Глава 7 Розмноження, ріст та розвиток квіткових рослин

Рослини, як і всі живі організми, народжуються, живуть і помирають. Щоб той чи інший вид існував потрібне розмноження. При знайомстві з іншими групами рослинних організмів, ми зазначали, що в їх життєвому циклі можна добре розрізнити чергування двох поколінь: гаметофіта - з гаплоїдним набором і спорофіта - з диполоїдним набором хромосом в клітинах. Причому, в житті у більшості водоростей переважають організми з гаплоїдним набором хромосом. З виходом на сушу переважаючим стає спорофіт. Лише у мохів ще домінує гаметофіт.

Еволюція розмноження рослин йшла по шляху збільшення надійності запліднення, максимального захисту зародка, що розвивається, від несприятливих умов оточуючого середовища, а у насінних рослин він має ще й запас поживних речовин. У квіткових рослин це виражено найбільш чітко. Утворення гамет, запліднення, формуваня насіння та плоду в них відбувається в спеціальному органі - квітці, яка надійно забезпечує розмноження покритонасінних. Квітка, можливо, стала одним з вирішальних факторів в завоюванні квітковими рослинами суші і частково дозволила освоїти також і водні місця існування.

7.1. Будова квітки.

Квітка - це видозмінений пагін. Вона э своєрідною “посудиною”, що вміщує в собі насінні зачатки, які після запліднення розвиваються в насіння. Загальна схема квітки представлена на рис. 57.

Рис. 57. Будова квітки (схема).

Квітки можуть бути поодинокі або зібрані в суцвіття. Ніжка квітки так і називається - квітконіжка. Квітка, як і пагін, має вузли і міжвузля, тільки вузли тут дуже зближені і міжвузля короткі. Квітконіжка переходить у вкорочену вісь квітки - квітколоже. Воно ширше квітконіжки і характеризується слабко розвиненими міжвузлями. На вузлах квітколожа розташовуються всі частини квітки: чашолистки, пелюстки, тичинки та маточки.

Чашолистки та пелюстки за своєю структурою дуже схожі на листки і утворюють оцвітину. В сукупності чашолистки утворюють чашечку квітки (латинська назва - calyx) і вона звичайно зелена, а пелюстки, що утворюють віночок (латинська назва - corolla), можуть мати різне забарвлення. В процесі еволюції чашолистки можуть зростатися, утворюючи зрослолисту чашечку. Якщо чашолистки залишаються вільними, то така чашечка називається вільнолистою.В інших випадках, особливо в щільних суцвіттях, чашечка зникає або перетворюється в пристосування до польоту. Чашолистки захищають квітку, особливо до її розпускання (в бутоні), а якщо вони зелені, то можуть додатково і фотосинтезувати. Нерідко чашолистки стають схожі на пелюстки і виконують їх функцію, як у калюжниці, анемони. Вони можуть служити опорою віночку і захищати плід, а також брати участь у поширенні насіння (різні пристосування до польоту). Різноманітність функцій обумовила їх чисельні видозміни.

Чашолистки походять від листків. Походження пелюсток інше, ніж чашолистків. Більшість ботаніків вважає, що вони у багатьох випадках походять від тичинок. Так у жовтецевих, гвоздикових, макових, кактусових, розових і багатьох інших дуже добре видно перехід від тичинок до пелюсток. Часто такий перехід можна спостерігати як відхилення від нормального розвитку. Таким шляхом виникає махровість квіток у троянд, японської вишні, гвоздики та інших. Хоча у деяких більш просто організованих квіткових, наприклад у магнолієвих та півонії, пелюстки походять від чашолистків. Таким чином, пелюстки походять частково від тичинок, а частково від чашолистків. Вони можуть зростатися, тоді утворюється зрослопелюстковий віночок. Віночок, у якого пелюстки вільні, носить назву вільнопелюсткового. Коли в квітці є і чашечка і віночок, то таку оцвітину називають подвійною. Якщо віночок або чашечка відсутні, то кажуть, що оцвітина проста (рис.58).

Рис. 58. Квітки з простою (зліва) та подвійною (зправа) оцвітиною.

Тичинки у сукупності утворюють андроцей (від грецьк. androecium - “дім чоловіка”). Майже у всіх квіткових рослин вони складаються з тонкого “стебельця” - тичинкової нитки та пиляка, що поділений на дві половинки. Пиляк містить чотири мікроспорангії, або пилкових мішки.

Плодолистки, або карпели, разом складають гінецей (від грецьк. gynoe- cium - “дім жінки”). Квітка може містити один або декілька плодолистків, які повністю, або частково зрослися. Сукупність зрослих плодолистків частіше називають маточкою (рис.59).

Рис. 59. Будова маточки: 1 – приймочка; 2 – стовпчик; 3 – зав`язь.

У більшості квіток маточки поділяються на нижню частину – зав`язь, яка містить насінні зачатки, і верхню частину – приймочку, яка вловлює пилок. Зав`язь та приймочка з`єднуються більш або менш довгим стовпчиком.

При наявності загальних структур – чашолистків, пелюсток, тичинок та маточки - поміж квіток різних рослин існують і великі відмінності. Так квітки, що мають і тичинки і маточки називають двостатевими. Якщо є тільки тичинки або тільки маточки, то тоді квітки називають одностатевими. Одностатеві квітки можуть бути або тичинковими – чоловічими, або маточковими - жіночими. Якщо тичинкові та маточкові квітки знаходяться на одній рослині (кукурудза, дуб, огірки), то такі рослини називають однодомними, а якщо на різних (верба, тополя, обліпиха) - дводомними.

Нарешті, квітки можуть мати різну симетрію. Якщо пелюстки віночка однакові і віддалені від центра квітки на однакову відстань, а через квітку можна провести багато осей симетрії, то такі квітки називають актиноморфними (від грецьк. actinos - зірка). У випадку, коли один або більше елементів відрізняються і можна провести лише одну вісь симетрії, то такі квітки називають зигоморфними (від грецьк. zeugos - пара + morphe - форма).

Квітки багатьох покритонасінних мають особливі залозки - нектарники, які виділяють цукристу рідину - нектар. Нектарники почали вивчати з часів К. Ліннея, який і запропонував термін nectarium. По-грецьки “нектар” – напій богів, що дарує безсмертя та вічну юність. Нектар служить їжею для багатьох комах, у тому числі і для бджіл, які переробляють його в мед, що має цінні лікувальні властивості. Нектар деяких тропічних видів рослин приваблює і птахів. Це колібрі, нектарниці, медососи, білоочки, квіткарниці. Добуваючи нектар та пилок, тварини здійснюють перехресне запилення квіток.

Однак нектарники виконують і інші функції. В дослідах встановлено, що нектар використовується і самою квіт- кою для регулювання процесів заплід-

нення, розвитку зав`язі, насіння та плоду. Нектар має також і протимікробну дію, що мабуть і обумовлює лікувальні влистивості меду.

За своїм розташуванням, будовою, розмірами нектарники бувають дуже різноманітні. В основному вони розташовані на пелюстках (у жовтеців, купальниць, орликів, тощо); на чашолистках (у липових, мальвових, настурцієвих, тощо); на квітколожі або зав`язі та її стовпчику (у яблуні, сливи, ожини, айви, суниць, граната, крушини та інших). В деяких випадках залозки можуть бути зовсім відсутні і тоді нектар виділяють різні частини квітки. Наприклад у магнолії, жасмину, оливки нектар виділяється стінками зав`язі, а у квіток чаю пелюстками і основою тичинкових ниток.