Генеративные органы. Морфология цветка, соцветий, плодов.

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.