Репродуктивные органы растений являются наиболее специализированными образованиями, выполняющими функцию бесполого или полового размножения. К ним относятся спорангии, антеридии, архегонии и цветок.
Спорангии одноклеточные (у водорослей) или многоклеточные (у высших растений) органы, в которых образуются споры. У мхов они представлены коробочкой спорогона. У плаунов, хвощей и папоротников они развиваются на спорофиллах или в их пазухах и могут быть одиночными или собранными в группы (сорусы). У цветковых микроспорангии – это пыльцевые камеры (гнезда) пыльника, а видоизмененный мегаспорангий (нуцеллус) представлен семязачатком. Образующиеся в них микро- и мегаспоры участвуют в формировании мужского (пыльцевое зерно) и женского (зародышевый мешок) гаметофитов.
Антеридии – небольшие овальные тельца, внешняя стенка которых образована одним или несколькими слоями клеток. В них образуются сперматозоиды, которые выходят из созревшего антеридия наружу и активно передвигаются только в воде.
Архегонии – небольшие колбообразные тельца, состоящие из нижней расширенной части – брюшка и верхней удлиненной – шейки. Снаружи архегоний окружен бесплодными клетками, защищающими его от высыхания. В брюшке находится неподвижная яйцеклетка.
Цветок – видоизмененный укороченный и ограниченный в росте побег, приспособленный для размножения покрытосеменных растений. В нем совмещены все процессы бесполого и полового размножения. В обоеполом цветке происходят микро- и мегаспорогенез, микро- и мегагаметогенез, опыление, оплодотворение, образование плодов и семян.
Рис.31. Основные части цветка
Цветок прикрепляется к стеблю цветоножкой, ее верхняя расширенная часть называется цветоложе. Цветки, не имеющие цветоножки, называются сидячими. Наружные элементы цветка – зеленые чашелистики, образующие чашечку. За чашечкой располагаются лепестки, образующие венчик. Чашечка и венчик образуют околоцветник, который может быть двойным (имеется чашечка и венчик) или простым ( только чашечка или только венчик). Внутри цветка находятся тычинки, их совокупность называется андроцей. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. В центре цветка находится один или несколько пестиков, их совокупность называется гинецей. Пестик состоит из трех частей: завязи (нижняя расширенная часть), столбика (средняя часть) и рыльца, расположенного на верхушке столбика. Цветки, имеющие тычинки и пестик, называются обоеполыми. Цветки, имеющие только тычинки, называются тычиночными или мужскими, а цветки, имеющие только пестики, называются пестичными или женскими. Растения с раздельнополыми цветками могут быть однодомными и двудомными. У однодомных растений (огурец, кукуруза, дуб) мужские и женские цветки размещаются на одном и том же растении, а у двудомных (ива, облепиха) – на разных.
Часто цветки собраны в соцветия. Соцветие – это группа цветов, расположенных в определенном порядке на одной цветочной оси. Биологическое значение соцветий состоит в том, что собранные в них мелкие цветки лучше заметны насекомым. Удобны они и для опыления ветром, так как летящая пыльца встречает на своем пути целую группу цветков.
Различают простые и сложные соцветия. Сложные соцветия состоят из нескольких простых.
-кисть (черемуха, ландыш, гиацинт): боковые цветки имеют короткие цветоножки и сидят на удлиненной главной оси поочередно;
—простой колос (подорожник): на главной оси располагаются сидячие цветки;
-початок (белокрыльник, кукуруза): на утолщенной мясистой оси располагаются сидячие цветки;
— сережка (ива, грецкий орех): отличается от колоса и кисти свисающей главной осью;
-зонтик (примула, вишня): главная ось укорочена, боковые цветки выходят из одной точки на ножках разной длины и располагаются куполообразно или в одной плоскости;
Читайте также: Цветок рождественская звезда как правильно за ним ухаживать
-головка (клевер): имеет укороченную и утолщенную ось, на которой располагаются цветки на коротких цветоножках или сидячие;
-корзинка (подсолнечник, одуванчик): многочисленные мелкие сидячие цветки находятся на утолщенном расширенном цветоложе;
-щиток (груша): цветки расположены почти в одной плоскости, а цветоножки имеют разную длину и отходят то оси из разных точек.
—сложная кисть или метелка (мятлик, сирень): главная длинная ось представляет собой кисть, а боковые ее веточки – простые кисти;
—сложный щиток (рябина, калина): главная ось является щитком, боковые – тоже щитки;
— сложный колос (пшеница, рожь): на главной оси располагаются простые колоски;
-сложный зонтик (морковь, укроп): боковые оси соцветия заканчиваются простыми зонтиками.
Опыление – это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают самоопыление, перекрестное опыление и искусственное опыление. Самоопыление происходит в обоеполых цветках, когда пыльца попадает с тычинок на рыльце пестика своего же цветка. Чаще всего самоопыление происходит до раскрытия цветка, в бутоне (горох, фасоль).
| Соцветия | |
| Простые цветки располагаются на главной оси по одному | Сложные на главной оси располагаются не одиночные цветки, а простые соцветия |
Кисть (капуста, ландыш, черёмуха)  |
Сложный кисть (метёлка) (сирень, виноград)  |
Простой колос (подорожник)  |
Сложный колос (рожь, пшеница)  |
Щиток (груша, рябина)  |
Сложный щиток (пижма, тысячелистник)  |
Зонтик (вишня, лук)  |
Сложный зонтик (морковь)  |
Початок (кукуруза)  |
|
Головка (клевер)  |
|
Корзинка (ромашка, астра, подсолнечник)  |
Перекрестное опыление – это перенос пыльцы из пыльника одного цветка на рыльце пестика цветка другого растения. Оно может происходить при помощи ветра, воды, насекомых или птиц.
Признаки ветроопыляемых растений: мелкие невзрачные цветки, околоцветник отсутствует или плохо развит и не препятствует движению ветра, пыльники расположены на длинных свисающих тычиночных нитях, рыльце пестика перистое, длинное для лучшего улавливания пыльцы, пыльца легкая, сухая, образуется в большом количестве. К ветроопыляемым растениям относятся береза, рожь, крапива, кукуруза.
Признаки насекомоопыляемых растений: цветки крупные с яркой окраской и сильным ароматом, мелкие – собраны в соцветия, пыльца тяжелая, липкая; цветки имеют нектарники – особые железы, расположенные у основания лепестков внутри цветка и выделяющие сахаристую жидкость – нектар.
Искусственное опыление производит человек для выведения новых сортов, а также в случае плохой погоды или в теплицах и оранжереях.
Для того, чтобы за опылением последовало оплодотворение, необходимо образование и созревание мужских и женских половых клеток – гамет. Листостебельное растение представляет собой спорофит. Каждый пыльник тычинок образован двумя половинками, в которых развиваются по две пыльцевые камеры (гнезда)- микроспорангии. В них имеются диплоидные клетки. Созревание микроспоры – пыльцевого зерна – происходит в процессе мейотического деления диплоидных клеток пыльников. Затем гаплоидное ядро делится митозом, вокруг каждого ядра обособляется участок цитоплазмы, и образуются вегетативная и генеративная клетки. У многих растений генеративная клетка делится и образует два спермия. На поверхности бывшей микроспоры образуется плотная целлюлозная оболочка с несколькими округлыми порами, сквозь которые в конечном итоге прорастают пыльцевые трубки. В результате этих процессов каждая микроспора превращается в пыльцевое зерно – мужской гаметофит цветкового растения. Образование женского гаметофита происходит в семязачатке (семяпочке), находящемся внутри завязи пестика. Материнская диплоидная клетка делится мейотически и образует четыре гаплоидные макроспоры, три из которых разрушаются, а четвертая после трех последовательных митозов дает зародышевый мешок, состоящий из восьми клеток. Затем две центральные клетки сливаются в одну диплоидную клетку. В результате всех превращений зародышевый мешок или женский гаметофит имеет семь клеток: на полюсах зародышевого мешка расположены по три гаплоидные клетки, а в центре – клетка с диплоидным набором хромосом, а напротив пыльцевхода расположена яйцеклетка.
Оплодотворение. Попав на рыльце пестика, пыльца начинает прорастать. Из вегетативной клетки развивается длинная пыльцевая трубка, продвигающаяся к завязи и семязачатку. Из генеративной клетки к этому времени образуются два спермия, которые движутся по пыльцевой трубке. Через пыльцевход они попадают в зародышевый мешок, где один спермий сливается с яйцеклеткой. Из образовавшейся диплоидной зиготы развивается зародыш семени.Второй спермий сливается с центральной диплоиднойклеткой, при этом образуется триплоидный эндосперм семени. В клетках эндосперма содержится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша растения. Такой процесс называется двойным оплодотворением, он открыт С.Г. Навашиным в 1898 году. Благодаря двойному оплодотворению происходит очень быстрое образование и развитие эндосперма. Это экономит энергетические ресурсы растения, ускоряет весь процесс формирования семязачатка и семени. После оплодотворения семязачаток превращается в семя, покровы семяпочки дают начало семенной кожуре, а из завязи пестика образуется плод. Количество семян соответствует количеству семяпочек в завязи. У многих растений в образовании плода участвуют и другие части цветка: разросшееся цветоложе, основания чашелистиков, лепестков, тычинок (например, у яблони, груши).
Плод – генеративный орган цветкового растения , образующийся в результате двойного оплодотворения выполняющий функции сохранения и распространения семян. Плоды чрезвычайно разнообразны по консистенции околоплодника (сухие и сочные), количеству семян (одно- и многосемянные), особенностям вскрывания (вскрывающиеся и невскрывающиеся), наличию приспособлений для распространения, химическому сотаву.
Сочные плоды имеют хорошо развитую мякоть, в крупных паренхимных клетках которой накапливается много воды, углеводов, витаминов, органических кислот, различных ароматических соединений. Можно выделить следующие типы сочных плодов:
ягода – плод с тонкой кожицей, семена располагаются в сочной мякоти (виноград, картофель, томат);
яблоко – тонкий кожистый внеплодник (кожура), сочная, но плотная мякоть, семян много и находятся они в пленчатых камерах в середине плода (яблоня, груша);
тыквина – многосемянный плод, покрытый толстой кожурой (корой, коркой), ткие плоды характерны для арбуза, дыни, тыквы, кабачков;
померанец – плод покрыт пористой кожурой, богатой эфирными маслами, мякоть часто разделена на дольки (все цитрусовые);
костянка – плод с тонкой кожицей, сочной мякотью, в которой находится одно семя – косточка (вишня, слива, абрикос, черемуха);
многокостянка – сборный или сложный плод, состоящий из множества мелких костянок (малина, ежевика).
Сухие плоды имеют кожистый или деревянистый околоплодник. Различают следующие виды сухих плодов:
боб – многосемянный плод с двумя створками, на которых расположены семена (горох, соя, фасоль);
стручок – многосемянный плод, имеет две створки, между которыми расположена перегородка – на ней располагаются семена ( капуста, редька, репа);
коробочка – многосемянный плод, способный вскрываться крышечкой, отверстиями, зубцами на верхушке, продольными трещинами (мак, примула, лилия, колокольчик);
зерновка – невскрывающийся односемянный плод с тонким околоплодником, сросшимся с семенной кожурой (пшеница, рожь, рис, кукуруза);
орех – односемянный невскрывающийся плод с одревесневшим околоплодником (лещина);
семянка – односемянный невскрывающийся плод с кожистым околоплодником, который не срастается с кожурой семени ( у всех сложноцветных);
крылатка – похожа на семянку, но на поверхности околоплодника у нее имеется кожистый или перепончатый крыловидный вырост, который помогает планированию плода(ясень, береза, клен).
К сложным плодам относится земляничина или многоорешек — на сочном разросшемся цветоложе находится множество мелких беловатых орешков ( замляника, клубника).
Соплодие – совокупность зрелых, сросшихся между собой плодов (сухих или сочных) одного соцветия (ананас, хлебное дерево, шелковица).
У цветковых растений сформировались различные приспособления для распространения семян и плодов. Основные способы распространения плодов и семян: водой, ветром, животными, человеком, саморазбрасыванием.
Семя – это генеративный орган цветкового растения, образующийся из семязачатков в результате двойного оплодотворения и выполняющий функции размножения и расселения растений. В типичном случае семя состоит из зародыша и эндосперма, окруженных семенной кожурой.
Семенная кожура образуется из покровов семязачатка. Она защищает семя от механических повреждений, излишней потери воды и проникновения микроорганизмов. Зародыш – это зачаток новой особи, миниатюрный спорофит. У большинства цветковых растений зародыш состоит из зародышевого корешка, стебелька и почечки. К верхней части стебелька прикрепляются семядоли (семядольные листья). При этом у двудольных закладываются две семядоли, у однодольных – одна. Эндосперм – ткань, содержащая питательные вещества. Она формируется не только у почти всех однодольных, но и у ряда двудольных (укроп, лен, морковь). В триплоидных клетках эндосперма, у также в семядолях зародыша находится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша и формирования проростка.
Содержание органических веществ в семенах культурных растений зависит от биологических особенностей вида и сорта, условии окружающей среды. По количеству органических веществ в семенах оценивается качество урожая. В зерновых культурах качество зерна определяется содержанием белков и крахмала. В семенах бобовых культур содержится
Рис.32. Продольный разрез семян больше белков, но меньше крахмала.
Масличные культуры ( соя, рапс,
лен, подсолнечник) оцениваются по содержанию жиров в семенах. При попадании семян в благоприятные условия они начинают прорастать. Прорастание семян – это переход их от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формирующегося из него проростка. Для прорастания семени необходимы следующие условия:вода, кислород,тепло, живой зародыш. При прорастании семени первым появляется корешок, который быстро растет и укрепляется в почве, всасывает из нее воду и минеральные соли и поставляет их зародышу. Затем начинается рост зародышевого стебелька, который выносит из почвы почечку и семядоли. Из почечки развивается надземная часть растения – стебель с листьями. Такое прорастание называется надземным (огурец, тыква, фасоль, морковь). При подземном прорастании семядоли на поверхность почвы не выносятся, а остаются в семени (дуб, горох, пшеница). Молодые растеньица, которые развиваются из зародыша семени, называются проростками. В начальный период своего развития проростки питаются запасными веществами семени, а после образования настоящих листьев переходят на фототрофный тип питания.
Значение плодов и семян определяется тем, что они способствуют размножению и расселению растений, обеспечивая тем самым непрерывность и стабильность всех экосистем. Кроме того, им принадлежит важнейшая роль в пищевых цепях экосистем.
- Свежие записи
- Как избавиться от мошек в цветах комнатных растений
- Что добавить в воду чтобы цветы дольше стояли
- Какие цветы сочетаются друг с другом на клумбе
- Жмых от кофе как удобрение для комнатных цветов
- Белый липкий налет на комнатных цветах как избавиться