Цветок и плодСтроение цветка. Цветок - это видоизмененный укороченный побег, все части которого приспособились для образования плодов и семян. Ось цветка называют цветоножкой, верхняя расширенная часть ее образует цветоложе, к которому прикрепляются все другие элементы цветка. Наружными элементами у цветка являются чашелистики, они похожи на настоящие листья. Совокупность чашелистиков - это чашечка. Внутри чашечки располагается венчик цветка, образованный лепестками. И чашелистики, и лепестки могут быть свободными (яблоня, вишня, груша) или сросшимися (колокольчик, тыква, огурец, картофель, клевер). Чашечку и венчик вместе называют околоцветником. Он выполняет двойную функцию: защищает тычинки и пестики - самые важные элементы цветка - и выполняет "рекламную" роль, - будучи ярко окрашенным, он привлекает насекомых-опылителей. Околоцветник называют двойным, если он состоит из чашечки и венчика (яблоня, груша, белая акация, колокольчик, картофель), и простым, если представлен или венчиком (тюльпан), или чашечкой (свекла).

К центру от околоцветника расположены тычинки, количество которых может быть от двух до нескольких десятков. Каждая тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника, в котором формируется пыльца (пыльцевые зерна).

Пыльцевые мешки являются микроспорангиями, в которых формируются споры. Здесь же в спорангиях споры прорастают, образуя мужские гаметофиты (пыльцевые зерна) с мужскими гаметами-спермиями.

В центре к цветоложу прикрепляется один или несколько пестиков. Пестик имеет три части: нижняя рас ширенная - это завязь, верхняя - рыльце, соединяет их столбик. Столбик может отсутствовать, и тогда рыльце называют сидячим (у мака). Рыльце служит для улавливания пыльцы, а в завязи расположены семязачатки, содержащие женские гаметы (яйцеклетки).

Семязачатки представляют собой мегаспорангии, в которых формируются мегаспоры. В семязачатке мегаспора прорастает и образует женский гаметофит с женской гаметой - яйцеклеткой. Женский гаметофит у покрытосеменных еще более редуцирован, чем у голосеменных, и представлен обычно семью клетками. Но развивается он под защитой семязачатка и стенок завязи, поэтому надежно защищен от воздействия неблагоприятных условий окружающей среды.

Если у цветка есть и пестики и тычинки, он называется обоеполым, поскольку имеет и женские и мужские гаметы (яблоня, груша, розы, тюльпаны, лилия). Некоторые цветки имеют только пестики - их называют пестичными (женскими), или только тычинки, тогда их называют тычиночными ( мужскими).

Если женские и мужские цветки (или обоеполые) размещаются на одном растении, такие растения называются однодомными (тыква, огурец, кукуруза, яблоня), если на разных растениях - двудомными (тополь, ива, облепиха, клен американский).

В каждом цветке можно провести или одну ось симметрии (горох, шалфей, клевер, акация белая, фиалки), тогда цветок называют неправильным, или несколько (тюльпан, колокольчик, вишня, яблоня, тыква), тогда цветок является правильным.

Ботаническое описание растений - процесс сложный. Для его упрощения было принято при описании цветков использовать формулы, в которых элементы цветка обозначают начальными буквами названий: Ч - чашечка, Л - лепестки, Р - простой околоцветник, Т - тычинки, П - пестик. Справа внизу около каждого значка ставят цифрой количество элементов, а слева перед буквами - значки правильности или неправильности и отношение к полу. Например, формула цветка яблони выглядит так: x+>ЧЛТП, что означает: цветок правильный, обоеполый, с двойным околоцветником, в котором по 5 чашелистиков и лепестков, тычинок много (знак бесконечности), пестиков 5 сросшихся.

Формула цветка акации белой:/ +ЧЛТП, т.е. неправильный цветок, с двойным околоцветником, в котором чашелистики срослись все, в венчике 2 лепестка срослись, а 3 - свободные. Тычинок 10, но сросшихся 9, и 1 пестик.

На растении цветки могут размещаться одиночно, как, например, у тюльпанов, пионов, многих видов роз. Чаще же они располагаются группами на одной оси. Такие группы цветков называют соцветиями.

Соцветия могут иметь одну ось, на которой на цветоножках или без них располагаются цветки. Такие соцветия называются простыми. У других соцветий от главной оси могут отходить второго порядка (боковые), на которых расположены цветки. Это сложные соцветия.

В природе встречаются различные типы соцветий. Наиболее распространены следующие простые соцветия:

кисть - соцветие, в котором цветки при помощи цветоножек крепятся на оси в очередном порядке (белая акация, черемуха, ландыш, пастушья сумка, люпин, донник);

простой колос - сидячие цветки (без цветоножек) располагаются на длинной оси (подорожник, ятрышник);

початок - в отличие от колоса имеет сильно утолщенную и мясистую ось (кукуруза);

корзинка - сидячие цветки располагаются на утолщенном, блюдцевидном расширенном цветоложе (подсолнечник, одуванчик, мать-и-мачеха, календула, ромашка, астра). Снаружи вся совокупность цветков окружена зелеными листочками - оберткой. В корзинке собраны язычковые (краевые) и трубчатые цветки. У васильков цветки воронковидные;

головка имеет укороченную и утолщенную ось, а цветки крепятся на коротких цветоножках (клевер);

простой зонтик - у этого соцветия цветоножки одинаковой длины и отходят от одной точки оси (вишня, примула)-

щиток - цветки расположены на одном уровне, а цветоножки имеют разную длину и отходят от оси из разных точек (груша, спирея калинолистная).

Сложные соцветия состоят из простых, расположенных на главной оси.

Метелка - на главной оси расположены простые соцветия - кисти (сирень, овес, мятлик, тростник).

Сложный зонтик - от главной оси отходят простые зонтики (укроп, морковь, петрушка, борщевик).

Сложный колос - соцветие, у которого на главной оси расположены простые колоски (рожь, пшеница, пырей).

Бывают и более сложные соцветия. Количество цветков в соцветии может быть различным. Размер их также разнообразен - от нескольких сантиметров до нескольких метров в длину, как у некоторых пальм. В нашей полосе длинные соцветия имеют коровяк, аир, марь, полынь, синяк.

Биологическое значение соцветий состоит в том, что мелкие цветки в них более заметны и насекомые быстро их находят. Это повышает гарантии опыления; кроме того, опыление происходит более продуктивно.

Опыление цветковых растений. Образованию плодов у цветковых растений предшествует опыление - перенос пыльцевых зерен (пыльцы) с тычинок на рыльца пестиков. Различают самоопыление и перекрестное опыление.

При самоопылении пыльцевые зерна попадают на рыльце пестика того же цветка.

Перенос пыльцы с тычинок одного цветка на рыльце пестиков других называется перекрестным опылением.

Перекрестное опыление может осуществляться насекомыми (яблоня, слива, вишня, мак, тюльпаны, акация белая), ветром (осоки, пырей, райграс, ольха, орешник, дуб, береза), птицами, водой (водные растения, например элодея).

У насекомоопыляемых растений образуется много пыльцы (она служит питанием для многих насекомых), поверхность пыльцевых зерен липкая или шероховатая (для лучшего прикрепления к насекомым), околоцветник крупный и яркий у одиночных цветков, мелкие же цветки, как правило, собраны в соцветия. Для привлечения насекомых у многих растений (клевер, тыква) служат и нектарники, которые выделяют нектар - жидкость с большим содержанием сахаров. Многие цветки выделяют большое количество эфирных масел. Своим запахом цветки привлекают насекомых (акация белая, розы, некоторые виды лилии, ландыш, черемуха и др.).

Ветроопыляемые растения имеют простые цветки - околоцветник отсутствует или плохо развит и не препятствует движению ветра, тычинки длинные, свисающие. Пыльцы образуется много, она мелкая, невесомая и легко переносится ветром.

Самоопыление в биологическом отношении менее "выгодно", так как будущее растение, развивающееся после слияния гамет, повторяет материнское, при этом снижаются приспособительные возможности выживания, т.е. новое поколение растений менее жизнеспособно. В то же время процесс самоопыления не зависит от погодных условий и посредников, а значит, оно осуществляется при любых условиях, часто даже в нераспустившихся цветках, и обеспечивает появление нового потомства.

Оплодотворение у цветковых растений. Половые клетки (гаметы) формируются в пыльцевых зернах (мужские гаметы - спермин) и в семязачатках (женские гаметы - яйцеклетки).

Пыльцевые зерна, или пыльца, мелкие (до 0,5 мм в диаметре), разнообразные по форме зернышки. На поверхности есть бугорки, выступы, что позволяет им удерживаться на рыльце пестика. Каждое пыльцевое зерно под оболочкой имеет две клетки: большую (вегетативную) и маленькую (генеративную).

В результате опыления пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, которое или выделяет клейкую жидкость, или опушено. Это позволяет удерживать пыльцевое зерно. Попав на рыльце пестика, пыльцевое зерно прорастает, т.е. вегетативная клетка начинает вытягиваться в пыльцевую трубку в направлении завязи, проникая между клетками столбика. Семязачаток находится в завязи, имеет покровы, под которыми в специальной ткани расположен женский гаметофит с яйцеклеткой - зародышевый мешок. Он представляет собой мешковидную структуру, внутри которой находится семь клеток. Покровы на верхушке семязачатка не срастаются и образуют пыльцевход. В зародышевом мешке у пыльцевхода расположена крупная яйцеклетка. В центре зародышевого мешка расположена еще одна клетка - центральная - с двумя ядрами.

По мере продвижения пыльцевой трубки по столбику пестика в генеративной клетке формируются два спермин. Когда трубка проникает через пыльцевход к зародышевому мешку, содержимое пыльцевой трубки попадает в зародышевый мешок. Один спермий сливается с яйцеклеткой, и образуется зигота. Слияние гамет и есть оплодотворение. Из зиготы в результате неоднократных делений будет развиваться зародыш нового растения.

Второй спермий сливается с центральной клеткой. При этом образуется клетка с тремя ядрами. В результате деления этой клетки формируется ткань, содержащая питательные вещества - эндосперм. Оплодотворение, в котором участвуют два спермия, называют двойным. Оно открыто в 1898 г. российским ученым С.Г.Навашиным. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.

Велико биологическое значение двойного оплодотворения. Центральная клетка зародышевого мешка очень быстро делится, что приводит к формированию эндосперма. За счет питательных веществ эндосперма развивается зародыш нового растения.

Из семязачатка развивается семя, при этом покровы семязачатка превращаются в семенную кожуру. Из центральной клетки образуется эндосперм, а из зиготы развивается зародыш. Таким образом, семя представляет собой новое растение, снабженное запасом питательных веществ и защищенное семенной кожурой. Так как из одного семязачатка развивается одно семя, то можно сказать, что в завязи было столько семязачатков, сколько семян внутри плода. Однако это бывает не всегда, так как не во всех семязачатках происходит оплодотворение и они не все превращаются в семена.

Из стенок завязи после оплодотворения развивается околоплодник, который вместе с семенами образует плод. Околоплодник надежно защищает семена от воздействия неблагоприятных условий окружающей среды. Тычинки, лепестки, чашелистики обычно усыхают и опадают.

Плод - многоклеточный орган растений, формирующийся из завязи цветка после двойного оплодотворения. Плод состоит из околоплодника и семян. Образование плодов в процессе эволюции растений имело огромное биологическое значение. В отличие от голосеменных растений, у цветковых семена оказались защищенными от неблагоприятных воздействий внешней среды, следовательно, гарантия появления новых особей возросла. Кроме того, плоды обеспечивают распространение семян птицами, млекопитающими, а также ветром, водой и т.д.

Хозяйственное значение плодов тоже очень велико. Человек использует плоды в пищу в свежем виде (фрукты, овощи) или перерабатывает их для большей сохранности (квашение, варение, соление, сушка). Для человека плоды - основной источник витаминов, сахаров. Хлеб также является продуктом переработки плодов злаков - зерновок (рожь, пшеница, рис, кукуруза).


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+