Пыльца растений: строение и функции¶

Пыльца — это совокупность мелких пыльцевых зёрен (мужских гаметофитов), образующихся в пыльниках тычинок покрытосеменных растений и в микростробилах голосеменных. Каждое зерно содержит мужские половые клетки и служит для переноса генетического материала к женскому органу — рыльцу или семязачатку. Пыльца играет ключевую роль в половом размножении семенных растений, а её морфология, химический состав и способы распространения изучаются особой наукой — палинологией.

¶Строение пыльцевого зерна

Пыльцевое зерно имеет сложную оболочку — спородерму, состоящую из двух основных слоёв:

• Интина — внутренняя тонкая оболочка из целлюлозы и пектина, прилегающая к содержимому.
• Экзина — наружная прочная оболочка из спорополленина, устойчивого к кислотам, щелочам и высоким температурам.

Экзина часто имеет выросты, шипы, борозды и поры, форма и рисунок которых специфичны для каждого вида. Именно по этим признакам палинологи определяют вид растения. Внутри зерна находятся вегетативная и генеративная клетки (у покрытосеменных) либо несколько клеток (у голосеменных). При попадании на рыльце формируется пыльцевая трубка, по которой мужские гаметы доставляются к яйцеклетке.

Размеры пыльцевых зёрен варьируют от 5 до 250 микрометров. У некоторых растений, например у тыквенных, они достигают 200–250 мкм, что делает их видимыми невооружённым глазом.

¶Способы переноса

По способу распространения пыльцы растения делятся на несколько групп:

Ветроопыляемые растения (берёза, ольха, злаки, сосна) производят миллионы пыльцевых зёрен, поскольку большая часть их гибнет, не достигнув цели. Пыльца сосны имеет два воздушных мешка, облегчающих полёт. Насекомоопыляемые растения (липа, яблоня, клевер) образуют меньше пыльцы, но она богаче питательными веществами и эффективнее переносится.

¶Химический состав

Пыльца — питательный и биохимически сложный продукт. В её состав входят:

• белки (20–35 %), включая ферменты и аллергены;
• углеводы (сахара, крахмал, клетчатка);
• жиры и жироподобные вещества;
• витамины группы B, C, E, каротиноиды;
• минеральные элементы (калий, магний, кальций, железо, цинк);
• флавоноиды и пигменты.

Именно белковые компоненты обусловливают аллергические реакции — поллинозы. Наиболее частые аллергены — пыльца берёзы, ольхи, лебеды, амброзии и злаков.

¶Пыльца в палеонтологии и криминалистике

Спорополленин экзины чрезвычайно устойчив к разрушению, поэтому пыльца хорошо сохраняется в ископаемых отложениях, торфе, донных осадках и почве. Это делает её ценным инструментом:

• Спорово-пыльцевой анализ позволяет реконструировать древний климат и растительность, определять возраст геологических слоёв.
• Мелиссопалинология изучает пыльцу в мёде для определения его происхождения и подлинности.
• Криминалистика использует пыльцевые спектры для установления места пребывания человека или предмета.

¶Пыльца как продукт

Пчелиная обножка (собранная пчёлами пыльца) используется как биологически активная добавка. Её применяют в народной и официальной медицине, косметологии, а также в пчеловодстве для подкормки семей. Продукт содержит легкоусвояемые белки и витамины, однако его приём может вызывать аллергию.

В России промышленный сбор пыльцы ведётся на пасеках с помощью пыльцеуловителей. Наибольшее значение имеют липа, подсолнечник, гречиха, донник.

¶Значение в природе

Пыльца — звено, связывающее растения и опылителей в единую экосистему. Опыление обеспечивает генетическое разнообразие, формирование плодов и семян, а значит — урожайность сельскохозяйственных культур. Сокращение численности опылителей (пчёл, шмелей, бабочек) в ряде регионов мира рассматривается как угроза продовольственной безопасности.

Для человека пыльца одновременно и ресурс, и источник сезонной аллергии. Мониторинг её концентрации в воздухе ведут аэробиологические службы, публикующие прогнозы для людей, страдающих поллинозом.

Источники: «Ботаника» под редакцией А. Л. Тахтаджяна; «Палинология» Р. Н. Джапаридзе; материалы Русского ботанического общества; данные аэробиологических служб.