§ 0—4. Особенности строения генеративных органов у растений
Генеративные органы семенных растений
У семенных растений антеридии отсутствуют, а архегонии имеются только у голосеменных. У покрытосеменных генеративными органами являются цветок, семя, плод. Цветок — видоизмененный укороченный побег, приспособленный для полового размножения. В нем совмещены процессы образования полового поколения, гамет, опыления, оплодотворения, образования семян и плодов. Несмотря на очень большое разнообразие цветков, для них характерен общий план строения.
Вегетативные части цветка (цветоножка, цветоложе, чашечка, венчик) не принимают непосредственного участия в процессе размножения, а выполняют вспомогательные функции. Генеративные части цветка (тычинка, пестик) играют главную роль в процессе размножения. Тычинка — это часть цветка, предопределяющая мужской пол. Каждая тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник состоит из двух пыльцевых мешков, в каждом из которых имеется по две пыльцевые камеры (гнезда). В пыльцевых камерах находятся пыльцевые зерна, в каждом из которых образуются по два спермия. Пестик в цветке занимает центральное положение. Он предопределяет женский пол и состоит из рыльца, столбика и завязи. В завязи находится один или несколько семязачатков (семяпочек). В каждом семязачатке формируется зародышевый мешок, содержащий одну яйцеклетку. В цветке может быть несколько пестиков, а в пестике может быть несколько семязачатков. Процессы образования полового поколения и половых клеток у покрытосеменных будут рассмотрены в главе 3.
У большинства растений мелкие цветки собраны в соцветия. Простые соцветия различаются порядком расположения цветков на цветоносе, типом цветков и характером цветоноса (см. табл.).
Таблица. Характеристика основных типов простых соцветий
Название |
Характерные особенности |
Представители |
Простая кисть
|
Цветки на укороченных цветоножках прикрепляются в очередном порядке на удлиненном тонком цветоносе |
Ландыш, черемуха, люпин, донник |
Простой зонтик
|
Цветки на цветоножках одинаковой длины крепятся к верхушке цветоноса |
Примула, вишня |
Початок
|
Сидячие цветки (без цветоножек) располагаются на удлиненном, сильно утолщенном мясистом цветоносе |
Белокрыльник, кукуруза |
Головка
|
Цветки на укороченных цветоножках или сидячие прикрепляются к укороченному утолщенному цветоносу |
Клевер луговой, клевер горный |
Простой колос
|
Сидячие цветки (без цветоножек) располагаются по всей длине тонкого цветоноса |
Подорожник, ятрышник |
Простой щиток
|
Цветки на цветоножках разной длины отходят от разных точек цветоноса и располагаются на одном уровне |
Багульник, груша, спирея |
Корзинка
|
Сидячие цветки располагаются по всей поверхности утолщенного расширенного цветоложа, окруженного зелеными листочками, образующими обертку |
Одуванчик, подсолнечник, календула, ромашка, нивяник, мать-и-мачеха |
К сложным соцветиям относятся: сложная кисть, сложный зонтик, сложный колос, сложный щиток. Сложная кисть состоит из простых кистей, расположенных в очередном порядке на главном цветоносе (сирень, тростник, виноград). Если простые кисти имеют поникший вид, то сложная кисть называется метелкой (просо, овес, мятлик). В сложном зонтике от верхушки главного цветоноса отходят цветоносы простых зонтиков (морковь, укроп, борщевик, петрушка). В сложном колосе простые колоски с сидячими цветками крепятся к главному цветоносу супротивно (рожь, ячмень, пшеница, пырей). Сложный щиток состоит из простых щитков, имеющих цветоносы разной длины и прикрепленных к главному цветоносу в разных точках таким образом, что все цветки находятся в одной плоскости (рябина, бузина, тысячелистник, пижма).
После опыления — переноса пыльцевых зерен из пыльника на рыльце пестика происходит двойное оплодотворение, а затем формирование семян и плодов. Эти процессы подробно будут описаны в главе 3. Наличие плода, содержащего семена, — характерный признак покрытосеменных растений. Разнообразие простых плодов обусловлено их различиями по типу околоплодника (сухие или сочные), количеству семян (одно- или многосемянные), особенностям вскрывания (вскрывающиеся или невскрывающиеся) (см. табл.).
Таблица. Характеристика основных типов простых плодов
Название |
Характерные особенности строения |
Представители |
Сухие односемянные (невскрывающиеся) плоды |
||
Орех (орешек) |
Околоплодник деревянистый, не срастается с семенем, основание плода окружено травянистым покровом (плюской). Орешек отличается меньшими размерами |
Лещина, липа, граб, рогоз |
Желудь |
Околоплодник кожистый, не срастается с семенем, основание плода окружено чашевидной плюской |
Дуб |
Семянка |
Околоплодник кожистый, не срастается с семенной кожурой |
Подсолнечник, одуванчик |
Зерновка
|
Околоплодник тонкий, сросшийся с кожурой семени |
Кукуруза, рожь |
Крылатка |
Околоплодник имеет кожистый или перепончатый вырост, не срастается с семенем |
Клен, береза, ясень, вяз |
Сухие многосемянные (вскрывающиеся) плоды |
||
Боб |
Околоплодник из двух створок, к которым крепятся семена, вскрывается от верхушки к основанию |
Горох, боб, люпин, акация |
Стручок (стручочек) |
Околоплодник из двух тонких створок, разделен перегородкой, к которой крепятся семена, вскрывается от основания к верхушке. Стручочек отличается меньшими размерами |
Капуста, ярутка полевая, пастушья сумка |
Коробочка |
Околоплодник кубышкообразной формы, вскрывающийся крышечкой, дырочками, зубчиками или створками |
Мак, хлопчатник, белена |
Листовка |
Околоплодник образован одним плодолистиком, вскрывается одной щелью по брюшному шву |
Живокость, пион |
Сочные односемянные плоды |
||
Костянка
|
Околоплодник состоит из трех слоев: наружного — кожицы, среднего — мякоти и внутреннего деревянистого (косточка) |
Вишня, слива, алыча, абрикос |
Сочные многосемянные плоды |
||
Ягода |
Околоплодник состоит из кожицы и сочной мякоти, в которой расположены семена |
Томат, картофель, виноград |
Яблоко |
Околоплодник состоит из трех слоев: наружного — кожицы, среднего — мякоти и внутреннего в виде пленок, образующих камеры, в которых находятся семена |
Яблоня, айва, груша, рябина |
Тыквина |
Околоплодник состоит из трех слоев: наружного — твердого деревянистого, среднего — плотной мякоти и внутреннего — рыхлой мякоти, в которой располагаются семена |
Огурец, дыня, арбуз |
Померанец |
Околоплодник состоит из трех слоев: наружного — плотного кожистого окрашенного, среднего — губчатого, в котором располагаются семена, и внутреннего — тонкого кожистого |
Лимон, мандарин, апельсин |
Если в цветке имеется несколько пестиков, то из завязи каждого из них образуется плод. Срастаясь между собой, плоды одного цветка образуют сборный плод. Сборные плоды характерны для малины и ежевики (сборная костянка), шиповника и лютика (сборный орешек), водосбора и калужницы (сборная листовка). Плоды имеют различные приспособления и могут распространяться ветром, животными, водой, человеком.
Повторим главное. Генеративными органами у споровых растений являются антеридии и архегонии, а у покрытосеменных — цветок, семя и плод. Антеридии (мужские половые органы) продуцируют двух- или многожгутиковые сперматозоиды. Архегонии являются женскими половыми органами, в них образуются яйцеклетки. У покрытосеменных в цветке совмещены процессы образования гамет, опыления, оплодотворения, образования семян и плодов. Генеративными частями цветка являются тычинки, предопределяющие мужской пол, и пестики, предопределяющие женский пол. Для повышения эффективности опыления цветки у многих растений собраны в простые и сложные соцветия. После двойного оплодотворения семязачаток превращается в семя, а на месте завязи формируется простой или сборный плод. Плоды имеют приспособления для распространения ветром, животными, водой, человеком.