Симметричные цветочные. Ассиметричный, зигоморфный и актиноморфный цветок: краткая характеристика

Цветком называют укороченный побег растения с видоизмененными листьями. Эта часть предназначена в первую очередь для размножения. Форма у может быть самой разной.

Основные типы венчиков

Все существующие на данный момент декоративные культуры можно разделить на три большие группы:

• с симметричными цветами;
• с несимметричными;
• с асимметричными.

Все эти разновидности представлены огромным количеством растений самых разных родов и семейств. кстати, является важным критерием для правильной систематики.

Симметричные венчики

Первый тип цветов в биологии называется актиноморфным. Все части венчиков у таких растений абсолютно симметричны. Характеризуется актиноморфный цветок прежде всего тем, что через его ось можно провести не менее двух плоскостей. Смотрятся такие растения, конечно же, очень привлекательно. Однако при этом считается, что для опыления насекомыми они приспособлены не слишком хорошо.

Разнообразие форм симметричных венчиков

Правильный цветок актиноморфный, помимо всего прочего, может иметь разное количество лепестков. Иногда они располагаются в один ряд, иногда — в несколько. Собственно сами актиноморфные венчики различаются по таким признакам, как:

• длина трубки;
• форма отгиба;
• величина отгиба.

Актиноморфный цветок может быть:

1. Колесовидным. Трубка у таких венчиков маленькая или практически отсутствует. Отгиб же при этом развернут практически в одной плоскости.
2. Воронковидным. У таких цветков трубка очень крупная. Отгиб же венчика при этом небольшой.
3. Трубчатым. Венчики этой группы характеризуются цилиндрической трубкой и прямостоячим коротким отгибом.
4. Колокольчатым. Такой актиноморфный цветок имеет чашеобразную сферическую трубку, постепенно переходящую в малозаметный отгиб.
5. Колпачковым. У таких цветков лепестки срастаются верхушками.

Несимметричные цветы

Растения с венчиками этой разновидности в природе встречаются довольно часто. Биологи называют такие цветы зигоморфными. Через центр несимметричного венчика можно провести только одну плоскость.

Типы зигоморфных цветов

Венчики этой группы имеют особую форму, которая нередко является морфологическим признаком вида (а иногда даже и семейства). Лепестки у них чаще всего сращенные. В природе встречаются зигоморфные цветы:

1. Двугубые . У таких венчиков отгиб состоит из верхней и нижней губы.
2. Язычковые . От трубки венчиков отходят сросшиеся лепестки.
3. Шпористые . Лепестки таких цветов образуют полный вырост, который называют шпорцем.

Асимметричные цветы

Что такое актиноморфный и зигоморфный цветок, мы выяснили. Асимметричные же венчики характеризуются, прежде всего, тем, что через их центр нельзя провести ни одной плоскости симметрии. Встречаются подобные растения в дикой природе не так часто. Подавляющее большинство декоративных культур имеет все же симметричные или несимметричные венчики.

Примеры актиноморфных цветов

То, что симметричные венчики плохо опыляются насекомыми, по мнению биологов, служит признаком их низкой организации. Но как бы там ни было, в природе чаще всего встречаются именно растения с актиноморфными цветами. К этой группе принадлежат всем хорошо известные луговые, полевые и лесные цветы, включая:

• незабудки (колесовидные);
• дурман, табак (воронковидные);
• цветы (трубчатые);
• ландыши (колокольчатые);
• дикий виноград (колпачковый).

В садах подавляющее большинство декоративных травянистых и кустарниковых культур также имеет симметричные венчики. Актиноморфный цветок имеют, например, пионы, нарциссы, подсолнухи, лилии, мальвы.

Из кустарниковых культур к этой же группе относится шиповник, сирень, спирея. Актиноморфными являются и цветы садового винограда.

Примеры растений с зигоморфными венчиками

Мы выяснили, у каких растений цветки правильные, актиноморфные. Группа эта в природе является самой распространенной. Зигоморфные же растения на полях и в лесах встречаются несколько реже. Примерами таких культур могут служить:

• двугубые норичниковые;
• язычковый одуванчик;
• шпористые льнянка и водосбор.

Декоративные качества у цветов этой группы обычно не слишком высокие. Поэтому для украшения улиц и дворов, а также для составления букетов они выращиваются достаточно редко. Но иногда такие цветы в садах и на клумбах увидеть, конечно же, можно. К примеру, неплохим украшением участка может стать вязель (садовый мышиный горошек). Эту культуру часто используют в ландшафтном дизайне в качестве почвопокровной.

Примеры асимметричных цветов

Растения этой группы, как уже упоминалось, и в природе, и в садах встречаются редко. Их венчики выглядят довольно привлекательными и необычными, а потому могут использоваться в ландшафтном дизайне. Очень яркими представителями группы растений с асимметричными цветами являются, к примеру, хорошо известные всем канны. Также в ландшафтном дизайне часто используется конский каштан.

Конечно же, растения этой группы могут встречаться и в дикой природе. Асимметричные цветы, к примеру, имеет лекарственное растение валериана.

правильный цветок

АКТИНОМОРФНЫЙ ЦВЕТОК (от греческого aktis - луч и morphe - форма), правильный цветок , имеет более двух плоскостей симметрии (симметрия определяется по околоцветнику, чаще всего - по венчику). Характерен для многих семейств двудольных и однодольных. Актиноморфные цветки могут быть раздельнолепестными (у гвоздичных, розовых, зонтичных) или спайнолепестными (у бурачниковых, паслёновых, колокольчиковых). Часто опыляются насекомыми, поэтому иногда у актиноморфных цветков, как и у зигоморфных цветков, вырабатываются различные приспособления для опыления специализированными опылителями (чешуйки в зеве у различных бурачниковых, очень длинная трубка венчика у табака, дурмана и других).

Типы симметрии цветка: 1 - актиноморфный цветок, 2 - зигоморфный цветок.

См. также:

Зигоморфный цветок

ЗИГОМОРФНЫЙ ЦВЕТОК (от греческого zygon пара, ярмо и morphe форма), цветок, околоцветник которого имеет одну плоскость симметрии. Обычно эта плоскость проходит через середину прицветника, цветоножку и ось соцветия, то есть совпадает с медианной плоскостью цветка...

Цветок

ЦВЕТОК (латинское flos , греческое anthos ), орган размножения покрытосеменных (цветковых) растений. В обоеполом цветке происходят микро- и мегаспорогенез, микро- и мегагаметогенез, опыление, оплодотворение, развитие зародыша и образование плода с семенами...

Листорасположение

ЛИСТОРАСПОЛОЖЕНИЕ , филлотаксис (phyllotaxis ), порядок размещения листьев на стебле, отражающий симметрию в структуре побега. Листорасположение зависит в первую очередь от порядка заложения листовых зачатков на конусе нарастания и обычно является систематическим признаком. Различают три основных типа листорасположения...

Цветок — заметная, часто красивая, важная часть цветковых растений. Цветки могут быть крупные и мелкие, ярко окрашенные и зелёные, пахучие и без запаха, одиночные или собранные вместе из многих мелких цветков в одно общее соцветие.

Цветок — видоизменённый укороченный побег, служащий для семенного размножения. Цветком обычно оканчивается главный или боковой побег. Как и всякий побег, цветок развивается из почки.

Строение цветка

Цветок — репродуктивный орган покрытосеменных растений, состоящий из укороченного стебля (ось цветка), на котором расположены покров цветка (околоцветник), тычинки и пестики, состоящие из одного или несколько плодолистиков.

Ось цветка — называется цветоложем . Цветоложе, разрастаясь, принимает различную форму плоскую, вогнутую, выпуклую, полушаровидную, конусовидную, удлиненную, колончатую. Цветоложе внизу переходит в цветоножку, соединяющую цветок со стеблем или цветоносом.

Цветки не имеющие цветоножки, называются сидячими. На цветоножке у многих растений располагаются два или один маленьких листочка — прицветники.

Покров цветка — околоцветник — может быть расчленён на чашечку и венчик.

Чашечка образует наружный круг околоцветника, её листочки обычно сравнительно небольших размеров, зелёного цвета. Различают раздельно- и сростнолистную чашечку. Обычно она выполняет функцию защиты внутренних частей цветка до раскрытия бутона. В некоторых случаях чашечка опадает при распускании цветка, чаще всего она сохраняется и во время цветения.

Части цветка расположенные вокруг тычинок и пестика называют околоцветником.

Внутренние листочки — это лепестки, составляющие венчик. Наружные листочки — чашелистики — образуют чашечку. Околоцветник, состоящий, из чашечки и венчика называю двойным. Околоцветник, который не подразделяется на венчик и чашечку, а все листочки цветка более или менее одинаковы — простой.

Венчик — внутренняя часть околоцветника, отличается от чашечки яркой окраской и более крупными размерами. Цвет лепестков обусловлен наличием хромопластов. Различают отдельно- и сростнолепестной венчики. Первый состоит из отдельных лепестков. В сростнолепестных венчиках различают трубку и перпендикулярно расположенный по отношению к ней отгиб, имеющий определённое количество зубцов или лопастей венчика.

Цветки бывают симметричные и несимметричные. Существуют цветки, не имеющие околоцветника, их называют голыми.

Симметричные (актиноморфные) — если через венчик можно провести много осей симметрии.

Несимметричные (зигоморфные) — если можно провести только одну ось симметрии.

Махровые цветки имеют анормально увеличенное число лепестков. В большинстве случаев они возникают в результате расщепления лепестков.

Тычинка — часть цветка, представляющая собой своеобразную специализированную структуру, которая образует микроспоры и пыльцу. Состоит из тычиночной нити, посредством которой она прикреплена к цветоложу, и пыльника, содержащего пыльцу. Число тычинок в цветке является систематическим признаком. Различают тычинки по способу прикрепления к цветоложу, по форме, размеру, строению тычиночных нитей, связника и пыльника. Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем.

Тычиночная нить — стерильная часть тычинки, несущая на своей верхушке пыльник. Тычиночная нить бывает прямой, изогнутой, скрученной, извилистой, изломанной. По форме — волосовидной, конусовидной, цилиндрической, уплощённой, булавовидной. По характеру поверхности — голой, опушённой, волосистой, с железками. У некоторых растений она короткая или вовсе не развивается.

Пыльник расположен на вершине тычиночной нити и прикреплён к ней связником. Состоит он из двух половин, соединённых между собой связником. В каждой половине пыльника имеется две полости (пыльцевые мешки, камеры или гнёзда), в которых развивается пыльца.

Как правило, пыльник четырёхгнёздный, но иногда перегородка между гнёздами в каждой половинке разрушается, и пыльник становится двухгнёздным. У некоторых растений пыльник бывает даже одногнёздным. Очень редко встречается трёхгнёздным. По типу прикрепления к тычиночной нити различают неподвижный, подвижный и качающийся пыльники.

В пыльниках находится пыльца или пыльцевые зёрна.

Строение пыльцевого зерна

Пылинки, образующиеся в пыльниках тычинок, представляют собой мелкие зёрнышки, их так и называют пыльцевые зёрна. Самые крупные достигают 0,5 мм в диаметре, обычно же они гораздо меньше. Под микроскопом видно, что пылинки разных растений совсем не одинаковы. Они отличаются по размерам, и по форме.

Поверхность пылинки покрыта различными выступами, бугорками. Попадая на рыльце пестика, пыльцевые зёрна удерживаются при помощи выростов и выделяющейся на рыльце липкой жидкости.

Гнёзда молодого пыльника содержат особые диплоидные клетки. В результате мейотического деления из каждой клетки образуются четыре гаплоидные споры, которые называются микроспорами за очень маленькие размеры. Здесь же, в полости пыльцевого мешка, микроспоры превращаются в пыльцевые зёрна.

Происходит это следующим образом: ядро микроспоры делится митотически на два ядра — вегетативное и генеративное. Вокруг ядер концентрируются участки цитоплазмы и формируются две клетки — вегетативная и генеративная. На поверхности цитоплазматической мембраны микроспоры из содержимого пыльцевого мешка образуется очень прочная оболочка, нерастворимая в кислотах и щелочах. Таким образом, каждое пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток и покрыто двумя оболочками. Множество пыльцевых зёрен составляет пыльцу растения. Пыльца созревает в пыльниках к моменту распускания цветка.

Прорастание пыльцы

Начало прорастание пыльцы связано с митотическим делением, вследствие чего образуются маленькая репродуктивная клетка (из неё развиваются спермии) и большая вегетативная клетка (из неё развивается пыльцевая трубка).

После того как пыльца тем или иным способом попадает на рыльце, начинается её прорастание. Липкая и неровная поверхность рыльца способствует удерживанию пыльцы. Кроме того, рыльце выделяет специальное вещество (энзим), которое действует на пыльцу, стимулируя её прорастание.

Пыльца набухает, а сдерживающее влияние экзины (наружный слой оболочки пыльцевого зерна) заставляет содержимое пыльцевой клетки разрывать одну из пор, через которую интина (внутренняя, лишенная пор оболочка пыльцевого зерна) выпячивается наружу в виде узкой пыльцевой трубки. В пыльцевую трубку переходит содержимое пыльцевой клетки.

Под эпидермисом рыльца находится рыхлая ткань, в которую проникает пыльцевая трубка. Она продолжает расти, проходя либо по специальному проводящему каналу между ослизняющимися клетками, либо извилисто по межклеточникам проводниковой ткани столбика. При этом обыкновенно в столбике одновременно продвигается значительное число пыльцевых трубок, и от индивидуальной скорости роста зависит «успех» той или другой трубки.

В пыльцевую трубку переходят два спермия и одно вегетативное ядро. Если образование спермиев в пыльце ещё не произошло, то в пыльцевую трубку переходит генеративная клетка, и здесь уже путём её деления образуются спермии-клетки. Вегетативное ядро часто располагается впереди, у растущего конца трубки, а за ним последовательно расположены спермии. В пыльцевой трубке цитоплазма находится в постоянном движении.

Пыльца богата питательными веществами. Эти вещества, особенно углеводы, (сахар, крахмал, пентозаны) усиленно расходуются во время прорастания пыльцы. Кроме углеводов в химический состав пыльцы входят белки, жиры, зола и обширная группа ферментов. В пыльце находится высокое содержание фосфора. Вещества находятся в пыльце в подвижном состоянии. Пыльца легко переносит низкие температуры до — 20Сº и даже ниже, в течение продолжительного времени. Высокие температуры быстро понижают всхожесть.

Пестик

Пестик — часть цветка, образующая плод. Возникает из плодолистика (листовидная структура, несущая семязачатки) впоследствии срастания краёв последнего. Бывает простым, если составлен одним плодолистиком, и сложным, если составлен несколькими простыми пестиками, сросшимися между собой боковыми стенками. У некоторых растений пестики недоразвиты и представлены лишь рудиментами. Пестик расчленён на завязь, столбик и рыльце.

Завязь — нижняя часть пестика, в которой находятся семенные зачатки.

Войдя в завязь, пыльцевая трубка растёт дальше и входит в семяпочку в большинстве случаев через пыльцевход (микропиле). Внедряясь в зародышевый мешок, конец пыльцевой трубки лопается, и содержимое изливается на одну из синергид, которая темнеет и быстро разрушается. Вегетативное ядро разрушается ещё обычно до того, как пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок.

Цветки правильные и неправильные

Листочки околоцветника (простого и двойного) могут располагаться так, что через него можно провести несколько плоскостей симметрии. Такие цветки называют правильными. Цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии, называют неправильными.

Цветки обоеполые и раздельнополые

Большинство растений имеют цветки, в которых есть как тычинки, так и пестики. Это обоеполые цветки. Но у некоторых растений одни цветки имеют только пестики — пестичные цветки, а другие — только тычинки — тычиночные цветки. Такие цветки называют раздельнополыми.

Растения однодомные и двудомные

Растения, на которых развиваются как пестичные, так и тычиночные цветки называются однодомными. Двудомные растения — тычиночные цветки на одном растении, а пестичные — на другом.

Существуют виды, у которых на одном растении можно обнаружить обоеполые и однополые цветки. Это так называемые многобрачные (полигамные) растения.

Соцветия

Цветки образуются на побегах. Очень редко они расположены по одиночке. Гораздо чаще цветки собраны в заметные группы, которые называются соцветиями. Начало изучению соцветий положено было Линнеем. Но для него соцветие не являлось типом ветвления, а способом цветения.

В соцветиях различают главную и боковую оси (сидячие или на цветоножках), то такие соцветия называют простыми. Если цветки на боковых осях — то это сложные соцветия.

Тип соцветия	Схема соцветия	Особенности	Пример
Простые соцветия
Кисть		Отдельные боковые цветки сидят на удлинённой главной оси и при этом имеют свои цветоножки, приблизительно равной длины	Черёмуха, ландыш, капуста
Колос		Главная ось более или менее удлинённая, но цветки без ножек, т.е. сидячие.	Подорожник, ятрышник
Початок		Отличается от колоса мясистой утолщённой осью.	Кукуруза, белокрыльник
Корзинка		Цветки всегда сидячие и сидят на сильно утолщённом и расширенном конце укороченной оси, имеющем вогнутый, плоский или выпуклый вид. При этом соцветие снаружи имеет так называемую обёртку, состоящую из одного или много последовательных рядов прицветных листьев, свободных или сросшихся.	Ромашка, одуванчик, астра, подсолнечник, василёк
Головка		Главная ось сильно укорочена, боковые цветки сидячие или почти сидячие, тесно расположенные друг к другу.	Клевер, скабиоза
Зонтик		Главная ось является укороченной; боковые цветки выходят как бы из одного места, сидят на ножках разной длины, располагаясь в одной плоскости или куполообразно.	Примула, лук, вишня
Щиток		Отличается от кисти тем, что нижние цветки имеют длинные цветоножки, так что в результате цветки располагаются почти в одной плоскости.	Груша, спирея
Сложные соцветия
Сложная кисть или метелка		От главной оси отходят боковые ветвящиеся оси, на которых расположены цветки или простые соцветия.	Сирень, овёс
Сложный зонтик		От укороченной главной оси отходят простые соцветия.	Морковь, петрушка
Сложный колос		Отдельные колоски расположены на главной оси.	Рожь, пшеница, ячмень, пырей

Биологическое значение соцветий

Биологическое значение соцветий в том, что мелкие, часто невзрачные цветки, собранные вместе, становятся заметными, дают наибольшее количество пыльцы и лучше привлекают насекомых, которые переносят пыльцу с цветка на цветок.

Опыление

Для того чтобы произошло оплодотворение, необходимо, чтобы пыльца попала на рыльце пестика.

Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика называют опылением. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.

Самоопыление

При самоопылении пыльца с тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, овёс, ячмень, горох, фасоль, хлопчатник. Самоопыление у растений чаще всего происходит в ещё не раскрывшемся цветке, то есть в бутоне, когда цветок раскроется, оно уже закончено.

При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение.

Перекрёстное опыление

При перекрёстном опылении происходит перекомбинация наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей. Такое потомство более жизнеспособно. В природе перекрёстное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление.

Перекрёстное опыление осуществляется с помощью разных внешних факторов.

Анемофилия (ветроопыление). У анемофильных растений цветки мелкие, часто собраны в соцветия, пыльцы образуется очень много, она сухая, мелкая, при раскрывании пыльника с силой выбрасывается наружу. Лёгкая пыльца этих растений может переноситься ветром на расстояния до нескольких сотен километров.

Пыльники расположены на длинных тонких нитях. Рыльца пестика широкие или длинные, перистые и высовываются из цветков. Анемофилия свойственна почти всем злакам, осокам.

Энтомофилия (перенесение пыльцы насекомыми). Приспособлением растений к энтомофилии являются запах, цвет и размер цветков, липкая пыльца с выростами. Большинство цветков двуполые, но созревание пыльцы и пестиков происходит не одновременно либо высота рылец больше или меньше высоты пыльников, что служит защитой от самоопыления.

В цветках насекомоопыляемых растений имеются участки, выделяющие сладкий ароматный раствор. Эти участки называются нектарниками. Нектарники могут находиться в разных местах цветка и иметь разные формы. Насекомые, подлетев к цветку, тянутся к нектарникам и пыльникам и во время трапезы пачкаются пыльцой. Когда насекомое перебирается на другой цветок, переносимые им пыльцевые зёрна прилипают к рыльцам.

При опылении насекомыми меньше пыльцы тратится впустую, и поэтому растение экономит вещества, производя меньше пыльцы. Пыльцевым зёрнам нет необходимости долго удерживаться в воздухе, и поэтому они могут быть тяжёлыми.

Насекомые могут опылять редко расположенные цветки и цветки в безветренных местах — в лесной чаще или гуще травы.

Как правило, каждый вид растений опыляется насекомыми нескольких видов и каждый вид насекомых-опылителей обслуживает несколько видов растений. Но есть такие виды растений, цветки которых опыляются насекомыми лишь одного вида. В таких случаях взаимное соответствие образов жизни и строения цветков и насекомых бывает настолько полным, что кажется чудесным.

Орнитофилия (опыление птицами). Характерно для некоторых тропических растений с яркоокрашенными цветками, обильным выделениям нектара, прочной эластичной структурой.

Гидрофилия (опыление с помощью воды). Наблюдается у водных растений. Пыльца и рыльце этих растений чаще всего имеют нитеобразную форму.

Зоофилия (опыление с помощью животных). Для этих растений характерны крупные размеры цветка, обильное выделение нектара, содержащего слизи, массовая продукция пыльцы, при опылении летучими мышами — цветение ночью.

Оплодотворение

Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Пыльцевое зерно набухает и прорастает, превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки. Сначала эта трубка растёт между клетками рыльца, затем — столбика и наконец врастает в полость завязи.

Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует две мужские гаметы (спермии). Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.

Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй — с крупной центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 году русский ботаник, академик С.Г.Навашин и назвал его двойным оплодотворением . Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.

Образовавшаяся при слиянии гамет зигота делится на две клетки. Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения.

Центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры, зародыша и запаса питательных веществ.

После оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник, защищающий семена от неблагоприятных воздействий, развивается из стенок завязи. У некоторых растений в образовании плода принимают участие и другие части цветка.

Образование спор

Одновременно с образованием пыльцы в тычинках, в семяпочке происходит образование крупной диплоидной клетки. Эта клетка делится мейотически и даёт начало четырём гаплоидным спорам, которые называются макроспорами, так как по размерам они больше, чем микроспоры.

Из четырёх образовавшихся макроспор три отмирают, а четвёртая начинает разрастаться и постепенно превращается в зародышевый мешок.

Образование зародышевого мешка

В результате трёхкратного митотического деления ядра в полости зародышевого мешка образуются восемь ядер, которые облекаются цитоплазмой. Образуются лишённые оболочки клетки, которые располагаются в определённом порядке. На одном полюсе зародышевого мешка формируется яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух вспомогательных клеток. На противоположном полюсе располагаются три клетки (антиподы). С каждого полюса к центру зародышевого мешка мигрирует по одному ядру (полярные ядра). Иногда полярные ядра сливаются и образуют диплоидное центральное ядро зародышевого мешка. Зародышевый мешок, в котором произошла дифференцировка ядер, считается зрелым, он может воспринимать спермии.

К моменту созревания пыльцы и зародышевого мешка цветок раскрывается.

Строение семязачатка

Семязачатки развиваются на внутренних сторонах стенок завязи и, как все части растения, состоят из клеток. Число семязачатков в завязях разных растений различно. У пшеницы, ячменя, ржи, вишни завязь содержит только один семязачаток, у хлопчатника — несколько десятков, а у мака их число достигает нескольких тысяч.

Каждый семязачаток одет покровом. На вершине семязачатка есть узкий канал — пыльцевход. Он ведёт к ткани, занимающей центральную часть семязачатка. В этой ткани в результате деления клеток образуется зародышевый мешок. Напротив пыльцевхода в нём находится яйцеклетка, а центральную часть занимает крупная центральная клетка.

Развитие покрытосеменных (цветковых) растений

Образование семени и плода

При образовании семени и плода один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. В дальнейшем зигота делится многократно, и в результате развивается многоклеточный зародыш растения. Центральная клетка, слившаяся со вторым спермием, также многократно делится, однако второй зародыш не возникает. Образуется особая ткань — эндосперм. В клетках эндосперма накапливаются запасы питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Покровы семязачатка разрастаются и превращаются в семенную кожуру.

Таким образом, в результате двойного оплодотворения образуется семя, которое состоит из зародыша, запасающей ткани (эндосперма) и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется стенка плода, называемая околоплодником.

Половое размножение

Половое размножение покрытосеменных растений связано с цветком. Его важнейшие части — тычинки и пестики. В них происходят сложные процессы, связанные с половым размножением.

У цветковых растений мужские гаметы (спермии) очень мелкие, женские (яйцеклетки) гораздо крупнее.

В пыльниках тычинки происходит деление клетки, в результате которого образуются пыльцевые зёрна. Каждое пыльцевое зерно покрытосеменных растений состоит из вегетативной и генеративной клеток. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками. Наружная оболочка, как правило, неровная, с шипиками, бородавочками, выростами в виде сеточки. Это помогает пыльцевым зёрнам удерживаться на рыльце пестика. Пыльца растения, созревающая в пыльниках, к моменту распускания цветка состоит из множества пыльцевых зёрен.

Формула цветка

Для условного выражения строения цветков применяют формулы. Для составления формулы цветка используют следующие обозначения:

Пример формулы цветка вишни:

*Ч 5 Л 5 Т ∞ П 1

Диаграмма цветка

Строение цветка можно выразить не только формулой, но и диаграммой — схематическим изображение цветка на плоскость, перпендикулярную к оси цветка.

Составляют диаграмму по поперечным срезам нераскрытых цветочных почек. Диаграмма даёт более полное, чем формула, представление о строении цветка, поскольку на ней отображено и взаимное расположение его частей, чего нельзя показать в формуле.

Цветок - это укороченный, неразветвленный побег с ограниченным ростом, в котором происходит образование спор, намет, процессы опыления, оплодотворения, образование плодов и семян. Это особая морфологическая структура, присущая только покрытосеменным растениям.

Типы симметрии цветка:

Взаиморасположение частей цветка. Определение частей цветка цветоножка, прицветники, прицветнички. Типы цветоложа.

Цветоножка - нижняя осевая часть цветка, бывает хорошо выражена или сильно укорочена, дифференцирована на три или на два междоузлия и иметь два или один узел. Может быть представлена одним междоузлием.

Прицветники - первые (обычно два) листочки, образующиеся из нижних листовых бугорков цветковой почки.

Прицветнички (обычно один) - листочки, образующиеся из второго снизу блока листовых бугорков.

Цветоложе бывает: плоское, выпуклое, удлиненное, выгнутое.

Расположение частей цветка на цветоложе может быть: циклическим, ациклическим (спиральным), гемициклическим (внизу кругами, вверху по спирали).

Морфологическое строение околоцветника. Типы околоцветника. Обозначение элементов околоцветника в формуле цветка. Части венчика, чашечки, простого околоцветника.

Околоцветник - стерильная часть цветка. Он бывает двойным и простым.

Двойной околоцветник дифференцирован на две части: чашечку и венчик, элементы которых - чашелистики и лепестки - резко отличаются друг от друга. Подчашие - листочки, расположенные на цветоложе под чашечкой, и отличающиеся от чашелистиков по форме и размерам.

Простой околоцветник не дифференцирован на чашечку и венчик. Элементы простого околоцветника называются листочками.

Части венчика : лепестки. Сростнолепестный венчик состоит из: трубки, отгиба, зева. Свободный венчик состоит из: пластинки и ноготка.

Части чашечки : чашелистики. Если несколько кругов чашелистиков, то наружный круг – подчашие.

Части простого околоцветника : чашечка или венчик.

Обычно употребляются следующие обозначения: P - околоцветник, Ca (или K ) - чашечка,Co - венчик, A - андроцей, G - гинецей, - актиноморфный цветок, - зигоморфный цветок, - мужской цветок, - женский цветок,() - срастания; черта под цифрой, обозначающей число плодолистиков, например, - верхняя завязь, -нижняя завязь.

Морфологическое определение андроцея. Строение тычинки. Виды андроцея. Обозначение элементов андроцея в формуле цветка.

Андроцей – совокупность тычинок.

Строение тычинки : тычиночная нить, пыльник, связник.

Виды андроцея:

· Многобратственный – тычинки свободные А∞

· Однобратственный – сросшиеся тычинки A(5)

· Двубратственный – 9срослись и 1 свободнаяA(9)+1

· Двусильный – из 4-х две более длинныеA2+2

· ЧетырехсильныеA4+2

К генеративным (репродуктивным) органам высших покрытосеменных растений относятся цветки и плоды.

Цветок представляет собой видоизмененный укороченный спороносный побег ограниченного роста, приспособленный для образования микро- и мегаспор, гамет и для перекрестного опыления.

Цветок состоит из стеблевой части (цветоножка, цветоложе) и листовой части (чашелистики, лепестки, тычинки, пестики). Часть побега между цветком и прицветником называют цветоножкой (аналог междоузлия). цветоножка соединена со стеблем. Через цветоножку проходит сосудисто-волокнистые пучки для питания цветка и придания определенного положения в пространстве.

Если у цветков цветоножки нет, и они располагаются непосредственно на стебле, то цветок называются сидячими . Такие цветки характерны для семейства сложноцветные. Например, мать-и-мачеха, одуванчик, подсолнечник, осот, бодяк, ромашки.

Цветоножка заканчивается цветоложем, которое служит для прикрепления всех остальных частей цветка, соединяя их в единое целое.

Разросшееся цветоложе называется гипантий. Гипантий характерен для семейства Розоцветные. Гипантий может быть блюдцевидным, бокальчатым, выпуклым. Плод земляники – сочная, красная мякоть – разросшийся гипантий, красная мякоть шиповника – бокальчатое цветоложе – гипантий, белый стержень ягоды малины – гипантий.

Околоцветник представлен чашечкой и венчиком. Если у цветка присутствует и чашечка, и венчик, то околоцветник называется двойным. Если околоцветник состоит только из чашечки или из венчика, то называется простым.

Чашечка состоит из чашелистиков. Чашелистики происходят из обычных листьев, поэтому внешне похожи на зеленые листочки, выполняют защитную функцию – защищают бутон снаружи. Когда бутон раскрывается, чашелистики опадают. Могут участвовать в фотосинтезе, и отчасти питают цветок и даже плод. У груши и яблони чашелистики сохраняются на верхушке плодов.

Венчиком называется совокупность лепестков Их происхождение может быть как листовым, так и видоизменения тычинок. Лепестки это уплощенные и разросшиеся стерильные тычинки. Их роль: у энтомофилов яркий венчик служит для привлечения насекомых – опылителей, у ветроопыляемых растений венчик скромный. Лепестки маленькие, в виде чешуек - злаки. У осок венчика вообще нет. Цветок состоит только из пестика и тычинок.

К репродуктивным частям цветка относятся тычинки и пестики.

Тычинки . Представляют собой микроспорофиллы. Совокупность тычинок называется андроцей. (Andros – мужчина). Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Тычиночная нить придает определенное положение пыльнику, питает его, а в пыльнике образуется пыльца. Пыльник состоит из 4-х гнезд (микроспорангиев). Тычинки одного цветки могут различаться по форме или длине тычиночных нитей. Если все тычинки срастаются между собой, то такой андроцей называется однобратственным. Если одна из тычинок не срослась с остальными, то такой андроцей двубратственный. Если тычинки срастаются в несколько групп – многобратственный.

Плодолистики являются мегаспорофиллами. В типичном случае состоит из трех частей – завязи, столбика и рыльца. Иногда плодолистики называют карпеллами, указывая на то, что из них разовьется плод, или пестиком. Чаще под термином пестик понимают всю совокупность плодолистиков, находящихся в одном цветке т.е. гинецей

Пестик состоит из нижней расширенной части – завязи. В полости, образованной сросшимся плодолистиком, находятся семязачатки, а стенка образует плод. В верхней части пестика находится рыльце. У ветроопыляемых растений рыльце липкое, перистое, чтобы лучше воспринимать пыльцу. Прием пыльцы – функция рыльца. Между рыльцем и завязью находится столбик. У столбика может быть разный угол наклона, разная длина. Его роль – придать определенное положение рыльцу (коадаптация к опылению).

У некоторых растений столбика нет. Такое рыльце называют сидячим (у злаков). Сем. Мятликовые (Мятлик, пырей, тростник, тимофеевка).

В цветке может быть несколько пестиков. Количество плодолистиков и пестиков может не совпадать. Обычно у однодольных количество членов цветка кратно 3. (3, 6, 9) ландыш – 6. У двудольных – количество членов цветка кратно 4, а чаще – 5. Много тычинок считается, если их больше 10. Исключение – вороний глаз (Paris quadrifolia) семейства Лилейных – 4 чашелистика, 4 лепестка.

Иногда цветки не имеют или пестиков, или тычинок. Такие цветки называют однополые. Т.е. Однополые – цветки, в которых содержатся или только тычинки, или только пестики.

Если однополые цветки развиваются на одном и том же растении, то такие растения называются однодомными (береза, лещина).

Если тычиночные и пестичные цветки произрастают на разных особях, то растения называются двудомными. Например, все ивы: ветла = ива белая, верба, облепиха.

Цветки бывают бесполые = стерильные. Стерильные цветки нужны для привлечения опылителей. Ромашка – желтые цветки – плодущие, белые – бесплодные, василек синий – воронковидные – бесплодные.

Симметрия цветка. Если через цветок можно провести только одну плоскость симметрии, то эти цветки называются зигоморфными. Их много: сем. Бобовые = Fabaceae – клевер, люцерна. Сем. Губоцветные, или яснотковые = Laminaceae: мята, лаванда, шалфей, пустырник.

Если через цветок можно провести две и более осей симметрии, то такие цветки называются актиноморфными: лютик, все розоцветные, ландыш, медуница.

Части цветка могут срастаться. Если срослись чашелистики, то чашечка называется спайнолистная, или сростнолистная. Если срастаются лепестки, то венчик называется сростнолепестный, или спайнолепестный (ландыш).

Если околоцветник больше похож на чашечку, то околоцветник – простой, чашечковидный, например, манжетка.

Если простой околоцветник яркий, похож на лепестки, то называется простой венчиковидный (тюльпан – 3 наружных лепестка чашечки, 3 внутренних – венчик). Ландыш – околоцветник простой, венчиковидный, сростнолепестный.

Положение завязи. Завязь бывает верхняя, нижняя, полунижняя. В зависимости от формы цветоложа различают положение завязи – нижняя или верхняя.

Верхняя – это такая завязь, когда все члены цветка (тычинки, лепестки) прикрепляются к цветоложу под завязью. Например, тюльпан, ландыш, лютик, земляника, малина.

Нижняя – завязь, у которой все члены цветка прикрепляются к верхнему краю завязи. Например, сложноцветные: подсолнух, ромашки, васильки, Сем тыквенные: арбузы, дыни, кабачки, патиссоны.

Типы и эволюция гинецея . В зависимости от того, насколько тесно связаны плодолистики между собой, различают две группы гинецеев: апокарпный, если плодолистики свободны и ценокарпный, если плодолистики срослись.

Завязь состоит из 3-х плодолистиков, не сросшихся между собой (3 пестика). Где края плодолистиков срослись, – выделяют брюшной шов. Вдоль него располагается семязачаток. Такой гинецей называют апокарпным гинецеем.

Следующий шаг в эволюции – образование гинецея из сросшихся плодолистиков.

Синкарпный (сросшийся гинецей) биологическая выгода заключается в том, что семязачатки более надежно защищены от внешних воздействий. Гинецей трехгнездый – гнезд столько, сколько плодолистиков.

Паракарпный гинецей имеет общую для всех плодолистиков полость, образованную за счет расхождения швов плодолистиков. Одногнездый.

Лизикарпный гинецей возникает в результате растворения боковых стенок плодолистиков, Т.к. при этом краевые части плодолистиков с семязачатками не затронуты, то они формируют центральную колонку с семязачатками. Гинецей одногнездый. Характерен для первоцветных.