Репродуктивные органы

Репродуктивные органы обеспечивают половое размножение. К ним относят: цветок, семя и плод.

ЦВЕТОК

Цветок – это видоизмененный укороченный побег. Цветок служит для семенного размножения покрытосеменных растений.

Неправильный цветок (можно провести только одну ось симметрии) – горох, шалфей, клевер, акация, фиалка.

Правильный цветок (можно провести несколько осей симметрии) – тюльпан, колокольчик, вишня, яблоня, тыква, вьюнок.

Строение цветка

Цветоножка – часть стебля, лишенная листьев и несущая цветок. Цветки, не имеющие цветоножки, называются сидячими (волчье лыко).

Цветоложе – расширенная часть цветоножки. На цветоложе располагаются: околоцветник (чашечка и венчик), пестики или пестик и тычинки.

Чашечка образована зелеными чашелистиками, а венчик – окрашенными лепестками. Ярко окрашенные лепестки служат для привлечения насекомых-опылителей.

Двойной околоцветник (имеется чашечка и венчик) – яблоня, груша, белая акация, колокольчик, картофель.

Простой околоцветник (имеется или чашечка, или венчик). Простой венчиковидный цветок у тюльпана, лилии. Простой чашечковидный цветок у свеклы, конопли.

Пестик – женская часть цветка. Он находится в центре цветка и состоит из рыльца, столбика и завязи. Если столбик отсутствует, такой пестик называют сидячим (мак). В завязи пестика расположены семязачатки (семяпочки).

Тычинки – мужская часть цветка. Они окружают пестик. Тычинка имеет тычиночную нить и пыльник, состоящий из двух пыльцевых мешков. В пыльниках образуется пыльца.

Рис. 18. Схема строения цветка

1 – цветоножка;

2 – цветоложе;

3 – чашелистик;

4 – лепесток;

5 – тычиночная нить;

6 – пыльник;

7 – рыльце пестика;

8 – столбик;

9 – завязь.

Различают обоеполые и однополые цветки.

Обоеполые цветки содержат и тычинки, и пестики (картофель, тюльпан, яблоня, груша). Однополые цветки могут быть тычиночные или пестичные. У однодомных растений тычиночные и пестичные цветки располагаются на одном растении (тыква, огурец, кукуруза, лещина), у двудомных – на разных (конопля, тополь, ива, облепиха).

Соцветие – собранная в определенном порядке группа цветков на одной цветоножке. Различают простые и сложные соцветия. Простые соцветия имеют одну ось, на которой располагаются цветки. У сложных соцветий от главной оси отходят оси второго порядка, на которых располагаются цветки.

Рис. 19. Типы соцветий покрытосеменных растений

1 – кисть; 2 – простой колос; 3 – початок; 4 – корзинка; 5 – зонтик; 6 – головка; 7 – щиток; 8 – сложный зонтик; 9 – метелка.

Простые соцветия:

Кисть. Удлиненная главная ось, к которой прикреплены боковые цветки при помощи цветоножек одинаковой длины. Представители: белая акация, черемуха, ландыш, пастушья сумка, люпин, донник, капуста.

Простой колос. Сидячие цветки располагаются на главной удлиненной оси (подорожник, ятрышник).

Початок. Сидячие цветки располагаются на главной удлиненной сильно утолщенной оси (кукуруза, калла).

Корзинка. Мелкие сидячие цветки располагаются на главной расширенной и утолщенной оси. Снаружи соцветие окружают зеленые листья – обертка. Представители: подсолнечник, одуванчик, мать-и-мачеха, календула, ромашка, астра, василек, маргаритка.

Головка. Сильно укороченная утолщенная главная ось, на ней расположены сидячие цветки (клевер).

Простой зонтик. Укороченная главная ось, ножки цветков выходят из одной точки, цветки располагаются куполообразно или в одной плоскости (вишня, примула).

Щиток. Цветки располагаются в одной плоскости. Цветоножки имеют разную длину и отходят от разных точек главной оси. Представители: груша, спирея, яблоня.

Сложные соцветия:

Сложная кисть (Метелка). От главной удлиненной оси соцветия отходят простые кисти (сирень, овес, мятлик, тростник).

Сложный зонтик. От главной оси соцветия отходят простые зонтики (укроп, морковь, петрушка, борщевик).

Сложный колос. От главной удлиненной оси соцветия отходят простые колоски (рожь, пшеница, пырей).

Биологическое значение соцветий – повышение вероятности и эффективности опыления. Мелкие цветы ветроопыляемых растений, собранные в соцветия, образуют большое количество пыльцы. Ярко окрашенные соцветия лучше заметны насекомым.

Опыление – это перенос созревшей пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают самоопыление и перекрестное опыление.

Самоопыление – пыльца переносится на рыльце пестика того же цветка (пшеница, рис, овес, ячмень, горох, фасоль, фиалка).

Перекрестное опыление – пыльца цветка одного растения переносится на рыльце пестика цветка другого растения. Перекрестное опыление может осуществляться:

Насекомыми (энтомофилия) – яблоня, слива, вишня, мак, тюльпаны, акация, клевер, тыква, розы, ландыш, черемуха, львиный зев. Насекомоопыляемые растения имеют крупные яркие цветки или соцветия. Насекомых привлекает также сильный аромат цветков и выделяемый специальными железами нектар.

Ветром (анемофилия) – осока, рожь, пырей, райграс, ольха, орешник (лещина), дуб, береза, тополь. Ветроопыляемые растения имеют мелкие цветки, свисающие пыльники на длинных тычиночных нитях, длинные пестики с широкими рыльцами для улавливания пыльцы. Пыльца легкая и образуется в большом количестве.

Птицами (орнитофилия).

Водой (гидрофилия) – элодея.

Млекопитающими (териофилия).

Летучими мышами (хироптерофилия) – агава.

Половое размножение покрытосеменных

Листостебельное растение является спорофитом. Орган полового размножения – цветок.

Тычинки – мужская часть цветка. Тычинка имеет тычиночную нить и пыльник, состоящий из двух пыльцевых мешков. Пыльцевой мешок – это микроспорангий. В нем диплоидные клетки – микроспороциты – делятся мейозом и образуются гаплоидные микроспоры. Микроспора делится митотически с образованием двух клеток: более крупной – вегетативной, и мелкой – генеративной. Вегетативная и генеративная клетки покрыты двумя оболочками: наружной – экзина, внутренней – интина. Эта структура представляет собой пыльцевое зерно (пыльцу) – мужской гаметофит. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (мужские гаметы). У однодольных растений это деление происходит в пыльцевом зерне, которое находится еще в пыльнике. У двудольных – при попадании пыльцы на рыльце пестика. Вегетативная клетка образует пыльцевую трубку.

Пестик – женская часть цветка. В завязи пестика расположены семязачатки (семяпочки). Семяпочки завязи пестика являются мегаспорангиями (макроспорангиями). Центральная часть семязачатка – нуцеллус – защищен покровами семязачатка. Покровы на верхушке не срастаются и образуют узкий канал – пыльцевход. В нуцеллусе семяпочки около пыльцевхода располагается диплоидная клетка – мегаспороцит (макроспороцит). Мегаспороцит делится мейозом, в результате образуются четыре гаплоидные мегаспоры (макроспоры), три из которых вскоре погибают. Четвертая мегаспора делится три раза митозом и образует восьмиядерный (восьмиклеточный) зародышевый мешок – женский гаметофит. У каждого полюса зародышевого мешка располагаются по четыре гаплоидные ядра. Затем по одному ядру отходит в центр мешка (эти ядра называют полярными). Полярные ядра сливаются, образуя одно диплоидное центральное ядро. На полюсе у пыльцевхода остаются яйцеклетка и две синергиды. На противоположном полюсе располагаются три клетки – антиподы.