопыления и самооплодотворения! Но как? Дело в так называемой функциональной разнополости, при которой мужские и женские репродуктивные органы созревают неодновременно. У протейных ее частный случай — протандрия (от др.-греч. πρότερος — «первый из двух, более ранний» и ἀνδρεῖος — «мужской»): пыльца в тычинках созревает гораздо быстрее, чем пестик становится восприимчивым к ней. Именно поэтому пестик протейных без проблем функционирует в качестве предъявителя пыльцы (см. Pollen-presenter), что отличает его от типичных пестиков и выступает главной отличительной чертой цветков протейных. Кстати, протандрия встречается не только у растений.
Через несколько часов после зацветания пыльца становится менее клейкой и начинает опадать с рыльца, и уже через сутки-полтора пестик может приступать к исполнению своей главной функции. Рыльце раскрывается по швам, и пестик готов улавливать пыльцу с других особей.
Соцветие протеи артишоковой, часть цветков которой еще не раскрылась (пестик сидит глубоко в «кармане»), а часть уже была потревожена (игловидные пестики свободны и стоят ровно).
Фото © Winfried Bruenken с сайта en.wikipedia.org
Обычно в высвобождении пестика из «кармана» принимают участие различные опылители, такие как насекомые, млекопитающие, птицы. В попытках добраться до нектара, который продуцируют нектарники — вероятно, единственное наследие лепестков в цветках протей, — животные задевают цветки, которые окончательно «распускаются» и оставляют свою пыльцу на теле опылителя. Впрочем, если соцветие никто не посетил, то не беда: цветки сами раскроются в течение дня, и процесс пойдет далее своим чередом.
Надежда Бортникова (Федорова), Elementy.