Насекомые-опылители Ленинградской области

В статье автор исследует основные виды насекомых-опылителей Ленинградской области.

Ключевые слова: Ленинградская область, насекомое, цветок, растение, перекрестное опыление, вид растений.

Обоснование исследования

Все живые организмы так или иначе связаны друг с другом. Одним из примеров взаимовыгодных отношений организмов является тесная связь многих видов цветковых растений и животных-опылителей. Эволюция этих групп организмов шла параллельным путём, т. е., многие миллионы лет цветковые растения и животные-опылители изменялись и становились наиболее приспособленными к тесному взаимовыгодному сотрудничеству. Животные получали от цветков питание и, в то же время, перенося пыльцу непосредственно способствовали их половому размножению [1, 9].

Учёными установлено, что около трети всех пищевых ресурсов человечества прямо либо косвенно зависят от результативности опыления растений теми или иными животными организмами. Основными опылителями являются членистоногие и, в частности, насекомые. Группу растений, опыляемых насекомыми, экологи называют энтомофилами [2]. Так, в Европе, насекомыми опыляются 238 из 264 возделываемых сельскохозяйственных культур (84 %, на всём Земном шаре — 66 % сельхозкультур).

Использование достаточно жестких методов борьбы с вредителями, расширение угодий и тотальная урбанизация привели к ощутимому снижению численности популяций опылителей. В свою очередь, исчезновение или снижение их численности приведёт к снижению численности или полному исчезновению многих растений, в том числе, и сельскохозяйственных.

Ленинградская область, где проводилось данное исследование, является зоной рискованного земледелия. Нестабильность урожаев в большинстве районов, в том числе, Гатчинском, определяется совпадением периодов возвратных холодов и цветения, что обусловливает низкую эффективность опыления цветков насекомыми. В теплые солнечные дни слышится оживленное жужжание шмелей и пчел. При низких температурах эти перепончатокрылые насекомые малоактивны, и в полях, лугах, садах стоит тишина, изредка нарушаемая неохотно перелетающими с места на место двукрылыми насекомыми — мухами-каллифоридами, саркофагидами и сирфидами. Именно им в годы с возвратными холодами в период цветения мы обязаны хотя бы минимальным урожаям плодов. Таким образом, эффективность опыления зависит от многообразия опылителей, наличия, наряду с основными, «запасных», которые могут компенсировать недостаточную численность или отсутствие первых. По отношению растений к спектру опылителей выделяют две группы: эуфилы , они опыляются многими специализированными опылителями, и монофилы — опыляются одним видом опылителей [3]. К примеру, цветки большинства бобовых, произрастающих в Ленинградской области, приспособлены к посещению пчелиными, а вот мухи и бабочки их практически не опыляют.

Исходя из этого важно понимать, какие насекомые опыляют растения в нашем регионе. Это важно для поиска решения проблемы снижения численности опылителей в нашем регионе.

Цель исследования:

Определение основных видов насекомых-опылителей Ленинградской области.

1. Найти и проанализировать информацию по данной теме из научных источников.
2. Провести наблюдение и определить основные виды насекомых-опылителей Ленинградской области.
3. Создать фотоальбом и коллекцию видеороликов насекомых-опылителей Ленинградской области.

Объект исследования:

Насекомые-опылители энтомофильных растений Ленинградской области.

Предмет исследования:

Частота встречаемости разных видов насекомых-опылителей.

Методы исследования:

1. Анализ
2. Наблюдение
3. Статистический

Гипотеза:

В нашем регионе существует несколько основных видов насекомых, которые приспособлены к опылению энтомофильных растений.

Опыление

Опыление — это перенос достаточного количества пыльцевых зерен определенного вида растений с цветка на цветок, а точнее — с пыльников тычинок на рыльце пестика. Транспортировка их насекомыми осуществляется непроизвольно, — просто они питаются, отдыхают, общаются сидя на цветке и контактируют с пыльцой, которая прилипает к телу на одном цветке и имеет шанс быть оставленной на другом. Теоретически, опылителями могут служить любые насекомые, которые контактируют с половым аппаратом цветка.

Типы опыления

К самоопыляемым растениям относятся: горох, фиалки, пшеница, помидоры, ячмень, фасоль и др. Чарлз Дарвин считал, что «самоопыление − не основное, а вынужденное средство воспроизведения растениями семян при отсутствии условий для перекрёстного опыления». Самоопыление характерно для видов, растущих в неблагоприятных условиях, например, в высокогорных областях, где недостаточно насекомых-опылителей. Перекрёстное опыление — перенос пыльцы с тычинок одного цветка на пестики другого в пределах одного растения, или между разными растениями одного вида. Для большинства растений перекрёстное опыление возможно только с помощью насекомых.

Виды опылителей растений

Опылять растения могут различные виды членистоногих, птицы и млекопитающие — летучие мыши и даже обезьяны. Лучшие опылители растений — это шмели, пчелы, осы, бабочки, жуки и другие насекомые.

Факторы, влияющие на процесс опыления антофильными насекомыми

Антофильные насекомые — специализированная группа членистоногих, трофически и топически связанная с цветками покрытосеменных растений. Для привлечения достаточного количества эффективных опылителей растения используют набор стимулов для привлечения и поощрения таких посетителей. К факторам привлекательности цветков относят форму, окраску в видимой для насекомых части спектра, запахи, а также нектар, пыльцу, эфирные масла и смолы [4].

Важную роль для ориентации насекомых являются запахи, особенно, когда невозможно использовать зрение, например, при маскировочной окраске цветков и соцветий, в условиях низкой освещенности под пологом теневого леса, в темное время суток. Не зря в сумерках усиливается ароматоотделение у душистого табака, маттиолы, ночной фиалки.

Для наиболее эффективных опылителей характерны высокие способности к решению задач, где требуется тонкое обоняние. Интенсивный запах увеличивает притягательность цветков без увеличения продукции нектара.

Важную роль играет окраска цветков и соцветий. Функцию цветового сигнализатора несет на себе венчик, реже чашелистики, пестики или тычинки. Иногда, если цветки слишком малы, окраску приобретают прицветники, либо цветки собраны в плотные соцветия. Насекомые способны различать цвета, хотя видимый диапазон может сильно варьировать у разных видов. Так, пчелы и другие жалоносные перепончатокрылые лучше воспринимают света с длиной волны, находящейся в красной и фиолетовой частях спектра, посещая преимущественно цветки с красным околоцветником. Двукрылые же предпочитают желтые и белые цветки [5].

Ещё один важный фактор, действующий при непосредственном приближении опылителя — форма цветка. Большинство антофилов предпочитают симметричные цветков несимметричным, а крупные мелким. Мухи, пчелы и дневные бабочки предпочитают спонтанно садиться на более сложные фигуры, а пчелы — на более рассеченные. Форма цветков и соцветий помогает исключить нежелательных посетителей и «нектарных воров», способствует развитию выбора цветков определенных растений у опылителей, а также увеличению количества изъятой и оставленной пыльцы [6].

Важную роль в привлечении насекомых выполняет нектар — жидкие выделения специальных образований — нектарников, располагающихся на цветоложе в местах, где возможен контакт опылителя с пыльниками, иногда — вне цветка. Нектар — это вода и углеводы, набор и концентрация которых широко варьируют у разных видов. Нектар активно выделяется лишь в период, предшествующий завязыванию семян, после чего деятельность нектарников заметно ослабляется и вскоре прекращается вовсе.

Для эффективного выполнения функции опыления насекомые обладают определёнными особенностями строения и поведения. Именно от этого зависит объём пыльцевого груза — количество пыльцевых зёрен на теле опылителя. Способность к набору и удержанию пыльцы обусловлена прежде всего уровнем опушенности тела насекомого. Мохнатые шмели и пчёлы в этом смысле эффективнее гладких жуков.

Большинство насекомых испытывают естественные временные ограничения на питание и сбор пыльцы и нектара. Поскольку запасы нектара в цветках ограничены, они вынуждены посещать многие цветки затрачивая на каждый определённое время. Последовательное посещение многих цветков является основной предпосылкой для перекрестного опыления: чем выше частота их смены, тем выше эффективность посетителя в качестве переносчика пыльцы. «Скорость посещений» — среднее число цветков растений одного вида, посещенных одним антофилом за единицу времени. Чем выше скорость посещения, тем большое количество цветков посетит одно насекомое, и тем больше шансов на перенос пыльцы между растениями, что в свою очередь определяет успех семенного размножения вида. Насекомые, обладающие наибольшими показателями скорости посещения, являются наиболее эффективными опылителями [7].

Положение тела и характер передвижения по соцветиям также влияют на эффективность опыления. Чем ближе тело расположено к цветку, тем обильнее оно покрывается пыльцой, например, у пчелиных и мух-журчалок. Кроме того, важна траектория движения опылителя. Таким образом, разные группы антофильных насекомых играют неравноценную роль в переносе пыльцы. Какой же он, эффективный опылитель? Это достаточно крупное, сильноопушенное насекомое, быстро, без особых задержек и по максимально прямой траектории перемещающееся между цветками и соцветиями, предпочитающее определенные виды растений. Данному описанию вполне соответствуют пчелиные (шмели, общественные и одиночные пчелы). Важно знать, кто является их «дублерами» — альтернативными опылителями, выполняющими эту функцию в отсутствие или при малой численности основных [8].

Практическая часть

Для проверки выдвинутой гипотезы были проведены наблюдения за насекомыми — опылителями в нашем регионе. Исследование проводилось в период цветения различных растений с мая по август 2023 года.

В результате исследования были созданы фотоальбом и коллекция видеороликов «Основные насекомые-опылители Ленинградской области».

Результат наблюдения:

1. В результате наблюдений было установлено, что основными опылителями растений в Ленинградской области являются шмели и пчёлы (таблица 1).
2. Шмели встречаются чаще и опыляют большее количество видов растений. Некоторые растения, например, жимолость каприфоль, шмели опылять не могут из-за строения цветка и извлекают нектар прогрызая основание трубчатого цветка с внешней стороны, препятствуя опылению.
3. В роли опылителей-дублёров или случайных опылителей выступают такие насекомые, как осы, мухи-журчалки, бабочки, жуки: усачи, мягкотелки, бронзовки и др.
4. Некоторые насекомые — вредители, например, листоеды и бронзовки, могут так же выступать в роли опылителей.

Таблица 1

Основные опылители растений в Ленинградской области

Вывод: Выдвинутая гипотеза подтверждена. В Ленинградской области основными видами, которые приспособлены к опылению энтомофильных растений являются шмели и пчёлы, однако нельзя недооценивать и роль других насекомых в опылении растений.

Литература:

1. Барбарович Ю. К. Тайны пчел. Санкт-Петербург, 1993. 190 с.
2. Голиков В. И. Экология пчелиных и методы контроля их численности//Современные проблемы экологии. Краснодар, 1996 б. С.69–70.
3. Гринфельд Э. К. Происхождение и развитие антофилии у насекомых. М., 1978. 185 с.
4. Константинова А. М. Селекция и семеноводство многолетних трав. М., 1975. 387 с.
5. Мариковская Т. П. Пчелиные — опылители сельскохозяйственных культур. Алма-Ата, 1982. 115 с.
6. Мирзоян С. А., Мамаев Б. М. насекомые и биосфера. М., 1989. 206 с.
7. Одум Ю. Экология. М., 1986. Т.1. 328 с.
8. Радченко В. Г., Песенко Ю. А. Биология пчел (Hymenoptera, Apoidea). Санкт-Петербург,1994. 350 с.
9. Фегри К. Л. Основы экологии опыления. М., 1982. 379 с.