Что такое лепестки венчика у цветка. Тайны цветка: что такое венчик, чашечка и тычинка? Растения однодомные и двудомные
Цветок - сложная система органов, обеспечивающая семенное размножение у цветковых растений. Появление цветка в процессе эволюции - ароморфоз, обусловивший широкое распространение на Земле покрытосеменных, или цветковых, растений.
Функции цветка :
- образование тычинок с пыльцевыми зернами плодолистиков (пестиков) с семяпочками;
- опыление;
- сложные процессы оплодотворения;
- формирование семени и плода.
Цветок - это укороченный видоизмененный и ограниченный в росте побег, несущий околоцветник, тычинки, плодолистики (пестики). Строение цветков у всех цветковых растений сходно, а форма - разнообразна. В этом проявляется идиоадаптация - приспособление к различным способам опыления.
Наружное строение цветка
Цветком заканчивается главный стебель или боковые. Безлистная часть стебля под цветком называется цветоножкой . У сидячих цветков цветоножка отсутствует либо сильно укорочена. Цветоножка переходит в укороченную ось цветка, его стеблевую часть - цветоложе . Форма цветоложа может быть удлиненной, выпуклой, плоской, вогнутой. На цветоложе располагаются все части цветка: чашелистики и лепестки, тычинки и пестик (пестики).
Чашелистики и лепестки вместе составляют околоцветник . Чашелистики обычно защищают от повреждений цветок, особенно бутон, но могут выполнять и другие функции. В зеленых чашелистиках, содержащих хлоропласты, происходит фотосинтез. У некоторых растений (тюльпан, ветреница) они становятся лепестковидными и выполняют функции лепестков; могут служить для защиты развивающихся плодов, для их распространения.
Произошли чашелистики из верховых вегетативных листьев. Доказательством этого является их морфологическое сходство с листьями, четко, выраженное у некоторых растений (пион), и спиральное расположение. Совокупность чашелистиков образует чашечку, которая бывает либо раздельнолистной, либо сростнолистной.
Лепестки выполняют функции привлечения опылителей и содействия успешному опылению. Происхождение лепестков двоякое: у одних растений - это видоизмененные тычинки. Такие лепестки у кувшинки, а также у представителей семейств лютиковых, гвоздичных, маковых и др. Другая группа растений имеет лепестки, как и чашелистики, листового происхождения (пион, магнолиевые).
Совокупность лепестков цветка называется венчиком . Размеры, строение, окраска венчика разнообразны, что связано с биологией опыления. У ветроопыляемых растений венчик либо недоразвит, либо отсутствует. Лепестки могут срастаться краями, образуя скоростнолепестной венчик (вьюнок, петуния). В процессе эволюции такой венчик произошел от свободнолепестного.
При наличии в цветке чашечки и венчика околоцветник называется двойным. Если лепестков нет либо разница между ними неясно выражена, околоцветник называется простым. Простой околоцветник может быть либо венчиковидным с яркой окраской - у тюльпанов, лилий, ландышей, либо чашечковидным, зеленого цвета - у конопли, лебеды, крапивы. Цветки без околоцветника называются голыми - у осоки, ивы.
Внутри околоцветника ближе к лепесткам располагаются тычинки . Число их различно: от одной до десятка и более. В процессе эволюции тычинка дифференцировалась на тычиночную нить и пыльник. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных продолжением тычиночной нити. В каждой половинке пыльника по два спорангия, их называют гнездами пыльника, или пыльцевыми мешками.
Гнезда заполнены тканью из первичных спорогенных клеток. В результате ряда последовательных митозов из первичных спорогенных клеток образуется множество материнских клеток - микроспор. Затем материнские клетки делятся мейотически, образуя тетрады гаплоидных микроспор. Каждая такая микроспора превращается в пыльцевое зерно. Для этого она увеличивается в размерах и покрывается двойной оболочкой: наружной (экзиной) и внутренней (интиной). Наружная оболочка благодаря основному ее компоненту - спорополленину - характеризуется высокой стойкостью: не растворяется в кислотах и щелочах, выдерживает температуру до 300°С, сохраняется миллионы лет в геологических отложениях.
Внутри пыльцевого зерна формируется мужской гаметофит: гаплоидная микроспора делится митотически, образуя более крупную клетку-трубку (вегетативную) и в ней -маленькую генеративную клетку. Генеративная клетка делится еще раз митотически на две мужские гаметы - спермии.
Внутреннюю часть цветка занимают пестики . Количество их бывает от одного до десятка и более. Каждый пестик образован одним или многими сросшимися плодолистиками.
В нижней части пестика - завязи - находятся семязачатки (семяпочки). Из верхней его части в процессе эволюции образуется столбик, приподнимающий рыльце над пестиком. При отсутствии столбика рыльце называется сидячим. Завязь может быть верхняя, если она располагается на плоском или выпуклом цветоложе, а все остальные части цветка прикрепляются под пестиком. У цветков с нижней завязью вогнутое цветоложе срастается с ее стенкой, околоцветник и тычинки прикрепляются над пестиком.
У завязи пестика находится полость - гнездо. Различают одно-, и многогнездную завязи. Многогнездная завязь образуется в результате срастания нескольких плодолистиков. Количество гнезд равно числу сросшихся плодолистиков. В каждом гнезде на стенках завязи формируются семязачатки (семяпочки), либо сидячие, либо на семяножках. Их бывает от одного (слива, вишня) до нескольких тысяч (мак, орхидные).
Строение семязачатка (семяпочки)
При анатомическом исследовании семяпочки различаются следующие составные части:
- Семяножка;
- нуцеллус;
- покровы;
- микропиле;
- зародышевый мешок.
По семяножке в зародышевый мешок поступают питательные вещества и ею семяпочка крепится в завязи. Нуцеллус семяпочки - это паренхиматическая питающая и защитная для мегаспор ткань. Снаружи нуцеллус одет одним или двумя покровами (интегументами). Они покрывают нуцеллус не сплошь. Чаще сверху семяпочки они не соединяются и образуют небольшое отверстие, которое называется микропиле , или пыльцевход.
Самую внутреннюю часть семяпочки занимает зародышевый мешок , который у покрытосеменных представляет собой женский гаметофит.
Семязачаток (семяпочка) состоит из макроспорангия и окружающего его покрова. В макроспорангии закладывается одна материнская клетка, из которой путем мейоза образуется тетрада гаплоидных макроспор. Три из них отмирают и разрушаются, а четвертая (дающая начало женскому гаметофиту) макроспора сильно вытягивается в длину, одновременно ее гаплоидное ядро делится митотически. Дочерние ядра расходятся к разным полюсам удлиненной клетки.
Далее, каждое из образовавшихся ядер делится митотически еще дважды и образует по четыре гаплоидных ядра у разных полюсов клетки. Это уже зародышевый мешок, имеющий восемь гаплоидных ядер. Затем от каждой из двух четверок ядер по одному направляются к центру зародышевого мешка, где они сливаются, образуя вторичное диплоидное ядро.
После этого в цитоплазме зародышевого мешка возникают клеточные перегородки между ядрами и он становится семиклеточным.
У одного из полюсов зародышевого мешка размещается яйцевой аппарат, состоящий из более крупной яйцеклетки и двух вспомогательных клеток. У противоположного полюса - три клетки-антипода. Все шесть клеток гаплоидны. В центре находится диплоидная клетка со вторичным ядром.
У большинства растений цветки имеют тычинки и пестики и называются обоеполыми. Бывают цветки и однополыми: тычиночные (мужские) либо пестичные (женские). Мужские и женские цветки могут располагаться на одной особи, такое растение называют однодомным (огурец, кукуруза, дуб, береза), а если на разных особях - двудомным (конопля, ива, тополь). Однополые цветки и двудомные растения - это одно из приспособлений к перекрестному опылению.
Диаграммы и форумулы растений
Для краткого описания цветка пользуются диаграммами и формулами. Диаграмма - это схематическая проекция элементов цветка на плоскость, перпендикулярную к его оси. Все части цветка, прицветник и материнский побег обозначают определенными значками: чашелистики - фигурной скобкой, лепестки - круглой скобкой, тычинки - поперечным разрезом через пыльник, пестик - поперечным разрезом через завязь.
При составлении формулы цветка околоцветник обозначают буквой О, чашелистики - Ч, лепестки - Л, тычинки - Т, пестик - П. Число частей цветка обозначают цифрой, написанной у основания буквы. Если тычинок и пестиков больше 12, ставят значок - ∞. При срастании частей цветка соответствующие цифры берут в скобки. Верхнюю завязь обозначают горизонтальной чертой под числом, нижнюю - над числом пестиков.
Все венчики также делятся на правильные , или актиноморфные (corolla actinomorpha ) и неправильные , или зигоморфные (corolla zygomorpha ). Актиноморфный венчик также называется многосимметричным , так как через него можно провести несколько плоскостей симметрии. Зигоморфный венчик односимметричен , поскольку через него проходит лишь одна ось симметрии.
Форма венчика весьма разнообразна, среди прочих различают следующие формы венчиков:
- трубчатый венчик , образующийся при срастании лепестков почти по всей своей длине (подсолнечник однолетний);
- колокольчатый венчик , на протяжении большей части сросшийся в трубку, а затем разделяющийся на несколько лепестков (колокольчик рапунцель);
- воронковидный венчик , сходен с колокольчатым, в основании лепестки сросшиеся в трубку, а далее расходящиеся в разные стороны (табак обыкновенный);
- колесовидный венчик , лепестки которого имеют небольшую часть, сросшуюся в трубку, зев , и заметную свободную часть, отогнутую почти в одной плоскости, называемую отгибом (вероника дубравная);
- язычковый венчик , близкий к трубчатому, однако обладает отгибом из сросшихся лепестков, отходящим в сторону в виде язычка (цикорий обыкновенный);
- двугубый венчик , с отгибом, состоящим из двух неравных частей-губ (яснотка зеленчуковая);
- мотыльковый венчик , сростнолепестный зигоморфный венчик, 5 лепестков которого обладают собственными названиями и отличаются по размерам и форме (лядвенец рогатый);
- шпористый венчик , один или несколько лепестков которого имеют различной длины полость, называемую шпорцем (ангрекум полуторафутовый);
- крестовидный венчик , актиноморфный раздельнолепестный венчик, четыре лепестка которого отогнуты в одной плоскости, образуя «крест» (ярутка полевая);
- колпачковый венчик , калиптра , лепестки которого срастаются концами, а в основании свободны (виноград амурский).
Функции
Основной функцией венчика является защита генеративных органов цветка во время цветения. У большинства видов растений венчик является самой заметной частью цветка и служит также для привлечения насекомых-опылителей, необходимых для осуществления перекрёстного опыления .
Венчик в формуле цветка
В формуле цветка характеристика венчика ставится после указания на строение чашечки и обозначается буквами Co или C, рядом с которыми указывается количество лепестков, например: Co 5 - венчик из 5 свободных лепестков. Количество лепестков в сростнолепестном венчике берётся в скобки, например: Co (5) .
Напишите отзыв о статье "Венчик"
Литература
- Бекетов А. Н. Венчик, в ботанике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
- Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия . Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.
| Дубовый лист | Это заготовка статьи по ботанике . Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
| В данной статье или разделе имеется или внешних ссылок , но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок .
Утверждения, не , могут быть поставлены под сомнение и удалены. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники. |
Отрывок, характеризующий Венчик
Мне было очень стыдно чувствовать себя полной неумёхой, но желание побольше узнать было во сто крат сильнее любого стыда, поэтому я запрятала свою гордость как можно глубже и осторожно спросила:– А как же все эти потрясающие «реальности», которые мы сейчас здесь наблюдаем? Ведь это чья-то чужая, конкретная жизнь, и ты не создаёшь их так же, как ты создаёшь все свои миры?
– О, нет! – опять обрадовалась возможности что-то мне объяснить малышка. – Конечно же, нет! Это ведь просто прошлое, в котором все эти люди когда-то жили, и я всего лишь переношу нас с тобой туда.
– А Гарольд? Как же он всё это видит?
– О, ему легко! Он ведь такой же, как я, мёртвый, вот он и может перемещаться, куда захочет. У него ведь уже нет физического тела, поэтому его сущность не знает здесь препятствий и может гулять, где ей захочется... так же, как и я... – уже печальнее закончила малышка.
Я грустно подумала, что то, что являлось для неё всего лишь «простым переносом в прошлое», для меня видимо ещё долго будет являться «загадкой за семью замками»... Но Стелла, как будто услышав мои мысли, тут же поспешила меня успокоить:
– Вот увидишь, это очень просто! Тебе надо только попробовать.
– А эти «ключики», они разве никогда не повторяются у других? – решила продолжить свои расспросы я.
– Нет, но иногда бывает кое-что другое...– почему-то забавно улыбаясь, ответила крошка. – Я в начале именно так и попалась, за что меня очень даже сильно «потрепали»... Ой, это было так глупо!..
– А как? – очень заинтересовавшись, спросила я.
Стелла тут же весело ответила:
– О, это было очень смешно! – и чуть подумав, добавила, – но и опасно тоже... Я искала по всем «этажам» прошлое воплощение своей бабушки, а вместо неё по её «ниточке» пришла совсем другая сущность, которая как-то сумела «скопировать» бабушкин «цветок» (видимо тоже «ключик»!) и, как только я успела обрадоваться, что наконец-то её нашла, эта незнакомая сущность меня безжалостно ударила в грудь. Да так сильно, что у меня чуть душа не улетела!..
– А как же ты от неё избавилась? – удивилась я.
– Ну, если честно, я и не избавлялась... – смутилась девочка. – Я просто бабушку позвала...
– А, что ты называешь «этажами»? – всё ещё не могла успокоиться я.
– Ну, это разные «миры» где обитают сущности умерших... В самом красивом и высоком живут те, которые были хорошими... и, наверное, самыми сильными тоже.
– Такие, как ты? – улыбнувшись, спросила я.
– О, нет, конечно! Я наверное сюда по ошибке попала. – Совершенно искренне сказала девчушка. – А знаешь, что самое интересное? Из этого «этажа» мы можем ходить везде, а из других никто не может попасть сюда... Правда – интересно?..
Да, это было очень странно и очень захватывающе интересно для моего «изголодавшегося» мозга, и мне так хотелось узнать побольше!.. Может быть потому, что до этого дня мне никогда и никто ничего толком не объяснял, а просто иногда кто-то что-то давал (как например, мои «звёздные друзья»), и поэтому, даже такое, простое детское объяснение уже делало меня необычайно счастливой и заставляло ещё яростнее копаться в своих экспериментах, выводах и ошибках... как обычно, находя во всём происходящем ещё больше непонятного. Моя проблема была в том, что делать или создавать «необычное» я могла очень легко, но вся беда была в том, что я хотела ещё и понимать, как я это всё создаю... А именно это пока мне не очень-то удавалось...
– А остальные «этажи»? Ты знаешь, сколько их? Они совсем другие, непохожи на этот?.. – не в состоянии остановиться, я с нетерпением заваливала Стеллу вопросами.
Здравствуйте, друзья!
Сегодня продолжаю разговор о венчике. Для Вас я подготовила свой оригинальный обзор данного вопроса.
При всем многообразии типажей венчиков, их можно разделить на две группы по принципу срастания лепестков. Венчики со свободными лепестками
(сурепка, шиповник, мальва) и венчики со сросшимися в различной степени лепестками - сростнолепестные
.
Эволюционно сростнолепестные венчики появляются позже, на основе венчиков со свободными лепестками. Они имеют множество интересных форм, которые мы и рассмотрим ниже.
Сростнолепестные венчики
Среди сростнолепестных венчиков мы тоже можем увидеть различную симметрию и выделить группы правильных (актиноморфных) и неправильных (зигоморфных) цветков. Как легко и весело в игре с зеркальцем научиться их различать, читайте ЗДЕСЬ .
Примечательно, что срастаться лепестки могут не только в основании, но и верхушками, образуя колпачок (калиптру). Например, у цветков винограда, эвкалипта. Когда бутон распускается, колпачок опадает. Хотя чаще срастание происходит на уровне ноготков лепестков, у основания.
Строение сростнолепестного венчика
Типичный сростнолепестной венчик напоминает трубу граммофона.
Сросшиеся основанием лепестки образуют трубку (см. схему ниже). Трубка может быть широкой, как у колокольчиков, или узкой, как у цветков сирени; короткой, как у цветков барвинка, или длинной, как у цветков душистого табака.
Широкая часть сростнолепестного венчика - отгиб . Отгиб может быть выраженным, как у цветков флокса, или не выраженным, как у серединных трубчатых цветков подсолнечника.
В отгибе лепестки могут срастаться целиком, как у цветков вьюнка, или быть свободными, как у цветков барвинка. Отгиб может быть смещен в сторону, как у язычковых краевых белых цветков ромашки, которые часто ошибочно называют лепестками.
 |
| Цветки барвинка |
Место перехода отгиба в трубку мы называем зев . Зев может быть широким, как у яснотки, шалфея, или же узким, как у цветка сирени.
Сочетание признаков трубки, зева и отгиба, позволяет выделить несколько типажей среди сростнолепестных венчиков.
Например, цветки с длинной узкой трубкой, узким зевом и широким колесовидным отгибом имеют ГВОЗДЕВИДНЫЕ сростнолепесные венчики. В этом описании можно узнать цветок сирени.
Рамка-находилка для классификации стростнолепесных венчиков
Немного об истории идеи. Среди иностранных блогов популярна идея использования рамок-находилок. Например, для облаков . Подобные рамки вы могли видеть у Татьяны Пироженко в блоге "Это интересно".
Использовать такую рамку-находилку можно для чего угодно. Довольно удобный формат для игры. Я решила применить данный принцип рамки-находилки для удобства в классификации биологических объектов, в частности, сростнолепестных венчиков. Идею слегка адаптировала под потребности юного натуралиста в стиле волшебных феечек.
Феечки дарят такую рамку для юных исследователей. Чтобы скачать картинку, кликните на нее - изображение откроется в полном формате. Распечатайте рамку на плотной бумаге, сделайте внутри пустое окошко и заламинируйте для долговечности.
Рамку можно брать с собой на прогулку и классифицировать венчики в режиме реального времени. Мы можем превратить рамку в полевую записную книжку. На ламинированной поверхности можно писать маркером, отмечая находки, и потом стирать надписи. На рамку с обратной стороны можно наклеить стикеры, и делать на них пометки и зарисовки простым карандашом. Стикеры потом легко перенести в стационарный дневник натуралиста.
Задания для дневника исследований
Феечки дают свои задания для юных исследователей.
1 . Отправляйтесь с рамкой-находилкой на ботаническую охоту в сад или парк. Отмечайте галочками найденные типы венчиков. Определите каких венчиков оказалось больше?
2. Сделайте фото-подборку своих находок. Если позволят условия, можно сделать тематический гербарий.
3. В процессе исследований, могут встретиться цветки другой формы, не указанной в схемах рамки. В рамке представлены самые популярные типы венчика, но в природе есть и другие. Сфотографируйте и зарисуйте такие венчики. Измерьте их величину. Опишите особенности строения их трубки, зева и отгиба. Длинные или короткие, широкие или узкие, срастание полное или частичное. Найдите типы венчиков в рамке, на которые похож цветок.
Биомоделирование венчика эвкалипта
Феечки предлагают заняться биомоделированием. У меня уже давно лежит без дела нитка-травка. Наконец-то я ее придумала куда применить! А еще, предлагаю биомоделирование соединить с фитотерапией, поскольку делать мы будем цветки эвкалипта.
Венчик у эвкалипта необычный. Красота его цветков слагается не за счет лепестков, а благодаря тычинкам. Тычинки, к слову, могут быть различного цвета - желтые, белые, красные, розовые. А лепестки срастаются верхушками, образуя богатырский шлем-колпачок. Мы уже знаем, что такой тип сросшегося венчика называют калиптра .
1. Изучаем запах эвкалипта
Предлагаю познакомить ребенка с запахом эвкалипта. Если у ребенка нет аллергии, можно использовать эфирное эвкалиптовое масло. Хорошо зажечь ароматическую лампу с маслом эвкалипта для атмосферности. Для приболевшего ребенка, эта процедура будет лечебной, а для здорового - профилактической. Если масла эвкалипта найти не удалось, то есть назальные капли "Пиносол", в составе которого масло эвкалипта и мяты.
2. Изучаем листья эвкалипта
Кроме того, в аптеке можно купить листья эвкалипта. Если нет ароматического масла, можно понюхать сушеный эвкалиптовый лист. Запах довольно выраженный. Быть может, вам повезет найти в коробке целые эвкалиптовые листочки. Или сложить из половинок пазл. Обратите внимание на их форму. Можно обвести их в дневник исследования, или приклеить.
Можно позавидовать черноморскому побережью, где есть свои эвкалиптовые аллеи, и, конечно, австралийцам . К эвкалиптам можно прогуляться, и наблюдать деревья в живую.
Листья у эвкалипта, словно серебряные полумесяцы.
Чтобы определить форму листьев, воспользуемся классификатором простых листьев, который у многих моих постоянных читателей уже есть, особенно у тех, кто стал обладателем книги . Но и отдельные таблицы можно скачать бесплатно ЗДЕСЬ - .3. Моделируем цветок эвкалипта
Материалы
: упаковка из-под бахил, синельная проволока, зеленая коктейльная трубочка, нитки-травка, ватный диск, ножницы, ручка.
3.1
В донышке упаковки в центре проделать отверстие ножницами, чтобы можно было вставить проволоку.
3.2
Обведем ручкой донышко от упаковки бахил на ватном диске. Вырежем кружок по диаметру донышка, в центре сделаем отверстие. Вложим вкладыш на дно.
Цветок – это укороченный побег, несущий видоизмененные листья, которые превратились в чашелистики, лепестки, тычинки и пестики. Цветок может располагаться и на главном побеге и на боковых. Все части цветка прикрепляются к цветоложу – верхушечной расширенной части цветоножки. Цветоножка может быть значительно укороченной или отсутствовать вовсе, такой цветок называют сидячим. Цветоложе может быть различного размера и формы: удлиненной, плоской, выпуклой, вогнутой и др.
Чашечка
– это внешняя, обычно зеленая часть цветка, которая несет защитную функцию бутонов. Она состоит из чашелистиков свободных или срастающихся. Под чашелистиками в бутоне и обычно выше чашечки в раскрывшемся цветке расположен венчик, состоящий из лепестков, которые нередко ярко окрашены.
Сростнолистной чашечка называется тогда, когда чашелистики срослись хотя бы в основании. При этом можно различать более или менее сросшуюся нижнюю часть – трубку и свободные части чашечки (зубцы, лопасти, доли, сегменты). Если чашелистики не сросшиеся, чашечка будет раздельнолистная, а чашелистики свободные. Иногда чашечка видоизменяется, например, может становиться ярко окрашенной, как венчик, или остается при плодах, способствуя их распространению.
Венчик по сравнению с чашечкой обычно более крупный и ярко окрашенный. Венчик также может быть сростнолепестным или раздельнолепестным. Каждый отдельный лепесток в раздельнолепестном венчике состоит из узкой нижней части – ноготка и верхней – пластинки. В сростнолепестном венчике в нижней части обычно имеется трубка, а сверху – отгиб.
Чашечка и венчик вместе называются околоцветником. Околоцветник считается двойным, если чашечка и венчик отличаются по цвету, форме или размерам их частей, а сами они располагаются на цветоложе отдельно друг за другом. Околоцветник может быть простым, если чашечка и венчик не различаются. В зависимости от окраски простой околоцветник бывает чашечковидным или венчиковидным. Части околоцветника могут располагаться на цветоложе спирально. В этом случае число частей околоцветника бывает неопределенно большим (более 10-12). Однако чаще чашечка и венчик расположены отдельными кругами с различными числом составляющих их частей (как правило, до 10-12). У культурных декоративных растений довольно часто встречаются так называемые махровые формы. У них каждый лепесток разделен на большое число частей, придающих всему цветку пышность и изысканность. Махровость возникает также в результате видоизменений тычинок. Если в цветке имеются и тычинки и пестики, он называется обоеполым. Мужские цветки имеют только тычинки, а женские – один, несколько или много пестиков. Обоеполые цветки у растений встречаются гораздо чаще. Раздельнополые цветки более редки. Если они встречаются на одном растении, то такое растение называют однодомным , если же на разных – двудомным. Количество тычинок у разных видов колеблется в широких пределах от одной до нескольких сотен. Чаще всего виды растений имеют от одной до 10-12 тычинок. Число тычинок - довольно постоянный родовой признак. Каждая тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Каждый пыльник - из двух половин, содержащих по одному - два пыльцевых гнезда. Половины пыльника соединены связником, которым пыльник прикреплен к тычиночной нити. В пыльцевых гнездах созревает пыльца, необходимая для процесса оплодотворения и развития семян.
Пестик обычно состоит из верхней, несколько расширенной части – рыльца, которое находится на конце удлиненного столбика; нижняя часть пестика – округлая и утолщенная – называется завязью. На внутренней поверхности завязи развиваются семязачатки (семяпочки), из которых позднее образуются семена. В одном пестике (одной завязи) может находиться много или один семязачаток, тогда завязь соответственно многосемянная или односемянная.
Строение цветка
Типы соцветий
Цветок (лат. flos, греч. anthos) – это репродуктивный орган покрытосеменных растений. Главная роль цветка заключается в том, что в нем полностью совмещены все процессы бесполого и полового размножения. Большинство ботаников используют следующее определение:
цветок – это видоизмененный, укороченный, ограниченный в росте, неразветвленный спороносный побег, предназначенный для образования спор, гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода .
Цветок является уникальным образованием по своей природе и функциям, он также разнообразен в деталях строения, по окраске и размерам. Известны крошечные цветки – около 1 мм в диаметре (семейство Рясковые), и одновременно существуют цветки-гиганты, как у раффлезии Арнольда (Rafflesia arnoldii). Цветок этого растения (остров Калимантан) достигает 1 м в диаметре и является самым крупным среди покрытосеменных растений.
Цветок возникает из конуса нарастания цветочного побега. Листочки околоцветника, тычинки и пестики последовательно закладываются в виде бугорков верхушечной меристемы. Первоначально процессы формирования и развития цветочных структур осуществляются в цветочной почке. Цветочная почка обычно состоит из почечного покрова (перулы), образованного почечными чешуями, которые плотно окружают молодой цветок, или бутон. Иногда покров отсутствует и бутон защищают молодые листья, плотно облегающие отдельные цветки или целые соцветия.
По положению цветки бывают верхушечными или боковыми. При боковом положении цветок выходит из пазухи видоизмененного или невидоизмененного прицветного листа (прицветника).
Морфологические части цветка имеют стеблевое и листовое происхождение. Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой и цветоложем, листовая часть – это околоцветник, тычинки и пестики.
Цветоножка – это участок побега между цветком и прицветником. Если цветоножка укорочена или отсутствует, цветок называют сидячим , (подорожник, клевер) (рис. 1).
Цветоложе – это верхняя расширенная часть цветоножки, к которой прикрепляются все части цветка. Оно может иметь различную форму: плоскую (пион), коническую (лютик), удлиненную (магнолия, земляника), вогнутую (роза, вишня).
Рис. 1. Схема строения цветка:
1 – рыльце; 2 – завязь; 3 – столбик; 4 – семязачаток; 5 – тычиночная нить;
6 – связник; 7 – пыльник; 8 – пыльник в разрезе; 9 – пыльцевые зерна;
10 – лепесток; 11 – чашелистик; 12 – цветоложе; 13 – цветоножка;
14 – прицветник; 15 – прицветничек
У некоторых цветков различают гипантий. Гипантий – это особая бокальчатая структура, которая образуется в результате срастания цветоложа, нижних частей околоцветника и тычиночных нитей. Он характерен для представителей семейства Розовые и некоторых видов бобовых. У отдельных растений гипантий участвует в формировании плода (шиповник).
На цветоложе все части цветка могут располагаться следующим образом:
а) кругами, или мутовками (циклический цветок);
б) по спирали (ациклический цветок) – у таких цветков число каждой из частей обычно неопределенное;
в) полумутовчато (гемициклический цветок) – круговое расположение одних частей цветка сочетается со спиральным расположением других.
Для большинства растений характерны четырехкруговые и пятикруговые циклические цветки. Например, у гвоздичных чашелистики расположены в один круг, лепестки – в один, тычинки – в один или два, пестики – в один круг (всего 4–5 кругов).
Части цветка принято делить на две группы:
1) стерильные – околоцветник;
2) репродуктивные (фертильные) – тычинки, пестик (пестики).
Околоцветник – это стерильная часть цветка, которая состоит из чашечки и венчика. Различают два типа околоцветников:
1) двойной – состоит из чашечки и венчика (горох);
2) простой – состоит из совокупности однородных листков (не дифференцирован на чашечку и венчик). Простой околоцветник может быть чашечковидным, состоящим из листков зеленого цвета (свекла, щавель) и венчиковидным, имеющим яркую окраску листков (тюльпан, гречиха).
Также есть цветки, у которых околоцветник редуцирован и представлен в виде щетинок (камыш) или волосков (пушица) либо он отсутствует (ива, тополь). Цветок, который не имеет околоцветника, называется голым или беспокровным. Редукция околоцветника связана с приспособлением к ветроопылению.
Чашечка состоит из чашелистиков , чаще всего окрашенных в зеленый цвет, которые образуют наружный круг околоцветника. Число чашелистиков в цветке варьирует от двух (семейство маковых) до неопределенного числа (семейство чайных), у большинства двудольных их чаще четыре или пять.
Чаще всего чашечка состоит из одного круга чашелистиков, но иногда образуется второй круг. Его называют подчашием (мальвовые, розовые). Листочки подчашия гомологичны прилистникам. Чашечка возникла в результате видоизменения верхних прицветных листьев.
Главная функция чашечки – защита внутренних частей цветка до раскрывания бутона (усыхание, низкие температуры). При распускании цветка или во время цветения чашечка иногда опадает (семейство Маковые) или отгибается и становится малозаметной. Однако часто она видоизменяется, приобретая новые функции, которые связаны с распространением плодов и семян. В семействе яснотковых чашечка служит вместилищем для дробного плода; у астровых она превращена в хохолок (паппус), который способствует распространению плодов ветром. У череды на чашечке образуются крючочки, которые сохраняются при плодах. С помощью крючочков плоды цепляются за шерсть животных.
Иногда чашечка ярко окрашена (аконит, фуксия, сокирки) и выполняет или усиливает функцию венчика в привлечении насекомых-опылителей. В этом случае нередко венчик редуцирован до нектарников (морозник, живокость). В некоторых случаях чашечка слабо развита (сельдерейные, валериановые).
Различают два типа чашечек:
1) свободнолистная (раздельнолистная) – все чашелистики свободные, несросшиеся (капуста, лютик);
2) сростнолистная (спайнолистная) – чашелистики частично или полностью сросшиеся между собой. В такой чашечке выделяют трубку, зубцы, или лопасти, и доли в зависимости от степени срастания чашелистиков, число которых соответствует числу чашелистиков. По форме трубки различают трубчатую (каланхоэ трубкоцветное), колокольчатую (яснотка белая) и воронковидную (рафиолепсис зонтичный) чашечки. У некоторых яснотковых (шлемник, бобовник) чашечка называется двугубой, так как она расчленена на две неравные части, каждая из которых именуется губой.
Венчик состоит из лепестков и образует внутреннюю часть двойного околоцветника. В процессе эволюции лепестки произошли от тычинок, которые потеряли свои пыльники. Число лепестков может быть неопределенным, но чаще равно четырем, пяти или трем. Венчик определяет облик цветка. Он содействует его опылению, привлекая насекомых-опылителей своей окраской, размерами или характерной формой. Благодаря яркой окраске лепестков он способен отражать часть спектра солнечных лучей, предохраняя тем самым репродуктивные части цветка от перегрева. Закрываясь на ночь, венчик, напротив, создает камеру, препятствующую чрезмерному охлаждению цветка или повреждению его холодной росой. В отдельных случаях венчик полностью редуцирован, и тогда его функции переходят к чашечке.
Окраску лепестков венчика определяют различные пигменты: антоциан (розовая, красная, синяя, фиолетовая), каротиноиды (желтая, оранжевая, красная), антохлор (лимонно-желтая), антофеин (коричневая). Белая окраска связана с отсутствием каких-либо пигментов и отражением световых лучей.
Аромат цветков создают летучие вещества, главным образом эфирные масла, которые образуются в клетках эпидермы лепестков и листков околоцветника, а у некоторых растений – в осмофорах (различной формы железки, имеющие секреторную ткань). Выделяющиеся эфирные масла обычно сразу испаряются.
Различают два типа венчиков (рис. 2):
1) свободнолепестной (раздельнолепестной) – все лепестки свободные, несросшиеся. Древнейшие из ныне живущих покрытосеменных растений (магнолиевые, лютиковые, нимфейные) являются свободнолепестными. У представителей более развитых семейств (бобовые, гвоздичные) в лепестке различают две части: а) ноготок – нижняя суженная часть; б) пластинка (отгиб) – верхняя расширенная часть, которая расположена под прямым углом к ноготку;
2) сростнолепестной (спайнолепестной) – лепестки частично или полностью сросшиеся между собой. Сростнолепестные венчики свойственны, как правило, насекомоопыляемым растениям. В них различают три морфологические части: а) трубка – нижняя сросшаяся часть; б) отгиб – верхняя расширенная часть; в) зев – место перехода трубки в отгиб. В зеве иногда располагаются различного рода выросты и придатки в виде чешуек, зубчиков, валиков (бурачниковые, гвоздичные, горечавковые). Они препятствуют проникновению воды и нежелательных насекомых в основание трубки. Длина трубки различна и отражает особенности механизма опыления. Увеличение длины трубки (до 20–25 см у тропических видов дурмана) связано с приспособлением к опылению длиннохоботковыми бабочками и птицами.
Лепестки венчика либо более или менее одинаковы (лютик, малина, яблоня), либо различаются по величине и форме (бобовые, фиалковые). Сюда же следует отнести образование полых выростов у лепестков – шпорцев (живокость, аконит, льнянка, львиный зев), связанное с особенностями опыления. В полости шпорца накапливается нектар, который выделяется его стенкой или специальными нектарниками.
Рис. 2. Видоизменения лепестков (примеры):
А – ноготковый лепесток (коронария кукушкин цвет); Б – сидячий лепесток с нектарной ямкой в основании (лютик едкий); В – сидячий лепесток с цилиндрическим шпорцем в основании (пальцекорник мясокрасный); 1 – ноготок; 2 – отгиб; 3 – придаток (доли привенчика); 4 – чешуйка, прикрывающая нектарную ямку; 5 – цилиндрический шпорец; 6 – вход в шпорец
В полости шпорца накапливается нектар, который выделяется его стенкой или специальными нектарниками.
В отдельных случаях (виноградные, миртовые) лепестки могут срастаться верхушками, оставаясь в основании свободными. При распускании цветка такой околоцветник часто опадает в виде крышечки (калиптры). У таких растений насекомых привлекают многочисленные яркоокрашенные тычинки.
Одной из характерных черт околоцветника является симметрия . По данному признаку цветки делят на три морфологические группы (рис. 3):
1) актиноморфные (правильные) – через околоцветник можно провести две и более плоскости симметрии (капустные, гвоздичные, первоцветные);
2) зигоморфные (неправильные) – через околоцветник можно провести лишь одну плоскость симметрии (бобовые, яснотковые);
3) асимметричные (несимметричные) – через околоцветник нельзя провести ни одной плоскости симметрии (валериана лекарственная, канна, каштан конский, орхидея).
Рис. 3. Типы симметрии цветка:
1 – актиноморфный (правильный) цветок; 2 – зигоморфный (неправильный) цветок
Актиноморфные свободнолепестные венчики различаются числом лепестков, их расположением и наличием или отсутствием ноготка. Формы актиноморфных сростнолепестных венчиков различаются длиной трубки, формой и величиной отгиба (рис. 4):
1) колесовидный – трубка мала или практически отсутствует, а отгиб развернут почти в одну плоскость (незабудка, вероника);
2) воронковидный – трубка крупная воронковидная, отгиб небольшой (табак, дурман);
3) трубчатый – трубка цилиндрическая с прямостоячим коротким отгибом (подсолнечники, другие астровые); частным случаем является трубчатый венчик с блюдцевидным широким отгибом (сирень, нарцисс);
4) колокольчатый – трубка сферическая, чашеобразная, постепенно переходящая в малозаметный отгиб (колокольчик, ландыш);
5) колпачковый – лепестки срастаются верхушкой (виноград).
Рис. 4. Основные формы сростнолепестных венчиков:
А – трубчатый с блюдцевидным отгибом (нарцисс); Б – воронковидный (табак); В – двугубый (яснотка белая); Г – колесовидный (вероника дубравная); Д – колокольчатый (колокольчик репчатовидный); E – трубчатый (подсолнечник); Ж – язычковый (календула лекарственная); И – воронковидный (василек синий); К – колпачковый (виноград); 1 – трубка венчика; 2 – отгиб; 3 – зев; 4 – привенчик (коронка); 5 – завязь; 6 – прицветный лист; 7 – тычинки; 8 – чашелистик; 9 – венчик, опадающий в виде колпачка
Зигоморфные венчики часто имеют особую форму, которая является хорошим морфологическим признаком вида, рода или даже семейства (мотыльковый тип венчика у бобовых). Среди зигоморфных сростнолепестных венчиков чаще всего встречаются:
1) двугубый – отгиб состоит из двух частей: верхней и нижней губы (яснотковые, норичниковые);
2) язычковый – от трубки отходят сросшиеся лепестки в виде язычка (одуванчик, календула);
3) шпористый – лепестки образуют полый вырост – шпорец (сокирки, льнянка); шпористый венчик может быть и актиноморфным (водосбор).
Фертильная (репродуктивная) часть цветка представлена андроцеем и гинецеем.
Андроцей – это совокупность тычинок одного цветка.
Гинецей – это совокупность плодолистиков, образующих один или несколько пестиков одного цветка.
По признаку наличия фертильных частей (тычинок, пестиков) цветки классифицируют на группы:
1) обоеполые – это цветки, которые имеют тычинки и пестики (более 70 % покрытосеменных имеют обоеполые цветки);
2) однополые – это цветки, имеющие только тычинки или только пестики. Соответственно, однополые цветки могут быть женскими (пестичными) , которые имеют пестики, и мужскими (тычиночными) , которые имеют только тычинки.Однополые цветки могут размещаться как на одном, так и на разных экземплярах одного растения.
В связи с этим различают:
однодомные растения, у которых тычиночные и пестичные цветки расположены на одном и том же экземпляре (кукуруза, огурец, арбуз, ольха). Однодомные растения составляют 5–8 %;
двудомные растения, у которых тычиночные и пестичные цветки развиваются на разных экземплярах, т. е. различают женские и мужские растения (конопля, облепиха, осина, щавель кислый). Двудомных растений всего 3–4 %;
многодомные растения, у которых наряду с обоеполыми цветками есть и однополые (гречиха, ясень, клен). Таких растений 10–20 %.
Большинство ботаников полагают, что у наиболее древних покрытосеменных цветки были обоеполыми, а раздельнополые цветки возникли позднее из обоеполых. Основная причина перехода обоеполых цветков в раздельнополые – приспособление к более надежному перекрестному опылению. Часто возникают стерильные цветки, которые размещаются по периферии соцветия и предназначены для привлечения насекомых-опылителей.
