Цветок как генеративный орган растений #16 — BioBloger

Содержание

Строение цветка и его функции

Цветок – один из генеративных органов (наряду с плодами и семенами) покрытосеменных растений. С морфологической точки зрения цветок -видоизмененный‚ укороченный побег с ограниченным ростом. Часть стебля, лишенная листьев и несущая цветок, называется цветоножкой. Цветки, не имеющие цветоножки‚ – сидячие (волчье лыко).

Верхняя часть цветоножки – расширенное цветоложе. Оно может быть плоским, выпуклым или вогнутым. На нем располагаются околоцветник (чашечка и венчик), пестики или пестик и тычинки. Чашечка состоит из зеленых чашелистиков (вилоизмоненные листья), которые выполняют защитную функцию. Венчик представлен лепестками. Ярко окрашенные лепестки служат для привлечения насекомых-опылителей.

Женская часть цветка – пестик. Он находится в центре и состоит из рыльца, столбика и завязи. Сахаристая жидкость удерживает пыльцу на рыльце. Завязь защищает семяпочку, которая после оплодотворения образует семена. Пестик окружают тычинки, которые являются мужской частью цветка. Тычинка имеет тонкую тычиночную нить и пыльник, состоящий из двух соединенных связником пыльцевых мешков.

Схема строения цветка: 1 — цветоножка; 2 — цветоложе; 3 — чашелистик; 4 — лепесток; 5 — тычиночная нить; 6 — пыльник; 7 — рыльце пестика; 8 — столбик; 9 — завязь.

Цветки обоеполые содержат и тычинки, и пестики или пестик (розоцветные). Однополые цветки могут быть только тычиночные или только пестичные. У одноломных растений тычиночные и пестичные цветки располагаются на одном растении (огурец, кукуруза, береза), у двудомных – на разных(конопля, тополь, ива).

Цветки привлекают насекомых-опылителей крупными размерами, яркой окраской и нектаром (сахаристая жидкость, выделяемая нектарниками – железами, расположенными у основания лепестков).

Соцветия и их биологическое значение;

Часто на одной цветоножке может быть собрана в определенном порядке группа цветков, образующих соцветие. Встречаются различные типы соцветий.

Типы соцветий покрытосеменных

Названия Расположение цветков Примеры
Простые соцветия
Головка Сильно укорочена главная ось; цветки расположены тесно и кажутся сидячими Клевер
Зонтик Укороченная главная ось, ножки цветков выходят как бы из одной точки, и цветки располагаются куполообразной или в одной плоскости Вишня, лук
Кисть Удлиненная главная ось, на которой расположены одинаковой длины цветоножки с боковыми цветками Черемуха, наперстянка
Колос Сидячие цветки располагаются на главной удлиненной оси Подорожник
Корзинка Расширенный и утолщенный конец укороченной оси выпуклый, вогнутый или плоский; на нем располагаются мелкие сидячие цветки. Снаружи соцветие окружают зелёные прицветные листья – обвертка Подсолнечник, Василек
Початок Сидячие цветки располагаются на утолщенной мясистой главной оси Кукуруза, аир
Сережка В отличие от колоса и кисти имеет свисающую ось, на которой расположены боковые цветки Грецкий орех, Ива
Щиток Нижние краевые цветки имеют более длинные цветоножки, поэтому все цветки располагаются в одной плоскости Груша
Сложные соцветия
Сложный зонтик Боковые оси его заканчиваются не цветками, а простыми зонтиками – зонтичками. В основании общего зонтика прицветные листья образуют обвертка, у основания зонтичками они называются обверточки Морковь, Укроп, Борщевик
Метёлка или сложная кисть Главная длинная ось растет как кисть и ее боковые веточки — кисти Сирень, Мятлик
Сложный колос Главная ось моноподиальное ветвится на простые колосья(колоски) Пшеница, Рожь
Сложный щиток Главная ось представляет собой щиток, боковые оси – щитки или корзинки Тысячелистник, Рябина

Биологическое значение соцветий – повышение вероятности и эффективности опыления: мелкие цветы, собранные в соцветия, образуют большое количество пыльцы и удобны для опыления ветром, кроме того, ярко окрашенные соцветия лучше заметны насекомым.

Опыление и его способы

Опыление – это перенос созревшей пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Основной тип опыления у цветковых растений – перекрестное (пыльца цветка одного растения переносится на рыльце пестика цветка другой особи). Чаще оно происходит с помощью ветра или с участием насекомых. В перекрестном опылении могут также участвовать птицы и летучие мыши. У водных растений перенос пыльцы осуществляет вода. Ветроопыляемые растения (береза, орешник, рожь, кукуруза) имеют мелкие цветки с плохо развитым околоцветником или без него, свисающие пыльники на длинных тычиночных нитях, длинные пестики с широкими рыльцами для улавливания большого количества пыльцы. Пыльца легкая и образуется в большом количестве.

Насекомоопыляемые растения имеют крупные яркие цветки, иногда собранные в соцветия. Насекомых привлекает также сильный аромат некоторых цветков и выделяемый специальными железами нектар (сахаристая жидкость).

Самоопыление происходит в пределах одного цветка (обоеполые цветки) до его раскрытия (горох, фасоль) или же после раскрытия, если на одном растении образуются и мужские, и женские цветки. Оно является резервным способом опыления в тех случаях, когда из-за определенных условий не происходит перекрестное опыление.

Образование семян и плодов

Листостебельное растение является спорофитом. Пыльники – это микроспорангии. В результате мейотического деления их диплоидных клеток образуются гаплоидные микроспоры (пыльцевые зерна, пыльца).

«Прорастание» микроспоры происходит на материнском растении. Ее ядро делится митотически с образованием двух клеток: более крупной – вегетативной и мелкой – генеративной. Эти две клетки представляют мужской гаметофит. Генеративная клетка может делиться в пыльцевом зерне, образуя два спермия (мужские гаметы). У многих растений это деление происходит при попадании пыльцы на рыльце пестика. Вегетативная клетка далее не делитсяде образует пыльцевую трубку. Семяпочки завязи пестика являются макроспорангиями. Диплоидная клетка семяпочки в результате двух мейотических делений образует зародышевый мешок (женский гаметофит), состоящий из 8 клеток: по 3 гаплоидные клетки на полюсах (они называются синергидами); на одном из полюсов среди синергид находится крупная яйцеклетка; 2 клетки в центре, сливаясь, дают диплоидную центральную клетку.

Пыльцевая трубка прорастает по столбику пестика, проникает через пыльцевход в зародышевый мешок, и по ней спускаются два спермия. Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу‚ которая дает начало зародышу. Второй спермий сливается с диплоидной центральной клеткой – из триплоидной клетки развивается эндосперм. Способ оплолотворения был описан С. Г . Навашиным и получил название двойного оплодотворения.

Двойное оплодотворение

После двойного оплодотворения из семяпочки формируется семя (по числу семяпочек в завязи – количество семян). Тело зародыша (корешок, стебелек, семядоли, почечка) образуется в результате деления оплодотворенной яйцеклетки. Покровы семяпочки образуют кожицу семени. Из центральной клетки образуется эндосперм. Семядоли содержат запасные питательные вещества. Однодольные растения имеют одну семядолю (пшеница), двудольные – две семядоли (фасоль, яблоня).

Параллельно с развитием семени завязь преобразуется в зрелый плод. Стенки завязи образуют околоплодник. Такой плод называется истинным (горох, томат). В образовании плода могут участвовать разросшееся цветоложе‚ основания тычинок, лепестков и чашелистиков. Такие плоды называются ложными (шиповник, яблоко).

На плодах обычно сохраняется наружная кожица завязи. Она может давать различные выросты, шипы, волоски.

Плоды и их виды

Классификация плодов искусственна и строится на морфологических признаках.

Тип плода Название плода Примеры растений
По консистенции околоцветника По числу семян
Сухой Односемянный Семянка: семя не срастается с околоплодником Подсолнечник, Одуванчик
Орех: околоплодник жёсткий, деревянистый Лещина, дуб, гречиха
Зерновка: околоплодник срастается с семенной кожурой Пшеница, рожь
Многосемянный Боб: имеет две створки, внутри которых находятся семена Фасоль, горох, акация
Стручок: имеет две створки, но семена располагаются на перегородке плода Капуста, репа, редис, редька
Коробочка: семена созревают внутри и высыпаются через специальные отверстия Хлопчатник, Лен, табак, тюльпан, мак
Сочный Односемянный Костянка: семя находится внутри деревянистый околоцветника-косточки, окружённого мякотью Вишня, абрикос, черемуха
Многосемянный Ягода: мелкие семена находятся внутри мякоти плода, покрытого кожицей Смородина, виноград, томат

Плоды и семена распространяются ветром, водой, птицами, животными и человеком. Некоторые растения сами способны разбрасывать семена («бешеный огурец», бобовые). Разносимые ветром плоды и семена имеют специальные приспособления –выросты, волоски, «парашютики» (плоды клена, семена тополя и одуванчика). Животные и птицы непереваренные семена разносят с экскрементами. Животные переносят плоды и семена растений на шерсти, а человек – на одежде. Значительную роль в переносе отдельных плодов и семян играют транспортные средства.

Цветок и соцветия, плоды и семена

теория по биологии �� ботаника

Цветок

Цветок – сложная система органов полового размножения, которая представляет собой видоизмененный и укороченный побег.

Строение

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.

Читайте еще  Лучшие средства от клопов- рейтинг самых эффективных вариантов

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:

  1. Опыление ветром
  2. Опыление насекомыми
  3. Искусственное (пыльца специально переносится человеком)

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

  1. Снаружи семя покрыто семенной кожурой, которая защищает внутренние части семени от высыхания и механических повреждений. Семенная кожура развивается из покровов (интегумента) семяпочки.
  2. 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).
  3. 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).

Читайте еще  Лечение педикулеза у детей в домашних условиях- Средства для профилактики вшей

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).

Соцветия. Опыление. Оплодотворение и развитие семени

Соцветия. Опыление. Оплодотворение и развитие семени

Типы соцветий

Соцветия делят на простые и сложные. Простые соцветия имеют неразветвленную ось, в пазухах прицветников которой расположены одиночные цветки. По краям цветоложа размещаются листочки обвертки.

Опыление

Опыление: самоопыление и перекрестное опыление

Мужские половые клетки покрытосеменных находятся в пыльце, женские – в семенном зачатке. Чтобы произошло оплодотворение, необходимо, чтобы мужские половые клетки слились с женскими. Поэтому у покрытосеменных оплодотворению предшествует опыление.

Опыление – это процесс перенесения пыльцы на рыльце пестика. Опыление бывает естественное и искусственное. Естественное происходит в природе, искусственное – с помощью человека. Известно два основных вида опыления: самоопыление и перекрестное.

Самоопыление

При самоопылении пыльца цветка из тычинки попадает на рыльце того же самого цветка. Характерно для растений, которые имеют двуполые цветки. У некоторых растений при самоопылении семян не образуется (капуста, рожь, рис и др.). У большинства – формируются семена (горох, просо, ячмень, овес и т. п.). Самоопыление может происходить при неблагоприятных условиях, при нераскрытии цветка. Самоопыление ограничивает приспособленность растений к условиям существования, потомкам угрожает вырождение. Поэтому самоопыляющихся растений в природе очень мало. Самоопыление имеет значение в селекции растений при образовании чистых линий.

Перекрестное опыление

При перекрестном опылении пыльца из тычинки одного растения переносится на рыльце пестика другой. Характерен для большинства видов покрытосеменных. При перекрестном опылении возрастает возможность рекомбинации генетического материала, зародыш обогащается наследственной информацией от родительского организма. Происходит перекрестное опыление с помощью разных внешних факторов.

Анемогамия

Анемогамия (от греч. анемос – ветер, гамос – брак) – это опыление с помощью ветра. Характерна для 20 % всех покрытосеменных. У опыляемых ветром растений (береза, дуб, ольха, орешник, крапива, пырей, хмель, рожь) отсутствуют ярко окрашенные околоцветники и запах цветка. По размерам цветки мелкие, собраны в соцветия. Пыльники расположены на тонких длинных нитях. Пыльцы образуется большое количество (до 4 млн – в сережке орешника, до 50 млн – у кукурузы). При раскрытии пыльника с силой выталкивается наружу. Пыльца сухая, мелкая, легкая, гладкая. Легко переносится ветром на большие расстояния. Рыльца пестиков широкие или длинные, перистые. Выдвигаются из цветков, могут быть покрыты клейкой слизью. Опыляются ветром почти все злаки, осоки.

Часто опыляемые ветром растения растут на открытых местах и образуют заросли одного вида (ковыль, камыш и т. п.). Много видов опыляемых ветром растений цветут до распускания листвы (орешник) или одновременно (береза) ранней весной. Это способствует опылению.

Энтомогамия

Энтомогамия (от греч. энтомон – насекомое, гамос – брак) – это опыление растений с помощью насекомых (пчел, муравьев, бабочек, жуков, ос, шмелей, мух и т. п.). Характерна для более 80 % покрытосеменных, то есть подавляющего большинства. Цветки приспособлены к привлечению насекомых: имеют большие размеры или маленькие, но собраны в соцветия; есть запах; ярко окрашены; пыльцевые зерна имеют поверхность с выступами (шишковатую, с бугорками, иглистую и т. п.), могут быть покрыты клейкими веществами, что помогает цепляться к частям тела насекомых. Распространены белая и желтоватая окраска у цветков, так как эти цвета привлекают основных опылителей (пчел, некоторых жуков и бабочек). Растения с темной окраской (темно-коричневой, буроватой) привлекают преимущественно мух. Цветки могут быть наиболее ароматными во время полета насекомых, которые их опыляют. Например, вечером петуния, табак, жимолость пахнут сильнее, чем днем, так как опыляются ночными бабочками. Преобладающая часть цветков двуполые, но созревают пестик и пыльца неодновременно, что способствует предотвращению самоопыления.

В процессе эволюции, которая шла параллельно для растений и их опылителей, отдельные растения приспособились к опылению определенными насекомыми (например, клевер опыляют шмели). Насекомых в цветах привлекает питательная пыльца – нектар. Нектар вырабатывают почти все насекомоопыляемые растения. Это сахаристая жидкость, которая образуется в особых участках – нектарниках. Нектарники – это железистые образования, которые содержатся преимущественно в глубине цветка. Насекомые, которые получают нектар, вместе с тем опыляют растения. Пчелы перерабатывают собранный нектар в запасаемое вещество (мед).

Орнитогамия

Орнитогамия (от греч. орнитос – птица, гамос – брак) – это опыление растений с помощью птиц (колибри, нектарницы, медососы). Характерен для растений тропиков. Такие цветки ярко окрашены, выделяют большое количество нектара. Птицы, которые опыляют цветки, собирают нектар, находясь в воздухе над цветком.

Гидрогамия

Гидрогамия (от греч. гидро – вода, гамос – брак) – это опыление с помощью воды. Характерно для водяных растений (стрелолистов, валлиснерий, нимфей). Рыльце и пыльца таких растений имеют преимущественно нитевидную форму.

Зоогамия

Зоогамия (от греч. зоо – животное, гамос – брак) – это опыление с помощью животных (летучие мыши, лемуры, слизни, грызуны). Такие растения имеют крупные цветки, выделяют большое количество нектара. Опыляемые ночными животными растения цветут ночью.

Оплодотворение и развитие семени

Оплодотворение и развитие семени

Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прорастает пыльцевой трубкой сквозь поры в экзине. Пыльцевая трубка проходит через рыхлую ткань столбика и через пыльцевход проникает в зародышевый мешок. Прорастают одновременно несколько пыльцевых трубок, но проникает в зародышевый мешок лишь одна. Стенки зародышевого мешка ослизняются, что облегчает прохождение. Два спермия попадают по пыльцевой трубке в зародышевый мешок. Конец пыльцевой трубки лопается, спермин выходят, и происходит оплодотворение. Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, второй – ядро центральной клетки (вторичное диплоидное ядро). Такое оплодотворение называется двойным. Открыл его в 1898 году С. Г. Навашин.

Вследствие слияния спермия с яйцеклеткой образуется зигота, которая имеет диплоидный набор хромосом. Из зиготы развивается зародыш. При слиянии спермия с центральным ядром образуется триплоидный набор хромосом. Из этой клетки дальше развивается эндосперм (от греч. эндон – внутри, сперма – семена). Синергиды и антиподы дегенерируют. Эндосперм быстро заполняет зародышевый мешок. Сначала образуется большое количество ядер, которые потом отделяются клеточными перегородками. После накопления определенного количества питательных веществ начинает свое развитие зародыш.

Соцветие

Для опыления покрытосеменных важное значение имеет расположение их цветков на стеблях, способ их ветвления, порядок, в котором они раскрываются и формируют плоды. Одиночные цветки — примитивный признак покрытосеменных, они появились позже соцветий, в результате их редукции. Соцветие — это один или несколько рядом расположенных побегов, апикальные меристемы которых преобразуются в цветки.

  1. Повышение вероятности перекрёстного опыления отдельных цветков ветром или насекомыми.
  2. Неодновременное распускание цветков в соцветии приводит к меньшей зависимости опыления от погоды.
  3. Типы соцветий тесно связаны с типами соплодий, от них зависят способы распространения плодов и семян.

Даже у представителей одного рода растений соцветия часто значительно отличаются

Морфологические признаки соцветий

В описании соцветий используют ряд признаков, важнейшими из которых являются:

  • наличие и характер листьев. В зависимости от этого выделяют фрондозные , брактеозные и абрактеозные соцветия;
  • порядок ветвления осей. По этому признаку соцветия делят на простые и сложные ;

Различные классификации соцветий

  • способ нарастания осей. Он может быть моноподиальным и симподиальным . В случае моноподиального нарастания каждая ось формируется за счёт деятельности одной апикальной меристемы и, следовательно, является побегом одного порядка. Соцветия с такими осями называют рецемозными , моноподиальными или ботрическими (гроздь, кисть), например у пастушьей сумки и иван-чая. Если оси нарастают симподиально и являются составными, представляя собой совокупность побегов нескольких порядков, соцветия относят к симподиальным или цимозным (волна), например у картофеля и незабудки.
  • поведение апикальных меристем главного побега, паракладиев (боковые побеги с постоянной структурой, образующиеся в зоне обогащения основного побега, они входят в состав сложного соцветия) , а также центральных осей частных соцветий. У одних растений эти апикальные меристемы в конце концов расходуются на формирование верхушечного цветка, в этом случае соцветие относят к закрытым или определённым . Верхушечные цветки обычно опережают в развитии несколько нижележащих боковых, раскрываясь раньше их. Поэтому закрытые соцветия ещё называют верхоцветными . У других растений апикальные меристемы остаются в вегетативном состоянии, такие соцветия именуют открытыми или неопределёнными . В открытых соцветиях цветки распускаются последовательно снизу вверх ( актопетально ), поэтому их называют бокоцветными .

Эти признаки соцветий, как правило, не зависят друг от друга и поэтому могут встречаться в разнообразных сочетаниях. Но некоторые признаки взаимосвязаны. Например, цимозные соцветия как правило бывают сложными, моноподиальные — простыми, хотя среди последних встречаются и сложные. Симподиальные соцветия относятся к верхоцветковым, определённым или закрытым. Моноподиальные же — как к неопределённым, бокоцветным или открытым (ландыш, гиацинт, грушанка), так и к определённым, верхоцветковым или закрытым (колокольчики, толстянки, некоторые хохлатки).

Классификации соцветий по способу нарастания осей

Типы морфологической классификации соцветий

Существует два разных подхода к морфологической классификации соцветий:

  1. описательный , применяемый к соцветиям любого ранга;
  2. типологический , используемый для сопоставления одноранговых, гомологичных соцветий, главным образом симфлоресценций — объединённых соцветий, представляющих собой совокупность цветоносных зон побегов, ежегодно развивающихся из почек возобновления и, как правило, полностью отмирающих и опадающих после плодоношения.
Читайте еще  Белые грибы маринованные в банках на зиму- Как приготовить вкусно и быстро-

Описательная классификация соцветий

Описательная классификация широко используется при определении растений. В её основе лежат два признака: способ нарастания осей и степень их разветвлённости. Соответственно, выделяют рецемозные (моноподиальные) и цимозные (симподиальные) соцветия. В сложных соцветиях нередко сочетаются разные способы нарастания осей: главная ось моноподиальна, боковые — симподиальны. Такой комбинированный вариант называют тирсом или тирзусом .

Современная морфологическая описательная классификация соцветий выглядит следующим образом.

Вам будет интересно

Ткани растений — это не ошибка в написании. Шёлковые, бархатные, шерстяные, хлопковые, льняные — это…

Ботаника — это комплексный раздел биологии, изучающий растения. Как наука она появилась на базе практических…

Чтобы понять и запомнить строение цветка, сначала нужно получить представление о типах размножения растений и…

В ботанике листья – это вегетативные органы, части побега сосудистых растений. В норме они развиваются…

Соцветия растений, биологический смысл, простые и сложные соцветия

Цветки могут быть одиночными либо собранными в группы. Группа цветков, расположенная в определенном порядке на растении, называется соцветием. Почему у многих растений цветки собраны в соцветия?

Количество цветков в соцветиях может быть различно: от небольшого количества у большинства растений (в пределах десятка) до сотен, а у некоторых растений — до десятков тысяч (агавы, пальмы).

Такая особенность в строении нужна для эффективного опыления насекомыми или ветром. Когда цветки собраны в группы, насекомые-опылители могут быстрее перемещаться от одного цветка к другому, перенося пыльцу с тычинок на рыльце пестика. Также небольшие цветки, объединённые в соцветия, стают более заметными и привлекают ос, пчел, бабочек. У ветроопыляемых наличие такой конструкции повышает возможность оплодотворения, а также дают большее количество плодов, чем одиночные цветки.

Существуют различные типы соцветий, которые классифицируют по разным признакам, но чаще всего выделяют простые и сложные.

Простые соцветия

Простые — соцветия, где цветки находятся на основной оси, и ветвление не превышает второй порядок (примеры, черёмуха).

К простым относятся: кисть, щиток, колос, початок, сережка, зонтик, головка, корзинка.

Простые соцветия

Соцветие кисть — отдельные цветки, расположенные на удлиненной оси. Цветоножки каждого цветка имеют примерно одинаковую длину (резеда, люпин, черемуха, ландыш).

Щиток — у нижних цветков более длинные цветоножки, чем у верхних. Благодаря этому все цветки расположены почти в одной плоскости (груша).

Колос — на главной удлиненной оси находятся сидячие цветки. Простой колос характерный для многих видов подорожника, злаковых, вербена.

Початок отличается от колоса мясистой утолщенной осью, цветки лишены цветоножек, соцветие часто окружено листьями (кукуруза).

У сережки в отличие от кисти свисающая ось (ива, смородина), она достаточно длинная, с плотно расположенными цветками.

Зонтик — цветоножки отдельных цветов разной длины отходят от верхушки стебля, как спицы зонтика. Цветки располагаются в одной плоскости или куполообразно (лук, вишня).

Головка — на укороченной и расширенной главной оси находятся тесно сближенные цветки (клевер).

Самый специализированный вид простого соцветия — корзинка, которая встречается у растений семейства Сложноцветные.

Корзинка представляет собой множество мелких сидячих цветков, которые располагаются на укороченной и утолщенной блюдцеобразной оси. Снаружи корзинка имеет обвертку из одного или нескольких рядов прицветных листьев (подсолнечник, василек).

Сложные соцветия

Сложные соцветия состоят из нескольких простых соцветий, при этом ветвление идет выше второго порядка (примеры, пшеница, рожь).

В зависимости от вида нарастания и направления раскрывания цветков сложные соцветия делят на:

Рацемозные— с моноподиальным нарастанием осей, а раскрытие цветков начинается с основания, постепенно достигая верхушки (примеры, иван-чай).

Цимозные— с симподиальным нарастанием осей, при этом вырастают равнозначные оси, каждая из которых заканчивается цветком. Раскрытие цветка начинается с верхушки и заканчивается основанием (например, медуница).

Рацемозные

К сложным рацемозным относятся: двойные кисти, метелка, вильчатое соцветие, шишка.

Двойные кисти — характеризуются длинной основной осью, на которой расположены пазушные простые кисти. Встречаются у растений из семейства Мотыльковые. Сложный колос и зонтик являются разновидностями двойной кисти.

  • У сложного колоса на общей оси расположены простые колоски. Сложный колос характерный для пшеницы;
  • cложный зонтик — на боковых осях находятся простые зонтики (морковь, укроп).

Метелка имеет больше ответвлений, чем двойная кисть, а также нижние простые соцветия у них сильнее развиты, чем верхние (сирень, бирючина, виноград). На ветвящейся главной оси располагаются кисти либо простые колоски.

Есть и иные варианты этого соцветия. Если идет снижение числа простых соцветий в верхнем слое, метелка стает щитковидной (калина, бузина, рябина).

Сложные соцветия

Вильчатое соцветие — основная ось дает две супротивные ветви второго порядка (примеры, медуница, окопник).

Шишка — представляет собой плодовую часть и соцветие хвойных деревьев. Формируется из чешуек, которые расположены в виде колоса.

Цимозные

К сложным цимозным соцветиям относятся: дихиазии, монохазии, плейохазии, тирс.

Цимоиды — основная ось не прослеживается. Выделяют три типацымозных соцветий: дихазии, монохазии и плейохазии, что зависит от количества боковых ветвей, сменяющих исходную.

Дихиазные — имеют несколько осей, от которых отходят 2 оси следующего порядка. Новые оси формируются в верхней части исходной, приобретая вид ложных зонтиков.

Монохазии — из каждой исходной оси выходит лишь одна дочерняя. Когда соцветие отцветается, оно похоже на кисти или колосья. Среди монохазий есть извилины и завитки.

  • Завиток — основная ось с одним цветком дает ось другого порядка, а та третьего и так дальше. Примером служит соцветие незабудки.
  • извилины — при этом цветки высших порядков возникают поочередно то с одной стороны, то с другой в отношении к цветкам низших порядков (петуния).

Плейохазии характеризуются наличием одной материнской оси, которую сменяют мутовчатые ветви (пример, бузина).

Тирс — моноподиально нарастающая основная ось с прикрепленными соцветиями-цимоидами. Тирсы встречаются часто, типичные представители семейства Яснотковые, Бурачниковые.

Растения одного семейства могут иметь как простые, так и сложные соцветия. К примеру, для бобовых таковыми являются кисть или метелка.

По наличию и характеру прицветных листьев (прицветников) соцветия классифицируют на:

  1. Фрондозные — обладают прицветниками с достаточно развитыми пластинками (примеры, фуксия, вербейник, фиалка).
  2. Брактеозные — прицветники имеют вид чешуеобразных листьев (примеры, ландыш, вишня).
  3. Эбрактеозные — прицветники не развиты (примеры, представители семейства Капустные).

Что такое соцветие — виды, классификация и биологическое значение

Давайте определимся, что такое соцветие, какие бывают виды соцветий, почему они вообще образуются, какие известные растения относятся к тому или иному виду, какова их биологическая роль.

Что такое соцветие

Покрытосеменные характеризуются наличием цветка. Они могут быть расположены одиночно или собраны в соцветия.

Соцветие – часть побега, несущая группу цветков. Эта часть обычно четко отделяется от остального побега. Цветы в ней расположены в определенном порядке, классификация основана именно на этом признаке.

Виды соцветий — описание и примеры

Классификация соцветий в биологии основана на нескольких основополагающих признаках.

Трехцветная фиалка

По характеристикам прицветных листьев выделяют:

облиственные (фрондозные) — трехцветная фиалка, фуксия;

соцветия с чешуевидными листьями (брактеозные) — вишня, ландыш;

голые (эбрактеозные) – редис, икотник.

По разветвленности:

простое — представляет собой часть побега с цветками, расположенными в определенном порядке (черемуха, груша);

сложное — состоит из однотипных простых (рожь, петрушка).


По последовательности раскрывания венчиков:

рацемозные — раскрываются сначала венчики, расположенные у основания, затем те, что расположены выше (сирень, рябина);

цимозные — раскрываются первыми верхушечные цветки, позже – лежащие у основания (бузина, незабудка).

По типу поведения точки роста:

закрытые – верхушечная меристема образует верхушечный цветок;

открытые — верхушечная меристема остается в вегетативном состоянии.

Таблица «Основные типы соцветий»

Схема и изображение

Простые соцветия

У цветков, расположенных ниже, цветоножки длиннее, за счет этого все цветки располагаются в одной плоскости.

Цветоножки одинаковые по длине и расположены на длинной общей оси. Свисающую кисть называют сережкой.

Ландыш, люпин, черемуха, береза

У простого колоса цветки без цветоножки, расположены на центральной оси

Центральная ось, несущая сидячие цветки, утолщена. У початка часто сильно развиты крупные присоцветные листья с функцией защиты и привлечения опылителей.

Цветоножки отходят из верхушки стебля, цветки образуют плоскость или сферу.

Главная ось короткая и сильно утолщенная. На ней плотно расположены сидячие цветки.

Центральная ось разрастается, принимая форму блюдца, на ней плотно расположены мелкие цветки без цветоножек и венчиков, кроме наружного ряда, где венчики ярко выраженные.

Сложные соцветия

Длинная основная ось, на ней растут простые кисти. Разновидностями являются сложный зонтик и сложный колос

На общей оси расположены простые колоски.

Боковые оси несут простые зонтики.

У такого соцветия ответвлений больше, чем у двойной кисти, при этом нижние соцветия гораздо крупнее.

Сирень, виноград, рис

Султан или ложный колос

Представляет собой сжатую метелку.

От основной оси отходят две ветви второго порядка.

От основных осей отходят 2 оси последующего порядка

Монохазий — от одной материнской оси выходит одна дочерняя

Характерно симподиальное нарастание. Каждая предыдущая ось дает начало последующей.

От главной оси ответвляются поочередно оси, несущие по одному цветку.

От основной оси отходят мутовчатые ветви.

Биологическое значение соцветий

Растения в процессе эволюции вырабатывают разнообразные способы для выживаемости вида.

Это могут быть приспособления как вегетативные, так и генеративные. Появление соцветий является проявлением стратегии растений по увеличению количества семян и плодов, образующихся на одном побеге.

Эволюционно соцветия более выгодны для растений за счет повышения эффективности опыления и образования семян:

крупное соцветие легче заметят насекомые-опылители;

насекомое опылит большее количество цветков, так как расположены они близко друг другу;

большое количество цветков издает более сильный аромат, чем одиночный;

венчики в соцветии развиваются и раскрываются в определенной последовательности, таким образом увеличивается период цветения, увеличивая шансы на опыление;

увеличенное количество семян, образующихся из большого количества цветов.

Ссылка на основную публикацию