С древности цветок волнует сердца садоводов, вдохновляет поэтов и художников, не дает покоя умам ученых, заставляя их вновь и вновь обращаться к исследованиям этой загадочной структуры. Сам Чарльз Дарвин назвал вопрос о происхождении цветковых растений тайной, которая до сих пор так и остается неразгаданной.
Цветок - это особый репродуктивный побег с ограниченным ростом, характерный лишь для покрытосеменных (или цветковых) растений, которых на Земле подавляющее большинство.
Нет сомнения, что именно наличие цветка и покрытосемянность (т. е. развитие семян в особых закрытых структурах цветков) дало этой группе растений столь большое преимущество для распространения в мире и конкуренции с другими растениями.
Интересно, что размеры цветков гораздо более постоянны в пределах одного вида или сорта, нежели размеры листьев. На бедных почвах листья мельчают, тогда как цветки обычно остаются того же размера, что и у растений, живущих в более выгодных условиях. Меняется, как правило, лишь число цветков.
Это связанно с тем, что цветок - более стабильная и устойчивая структура, мало подверженная влиянию внешних условий.
Цветоножка и цветоложе
В большинстве случаев цветок располагается на цветоножке , которая может быть разной длины. В том случае, когда цветоножка очень короткая, цветок называют сидячим.
Цветоножка заканчивается цветоложем - расширенным, сильно укороченным, видоизмененным стеблем, на котором располагаются все остальные части цветка (к ним относятся листочки околоцветника, тычинки и пестики или плодолистики).
Характер расположения частей цветка на цветоложе у разных растений неодинаков. Чаще всего чашелистики и лепестки размещаются кругами по три, четыре или пять (циклические цветки), например у вишни, томатов, капусты.
Но у некоторых древних групп цветковых растений (магнолиевых, лютиковых) цветоложе заметно вытянуто, а многочисленные элементы цветка располагаются по спирали (ациклический цветок).
Околоцветник: чашелистики и лепестки
Околоцветник - совокупность стерильных (не несущих репродуктивные структуры) частей цветка - может быть простым или сложным.
Чашелистики и чашечки
Все чашелистики цветка принято называть чашечкой . Зеленый цвет чашелистиков указывает на то, что они, как и простые листья, способны фотосинтезировать, а наличие механических тканей подсказывает нам, что чашелистики играют защитную роль, предохраняя нежные части цветка внутри бутона.
У многих растений чашелистики опадают еще во время цветения, а, например, у мака - сразу при раскрывании бутона.
У других (яблони, шиповника) - чашелистики остаются при плодах, а у физалиса во время созревания плода они разрастаются и приобретают ярко-оранжевую окраску.
Лепестки и венчики
Лепестки , совокупность которых именуется венчиком , чаще всего окрашены в яркие цвета и выполняют, в первую очередь, функцию привлечения опылителей, хотя они также играют роль в защите развивающегося цветка.
Многообразие форм и окраски венчиков поистине впечатляюще!
Различают множество типов венчиков : колокольчатый (колокольчик), воронковидный (вьюнок), колесовидный (незабудка), шаровидный (брусника) и др.
Существуют и более сложные типы, например, у представителей семейства бобовые (клевера, гороха, люцерны) венчик называют мотыльковым. Он состоит из пяти лепестков. Верхний крупный лепесток называют парусом или флагом, два боковых - веслами или крыльями, а два нижних нередко срастаются, образуя лодочку. Не менее сложно строение цветков орхидей.
Махровые цветки встречаются у сортов самых разных цветочных культур. Многочисленные лепестки делают такие цветки особенно красивыми и пышными. Однако природа этих дополнительных лепестков у разных растений неодинакова. В большинстве случаев (у розы, гвоздики) они представляют собой видоизмененные стерильные тычинки.
Сложные и простые околоцветники
Сложный околоцветник состоит из чашелистиков и лепестков, как, например, у розы, пиона, яблони. Чашелистики располагаются снаружи и, в отличие от лепестков, как правило, имеют плотную структуру и окрашены в зеленый цвет.
Все части простого околоцветника , напротив, устроены практически одинаково, а потому в этом случае их не принято называть ни чашелистиками, ни лепестками, а только лишь листочками простого околоцветника.
Однако листочки эти у разных растений неодинаковы. Так, например, у тюльпана они нежные и яркоокрашенные, вследствие чего в просторечии их все равно называют лепестками. Простой околоцветник встречается отнюдь не редко, особенно у однодольных (лилии, ландыша, лилейника). А, например, у таких растений, как ситник и ожика, простой околоцветник состоит из мелких пленчатых невзрачных листочков.
Нередко встречается в природе явление срастания лепестков и чашелистиков, которые в таком случае образуют цветочную трубку (сирень, ослинник, Иван-чай, флокс).
Существуют и более сложные варианты срастания частей околоцветника. Например, у нарцисса сросшиеся яркоокрашенные выросты листочков околоцветника образуют привенчик в виде трубки, окружающей тычинки и пестик.
Причем все это многообразие окраски и форм околоцветника тесным образом связано с опылителями цветков. Например, цветки с лепестками, сросшимися в длинную узкую трубку, опыляются, как правило, бабочками, обладающими длинным тонким хоботком. А для опыления тяжелыми и неуклюжими жуками больше подходят блюдце-видные цветки магнолий с многочисленными прочными лепестками.
Далеко не каждый цветок может похвастаться наличием околоцветника. Существуют в природе и так называемые голые цветки. Чаще всего они опыляются ветром и не нуждаются в привлечении насекомых-опылителей. Такие цветки встречаются у ив, ясеней, багряника.
Цветок - одна из самых эстетически привлекательных частей растения. Но в природе ему отводится совсем другая роль. В нашей статье мы рассмотрим схему и его связь с выполняемыми функциями.
Генеративные органы
В зависимости от выполняемых функций все части растения объединяют в две группы: вегетативные и генеративные. К первой относят корень и побег. Они обеспечивают рост, минеральное и органическое питание, а также вегетативное размножение растений.
Семя и плод. Они обеспечивают половое размножение, распространение и расселение растительных организмов. Цветок является укороченным и ограниченным в росте Он может развиваться на верхушке побега или в пазухах листьев из генеративных почек.
Для детей схему строения цветка обычно изображают в виде лепестков на цветоножке. На самом деле строение его более сложное.
Цветок: схема строения
Структуру цветка можно схематично представить следующим образом:
1. Стерильная часть
- цветоножка;
- цветоложе;
- чашечка;
- венчик.
2. Фертильная часть
- пестик (гинецей);
- тычинка (андроцей).
Стеблевая часть
У большинства прикрепляются к побегу при помощи цветоножки. Она является удлиненным продолжением стебля. Если плодоножки укорочены и визуально не заметны, такие цветки называют сидячими. Примерами таких растений являются кукуруза, клевер, подорожник.
Верхняя расширенная часть цветоножки называется цветоложем. Это основа, к которой прикрепляются чашечка, венчик, пестик и тычинки. В зависимости от формы различают несколько видов цветоложа. К примеру, у сливы оно вогнутое, а у ежевики - удлиненное. Пион имеет плоское цветоложе, малина и лютик - выпуклое.
Что такое околоцветник
Эта часть цветка представлена чашечкой и венчиком. Первая состоит из видоизмененных листьев. Чаще всего они окрашены в зеленый цвет. Чашелистики играют особо важную роль в период, когда цветок еще не раскрылся. Они защищают бутон от механических повреждений. Поскольку чашелистики содержат хлорофилл, они осуществляют фотосинтез и дополнительно снабжают растение органическими веществами.
Крапива, свекла и вороний глаз имеют чашечковидный околоцветник. Это значит, что их лепестки окрашены в зеленый цвет. хризантема - примеры растений с венчиковидным околоцветником. Их лепестки ярко окрашены, чем привлекают насекомых - опылителей.
У капусты и редьки чашечка раздельнолистная. Это значит, что она состоит из чашелистиков, которые не срастаются друг с другом. Картофель и шиповник имеет сростнолисную чашечку.
Венчиком называют совокупность другого вида измененных листьев - лепестков. Они, как правило, имеют яркую окраску, которая привлекает насекомых - опылителей. Венчик, подобно чашечке, может быть раздельно - или сростнолепестным.
На примере схемы строения цветка лилии можно рассмотреть строение Он состоит только из шести свободных или частично сросшихся лепестков. Чашелистики отсутствуют. Схема строения цветка тюльпана подобна лилии. Его лепестки не срастаются между собой, в шахматном порядке прикрепляясь своим основанием к цветоложу.
В природе встречаются виды, лишенные околоцветника. К примеру, ива и ясень. Их называют голыми. Такие цветки опыляются при помощи ветра.
Схема строения обоеполого цветка
Фертильная часть представлена тычинками и пестиками. В зависимости от ее строения различают два вида цветков. Однополые могут быть либо пестичными, либо тычиночными. Их также, соответственно, называют мужскими или женскими. А вот схема строения цветка вишни - это пример обоеполого цветка. Он имеет и тычинки, и пестики.
Если однополые цветки расположены на одной особи, такие виды растений называют однодомными. Их примерами являются кукуруза, огурец, дуб, тыква. У облепихи, ивы и тополя мужские и женские цветки развиваются на разных особях. Такие растения называют двудомными. Рассмотрим структуру фертильной части более подробно.
Андроцей
Тычинки являются мужской частью цветка. Они располагаются в один или несколько кругов вокруг внутреннего края околоцветника. Каждая из них состоит из тычиночной нити и пыльника, в котором формируются мужские половые клетки - спермии. Их и называют пыльцой.
Схемы строения цветков различных видов иллюстрируют, что количество тычинок в может варьировать от одной до нескольких сотен. Спермии являются неподвижными клетками. Поэтому процессу слияния гамет предшествует опыление. Это перенос пыльцы с пыльника тычинок на рыльце пестика. Он происходит при помощи ветра, насекомых, воды или человека.
Гинецей
Количество пестиков в цветке также может варьировать. К примеру, у тюльпана и яблони он один. А лютик и земляника имеют несколько десятков пестиков.
Каждая такая структура состоит из трех частей: завязи, столбика и рыльца. Первая представляет собой нижнее расширенное основание пестика. Здесь находится женская гамета - яйцеклетка. Завязи переходит удлиненную трубку, которая называется столбик. А сверху у пестика формируется небольшое расширение. Оно называется рыльцем.
Образуется пестик одним или несколькими плодолистиками, которые являются видоизмененными листочками. На внутренних стенках завязи расположены семязачатки. Их покровы не срастаются, в результате чего формируется отверстие - пыльцевход. После опыления и оплодотворения из семязачатков развиваются семена, а из стенок завязи - околоплодник.
Двойное оплодотворение цветковых растений
Обеспечивает функцию полового размножения. В зародышевом мешке семязачатка находится яйцеклетка, а в пыльцевых зернах - спермии. Попадая на рыльце пестика, пыльца прорастает пыльцевой трубкой. В зародышевый мешок она проникает через особое отверстие. Оно называется пыльцевходом. По трубке с током цитоплазмы два спермия из пыльцевого зерна проникают в зародышевый мешок. После этого происходит оплодотворение - процесс слияния половых клеток.
Один спермий сливается с яйцеклеткой, второй - с центральной зародышевой. Поэтому такой процесс называют двойным оплодотворением. Оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой. Со временем из нее развивается зародыш. Оплодотворенная центральная зародышевая клетка дает начало эндосперму. Так называются питательные вещества, которые необходимы для развития зародыша.
Снаружи зародыш и эндосперм покрыты кожурой. А в совокупности все эти структуры образуют семя. В зависимости от количества семядолей цветковые растения объединяют в два класса: одно- и двудольные.
Итак, цветок как генеративный орган состоит из фертильной и стерильной частей. Его главными структурами являются тычинки и пестики, в которых находятся половые клетки.
Строение цветка. Главной и уникальной особенностью покрытосеменных является их способность формировать укороченные и видоизмененные побеги-цветки. Относительно происхождения цветка до сих пор ведутся споры, однако наиболее распространенной считается гипотеза, согласно которой цветок, как и стробилы голосеменных, возникли из спороносных побегов примитивных голосеменных, вероятнее всего семенных папоротников. У них еще не было стробилов, поэтому цветок изначально не мог произойти от шишек, а возниксамостоятельно. В дальнейшем эволюция стробилов голосеменных и цветков покрытосеменных уже проходила независимо друг от друга. Цветки состоят из различных частей, образующих в своей совокупности удивительным образом организованную систему, которая обеспечивает течение сложных процессов размножения, причем как бесполого, так и полового(рис.255).
Рис. 2 5 5. Схема строения цветка:
1 - цветоножка: 2 - цветоложе: 3 - чашелистик: 4 - лепесток;
5 - тычинка: б - пестик (по В. Г. Хржановскому и соавт.)
Цветок всегда занимает апикальное положение, но при этом он может располагаться как на верхушке главного побега, так и бокового. Относительно удлиненное междоузлие-цветоножка -связывает цветок с остальным растением. Но у многих видов она отсутствует или сильно укорочена. В таких случаях цветки называют сидячими. Расширенная дистальная часть цветоножки называется цветоложем. Обычно оно уплощено, но иногда может быть вогнутым или, наоборот, выпуклым).Цветоложе является осью цветка, только сильно укороченной, и в паузах очень коротких ее междоузлий располагаются все органы цветка. Часть из них несет генеративные функции, а другие предназначены лишь для того, чтобы наилучшим образом обеспечить протекание процессов размножения. Рассмотрим их по порядку.
А - вогнутое у шиповника (Rosa canina); Б - плоское у пиона (р. Раеопа); В - выпуклое у лютика (Ranunculus sceleratus) (по В. Г. Хржановскому и соавт
Части цветка, их функции. Околоцветник. Околоцветник составляют чашечка и венчик. У подавляющего большинства растений они присутствуют в цветке одновременно, такой околоцветник называют двойным(рис.257.),если же имеется только чашечка или только венчик(что бывает чаще)-простым (рис.258.). Наконец, у небольшого числа видов цветок вообще лишен околоцветника и поэтому называется беспокровным , или голым (рис.259.). Чашечка (Calex) образована из различного количества чашелистиков (лат. sepalum ) .Они происходят из обычных вегетативных листьев и очень часто имеют зеленую окраску, благодаря чему фотосинтезируют. Однако основной функцией чашелистиков является не снабжение растения органическими веществами, а защита развивающихся частей цветка до его распускания. В случае отсутствия венчика чашелистики принимают лепестковидную форму и ярко окрашены (например, у некоторых лютиковых). Иногда они выполняют некоторые другие функции и в соответствии с ними подвергаются различным морфологическим трансформациям. Чашелистики могут быть обособлены друг от друга или срастаться между собой.
Рис. 2 5 7. Части цветка:
А - цветок с двойным околоцветником, множеством тычинок и апокарпным гинецеем (лютик); Б - цветок с двойным околоцветником, множеством тычинок, рано опадающей чашечкой и ценокарпным многоплодопистиковым гинецеем (мак); В - цветок с двойным околоцветником, чашелистики у основания срослись с цветоложем и образовали углубление, в котором находится гинецей, состоящий из одного плодолистика, тычинок много, они прикреплены к краю цветоложа (слива); Г - цветок со сростнолистной чашечкой и сростнолепестным венчиком (сирень);
1 - цветоножка;2 - чашечка; 3 - трубочка венчика (в сростнолепестном венчике); 4 - доля венчика (в сростнолепестном венчике); 5 - зев венчика (по В.Х. Тутаюк, с изменениями)
Рис. 258. Простые околоцветники :
А - венчиковидный - у лука гусиного (Gagea lutea ); Б - чашечковидный - у свеклы (Beta vulgaris ) (по В. Г. Хржановскому и соавт.)
Венчик (Corolla) образован различным количеством лепестков (лат. petalum). Их происхождение также может быть связано с вегетативными листьями, но у большинства видов они представляют собой уплощенные и разросшиеся стерильные тычинки. У многих покрытосеменных (например, у розовых, гвоздичных маковых и ДР-) в пределах одного цветка видны различные переход- ные формы от тычинок к лепесткам. Нередко в процессе формирования из тычинки лепестка происходят нарушения, в результате чего появляются махровые лепестки. Это обстоятельство подметили селекционеры культурных цветов и пользуются им для выведения нужных форм.
Рис. 2 5 9. Цветки без околоцветника (голые):
А - белокрыльника (Calla palustris); Б - ясеня (p. Fraxinus); В - ивы (p. Salix) (А, Б - обоеполые; В - раздельнополые): 1 - кроющий лист; 2 - нектарник (по В. Г. Хржановскому и соавт.)
Рис. 260. Цветки с привенчиком:
А - нарцисс (Narcissus pseudonarcissus):
Б - пассифлора (p. Passiflora);
1 - привенчик (по В. Г. Хржановскому и соавт.)
Рис. 261. Формы сростнолепестных актиноморфных венчиков: А, Б - воронковидный [А - у табака (Nicotiana tabacum); Б - у вьюнка (Convolvulus arvensis)]: В - трубковидный - у подсолнечника (Helianthus ahnuus); Г - блюдцевидный - у сирени (p. Syringa): 1 - отгиб; 2 - зев;
3 - трубка; Д - колосовидный - у вербейника (p. Lysimachia);
В - колокольчатый - у ландыша (Convallaria majalis); Ж - колпачковый - у винограда (Vitis vinifera) (по В. Г. Хржановскому и соавт.
Вблизи основания лепестков иногда образуются дополнительные структуры, которые в совокупности называют привенчиком (рис. 260). Как и чашелистики, лепестки венчика могут срастаться между собой краями (сростнолепестный венчик - рис. 261 и рис. 262) или оставаться свободными (свободнолепестный венчик). Следует отметить, что сростнолистная чашечка отнюдь не обязательно влечет за собой наличие сростнолепестного венчика (и наоборот). Нередко сростнолистная чашечка соседствует со свободнолепестным венчиком или свободные чашелистики сочетаются со сросшимися лепестками венчика.
Венчик особенно хорошо развит у цветков, опыляемых насекомыми. Как правило, лепестки у них очень крупные и ярко окрашенные, поскольку это необходимо для привлечения желаемых опылителей. Другим способом привлечь к себе внимание насекомых пользуются растения с мелкими и относительно невзрачными цветками. У них цветки собираются в крупные соцветия и сообща дают о себе знать. У ветроопыляемых покрытосеменных венчик развит относительно слабо или даже подвергается редукции.
Цветок является важным органом цветковых (покрытосеменных) растений. Часто он красивый и хорошо заметный. Цветки растений весьма разнообразны, они разного размера, цвета, имеют разные запахи или без запаха, собранные вместе или одиночные.
Объединяет все цветки растения выполняемая ими функция - половое размножение растений, в результате которого образуются семена и плоды. Поэтому цветок называют генеративным органом растения.
Цветки большинства растений размещаются на цветоножках , похожих на тонкие стебельки.
Вверху цветоножка переходит в цветоложе , на нем располагается сам цветок. Цветоложе достаточно широкое с очень короткими междоузлиями. Из узлов цветоложа растут чашелистики, лепестки, тычинки и пестик .
У цветка может быть один или несколько пестиков. Пестик вырастает из верхушки цветоложа, вокруг пестика располагаются тычинки. Ниже тычинок из цветоложа выходят лепестки, а еще ниже чашелистики. Все вместе лепестки образуют венчик , а чашелистики – чашечку . Венчик и чашечка вместе называются околоцветником .
У большинства растений околоцветник является ярко окрашенным. Он бывает простой (тюльпан), когда весь околоцветник одного цвета, и сложный, когда чашечка и венчик разные (гвоздика).
В основном околоцветник выполняет две функции. Защищает главные части цветка - тычинки и пестик - от неблагоприятных условий среды, а также привлекает насекомых опылителей.
Строение пестика у растений немного отличается друг от друга. Так пестик вишни состоит из завязи, столбика и рыльца , а у тюльпана - только из завязи и рыльца.
Рыльце пестика принимает пыльцу. Поэтому оно обычно липкое, шероховатое и иногда ветвистое. Чтобы рыльце лучше улавливало пыльцу, столбик может поднимать его выше околоцветника.
Завязь находится внизу пестика. В ней находятся семязачатки , в которых развиваются яйцеклетки (женские половые клетки). Семязачатков в цветке у различных растений разное. Так, например, у сливы только один, а у мака их много.
После опыления цветка из завязи развивается плод, из семязачатков - семена .
Тычинки обычно состоят из тычиночной нити и пыльника . В пыльниках образуется пыльца, представляющая собой спермии (мужские половые клетки). Количество тычинок у цветков разных растений разное.
Опыление - это перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце пестика.
Оплодотворение - это слияние в одну клетку яйцеклетки и спермия.
У большинства растений цветки обоеполые, в каждом цветке растут и тычинки, и пестики. Однако бывают растения с однополыми цветками. Так, например, у огурца есть женские (только с пестиком) и мужские (только с тычинками) цветки. Кроме того, бывает, что женские и мужские цветки располагаются на разных растениях. Тогда такие растения называют двудомными (тополь, крапива). Если же женские и мужские цветки растут на одном растении, то его называют однодомным (огурец, тыква).
Теория для подготовки к блоку №4 ЕГЭ по биологии: система и многообразие органического мира.
Цветок
Цветок – сложная система органов полового размножения, которая представляет собой видоизмененный и укороченный побег.
Строение
Самая яркоокрашенная часть цветка – это венчик, который может состоять из отдельных лепестков (как у лютика, фиалки) - такой венчик называют раздельнолепестным. У душистого табака лепестки срастаются между собой - это венчик сростнолепестный.
Венчик часто окружён чашечкой, состоящей из чашелистиков. Чашечка также может быть раздельнолистной или сростнолистной. Чашечка и венчик вместе составляют околоцветник. У одних цветков чашечку и венчик легко различить (гвоздика, роза). Такой околоцветник называют двойным. У других растений все листочки околоцветника одинаковы (тюльпан, лилия). Здесь нет ни чашечки, ни венчика. Такой околоцветник называют простым.
Если самая заметная часть цветка получила название околоцветник, значит не она главная в цветке. Действительно, важнейшие части цветка расположены в его центре – это тычинки и пестики. Каждая тычинка состоит из пыльника и тычиночной нити. Важнейшая часть тычинки – пыльник, в нём развивается пыльца.
В пестике же выделяют три части: завязь, столбик и рыльце. У ряда растений в пестике отсутствует столбик (тюльпан). Самая главная часть пестика – завязь. Она содержит в себе семязачатки.
У многих растений пестик один, но тычинок всегда много от трёх (у злаков) до сотни (у шиповника). Тычинки могут быть разной длины.
Все вышеперечисленные части цветка располагаются на цветоложе – это осевая часть цветка – расширенная часть цветоножки, которая в свою очередь, является частью стебля. Встречаются цветки, у которых нет цветоножки. Такие цветки называют сидячими.
Формула цветка
Удобно строение цветка изображать в виде формулы, в которой используют такие сокращения:
- О – листочки околоцветника простого
- Ч – чашечка
- Л – лепестки
- Т – тычинки
- П – пестики
Число частей цветка обозначают цифрами (Л5 – пять лепестков). Если число частей цветка так велико, что не сосчитать, то ставят знак бесконечности - ∞.
Когда части цветка срастаются между собой, соответствующую цифру ставят в скобки: Л(5) – сростнолепестный венчик из пяти лепестков.
Интересно, что все части цветков располагаются обычно кругами. Бывает, что одноимённые части расположены в несколько кругов – тогда между ними ставят знак +. Например, Т5+5 – в цветке 10 тычинок расположены в два круга. Так, формула цветка сурепки Ч2+2Л4Т2+4П1 обозначает, что в цветке 4 чашелистика расположены в двух кругах, 4 лепестка, 6 тычинок, из которых 2 в одном кругу, а 4 – в другом и один пестик.
Формулы цветков по семействам
Ботаники обозначают строение цветка не только формулами, но и схемами (их иногда называют диаграммами цветка). Фигурная скобка внизу некоторых схем – это кроющий лист. Фигурными скобками обозначают также чашелистики. Простыми скобками – лепестки.
Виды цветков
У большинства растений цветки имеют и тычинки, и пестики. Такие цветки называются обоеполыми . У некоторых растений одни цветки имеют только пестики (пестичные или женские цветки), другие – только тычинки (тычиночные или мужские цветки) - такие цветки называют однополыми (тыква, облепиха, кукуруза, дуб, тополь). У огурца, ольхи, орешника однополые мужские и женские цветки находятся на одном растении. Такие растения называют однодомными . У конопли, крапивы, ивы, хмеля, облепихи пестичные и тычиночные цветки находятся на разных экземплярах. Это – двудомные растения.
Соцветия
Соцветием называют совокупность цветков, расположенных в определённом порядке близко один к другому.
Как правило, каждый цветок соцветия мелкий и невзрачный. Но если такие цветки собраны вместе – создаётся иллюзия крупного и яркого цветка. В природе соцветия встречаются гораздо чаще, чем одиночные цветки. Биологическое значение соцветий заключается в том, что они с большей вероятностью обеспечивают перекрестное опыление (ветром, насекомыми), и, соответственно, образование семян. Собранные в соцветия одиночные цветки становятся более яркими, ароматными и, следовательно, более привлекательными для насекомых. Больше цветков, пусть и мелких – больше пыльцы, больше пестиков, способных её уловить. Следовательно, повышаются шансы попадания мелкой пыльцы на рыльца пестиков ветроопыляемых растений. Чем лучше прошло опыление, тем больше семян образуется на растении.
Число цветков в соцветии может быть очень большим до 300 тыс. у рогоза и до 6 млн. у одного из видов пальм (корифа).
Классификация соцветий
В основу классификации соцветий положен способ ветвления.
В соцветии различают главную ось и боковые оси. Если цветки находятся на главной оси, то это простое соцветие, если на боковой – сложное соцветие. Как правило, в соцветии не все цветки распускаются одновременно. Цветение может начинаться с центрального цветка (тогда количество цветков в соцветии неизменно), а может – с крайних цветков. Пока они цветут, продолжается закладка новых бутонов, и количество цветков в соцветии может изменяться.
В соцветиях нет вегетативных листьев, но цветки у простых соцветий (или боковые оси у сложных) выходят из пазух маленьких листочков – прицветников, а это значит, что каждый цветок имеет то же происхождение, что и побег.
Простые соцветия - все цветки расположены на главной оси, а сама главная ось имеет разную форму и толщину. Причём, цветки могут иметь цветоножки, а могут быть и сидячими. Рассмотрим простые соцветия: кисть, простой колос, початок, головку, корзинку, зонтик, щиток.
Простые соцветия
- Кисть – удлинённая главная ось, цветки на цветоножках (черёмуха, колокольчик, ландыш, капуста).
- Простой колос – удлинённая главная ось, цветки сидячие (подорожник, ятрышник).
- Початок – удлинённая, но толстая и мясистая главная ось, цветки сидячие (женские соцветия кукурузы, белокрыльник).
- Головка – утолщённая и укороченная главная ось, цветки сидячие или на коротеньких цветоножках (клевер).
- Корзинка – укороченная, блюдцевидно расширенная главная ось, цветки сидячие, расположены плотно друг к другу (подсолнечник, одуванчик, астра).
- Зонтик – главная ось укорочена и от её верхушки отходят цветоножки почти одинаковой длины (примула, вишня).
- Щиток – удлинённая главная ось, цветки на цветоножках разной длины. Причём, чем ниже цветок, тем длиннее его цветоножка. В результате – все цветки оказываются на одном уровне.
Сложные соцветия
- Метёлка – от удлинённой главной оси отходят ветвящиеся боковые оси. Они несут или цветки (сирень), или простые соцветия – например, колоски (овёс).
- Сложный зонтик – главная ось укорочена, от неё отходят простые зонтики (петрушка, морковь, укроп, дудник).
- Сложный колос – от удлинённой главной оси отходят простые колоски (пшеница, ячмень, рожь, пырей).
Типы и способы опыления
Типы опыления (перенос пыльцы с пыльника тычинки на рыльце пестика)
- Самоопыление (пыльца переносится на пестик того же цветка)
- Перекрестное опыление (пыльца переносится на пестик другого цветка)
Способы опыления:
- Опыление ветром
- Опыление насекомыми
- Искусственное (пыльца специально переносится человеком)
Плод
Плод – орган растения, который образуется из цветка. Семена окружены, покрыты околоплодником, поэтому цветковые растения получили название покрытосеменных. Только у цветковых растений семя защищено от внешних воздействий околоплодником и имеет наиболее благоприятные условия для развития. Околоплодник защищает семя с зародышем от повреждений и неблагоприятных воздействий окружающей среды. Плоды обеспечивают развитие семени, а также способствуют их распространению.
Виды плодов
Плоды чрезвычайно разнообразны. Разделить их на группы можно по разным признакам. Например, по строению околоплодника – на сочные (у тыквы, томата, сливы) и сухие (у лещины, подсолнечника, фасоли).
У первых – околоплодник становится мясистым, сочным. В нём накапливаются питательные вещества: сахара, белки, жиры, витамины и ароматические вещества. У вторых – околоплодник становится твёрдым.
Важный признак – количество семян в плоде, которое зависит от количества семязачатков в завязи. Если семязачаток был один, то и семя будет одно. Если семязачатков много, то и плод будет их содержать много – до сотен тысяч!
По количеству семян различают плоды односемянные (у пшеницы, дуба) и многосемянные (у мака, гороха, крыжовника).
Сухие многосемянные плоды, как правило, при созревании семян раскрываются и семена выпадают. Сухие односемянные и все сочные плоды обычно не раскрываются.
Сочный односемянный плод абрикоса, черешни, сливы – костянка называется так из-за деревянистого внутреннего слоя околоплодника – косточки.
У смородины, крыжовника, баклажана – также сочный, многосемянной плод, но средний сочный слой околоплодника покрыт тонкой кожицей – это ягода.
Многосемянные сухие плоды – это боб (фасоль, горох) и стручок (горчица, сурепка, редька). У боба семена сидят на створках, а у стручка – на внутренней перегородке.
Сухие односемянные плоды – зерновка, семянка, орех, жёлудь. Зерновка – плод (а не семя!) многих злаков (пшеница, рожь, ячмень, кукуруза) – имеет плёнчатый околоплодник, который плотно срастается с семенной кожурой семени.
У семянки (подсолнечник, одуванчик) кожистый околоплодник с семенной кожурой не срастается. У ореха (липа, лещина, фундук) – околоплодник деревянистый, а у жёлудя (дуб) – околоплодник кожистый.
Коробочка – сухой односемянный плод, который открывается или крышечкой (белена), или дырочками (мак), или створками (тюльпан).
Семена
Семя - особая многоклеточная структура сложного строения, служащая для размножения и расселения семенных растений, обычно развивающаяся после оплодотворения из семязачатка (видоизмененный женский спорангий) и содержащая зародыш.
Строение семян
- Снаружи семя покрыто семенной кожурой , которая защищает внутренние части семени от высыхания и механических повреждений. Семенная кожура развивается из покровов (интегумента) семяпочки.
- Эндосперм - ткань, содержащаяся внутри семени, обычно окружающая зародыш и снабжающая его питательными веществами в ходе развития. У голосеменных эндосперм представляет собой ткань женского гаметофита. Часто на ранних стадия развития он имеет синцитиальное строение, позднее в нём формируются клеточные стенки. Клетки эндосперма исходно гаплоидные, но могут становиться полиплоидными. У цветковых эндосперм обычно образуется в ходе двойного оплодотворения в результате слияния центральной клетки (центрального ядра) зародышевого мешка с одним из спермиев. У многих цветковых клетки эндосперма триплоидны. У кувшинки эндосперм образуется при слиянии спермия с гаплоидной клеткой зародышевого мешка, так что его ядра диплоидны. У многих цветковых ядра эндосперма имеют набор хромосом более чем 3n (до 15 n).
- Под кожурой находится зародыш - маленькое будущее растение. Зародыш у многих цветковых состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька, зародышевой почечки и семядолей. У других групп (например, у подавляющего большинства орхидных) зародыш до прорастания семени не имеет дифференцированных органов.
На самом растении семена не прорастают. Чем дальше от материнского растения семя прорастёт – тем больше возможность для дальнейшего распространения вида, тем меньше растения будут конкурировать между собой за свет, почвенное питание. Семена распространяются на большее или меньшее расстояние от материнского растения самостоятельно или с помощью ветра, воды, животных и человека.
Распространение семян
К саморазбрасыванию способны чаще сухие семена. Плоды коробочки рассыпают их при качании стебля (мак, тюльпан). Из стручков и бобов семена часто выстреливают (недотрога, горох). Семена таких растений имеют хорошо развитую семенную кожуру, которая защищает их после того, как они оказались вне плода.
У растений с односемянными сухими плодами (жёлудь, орех, семянка, зерновка) рассеиваются сами плоды вместе с семенем. Семенная кожура у таких семян развита слабо, функцию защиты выполняет околоплодник. Такие плоды часто распространяют звери, которые ими питаются и делают запасы (бурундуки, белки, мыши).
Семена сочных плодов распространяют животные, которые их поедают. Такие семена должны сохранить способность прорастать, пройдя через пищеварительный тракт животного (некоторые при этом даже улучшают свою всхожесть). Поэтому у них есть плотная семенная кожура (у ягод) или каменистый слой околоплодника – косточка.
Некоторые семена переносят насекомые. Например, муравьи перетаскивают семена трав с сочными придатками-выростами (чистотел, копытень, фиалка). Поэтому заросли этих растений могут указывать и на муравьиные тропы.
Человек также участвует в распространении семян. Занимаясь сельским и лесным хозяйством, он случайно или сознательно расселяет плоды и семена ценных и сорных трав, а также древесных растений, изменяя растительный покров Земли.
Плоды и семена, которые распространяются ветром или очень лёгкие (орхидеи), или имеют увеличенную парусность за счёт разнообразных крылышек (клён, ясень), парашутиков и хохолков (одуванчик, осина, иван-чай).
Плоды водных и околоводных растений распространяются водой. Соответственно они не намокают и приспособлены к плаванию, иногда на очень большие расстояния (кокосовая пальма, осока).
