Какие свойства есть у всех объектов цветок
Цветок представляет собой укороченный видоизмененный побег покрытосеменных растений, специализированный для образования спор и гамет, а также для осуществления
полового процесса, результатом которого является развитие плода с семенами.
Строение цветка
Приступим к классификации частей цветка. Цветок состоит из:
- Стеблевой части, в которой выделяется:
- Цветоножка – разветвление стебля, на котором расположен цветок
- Цветоложе – расширенная верхняя часть цветоножки, от которой отходят чашелистики, лепестки, тычинки, пестики
- Листовой части, которая подразделяется на:
- Чашелистики – видоизмененные листья, составляющие чашечку листа
- Лепестки – внутренние видоизмененные листья, составляющие венчик листа
- Генеративной части, включающей в себя:
- Тычинки – мужской половой орган цветка, состоящий из тычиночной нити и пыльника, в гнездах которого образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно содержит 2 гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную.
- Пестик – основная расположенная в центре часть цветка, является женским половым органом.
Отметим, что в ботанике есть такое понятие как околоцветник: так называют внешнюю часть цветка, окружающую репродуктивные органы. Обычно околоцветник
состоит из внешнего кольца чашелистиков (чашечка) и внутреннего кольца лепестков (венчик).
Состоит из завязи – нижней утолщенной части пестика, из
которой в дальнейшем образуется плод, столбика – центральной части пестика между завязью и рыльцем, и самого рыльца – широкой верхней части пестика, на которую попадает пыльца.
В завязи пестика формируются семязачатки, которые после опыления и оплодотворения образуют семена. Выделяют цветки с верхней завязью – картофель,
горох, редька, гвоздика и с нижней завязью – у огурцов, колокольчиков, подсолнечника. Верхняя завязь свободная, ее легко выделить из цветка.
Выделить нижнюю завязь, не повредив цветок, значительно труднее, так как она срастается с тычинками, листами околоцветника и даже с цветоложем
(у огурца).
Особо отметьте наличие в цветке нектарников (медовиков). Они привлекают насекомых-опылителей, выделяя нектар – сахаристый сок с характерным запахом. При
попытке собрать нектар насекомые сотрясают генеративную часть цветка, рассыпая пыльцу на себя, на рыльце пестика (благодаря чему происходит опыление)
и на другие части цветка. Сами насекомые служат опылителями, перенося на тельце и конечностях пыльцу с одних цветков на другие.
Околоцветник
Вместе чашелистики и лепестки составляют околоцветник.
Околоцветник цветка бывает двойным и простым. Двойной околоцветник включает в себя чашечку и венчик, имеется у яблони, гороха, картофеля. Если околоцветник не
разделен на чашечку и венчик, то его называют простым. Простой околоцветник состоит из листочков, характерен для лука, дуба, березы, тюльпана и ландыша. У
некоторых растений околоцветник отсутствует, их цветки называются “голые” : у тополя, вербы.
Чашечка
Чашечка – наружная часть околоцветника, образованная чашелистиками. Строение чашечки у разных растений отличается. Выделяют:
- Раздельнолистную чашечку – состоит из разделенных между собой чашелистиков: у дикой редьки, земляники
- Сростнолистная чашечка – чашелистики сращены между собой: у гвоздики, гороха
Венчик
Венчик – внутренняя часть двойного околоцветника, образованная лепестками и обычно ярко окрашенная. Строение венчика может быть разным. Венчик может быть:
- Свободнолепестный – лепестки венчика разделены между собой
- Спайнолепестный – лепестки венчика срастаются друг с другом
В дальнейшем по мере изучения семейств покрытосеменных мы изучим формулы цветков. Запомните сейчас, что в случае, если любые части цветка срастаются между собой, то в формуле цветка их число
берется в скобки.
Симметрия цветка
Исходя из особенностей симметрии цветка их подразделяют на:
- Правильные (актиноморфные), через которые можно провести множество плоскостей симметрии. Правильные цветки имеются у гвоздики, лилии, огурцов.
В формуле такие цветки обозначаются знаком * - Неправильные (зигоморфные), такие цветки имеют только одну плоскость симметрии. Цветки такого типа есть у гороха, шалфея, львиного зева.
В формуле такой цветок обозначается знаком ↑
Однодомные и двудомные растения
Обоеполые цветки имеют и тычинки, и пестики в одном цветке. Однако есть растения, у которых тычинки и пестики расположены на разных цветках. У таких растений на
цветке находятся либо тычинки (тычиночные цветки) – мужские цветки, либо пестики (пестичные) – женские цветки. В зависимости от расположения мужских и женских
цветков эти растения делятся на:
- Однодомные – у них и мужские, и женские цветки расположены на одном и том же растении: у кукурузы, березы, тыквы.
- Двудомные – имеют и женские, и мужские цветки, расположенные на разных растениях: у тополя, конопли, вербы.
Поделюсь своей собственной ассоциацией, чтобы вы успешно запомнили эти понятия. Вообразите, что в гости к зажиточным хозяевам приехало большое количество гостей.
Богатые хозяева построили на участке два дома, и у них есть возможность разделить всех гостей, так что мужчины отделяются от женщин и
идут в разные дома (“двудомные растения”). В случае если хозяева оказались менее богаты, то у них только один дом, так что гостям и мужского, и женского пола
придется искать место для ночевки в одном доме (“однодомные растения”).
Семязачаток
Также называется семяпочкой. Представляет собой образующийся в завязи многоклеточный орган, из которого развивается семя. Ткани завязи образуют выступ (вырост),
называющийся плацента, которым семязачаток крепится внутри завязи. С помощью семяножки семязачаток сообщается с плацентой.
В семязачатке происходит процесс мегаспорогенеза, на которых мы остановимся подробнее:
- Мегаспорогенез
- Микроспорогенез
Процесс локализуется в нуцеллусе, называющимся мегаспорангием. Материнская клетка (2n) начинает делиться мейозом, и, что предсказуемо,
получается четыре клетки – четыре гаплоидные мегаспоры (n). Из них три отмирают, выживает только одна, приближенная к халазе – ткани, где соединяются
интегумент и нуцеллус.
Запомните, что из мегаспоры развивается женский гаметофит – зародышевый мешок. Гаметофит у растений это гаплоидная многоклеточная фаза в цикле
развития, которая чередуется со спорофитом – диплоидной фазой.
Ядро мегаспоры трижды делится эндомитозом (удвоение числа хромосом внутри ядерной оболочки, без разрушения ядрышка и без образования нитей
веретена деления). В результате образуется 8 ядер, по 4 ядра у каждого полюса зародышевого мешка. На этой восьмиядерной стадии деление ядра женского
гаметофита окончено.
От каждого из двух полюсов в центр зародышевого мешка направляется по одному ядру, так называемые – полярные ядра. Таким образом, у полюсов
зародышевого мешка их остается по три. Две клетки в центре сливаются и образуют центральную клетку, диплоидного (2n) набора хромосом.
На микропилярном полюсе зародышевого мешка одна наиболее крупная клетка превращается в яйцеклетку, а две других становятся вспомогательными клетками –
синергидами, короткоживущими клетками. Вместе яйцеклетка и синергиды образуют яйцевой аппарат.
Локализуется в микроспорангиях – гнездах пыльника. Диплоидная материнская клетка делится мейозом, в результате образуется четыре микроспоры с
гаплоидным набором хромосом. Каждая из микроспор делится митозом, в результате получаются две клетки: крупная вегетативная и более мелкая
генеративная – эти две клетки и составляют пыльцевое зерно (пыльцу). Пыльцевое зерно состоит из двух оболочек – интины (внутренней) и экзины (наружной).
Важно отметить, что в пыльцевом зерне к моменту оплодотворения или после него развиваются мужские половые клетки – спермии (или сперматозоиды),
необходимые для процесса оплодотворения. Запомните, мужской гаметофит семенного растения – пыльцевое зерно.
Опыление
Опыление – процесс переноса пыльцы с пыльников на рыльце пестика (у цветковых растений) или на семязачаток (у голосеменных). В изучении любой темы важным аспектом является классификация. Выделяют два типа опыления:
- Самоопыление
- Перекрестное опыление
- Ветроопыляемые растения
- Насекомоопыляемые растения
Самоопыление это опыление в пределах одной и той же особи, возможны : гейтоногамия (от греч. géitōn сосед и gámos брак), или автогамия, в пределах
одного цветка ( от др.-греч. αὐτός — «сам» и γάμος — «брак»). Самоопыление помогает выживать растениям в неблагоприятных условиях окружающей среды, на
отдаленных от суши островах, в тундре – когда затруднено или невозможно перекрестное опыление.
Перенос пыльцы из пыльника цветка одного растения на рыльце пестика другого растения. Отметим искусственное опыление, которое сознательно осуществляет
человек для повышения урожайности или выведения новых сортов. Осуществляется с помощью воды, ветра и животных. Здесь необходимо
ввести новые термины:
Такие растения имеют следующие характерные черты: у них мелкие цветки, невзрачный околоцветник, цветки лишены нектарников (то есть запах у цветов
отсутствует). Ветроопыляемые растения обычно растут большими скоплениями (заросли тростника, березовые рощи), зацветают до появления листьев. Тычинки располагаются
у них на длинных, свисающих нитях. Пыльцы очень много, она мелкая, сухая.
Пыльцевые зерна благодаря наличию воздушных мешков могут перемещаться на большие расстояния, достигающие десятков километров: 30-35 км у березы, у ольхи до 400 км.
Эти растения отличают крупные цветки, мелкие – собраны в соцветия. Имеют нектарники и характерный запах (аромат), особенно важный для привлечения
насекомых. Пыльцы мало, она крупная, тяжелая, клейкая. Ее внешний слой (экзина) часто покрыт различными приспособлениями, которые помогают зацепится за насекомых: бугорки, шипы, гребешки.
Теперь вы точно знаете, почему
именно насекомооплыяемые растения стоит дарить прекрасным девушкам, а не ветроопыляемые (на первом свидании точно лучше подстраховаться
насекомооплыяемыми, хотя если вы хотите удивить – вперед в березовую рощу 😉
Оплодотворение
Оплодотворение – слияние спермия, сперматозоида (мужской половой клетки) с яйцом, яйцеклеткой (женской половой клеткой), приводящее к образованию
зиготы. Тем или иным способом пыльца (пыльцевое зерно) оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка начинает прорастать в ткани пестика,
растворяя их, формирует пыльцевую трубку. Из генеративной клетки образуются два спермия.
Пыльцевая трубка прорастает до зародышевого мешка, благодаря чему спермии достигают яйцеклетки. Далее у цветковых растений происходит уникальное явление,
открытое С.Г. Навашиным – двойное оплодотворение. Как вы помните, из генеративной клетки образовалось два спермия. Суть двойного оплодотворения заключается
в том, что один из спермиев сливается с яйцеклеткой (оплодотворяет ее) с образованием зиготы (диплоидна), из которой развивается зародыш. Второй спермий
сливается с центральной клеткой (эта клетка к моменту слияния уже диплоидна) с образованием эндосперма (триплоиден) – запасного питательного вещества.
После оплодотворения с течением времени из семязачатков образуются семена. Из интегумента семязачатка (от лат. integumentum — покрывало, покров) образуется
семенная кожура. Околоплодник формируется из стенок завязи пестика.
Соцветия
Цветки, особенно у насекомооплыемых растений, редко расположены по одиночке. Чаще всего цветки образуют скопления – соцветия. Соцветие – часть годичного
побега растения, несущая цветки и видоизмененные прицветные листья, в пазухах которых и располагаются цветки или соцветия.
Этот раздел мы также изучим с помощью классификации. Соцветия подразделяются на:
- Простые
- Кисть – цветки поочередно крепятся к неразветвленной удлиненной главной оси. Имеется у ландыша, черемухи.
- Щиток – напоминает кисть, однако цветки располагаются на цветоножках разной длины. Чем ниже цветок, тем длиннее его цветоножка, и благодаря такой
закономерности цветки располагаются на одном уровне в горизонтальной плоскости. Имеется у груши, спиреи. - Колос – производное кисти: на удлиненной главной оси находятся сидячие цветки (цветоножка отсутствует). Имеется у подорожника, ятрышника.
- Початок – производное кисти, напоминающее колос. Отличается наличием разросшейся толстой и мясистой главной оси. Имеется у кукурузы, белокрыльника.
- Корзинка – главная ось соцветия утолщена и уплощена, представлена в виде чаши, на которой располагаются сидячие цветки. Встречается у одуванчика,
ромашки. - Зонтик – главная ось укорочена, цветоножки выходят из одной верхушечной точки. Зонтик характерен для примулы (первоцвета), вишни.
- Головка – производное зонтика. Главная ось укорочена, цветки на очень коротких цветоножках или сидячие. Имеется у клевера.
- Сложные соцветия
- Метелка – по-другому называется – сложная кисть. Главная ось ветвится, от нее отходят оси боковые, на которых расположены цветки – у сирени, или колоски: у овса, риса,
просо. - Сложный зонтик – от верхушки главной оси отходят простые соцветия, зонтики. Имеется у сныть-травы, тмина, моркови, петрушки, укропа.
- Сложный колос – от каждого узла на главной оси отходят отдельные колоски с сидячими на них цветками. Имеется у ржи, пшеницы, пырея, ячменя.
Простыми называют соцветия с одной осью – главной, на которой расположены цветки. К простым соцветиям относятся:
Сложными называют соцветия, у которых на главной оси расположены не цветки, а частные (парциальные) соцветия.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
Зачем нужен цветок?
Порой кажется, что единственное назначение цветка – быть красивым и радовать глаз. Однако самому растению этот орган служит для размножения, причем образуется он не у всех растений, а только у тех, которые называют покрытосеменными. Это побег, у которого есть функции полового и бесполого размножения. Цветки могут быть одиночными, но чаще встречаются соцветия.
Волшебные круги – схема строения
Рассмотрев раскрывшийся цветок, вы легко увидите, что состоит он из нескольких кругов:
- Внешний – образуют зеленые лепестки, “материал” которых по своей структуре напоминает тот, из которого состоят листья.
- Во втором круге лепестки уже цветные.
- В третьем – длинные или короткие палочки-тычинки, а в самом центре может располагаться пестик.
Важно! Это – самая распространенная схема, но в природе встречаются цветки, у которых отсутствуют те или иные элементы, или несколько частей срослись в одну.
Например, у пшеницы очень трудно заметить типичные части, они имеют совершенно другой вид. А вот на примере вишни или ландыша можно изучать строение всех цветковых растений.
Рис. 1. Схема строения цветка
Основные элементы цветка
Вне зависимости от того, роза перед вами, тюльпан или одуванчик, вы легко найдете части, которые считаются главными:
- стеблевую;
- листовую;
- генеративную.
Также есть второстепенные элементы:
- предлистья;
- цветоложе.
Стеблевая
Стеблевая часть нужна, чтобы цветок мог правильно располагаться на растении. Он всегда находится на верхушке какого-либо побега – основного или бокового. В стеблевую часть входят цветоножка и цветоложе. Первая – служит, чтобы цветок держался на стебле и не падал. При этом она может быть настолько короткой, что ее почти и не видно, а у некоторых растений она в процессе эволюции вовсе исчезла. Например, у клевера или подорожника вы никакой ножки не увидите. Такие цветы стали называть сидячими.
Листовая часть
Так называют околоцветник. Он состоит из листочков разного назначения. Эта часть получила в ботанике название стерильной, поскольку непосредственно в процессе размножения она не участвует. Ее задача – защищать пестики и тычинки, а также нуцеллус, который являет собой семязачатку, от воздействия внешней среды. Листочки могут быть одинаковыми или нескольких видов. В первом случае околоцветник называется простым – такой можно видеть у свеклы или колокольчика, во втором – двойным, который состоит из двух элементов:
- чашечки;
- венчика.
Рис. 2. Типы и части соцветий
Чашечка
Чашечку формируют зеленые листочки, венчик – окрашенные. Несмотря на то, что те и другие являются фрагментами одной и той же части цветка, именуются они по-разному. Окрашенные листочки обычно называют лепестками, а зеленые – чашелистиками. В природе встречаются цветы, у которых вообще нет околоцветника. Их называют голыми или беспокровными. Такие цветы можно видеть, например, у ивы.
Венчик
Самая красивая часть цветка – венчик. От нее зависит внешний вид растения. Лепестки могут быть однотонными, но на них часто располагаются всевозможные узоры, линии, точки, пятна.
Важно! От венчика зависит и аромат. В клетках эпидермиса лепестков содержатся разные эфирные масла. А еще венчик привлекает насекомых-опылителей.
Есть даже цветы, которые меняют цвет при различном освещении.
Генеративная часть
Генеративная часть служит для образования плода и семян. Поговорим о тех частях схемы цветка, которые непосредственно участвуют в процессе размножения. Они называются репродуктивными органами. К ним относятся пестик и тычинки.
Рис. 3. Опыление цветков
Тычинки
Тычинки, по мнению ботаников, являются мужскими органами. Количество может быть разным. Например, у цветка орхидеи всего одна тычинка, а у мимозы – сотни. У некоторых растений присутствует несколько видов тычинок. Они могут располагаться отдельно друг от друга или срастаться. Если присмотреться повнимательнее, можно заметить, что у тычинки несколько частей. У нее есть:
- Тычиночная нить, которая нижним концом “привязана” к цветоложу.
- На свободном конце находится пыльник, который тоже имеет сложное строение. Он состоит из двух долек, между которыми находится кусочек той самой тычиночной нити, он еще называется связником.
- В свою очередь, каждая доля пыльника тоже разделена на два пыльцевых мешка – их называют гнездами или зернами. Но для того, чтобы увидеть, из чего состоит пыльник, его надо препарировать, потому что снаружи он покрыт эпидермой. Под ней располагаются еще несколько защитных слоев, исчезающих по мере созревания. В пыльнике образуются споры.
Пестик
Главную роль в размножении цветковых растений играет пестик. Это фактически яйцеклетка, из которой формируется плод. Он образован плодолистиками, которые находятся внутри цветка. Пестик – женский элемент. По сочетанию мужских и женских элементов цветы делятся на два типа:
- обоеполые;
- однополые.
Кроме того, по сочетанию мужских и женских цветков на одном растении его относят:
- к однодомным;
- к двудомным;
- к многодомным.
Предлистья
Если вы внимательно рассмотрите цветок, у которого есть хотя бы крошечная цветоножка, вы, скорее всего, увидите на ней один или два малюсеньких листочка. Они гораздо меньше листьев этого растения. Их называют предлистьями или прицветниками, и по их количеству можно определить, относится растение к однодольным или двудольным. В первом случае вы увидите один прицветник, во втором, соответственно, два.
Важно! У некоторых растений эти элементы отсутствуют.
Понять разницу проще всего на конкретных примерах:
- Однодольные – это рожь, тюльпан, лилия, алоэ.
- Двудольные – тыква, огурец, роза, ясень, виноград.
Рис. 4. Формулы цветка
Цветоложе
Независимо от того, есть у цветка прицветники или нет, нужно знать, как выглядит верхняя часть цветоножки. Она расширяется, образуя что-то вроде плоской “площадки”, основания для лепестков и остальных частей цветка. “Площадка” бывает плоской, выпуклой, вогнутой и даже может представлять собой что-то вроде овала. Ее принято называть цветоложем.
Важно! У некоторых растений цветоложе срастается с другими частями цветка, в результате чего получается более сложная структура – гипантий.
Вышенаведенную форму можно видеть, например, у роз или крыжовника.
Формула цветка
Описать цветок можно формулой, для которой существуют условные обозначения. По формуле можно узнать, мужской цветок или женский, вид венчика, количество пестиков и тычинок и многое другое. По общепринятым стандартам обозначения будут следующими:
- О – околоцветник;
- П – пестики;
- Л – лепестки;
- Т – тычинки;
- Ч – чашелистики.
Например, формула цветка тюльпана *О3+3Т3+3П(3). Это означает, что цветок правильный, имеет простой околоцветник из 6 разных листиков, такого же количество тычинок, тоже не одинаковых, и 3 срощенных между собой плодолистиков. Еще примеры формул смотрите в рис.2. Строение цветка – это очень увлекательная тема. Теперь вы можете полученные знания применять на практике, подмечая уникальные особенности каждого цветка. Еще больше интересной информации по этой теме смотрите в предложенном видео.
Источник