Страницы авторов "Тёмного леса".
Пишите нам! temnyjles@narod.ru
О СВЯЗИ ОКРАСКИ И ФОРМЫ ЦВЕТКА НА ПРИМЕРЕ ПОДМОСКОВНОЙ ФЛОРЫ Ю.А.Насимович ПРЕДИСЛОВИЕ К ЭЛЕКТРОННОЙ ПУБЛИКАЦИИ (19.02.2015 г.). Предла- гаемая читателю статья о связи окраски и формы цветка была депо- нирована в ВИНИТИ РАН в 1994 г., и её официальные выходные данные приведены ниже через один абзац. После текста статьи приводится автореферат, который был в своё время опубликован в Реферативном журнале (Ботаника). Номера страниц первоисточника заключены в квадратные скобки с пояснением "страница", чего, конечно, в оригинале не было. Кроме того, внесена формальная правка в список литературы, а титульный лист сжат. В остальном электронная публикация полностью воспроиз- водит бумажную версию. Содержание статьи к настоящему времени (2015 г.) не устарело, то есть у меня нет желания что-либо пере- делать или дополнить. Насимович Ю.А. О связи окраски и формы цветка на примере под- московной флоры / ВНИИ охраны природы Минприроды РФ. М., 1994. 18 с., библиогр. 24 назв. (Рукопись депонирована в ВИНИТИ РАН 30.12.1994, N 3097-В94). [Титульный лист] МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ Ю.А.Насимович О СВЯЗИ ОКРАСКИ И ФОРМЫ ЦВЕТКА НА ПРИМЕРЕ ПОДМОСКОВНОЙ ФЛОРЫ МОСКВА 1994 [Страница 2] О СВЯЗИ ОКРАСКИ И ФОРМЫ ЦВЕТКА НА ПРИМЕРЕ ПОДМОСКОВНОЙ ФЛОРЫ Ю.А.Насимович Изучение связи окраски и формы цветка - это очередная работа автора в задуманной серии исследований окраски цветка. Цель этих работ - выяснение биологического значения окраски цветка. Ранее исследовались связи окраски цветка со встречаемостью вида, сезо- ном цветения, характером и цветом плодов, влажностью и освещён- ностью биотопа, высотой и жизненной формой растения, географичес- ким распространением вида, характерностью альбинизма для данного вида, способам опыления и составом опылителей /Насимович, 1987, 1988, 1990, 1991а,б,в, 1993а, 1994а/. Связь окраски и формы цветка уже рассматривалась /Leppik, 1957; Фегри, Пэйл, 1982 и др./, но обычно это делалось попутно с изучением других вопросов /эволюция формы цветка, форма цветка в связи с составом опылителей/. Работы с определением соответствую- щих числовых показателей автору не известны. Возможно, такие ра- боты были выполнены в прошлом веке или в начале нашего века на примере западноевропейской флоры, но тогда не было более или ме- нее логичной классификации цветков по структуре /Фегри, Пэйл, 1982/. На примере восточноевропейской флоры такие работы не вы- полнялись. Поэтому автором предпринята попытка изучения связи ок- раски и формы цветка на примере подмосковной флоры по схеме, при- менявшейся в предыдущих работах. МЕТОДИКА В процессе работы произведены следующие операции: 1. Видоизменение в соответствии с целями данной работы функци- онально-структурной классификации цветков, описанной ранее /Фег- ри, Пэйл, 1982/. Предложенная классификация рассматривается ниже. 2. Составление по литературным источникам каталога цветковых растений Московской области с указанием окраски, размера и формы цветка. Общая методика составления и формализации каталога под- робно описана ранее /Насимович, 1987/. Собраны соответствующие сведения о 1077 видах растений. [Страница 3] 3. Формализация каталога. Цветки были разделены на крупные и мелкие /менее 5 мм по диаметру или по длине, если длина больше диаметра/. Кроме того, они были причислены к тому же функциональ- но-структурному классу /см. ниже/. Окраска цветка была формализо- вана, как в предшествующих работах автора. Под буроватой окраской цветка понимается не только бурая или буроватая, но также зелено- ватая с буроватым оттенком /собственно бурых и буроватых цветков слишком мало, чтобы статистически выявить их отличия от блед- но-зеленоватых/. Для случаев, когда окраска описывалась как невз- рачная без указаний на определённый цвет, введена условная кате- гория - "невзрачная окраска, не описанная точно" /в таблицах - "не оп.т."/. "Антоциановые" окраски - это окраски, характерные, в основном, для антоцианов: розовая, красная, голубая, синяя, фио- летово-пурпурная. 4. Подсчёты по формализованному каталогу и составление таблицы абсолютных количеств видов с цветками различной формы. 5. Составление соответствующих таблиц относительных количеств видов /%/. 6. Анализ таблиц и генерализация результатов. 7. Сравнение с литературными данными и попытка интерпретации результатов. Строгая статистическая обработка данных не производилась, так как она всё равно в данном случае не была бы корректной из-за сгруппированности видов с цветками некоторых классов в определён- ное маленькое число таксонов /семейств, родов/. Функционально-структурные классы цветков Видоизменению была подвергнута следующая классификация цветков /Фегри, Пэйл, 1982/: I. Открытые во время цветения цветки: 1/ невзрачные, 2/ яркие: А/ плоские или чашеобразные, Б/ колокольчатые или воронковидные, В/ головчатые или щётковидные, Г/ цветки с зевом, Д/ мотыльковые, Е/ трубчатые. [Страница 4] II. Закрытые во время цветения цветки /клейстопетальные, а не клейстогамные/. III. Цветки-ловушки /открытые для входа/. Эта классификация была видоизменена следующим образом: Во-первых, невзрачная и яркая окраски не могли фигурировать в названиях классификационных единиц, так как получился бы замкну- тый круг. Вместо невзрачных и ярких цветков были выделены мелкие и крупные цветки. К типу I были отнесены цветки всех других ти- пов, если они мельче 5 мм по диаметру /или по длине для удлинён- ных цветков/. Во-вторых, не выделялись головчатые и щётковидные "цветки", так как это не цветки, а соцветия /исходная классификация - это классификация не цветков, а единиц опыления; единицы опыления же могут быть и цветками, и соцветиями/. Цветки, образующие головки и щётки, - это, как правило, мелкие цветки типа I. Крупные чаше- образные цветки этого типа /малина/ были отнесены к типу А. В-третьих, были слиты типы II и III /слишком маленькие и внеш- не сходные группы/. В-четвёртых, отдельно рассматривались цветки сложноцветных. В исходной классификации они вообще не рассматриваются, так как единицами опыления у сложноцветных считаются не цветки, а соцве- тия-корзинки, которые относятся к типам А или В /редко - Б для воронковидных цветков?/. Долгоязычковые цветки не отделялись от язычковых. Таким образом в работе использована следующая классификация цветков: I. Мелкие цветки. II. Крупные открытые цветки: А. Плоские или чашеобразные. Б. Колокольчатые или воронковидные. Г. Цветки с зевом. Д. Мотыльковые. Е. Трубчатые. III. Крупные закрытые цветки. IV. Цветки сложноцветных: язычковые, трубчатые, воронковидные. [Страница 5] РЕЗУЛЬТАТЫ Таблица 1 Окраска различных по размеру и форме цветков Окраска цветка Абсолютное количество видов: сложноцвет- ных с цвет- не сложноцветных с цветками: ками: мел- крупными типа: кими А Б Г Д Е Ш яз. тр. вор. I.Невзрачная 357 2 1 1 1 3 1 0 7 0 А/ буроватая 110 0 1 1 0 1 1 0 0 0 Б/ зеленоватая 222 2 0 0 1 2 0 0 6 0 В/ не оп. точно 25 0 0 0 0 0 0 0 1 0 II.Яркая 177 200 40 66 33 34 3 69 77 9 А/ белая 89 70 14 9 0 10 0 15 5 0 Б/ жёлтая 37 70 2 19 9 3 2 49 41 0 В/ "антоцианов." 51 60 24 38 24 21 1 5 31 9 1/ длинноволн. 25 19 5 6 8 7 1 0 7 3 а/ розовая 23 16 5 6 7 3 1 0 4 2 б/ красная 2 3 0 0 1 4 0 0 3 1 2/ коротковолн. 5 22 4 7 2 6 0 2 2 1 а/ голубая 4 18 3 0 1 2 0 2 1 0 б/ синяя 1 4 1 7 1 4 0 0 1 1 3/ фиол.-пурп. 21 19 15 25 14 8 0 3 22 5 Всего 534 202 41 67 34 37 4 69 84 9 Как видно из таблицы I, больше всего в Московской области ви- дов с мелкими цветками, и большинство из них имеет невзрачную ок- раску. У растений с крупными цветками преобладают яркие цветки типа А, а вот закрытые цветки приходится исключить из дальнейшего рассмотрения: слишком мало видов с такими цветками. Как видно из таблицы 2, цветки разных классов имеют различную преобладающую окраску: I. Мелкие цветки, как правило, невзрачны /зеленоватые, бурова- тые/; чуть реже они белые, ещё реже - жёлтые, розовые, фи- [Страница 6] Таблица 2 Окраска различных по размеру и форме цветков /за 100% принято общее количество цветков данного класса/ Окраска цветка Относительное количество видов: сложноцвет- ных с цвет- не сложноцветных с цветками: ками: мел- крупными типа: кими А Б Г Д Е яз. тр. вор. I.Невзрачная 67 1 2 1 3 8 0 8 0 А/ буроватая 21 0 2 1 0 3 0 0 0 Б/ зеленоватая 42 1 0 0 3 5 0 7 0 В/ не оп. точно 5 0 0 0 0 0 0 1 0 II.Яркая 33 99 98 99 97 92 100 92 100 А/ белая 17 35 34 13 0 27 22 6 0 Б/ жёлтая 7 35 5 28 26 8 71 49 0 В/ "антоцианов." 10 30 59 57 71 57 7 37 100 1/ длинноволн. 5 9 12 9 24 19 0 8 33 а/ розовая 4 8 12 9 21 8 0 5 22 б/ красная 0,4 1 0 0 3 11 0 4 11 2/ коротковолн. 1 11 10 10 6 16 3 2 11 а/ голубая 1 9 7 0 3 5 3 1 0 б/ синяя 0,2 2 2 10 3 11 0 1 11 3/ фиол.-пурп. 4 9 37 37 41 22 4 26 56 Всего 534 202 41 67 34 37 69 84 9 олетово-пурпурные или какие-то другие. 2. Открытые крупные цветки, как правило, обладают яркой окрас- кой, причём эта окраска сильно зависит от формы цветка: а/ плоские и чашеобразные цветки /тип А/ чаще всего бывают бе- лыми или жёлтыми, чуть реже они имеют какую-нибудь антоциановую окраску - преимущественно светлую /розовую, а не ярко-красную; голубую, а не синюю/; б/цветки другой формы /Б,Г,Д,Е/ чаще всего окрашены анто- [Страница 7] Таблица 3 Размер и форма цветков различной окраски /за 100% при- нято общее число цветков данной окраски/ Окраска Относительное количество видов (%): Абс. 100% не сложноцветных с цветками: сложноцвет- ных с цвет- мел- крупными типа: ками: кими А Б Г Д Е все- яз. тр. вор. все- ми ми I.Невзр. 96 0 0 0 0 1 2 0 2 0 2 372 А/ буров. 97 0 1 1 0 1 3 0 0 0 0 113 Б/ зелен. 95 1 0 0 0 1 2 0 3 0 3 233 В/ не оп.т. 96 0 0 0 0 0 0 0 4 0 4 26 II.Яркая 25 26 6 9 5 5 53 10 11 1 22 705 А/ белая 42 33 7 4 0 5 49 7 2 0 9 212 Б/ жёлтая 16 30 1 8 4 1 45 21 18 0 39 230 В/ "антоц." 19 23 9 14 9 8 63 2 12 3 17 263 1/ дл.-в. 31 24 6 8 10 9 56 0 9 4 13 80 а/ роз. 35 24 8 9 11 5 56 0 6 3 9 66 б/ красн. 14 21 0 0 7 29 57 0 21 7 29 14 2/ кор.-в. 10 43 8 14 4 12 80 4 4 2 10 51 а/ голуб. 13 58 10 0 3 6 77 6 3 0 10 31 б/ синяя 5 20 5 35 5 20 85 0 5 5 10 20 3/ ф.-пурп. 16 14 11 19 11 6 61 2 17 4 23 132 цианами в фиолетово-пурпурный или /реже/ какой-нибудь другой цвет, свойственный этим пигментам; несколько реже эти цветки жёл- тые или белые, причём относительное преобладание белоцветковости или жёлтоцветковости тоже заметно зависит от формы; в/ колокольчатые и воронковидные цветки /тип Б/, а также труб- чатые цветки /тип Е/ чаще бывают белыми, чем жёлтыми; цветки с зевом /тип Г/, а также мотыльковые цветки /тип Д/ чаще жёлтые, чем белые /хотя "антоциановые" цвета для всех четырёх типов еще характерней/; г/ для трубчатых цветков типа Е, по-видимому, характерна не [Страница 8] только розовая, но и ярко-красная окраска. 3. Цветкам сложноцветных свойственны сходные закономерности, их окраска тоже сильно зависит от их формы: а/ среди язычковых цветков /которые функционально близки к ти- пу А/ преобладают желтые и белые цветки; б/ среди воронковидных и трубчатых цветков /по сути типы Б и Е/ много "антоциановых" цветков, а белые цветки сравнительно ред- ки /нужно, однако, отметить свойственность жёлтого цвета трубча- тым цветкам сложноцветных, что резко отличает их от крупных труб- чатых цветков типа Е/. Тот же материал можно рассмотреть не по типам цветков, а по окраскам. Для этого за 100% нужно принять не количество видов с цветками того или иного типа, а количество видов с цветками той или иной окраски /Табл.3/. При таком подходе закономерности фор- мулируются следующим образом: 1. Невзрачные окраски /буроватая, зеленоватая/ свойствены поч- ти исключительно мелким цветкам. 2. Яркие окраски бывают у любых цветков, но они несколько бо- лее свойственны крупным цветкам. 3. Белый цвет из ярких наиболее характерен для мелких цветков. Кроме того, он часто встречается у плоских и чашеобразных цветков /тип А/, для цветков другой формы он не так обычен /бывает у цветков типа В и краевых язычковых цветков сложноцветных/. 4. Жёлтый цвет особенно характерен для плоских и чашеобразных цветков типа А, ещё он обычен у язычковых и трубчатых цветков сложноцветных. 5. Розовый цвет характерен для мелких цветков, для плоских и чашеобразных цветков типа А, то есть сходен с белым. Но, повиди- мому, он часто встречается также у мотыльковых цветков /тип Д/, что сближает его со случаями интенсивной антоциановой пигмента- ции. 6. Растений с ярко-красными цветками в Московской области ма- ло. Из имеющихся данных следует, что такая окраска вроде бы свойственна трубчатым цветкам /тип Е и трубчатые цветки сложноц- ветных/. 7. Видов с голубыми цветками тоже не много, но как будто голу- быми часто бывают цветки типа А. Не исключено, что голубая окрас- ка, как и розовая, в функциональном отношении промежуточна [Страница 9] между белоцветковостью и интенсивной антоциановой пигментацией. 8. Синяя и особенно фиолетово-пурпурная окраски характерны для большинства типов крупных открытых цветков. Буроватая и зеленоватая окраски особенно свойственны мелким цветкам однодольных. Если однодольные исключаются из рассмотре- ния, картина чуть-чуть меняется. Для мелких цветков двудольных оказываются характерней яркие окраски /59%/, а не невзрачные /41%/. Яркие окраски по свойственности их мелким цветкам двудоль- ных располагаются в следующем порядке: белая /30%/, жёлтая /13%/, розовая /8%/, пурпурная /7%/, голубая /1%/, а красная, синяя и фиолетовая почти не свойственны /дополнительные подсчёты по ката- логу/. Поэтому соответствующие закономерности для двудольных фор- мулируются следующим образом: 1. Мелкие цветки двудольных бывают не только яркими, но также зеленоватыми и буроватыми, что не характерно для их крупных цвет- ков. 2. Остальные закономерности те же. Можно несколько генерализовать все эти перечни закономернос- тей, выделив окраски: 1/ свойственные только мелким цветкам /буроватая, зеленова- тая/; 2/ свойственные мелким цветкам и цветкам типа А /белая, розо- вая/; 3/ свойственные, в основном, цветкам типа А /жёлтая/; 4/ свойственные всем типам крупных открытых цветков /фиолето- во-пурпурная, синяя/. Цветки же по преобладающей окраске можно подразделить на три-четыре группы: 1/ мелкие цветки /буроватые, зеленоватые, реже - белые или другие/; 2/ плоские и чашеобразные крупные цветки, а также язычковые цветки /белые, жёлтые, светлые "антоциановые" - голубые, розовые, реже - другие/; 3/ крупные цветки типов Б,Г,Д,Е и воронковидные цветки слож- ноцветных /"антоциановые", реже жёлтые или белые/, среди них раз- личаются две подгруппы: а/ цветки с зевом /Г/ и мотыльковые /Д/ - чаще жёлтые, чем бе- лые; б/ трубчатые /В/, колокольчатые и все воронковидные /Б/ - [Страница 10] чаще белые, чем жёлтые. Несколько особняком стоят трубчатые цветки сложноцветных, ко- торые не удаётся причислить к какой-либо из перечисленных групп. ОБСУЖДЕНИЕ Полученные данные нужно сравнить с данными других авторов, чтоб выяснить общность сформулированных выше закономерностей, после чего можно приступить к интерпретации результатов. Сравнение с данными других авторов Общеизвестно, что невзрачные цветки являются самыми маленькими /Фегри, Пэйл, 1982 и др./. В Израиле отмечена корреляция между цветом и размером ярких цветков /Dukas, Shmida,1989/: белые цвет- ки - маленькие /2,08 +- 1,2 мм/, жёлтые - в среднем крупнее /3,53 +- 2,0 мм/, фиолетовые - самые крупные /6,7 +- 3,26 мм/. Эти за- кономерности подтверждаются результатами данной работы /мелкие цветки, в основном, невзрачны; из ярких окрасок мелким цветкам наиболее свойственна белая; крупным цветкам наиболее свойственна фиолетово-пурпурная окраска/. По Е.Е.Леппику /Leppik,1957/ простые гапломорфные цветки /по сути - часть цветков типа А/ обычно бывают белыми или жёлтыми, а для более подвинутых в эволюционном отношении цветков /актино- морфных, стереометрических, зигоморфных - то есть цветков типов Б,Г,Д,В и другой части цветков типа А/ свойственны самые разные яркие окраски и в том числе красная, голубая и т.п. Это тоже в общих чертах соответствует результатам данной работы. Свойственность белого и жёлтого цвета чашеобразным цветкам ти- па А много раз отмечалась в литературе /Заметка,1914; Малютин 1969; Насимович, 1986 и др./. Отмечалась также свойственность красного цвета трубчатым цвет- кам, опыляемым бабочками /Шванвич, 1926; Гринфельд, 1975; Насимо- вич, 1994а и др./. Таким образом, результаты этой работы не противоречат ранее полученным данным, а только дополняют и конкретизируют их. Зна- чит, отмеченные закономерности присущи не только подмосковной флоре, и можно приступить к их интерпретации. [Страница 11] Предположительное объяснение связи окраски и формы цветка На рисунке 1 представлены основные закономерности связи окрас- ки и формы /а также - размера/ цветка. Эти и некоторые другие за- кономерности необходимо как-то интерпретировать. ЦВЕТКИ ПО ОКРАСКЕ ЦВЕТКИ ПО РАЗМЕРУ И ФОРМЕ невзрачные ------------------- мелкие (кроме цвет- ..... ков сложноцветных) ..... белые ---------------- плоские и чашеобраз- .....----- ные (А), язычковые сл. -----..... яркие жёлтые ---------------- трубчатые /Е/, коло- .... ---- кольчатые и все во- ---- ронковидные /Б и сл,/ ---- .... "антоци- --------------- цветки с зевом /Г/, ановые" мотыльковые /Д/ и трубчатые сл./?/ Рис.1. Основные закономерности связи окраски и формы цветка. Наиболее свойственные цветкам окраски показаны сплошной линией [из дефисов], чуть менее свойственные - прерывистой [из точек]. [Горизонтальные линии переданы простым образом, а косые - в виде разорванных фрагментов на нескольких уровнях.] Существует два основных объяснения особенностей окраски цвет- ков. С позиций энтомофильной гипотезы окраску цветка рассматрива- ют как эволюционный ответ на особенности зрения и поведения раз- личных групп насекомых-опылителей /Шванвич, 1926 и др./ Это тра- диционное представление. Высказывалось также мнение, что окраска цветка существенно влияет на его тепловой режим и способствует приспособлению растения к различным микроклиматическим условиям /Заметка, 1914; Малютин, 1969 и др./. Это представление /фототер- мическая гипотеза/ не является общепризнанным и разработанным до деталей. Обе точки зрения анализировались ранее /Насимович, 1986/ и не нуждаются в дополнительном анализе вне связи с формой цвет- ка, Как показали предыдущие работы автора [Страница 12] /Насимович, 1988, 1991а,б,в, 1994а,б и др./, окраска цветка явля- ется одновременно приспособлением и к условиям опыления, и к мик- роклиматическим условиям. Поэтому связь окраски и формы цветка будет анализироваться тоже с этих позиций. Причём фототермической гипотезе в сравнении с энтомофильной будет уделено больше внима- ния, так как она меньше разработана. С этих позиций будет расс- матриваться также участие третьего параметра - размера цветка. 1. Преобладающая невзрачность мелких цветков и преобладающая яркость крупных цветков. Невзрачным цветкам не требуется крупный размер в связи с их ветроопылением, а яркие энтомофильные цветки должны быть крупными для привлечения опылителей /Фегри, Пэйл, 1982 и многие др./. Это объяснение представляется автору убеди- тельным, но не следует исключать принципиальную возможность дру- гого объяснения. Не исключено, что мелкие цветки слишком зависимы в термическом отношении от окружающей среды, чтобы особенности их окраски могли существенно влиять на их температурный режим. Поэ- тому наличие специфических цветных пигментов не имеет для этих цветков большого биологического смысла, и они сходны по окраске с вегетативными органами - зелёные или зеленоватые с буроватым от- тенком. Крупные цветки за счёт окраски могут существенно увели- чить, уменьшить или стабилизировать температуру, что доказано прямыми измерениями температуры цветков /Тихомиров и др., 1960; Тихомиров, 1963; Ермолаев, 1979; Насимович, 1986, 1991г, 1993б/. Поэтому они оказываются ярко окрашены пигментами или имеют яркую окраску за счёт других эффектов /белый цвет достигается без спе- циального пигмента - Фегри, Пэйл, 1982/. 2. Свойственность крупным цветкам /а также - воронковидным цветкам сложноцветных/ фиолетово-пурпурной окраски /в сравнении с белым и жёлтым цветом/. Разница в средних размерах фиолетовых, жёлтых и белых цветков в Израиле была объяснена следующим обра- зом: фиолетовые цветки опыляются, в основном, крупными пчёлами с длинным язычком, а жёлтые и белые - мелкими мухами и пчёлами с короткими язычками /Dukas, Shmida, 1989/. Такой характер опыления различно окрашенных цветков следует из работ многих авторов /Ма- зохин-Поршняков, 1965; Фегри, Пэйл, 1982; Насимович, 1986, 1994а и др./. Наряду с объяснением в рамках энтомофильной гипотезы, возможно объяснить это явление в рамках фототермической гипотезы: фиолетово-пурпурный цвет - тёмный, максимально грею- [Страница 13] щий, и эффект от него будет тем сильнее, чем крупнее цветок. 3. Сравнительно частая белоцветковость /и розовоцветковость/ мелких цветков. С позиций энтомофильной гипотезы это явление мож- но объяснить маленьким размером насекомых, опыляющих белые цветки /см. предыдущий абзац/. Кроме того, белоцветковость можно расс- матривать как промежуточное явление между невзрачностью окраски и яркой пигментированностью /см. пункт 1/. С позиций фототермичес- кой гипотезы это явление можно объяснить тем, что рефлекторный эффект, присущий белоцветковости, может, иметь какое-то значение даже при маленьком цветке, так как при белоцветковости этот эф- фект максимален /см. следующий пункт/. Всё сказанное может час- тично относиться и к розовой окраске, если её рассматривать как промежуточную между белой и интенсивной пигментной /фиолето- во-пурпурной/. 4. Белоцветковость, жёлтоцветковость и вообще светлость цвета, обычно присущая плоским и чашеобразным цветкам типа А, а также краевым язычковым цветкам сложноцветных. С позиций энтомофильной гипотезы явление объясняется следующим образом. Белая и жёлтая окраски присущи простым гапломорфным цветкам, мало подвинутым в эволюционном отношении /Leppik, 1957/. Такие цветки опыляются неспециализированными опылителями, предпочитающими белый, жёлтый и вообще светлый цвет /Мазохин-Поршняков, 1985; Фегри, Пэйл, 1982/. Не ясно только, как возникли в процессе эволюции у неспе- циализированных опылителей именно такие особенности зрения и по- ведения, не приспосабливались ли они к уже имевшемуся цвету опы- ляемых ими цветков? Поэтому более убедительным представляется объяснение в рамках фототермической гипотезы. Известно, что чаше- образные цветки могут лепестками отражать свет на свои тычинки и пестики, и это способствует увеличению температуры генеративной сферы цветка /Заметка, 1914; Малютин, 1969; Насимович, 1986/. Ес- тественно, что такой "рефлекторный" эффект будет максимальным при белых лепестках. Он также может иметь место при любых светлых ле- пестках. Этим вполне может объясняться, что цветки типа А часто бывают белыми, жёлтыми, светло-голубыми, розовыми и гораздо реже - буроватыми, зеленоватыми, синими, фиолетово-пурпурными. Возни- кает, правда, вопрос, почему чашеобразные цветки не всегда чисто белые. По-видимому, природа "не терпит" единообразия, то есть цветки должны как-то различаться по цвету, чтоб разные насеко- мые-опылители могли уз- [Страница 14] нать "свои" цветки /Насимович, 1986/. 5. Свойственность интенсивной антоциановой пигментации цветкам типов Б, Г, Д и Е. Цветки этих типов, как правило, опыляются спе- циализированными опылителями - пчелиными, бабочками, а эти опыли- тели предпочитают "антоциановую" окраску цветков: фиолетово-пур- пурную и синюю /пчелиные/, фиолетово-пурпурную и красную /бабоч- ки/ /Мазохин-Поршняков, 1965; Фегри, Пэйл, 1982; Насимович, 1986, 1994а/. С позиции энтомофильной гипотезы окраска этих типов цвет- ков хорошо объясняется особенностями зрения и поведения насеко- мых-опылителей, но сами особенности зрения и поведения специали- зированных опылителей не объясняются. Убедительнее выглядит объ- яснение в рамках фототермической гипотезы или объяснение, объеди- няющее обе эти гипотезы /Насимович, 1994а/. Крупные цветки типов Б, Г, Д и В не способны /для типов Б и Е - почти не способны/ к рефлекторному эффекту, и поэтому для них белый или вообще светлый цвет менее характерен, чем для цветков типа А. Зато они способны к простому фототермическому эффекту, то есть к общему нагреванию всех частей цветка за счёт солнечных лучей. Прямыми измерениями температуры цветков доказано, что фототермический эффект тем сильнее, чем интенсивней и темней окраска цветка /Kullenberg, 1956; Тихомиров и др., 1960; Тихомиров, 1963; Ермолаев, 1979; На- симович, 1991т, 1993б/. Насекомые-опылители в процессе эволюции "настроили" своё зрение и поведение на преобладающую окраску опы- ляемых ими эволюционно подвинутых цветков, могли способствовать её усилению, многообразию /а то все подобные по форме цветки мог- ли бы оказаться чёрными/. 6. Свойственность красного цвета трубчатым цветкам типа Е, а также относительно меньшая свойственность фиолетово-пурпурного цвета этим цветкам /и противоположная закономерность для цветков типов В, Г и Д/. Свойственность красного цвета трубчатым цветкам действительно можно объяснить ориентированностью таких цветков на опыление бабочками, как это указывалось в ряде источников /Шван- вич, 1926; Гринфельд, 1975 и др./. Однако, этим утверждением не снимается вопрос, почему бабочки как опылители в процессе эволю- ции оказались ориентированы на такой цвет. Есть предположение, что это случилось в связи с относительной термической выгодностью для растения красного цвета в сравнении с синим - "пчелиным", а также из-за конкуренции с пчелиными /Насимович, 1994а/. Типы Б, Г и Д более ориентированы на опыление пчели- [Страница 15] ными /Фегри, Пайл, 1982 и др., традиционное представление/. Пче- линые - наиболее энергичные опылители умеренного климата. Ориен- тация на них столь выгодна растению, что оно может "пожертвовать" термической выгодностью цвета, "объявить" об этой "жертве" разви- тием в процессе эволюции синей и фиолетово-пурпурной окраски. Эти доводы трудно изложить кратко, но они подробно излагались ранее в специально посвящённой им работе /Насимович, 1994а/. 7. Большая свойственность белого цвета в сравнении с жёлтым цветкам типов В и Е. Большая свойственность жёлтого цвета в срав- нении с белым цветкам типов Г и Д. Типы Б и Е по Е.Е.Леппику /Leppik, 1957/ относятся к стереоморфным. Они, как и тип А, обла- дают радиальной симметрией, но более глубокой /"трёхмерной"/. Бе- лый цвет для них чуть характерней жёлтого. Типы Г и Д относятся к зигоморфным, обладают билатеральной симметрией, не имеют сходства с типом А /максимально удалены от него/. Белый цвет для них чуть менее характерен, чем жёлтый. Найти скольконибудь логичное объяс- нение этим явлениям мне не удалось, но обнаруженная общность од- новременно окраски и формы свидетельствует в пользу того, что от- личия этих двух групп типов не случайны. Не исключено, что коло- кольчатые, воронковидные и трубчатые цветки /Б и Е/ всё-таки чуть-чуть способны к рефлекторному эффекту в отдельных случаях и потому чаще бывают белыми, чем цветки с зевом /Г/ и мотыльковые цветки /Е/, которые в принципе не приспособлены для этого. Кста- ти, объяснить эти особенности окраски в рамках энтомофильной ги- потезы тоже не удалось. 8. Преобладающий жёлтый цвет трубчатых и язычковых цветков расположенных в центре соцветия сложноцветных. Трубчатые цветки сложноцветных функционально далеки от крупных трубчатых цветков типа В. Во-первых, они маленькие и не такие глубокие. Во-вторых они тесно собраны в соцветие. Не исключено, что эти центральные цветки соцветий функционально близки тычинкам и пестикам крупных цветков. Тычинки и пестики часто бывают жёлтыми. Поэтому вопрос можно сформулировать в более общей форме: почему генеративная сфера цветка или соцветия часто бывает жёлтой? На этот вопрос мне не удалось ответить. Отчасти, он выходит за рамки этой работы, так как статистический материал по окраске пестиков и тычинок не собирался. [Страница 16] ВЫВОДЫ 1. На примере 1077 видов подмосковных растений подтверждено, что между цветом, формой и размером цветка имеется корреляция. 2. Самые мелкие цветки обычно невзрачные /зеленоватые, зелено- ватые с буроватым оттенком/, реже - белые, ещё реже - другие. 3. Плоские, чашеобразные и язычковые цветки обычно белые или жёлтые, реже - другие, но чаще светлые. 4. Колокольчатые, воронковидные и крупные трубчатые цветки обычно имеют "антоциановую" окраску /фиолетово-пурпурную, синюю, розовую и т.п./, реже они белые, ещё реже - другие. 5. Цветки с зевом, мотыльковые цветки и трубчатые цветки слож- ноцветных обычно "антоциановые", реже - жёлтые, ещё реже другие. 6. Большинство перечисленных явлений могут быть объяснены в рамках и энтомофильной, и фототермической гипотезы, но вторая ги- потеза в нескольких случаях представляется более убедительной. 7. Окраска цветка во многом зависит от того, имеется или не имеется возможность отражения света от лепестков на генеративную сферу цветка /рефлекторный эффект/. ЛИТЕРАТУРА Гринфельд Э.К. Правило постоянства посещения цветков насекомы- ми // Вестник ЛГУ. - 1975. - Вып.3, N15. - С.23-33. Ермолаев А.М. Температурный режим субальпийских растений Цент- рального Кавказа // Биол. науки. - Т.185, N5. - С.80-85. Заметка /автор не указан/. Венчик как рефлектор солнечной теп- лоты и как фактор для созревания мужской гаметы в цветке // При- рода. - 1914. - Апрель. - С.487. Мазохин-Поршняков Г.А. Зрение насекомых // М.: Наука, 1965, 263 С. Малютин Н.И. О биологическом значении пигментов цветка // Бот. журнал. - Т.54, N7. - 1969. - С.1050. Насимович Ю.А. Биологическое значение окраски цветка // Бюл. МОИП. - Т.91, вып.5. 82-93. [Страница 17] Насимович Ю.А. Классификация окрасок цветков на примере флоры Московской области / М., 1987, - Деп. в ВИНИТИ, N5396-В87. - 19 с. Насимович Ю.А. О сезонных изменениях окраски цветков флоры Московской области / М., 1988. - Деп. в ВИНИТИ, N9009-388. - 44 с. Насимович Ю.А. Окраска сочных плодов в связи с окраской цветка и другими признаками растений на примере подмосковной флоры / М.,1990. - Деп. в ВИНИТИ, N2128-В90. - 23 с. Насимович Ю.А. Окраска цветка в связи с влажностью, освещён- ностью и другими параметрами биотопов на примере подмосковной флоры / М., 1991а. - Деп. в ВИНИТИ, N4379-В91. - 40 с. Насимович Ю.А. Окраска цветка в связи с высотой и жизненной формой растений на примере подмосковной флоры / М., 1991б. - Деп. в ВИНИТИ, N4380-В91. - 17 с. Насимович Ю.А. Окраска цветка в связи с географическим расп- ространением вида на примере подмосковной флоры / М., 1991в. - Деп. в ВИНИТИ, N4381-В91. - 26 с. Насимович Ю.А. К вопросу о микроэволюции окраски цветка на примере нормального и белоцветкового иван-чая / М., 1991г. - Деп. в ВИНИТИ, N4382-В91. - 9 с. Насимович Ю.А. Альбинизм и другие случаи белоцветковости у растений Московской области / М., 1993а. - Деп. в ВИНИТИ, N2394- В93. - 32 с. Насимович Ю.А. О популяциях Chamerion angustifolium (Onagrace- ae) с пурпуровыми и белыми цветками // Бот. журнал. - 1993б. - Т.78. N9. - С.17-20. Насимович Ю.А. Окраска цветка в связи со способом опыления и составом опылителей на примере среднерусской флоры / М., 1994а. - Деп. в ВИНИТИ, N1838-В94. - 30 с. Насимович Ю.А. Об альбинизме цветка и других случаях белоцвет- ковости / М., 1994б. - Деп. в ВИНИТИ, N1839-В94. - 56 с. Тихомиров Б.А. Очерки по биологии растений Арктики // М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963. - 154 с. Тихомиров Б.А., Шамурин В.Ф., Штепа В.О. Температура арктичес- ких растений // Изв. АН СССР, сер. биол. - 1960. - N3. - С.429-442. Фегри К., Л. ван дер Пэйд. Основы экологии опыления // М.: Мир, 1982. - 379 с. Шванвич Б.Н. Насекомые и цветы в их взаимоотношениях // М.-Л.: [Страница 18] Госиздат, 1926. - 116 с, Dukas R., Shmida A. Correlation between the color, sire and shape of Israeli crucifer flowers and relationships to pollina- tors // Oikos. - 1989. - 54, No.3. - p.281-286. Kullenberg B. 1955. On the scents and colous of Ophrys flowers and their specific pollinators among the aculeate Hymenoptera // Svensk Bot. Tidskrift. Bd 50, N1. Leppik E.E. A new system for classification of flower types // Taxon. - 1957. - Vol.VI, No.3. - p.64-67. ОГЛАВЛЕНИЕ Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Методики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Функционально-структурные классы цветков . . . . . 3 Результаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Обсуждение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Сравнение с данными других авторов . . . . . . . 10 Предположительное объяснение связи окраски и формы цветка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Депонированная рукопись УДК 582.4 О связи окраски и формы цветка на примере подмосковной флоры. Насимович Ю.А.; ВНИИ охраны природы Минприроды РФ. М., 1994. - 18 с., - библиогр. 24 назв. - Рус. (Рукопись деп. в ВИНИТИ 30.12.1994, N 3097-В94) На примере 1077 видов подтверждена корреляция между цветом, формой и размером цветка (Ц). Мелкие Ц зеленоватые и т.п., реже - белые (Б), ещё реже - другие (Д). Плоские, чашеобразные и язычко- вые цветки Б или жёлтые (Ж), реже - Д, но чаще светлые. Колоколь- чатые, воронковидные и крупные трубчатые - фиолетово-пурпурные и т.п. (Ф), реже - Б, ещё реже -Д. Ц с зевом и мотыльковые - Ф, ре- же - Ж, ещё реже - Д. Трубчатые сложноцветных - Ж, Ф, реже - Д. Почти все явления объяснимы в рамках и энтомофильной, и фототер- мической гипотезы, но вторая иногда представляется более убеди- тельной. Окраска сильно связана с возможностью или невозможностью отражения света от лепестков на генеративную сферу Ц. Автор (Ю.А.Насимович) [РЖ, Ботаника, 1995, 04В1.65]