Окраска цветов — зачем цветам яркая и красивая окраска

Содержание

Почему черемуха белая

Зачем цветам их яркая, сочная окраска? В конечном счете только для того, чтобы таким способом привлечь к себе насекомых-опылителей.

Цвета цветов – приманки

Окраска цветков часто зависит от того, для каких именно насекомых предназначены цветовые сигналы. Многие растения опыляются лишь определенными видами насекомых, к вкусам которых они и приспосабливают свою окраску.

Дело в том, что в отношении цвета насекомые бывают довольно капризны. Скажем, пчелы, шмели, осы предпочитают розовые, фиолетовые и синие цветки, а около желтых цветков обычно толкутся мухи.

Красный же цвет многие насекомые, наделенные не слишком совершенным зрением, путают с темно-серым. Поэтому в наших широтах чисто красные цветки довольно редки. Одно из исключений — мак, но и его красные лепестки имеют примесь желтого цвета; именно этот желтый оттенок обычно и замечают пчелы.

Лучше других насекомых красный цвет различают бабочки — они-то обычно и опыляют красные цветки наших широт, например, гвоздики.

А вот среди тропических растений красный цвет более распространен, и по крайней мере отчасти это связано с тем, что опыляют их цветки не насекомые, а птицы: колибри или нектарницы, у которых зрение более развито, чем у насекомых.

Бывает, что у одного и того же растения окраска цветков с возрастом изменяется. Это хорошо заметно у ранневесеннего растения медуницы: розовый цвет ее молодых цветков сменяется по мере старения синим.

Такие старые цветки медуницы пчелы уже не посещают: они, как правило, уже опылены и нектара не содержат. И в этом случае смена окраски служит сигналом для насекомых, предупреждая их, чтобы не теряли времени даром на посещение опыленных цветков.

Превращения пигментов

Окраска большинства цветков определяется присутствием различных красящих веществ — пигментов. Самые распространенные среди них — каротиноиды, растворимые в жирах соединения: каротин и его изомеры и производные.

Примером каротиноида может служить пигмент цветков фиалки виолаксантин. В растворе все такие пигменты имеют бледно-желтую, оранжевую или светло-красную окраску.

Обычно каротиноиды встречаются не только в цветках, но и в листьях зеленых растений; однако там мы их не замечаем из-за маскирующего влияния интенсивно-зеленой окраски хлорофилла.

Есть и такие каротиноиды, которые содержатся только в цветках. Названия их часто столь же красивы, как и придаваемая ими окраска: эшшольксантин, петалоксантин, газанияксантин, ауроксантин, хризантемаксантин, рубихром и т. д.

Если от пигмента цветов василька — антоцианина отщепить две молекулы глюкозы, то останется агликон цианидин.

Однако лепестки бывают окрашены и в другие тона, кроме желтых и оранжевых. Наряду с каротиноидами в их окраске принимает участие другая группа пигментов — антоцианы.

В отличие от каротиноидов, антоцианы хорошо растворимы в воде и содержатся преимущественно в клеточном соке вакуолей. Окраска этих пигментов очень разнообразна — от розовой до черно-фиолетовой.

Несмотря на такое разнообразие оттенков, все антоцианы устроены по одному типу — они представляют собой гликозиды, то есть соединение сахаров с неуглеводной частью, так называемым агликоном.

Примером может служить красящее вещество, содержащееся в цветках василька, — антоцианин. Его агликон цианидин, который остается, если от антоцианина отщепить две молекулы глюкозы, — один из самых распространенных агликонов антоцианов.

Антоциановые пигменты могут изменять свой цвет в зависимости от кислотности среды. Вспомните два вида герани, распространенные в средней полосе: герань лесную и герань луговую.

Луговая и лесная герань.

У лесной лепестки розовые или лиловые, а у луговой — синие. И в том и в другом случае лепестки окрашены антоцианами; все дело в том, что сок лесной герани более кислый.

Если приготовить водную вытяжку из лепестков герани — хоть лесной, хоть полевой — и изменять ее кислотность, то в кислой среде раствор станет розовым, а в щелочной — синим.

Такую же операцию можно проделать и над целым растением. Если цветущую фиалку поместить под стеклянный колпак рядом с блюдцем, куда налит нашатырный спирт (он при испарении выделяет аммиак), то ее лепестки станут зелеными; а если вместо нашатырного спирта налить в блюдце дымящую соляную кислоту, они окрасятся в красный цвет.

Мы уже говорили о том, что у медуницы можно встретить на одном и том же растении цветки разной окраски: розовые — молодые и синие — старые.

Посинение лепестков по мере их старения тоже можно объяснить индикаторными свойствами антоцианов. Клеточный сок растения, в котором растворен пигмент, имеет кислую реакцию, а цитоплазма — слабощелочную.

Вакуоли с клеточным соком обычно отделены от цитоплазмы мембраной, которая непроницаема для антоцианов. Однако с возрастом в мембране возникают дефекты, и в результате пигмент начинает проникать из вакуолей в цитоплазму. А поскольку реакция среды здесь иная, меняется и окраска цветка.

Впрочем, было бы неправильно связывать окраску антоцианов лишь с их индикаторными свойствами. Исследования последних лет показали, что антоциановая пигментация растительных тканей определяется и многими другими факторами.

Цвет антоцианов может меняться, например, в зависимости от того, с какими ионами они находятся в комплексе. При взаимодействии с ионами калия комплекс приобретает пурпурную окраску, а с ионами кальция или магния — синюю.

Кроме каротиноидов и антоцианов лепесткам цветов могут придавать окраску и другие вещества, в том числе, например, флавоны и флавонолы.

Видео: Цветы распускаются

Почему черемуха белая

А какой пигмент окрашивает в молочный цвет вишневые сады, превращает в снежно — белые сугробы кусты черемухи?

Оказывается, никаких белых пигментов в их лепестках нет. Белый цвет придает лепесткам воздух. Если рассмотреть под микроскопом лепесток черемухи или любого другого белого цветка, то можно увидеть множество прозрачных и бесцветных клеток, разделенных обширными пустыми промежутками.

Именно благодаря этим заполненным воздухом межклетникам лепестки сильно отражают свет и потому кажутся белыми. А если раздавить такой лепесток между пальцами, то в этом месте появится прозрачное пятно: здесь воздух будет вытеснен из межклетников.

И все же в природе есть белая краска — ею окрашена в нарядный белый цвет кора нашей любимой березы. Это красящее вещество так и называется — бетулин, от латинского названия березы — Betula.

Некоторые считают, что кроме березы растений с белой корой больше нет. Это не так. В Австралии произрастает эвкалипт затопляемый Eucalyptus grandus — он назван так потому, что растет в руслах пересыхающих рек и в сезон дождей оказывается стоящим в воде.

Стволы этих эвкалиптов имеют чисто белый цвет, эффектно выделяющийся на фоне окружающих зеленых зарослей. Белая кора и у китайской сосны Pinus bungeana.

Бывают и пестролистные растения, на листьях которых есть участки, лишенные хлорофилла и поэтому окрашенные в белый цвет. К таким растениям относятся, например, герань окаймленная или хлорофитум.

Причина белой окраски здесь та же, что и у белых лепестков черемухи, наличие больших межклетников, наполненных воздухом. Отсутствие хлорофилла на определенных участках листьев этих растений не связано ни с какими внешними факторами — это генетически обусловленный признак.

Некогда у их предков произошла мутация — хлорофилл появился не на всей поверхности листа, а только на его части. Человеку такие оригинальные растения понравились, и он начал их культивировать…

Еще много интересного можно было бы рассказать об окраске растений и о растительных пигментах, которые давно привлекают внимание исследователей всего мира.

Больше десяти лет назад известный индийский ученый Т. Р. Сешадри, много занимавшийся изучением природных красящих веществ, писал:

«Музыка красок более сложна и изменчива по своей природе, нежели музыка звуков. Возможно даже, что в действительности она еще более утонченна, чем мы предполагаем».

Кандидат биологических наук В. И. Артамонов