Глава 6 цветение цветок - орган семенного размножения растений

Процесс онтогенеза семенного растения состоит из ряда ооспедовательно наступающих возрастных периодов или этапов: эмбрио­нального, ювенильного, виргинального, генеративного и старости.

Эмбриональный период начинается на материнском растении с образованием зиготы, из которой образуется зародыш семени. Для зародыша характерно гетеротрофное питание.

Ювенильный период начинается с прорастания семени; происходит закрепление растения в определенном месте; появляется осе вой облиственный побег, листья которого обычно отличаются ОТ листьев взрослого растения. Происходит переход к автотрофному питанию.

Виргинальный период характеризуется образованием типичных для взрослого растения листьев, сильным ростом вегетативных органов, но растения не способны к образованию генеративных органов.

Генеративный период характеризуется способностью растений к образованию, помимо вегетативных, генеративных органов: у голосе­менных растений — микро- и мегастробилов (т. е. мужских колосков и женских шишечек); у покрытосеменных — цветков с последующим образованием после опыления и оплодотворения семян, плодов. Гене­ративный этап в онтогенезе растений одновременно является эмбриональным этапом для его семенного потомства.

Период старения характеризуется ослаблением вегетативного роста, постепенным затуханием генеративных процессов и завершается гибелью растения.

Приобретение растением способности к формированию генеративных органов связано с превращением вегетативных апикальных меристем в репродуктивные, которые формируют зачатки цветков, и это оз­начает вступление растения в возраст половой зрелости.

Половой процесс у растений включает несколько последователь­ных этапов: подготовку к нему; образование половых клеток — гамет; оплодотворение; развитие зародыша.

У однолетних растений цветки и семена образуются в год прорас­тания семян, у многолетних травянистых растений — в год образова­ния надземных побегов, у древесных же растений переход к первому цветению происходит после нескольких лет вегетативного роста (бере­за — 20 — 30 лет; дуб — 40 — 50 лет).

Переход растения к цветению определяется генотипом и зависит от почвенно-грунтовых условий, фотопериодической реакции растений (т. е. соотношения длины дня и ночи).

По типу фотопериодической реакции растения чаще всего делят на 3 группы: длиннодневные — не нуждающиеся в темноте для пере­хода к цветению; короткодневные — зацветают только при бессветном промежутке суток; нейтральные — не обладающие фотопериоди­ческой зависимостью.

Перестройка вегетативных апикальных меристем в репродуктив­ные, которые формируют зачатки цветков, соцветий, осуществляется у разных видов древесных растений в разное время года (весной, ле­том, осенью).

Происхождение, функции и морфология цветка

Цветок представляет собой укороченный неразветвленный побег. Он служит для образования спор и гамет, для опыления и полового процесса, после которого образуются семена и плоды.

Листья, в пазухах которых находится цветок, называются крою­щими, или прицветниками

Хорошо развитый цветок состоит из цветоножки, цветоложа, ча­шечки и венчика, тычинок, или андроцея, и пестиков (гинецея).

Цветоножка имеет стеблевое происхождение и служит для при­крепления цветка к стеблю. В том случае, когда на ней прикреплено соцветие, она называется цветоносом. Иногда цветоножка не развива­ется, тогда цветок называется сидячим (некоторые клевера, астровые).

Цветоложе — это верхняя расширенная часть цветоножки, служит для прикрепления всех остальных частей цветка. Оно может быть плос­кое (клен остролистный), выпуклое (малина), вытянутое (гравилат) или вогнутое (роза, черемуха).

Чашечка и венчик составляют околоцветник, или покровы цветка. Околоцветник защищает собственно цветок (тычинки и пестики) от внешних неблагоприятных воздействий и выполняет вспомогательную функцию при опылении, привлекая насекомых-опылителей. Чашечка состоит из зеленых свободных или сросшихся чашелистиков, которые представляют собой видоизмененные листья побега.

Венчик состоит из свободных или сросшихся, окрашенных в раз­ные цвета лепестков. Форма, величина и окраска лепестков венчика очень разнообразны.

Если все лепестки венчика одинакового размера и формы и рас­положены симметрично (расходятся из центра наподобие лучей), то венчик и цветок называются правильными, или актиноморфными. Че­рез такой цветок можно провести несколько плоскостей симметрии (черемуха, яблоня). Неправильным, или зигоморфным, называется цве­ток, через который можно провести только одну плоскость симметрии. Лепестки венчика у него различны по форме и величине (белая ака­ция, фиалка). Цветки, через которые нельзя провести ни одной плоско­сти симметрии, называются асимметричными (валериана).

73

Тычинки в совокупности образуют андроцей цветка (от греческо­го слова «андрос» — мужчина). Число их в цветке различно: от одной до нескольких десятков (у злаков — 3, у бобов — 10).

Каждая тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник состоит из двух продольных половинок, связанных друг с другом связ­ником. Каждая половинка пыльника обычно разделена на 2 пыльце­вых гнезда. В пыльниках образуется пыльца, служащая для опыления. Количество пыльцевых зерен колеблется от нескольких десятков до многих тысяч. Каждая пылинка имеет две оболочки — внутреннюю тонкую (интину) и наружную толстую (экзину). Экзина часто окрашена в различные цвета и имеет различные неровности в виде шипиков, бу­горков, сеточек и т. д. Размер (от 5 до 150 мкм) и форма пыльцы очень разнообразна и характерна для разных растений.

Цветоноп Цветоножка

в различные цвета и имеет различные неровности в виде шипиков, бу­горков, сеточек и т. д. Размер (от 5 до 150 мкм) и форма пыльцы очень разнообразна и характерна для разных растений.

Пестики одного цветка в совокупности составляют гинецей. Каж­дый пестик образуется в результате срастания одного или нескольких плодолистиков. Если пестик образован одним плодолистиком, гинецей называют простым, или апокарпным; если несколькими — сложным, или ценокарпным.

Пестики могут иметь самую разнообразную форму, но почти в каждом из них выделяются завязь, столбик и рыльце.

Завязь — это нижняя расширенная, полая внутри часть пестика, над ней возвышается тонкая часть пестика — столбик, заканчивающий­ся рыльцем. Рыльце приспособлено для удержания и улавливания пыльцы.

Внутри завязи образуются семязачатки (семяпочки). То место, где семязачаток прикрепляется к стенке завязи, называется семяносным, или плацентой. К плаценте семязачатки прикрепляются с помощью семяножки. Место прикрепления семязачатка и семяножки называет­ся рубчиком.

Семязачаток представляет собой овальной формы многоклеточное тело — нуцеллус с 1 или 2 покровами (интегументами). Покровы не срастаются в верхней части, образуя пыльцевход, или микропиле. Часть семязачатка, противоположная пыльцевходу, называется халазой. Чис­ло семязачатков в завязи различно в зависимости от вида растения — от одного до нескольких тысяч. После процесса оплодотворения из них образуются семена растений, а завязь превращается в плод.

Тычиночные соцветия Пестичнве соцветия

Рис. 19. Соцветия и цветки ивы (двудомное растение)

Цветки, в которых представлены тычинки и пестики, называются обоеполыми; если представлены только тычинки или только пести­ки — однополыми, тычиночными (мужскими) и пестичными (женскими). Растения с однополыми цветками, находящимися на одном и том же растении (особи), называются однодомными (береза, дуб, лещина, куку­руза); на разных растениях — двудомными (тополь, ива, конопля), у них мужские и женские цветки находятся на разных экземплярах.

У многих растений наряду с обоеполыми цветками бывают и одно­полые, такие растения называются многодомными (клен, ясень).