Цветок, его происхождение,функции и морфологияПриобретение растением способности к формированию гене-ративных органов связано с преврашением вегетативных апикаль-ных меристем в репродуктивные, которые формируют зачатки цветков, и означает вступление растения в возраст половой зре-лости. У однолетних растений цветки и семена образуются в год прорастания семян, у многолетних травянистых растений — в год формирования надземных побегов, у древесных растений переход к первому цветению отмечается после нескольких лет вегетатив-ного роста. Переход к цветению определяется генотипом, поэтому в сход-ных условиях разные виды начинают цвести в разном возрасте. Более светолюбивые растения приступают к цветению раньше те-невыносливых. Однако возраст начала цветения каждого вида за-висит от географического положения и условий произрастания. На свободе деревья одного и того же вида начинают цвести рань-ше, чем в сомкнутом древостое; так, береза повислая на свободе начинает цвести в 10 15 лет, в насаждении — в 20 — 30 лет; дуб черешчатый на свободе — в 20 — 30 лет, в насаждении в 40 — 50 лет. Переход к цветению зависит также от состава почвы, напри-мер высокое содсржание азота в почве стимулирует вегетативный рост и задерживает цветсние. Большое значение имеет фотопериодическая реакция растений на соотношение длины дня и ночи. По типу фотопериодической реакции растения делят на 3 группы: длиннодневные — не нуждаю-щиеся в темноте для перехода к цветению; короткодневные — за-цветающие только при бессветовом промежугке сугок не менее 10— 12 ч и нейтральные. Так, виды южного происхождения для образо-вания цветков нуждаются в коротком дне (виды акаций), а север-ные виды (вяз голый, смородина красная, розы) — в длинном. Цветок у покрытосеменных растений представляет собой уко-роченный неразветвленный спороносный побег. Он служит для образования спор и гамет, для опыления и полового процесса, после чего образуются семена и плоды. Листья, в пазухах которых находится цветок, называются кроющими, или ирицветникам. Хорошо развитый цветок состоит из цветоножки, цветоложа, покрова — чашечки и венчика, тычинок, или андроцея, и пестиков, или гинецея (рис. 3.1). Цветоножка имеет стеблевое происхождение и служит для при-крепления цветка к стеблю. В том случае, когда па ней находится соцветие, она называется цветоносом. Иногда цветоножка не раз-вивается, тогда цветок называется сидячим (цветки в головках некоторых клеверов, в корзинках астровых) Цветоложе — это верхняя расширенная часть цветоножки, слу-жит для прикрепления всех остальных частей цветка. Оно может быть плоское (клен остролистный), выпуклое (малина, лютик), вытянутое (гравилат) или вогнутое (роза, черемуха).
Рис. 3.1. Цветок: 1- Общая схема цветка: цв — цветоложе; ч — чашечка; л — лепестки; пс— пестики; см — семязачатки: 1 — правильны цветок; 2 — непра-вильныйцветок; 3 — цветок с простым околоцветником (ландыш); 4,5, 6— ветки без околоцветника (обоеполый, тычиночный, пестичный); Б — типы завязи: 1 — верхняя; 2,3 — средняя; 4, 5 — нижняя; 6 — полунижняя.
Чашечка и венчик составляют околоцветник, или покровы, цветка. Околоцветник защищает собственно цветок (тычинки и пести-ки) от внешних неблагоприятных воздействий и привлекает на-секомых-опылителей. Он может быть простым и двойным. Про-стой околоцветник образован только чашечкой (ожика, крапива, щавель, мужские цветки дуба, вяз) или только венчиком (тюль-пан, лилия, ландыш, пролеска). Двойной околоцветник состоит из чашечки и венчика (яблоня, гравилат, чубушник, сирень). Если околоцветник отсутствует, цветки называются беспокровными или голыми (ива, ясень, тополь). Чашечка чаще всего состоит из зеле-ных свободных или сросшихся чашелистиков. Венчик сложен из свободных или сросшихся окрашенных в раз-ные цвета лепестков. Форма, величина и окраска лепестков вен-чика разнообразны. Если все лепестки венчика одинакового раз-мера и формы и расположены симметрично (расходятся от цент-ра наподобие лучей), то венчик и цветок называются правильными, или актиноморфными. Через такой цветок можно провести несколь-ко плоскостей симметрии (черемуха, яблоня). Неправильным, или зигоморфным, называется цветок, через который можно провести только одну плоскость симметрии. Лепестки венчика у него раз-личны по форме и величине (белая акация, фиалка). Цветки, че-рез которые нельзя провести ни одной плоскости симметрии, называются асимметричными (валериана). По форме венчик мо-жет быть колокольчатым (ландыш, колокольчик), воронковид-ным (вьюнок), трубчатым (подсолнечник), язычковым (одуван-чик), двугубым (глухая крапива). Тычинки в совокупности образуют андроцей цветка (от грече-ского слова «андрос» — мужчина). Количество их в цветке различ-но: от одной до нескольких десятков (у злаков — 3, у бобовых— 10, у лютиковых — много). Каждая тычинка состоит из тычиноч-ной нити и пыльника, редко образуются сидячие пыльники без тычиночной нити (магнолия) или пыльники недоразвиты. Пыль-ник состоит из двух продольных половинок, соединенных друг с другом связником. Форма пыльников разнообразна. Каждая поло-винка пыльника обычно разделена на 2 пыльцевых гнезда. В пыль-никах образуется пыльца, служащая для опыления. Количество пыльцы колеблется от нескольких десятков до многих тысяч. Каж-дая пылинка имеет две оболочки внутреннюю тонкую (экзину) и наружную толстую (экзину). Размер пыльцы от 5 до 150 мкм. Пестик образуется в результате срастания одного или несколь-ких плодолистиков. Совокупность плодолистиков, образующих один или несколько пестиков в цветке, составляют гинецей. Если пестик образован одним плодолистиком, гинецей называют простым, или апокарпным; если несколькими сложным, или ценокарппым. По-чти в каждом пестике выделяются завязь, столбик и рыльце. Завязь — это нижняя расширенная полая внутри часть пестика, над ней возвышается тонкая часть пестика — столбик, заканчиваю- щийся рыльцем. Рыльце пестика может быть в виде булавы, диска, головки, может иметь лопасти. Оно приспособлено для улавлива-ния и удержания пыльцы. Если пестик или пестики свободно сидят на цветоложе, а ниже находятся тычинки для околоцветник (чаше-листики и лепестки), такой цветок называется подпестичным, или цветок с верхней завязью. Стенки верхней завязи образованы толь-ко плодолистиками (лютики, акация, яснотка). Если покровы цветка и тычинки срастаются между собой и прирастают к стенке завязи до половины, такой цветок называется околопестичным, или цве-ток с полунижней завязью. Если же цветоложе, околоцветник и тычинки срастаются с завязью и она оказывается по положению ниже околоцветника и тычинок, такой цветок называется надпес-тичным, или цветок с нижней завязью (см. рис. 3.1). У нижней завязи стенки образованы не только плодолистиками, но и разрос-шимся цветоложем и нижними частями околоцветника и тычинок. При нижней завязи все части цветка сидят как бы на ее вершине (яблоня, груша, чубушник). Внутри завязи образуются семязачатки (семяпочки). То место, где семязачаток прикрепляется к стенке завязи, называется семяносцем или плацентой. К плаценте семяза-чатки прикрепляются с помощью семяножки. Место прикрепления семязачатка к семяножке называется рубчиком. Семязачаток пред-ставляет собой овальной формы многоклеточное тело — нуцеллус с одним или двумя покровами (интегументами). Покровы, не срос-шиеся в верхней части, образуют пыльцевхад, или микропиле. Часть семязачатка, противоположная пыльцевходу, называется халазой. Различают несколько типов семязачатков по отношению к се-мяножке: 1) прямые растут в направлении семяножки и составляют как бы ее продолжение; встречаются редко; 2) обращенные повернуты на 180' по отношению к семя-ножке, пыльцевход и рубчик находятся рядом; самый распрост-раненный тип семязачатка; 3) полуповернутые — нуцеллус с интегументом повернут на 90 по отношению к плаценте; 4) односторонне изогнутые — с односторонним разрастанием нуцеллуса и интегумента; 5) двусторонне изогнутые нуцеллус имеет подковообраз-ную форму. Число семязачатков в завязи — от одного до несколь-ких тысяч и зависит от вида растения. После процесса оплодотво-рения из них образуются семена растений, а завязь превращается в плод. Цветки, в которых представлены и тычинки, и пестики, назы-ваются обоеполыми; если представлены только тычинки или только пестики — однополыми, тычиночными (мужскими) и пестичными (женскими). Растения с однополыми цветками, но находящимися на одном и том же экземпляре, называются однодомными (береза, дуб, лещина, кукуруза), на разных — двудомными (тополь, ива). У некоторых растений наряду с обоеполыми цветками бывают и однополые, такие растения называются многодомными (клен, ясень). Около 71 — 78% всех покрытосеменных растений имеют обоеполые цветки, однодомные составляют 5 — 8%, двудомные 3 — 4%, многодомные — 10 — 20%.
|
