Строение и многообразие цветков

Строение цветка

Цветок состоит из стеблевой части (цветоножка и цветоложе), листовой части (чашелистики, лепестки) и генеративной части (тычинки, пестик или пестики). Цветок занимает апикальное положение, но при этом он может располагаться как на верхушке главного побега, так и бокового. Он прикрепляется к стеблю посредством цветоножки. Если цветоножка сильно укорочена или отсутствует, цветок называется сидячим(подорожник, вербена, клевер). На цветоножке располагаются также два (у двудольных) и один (у однодольных) маленьких предлиста — прицветника, которые часто могут отсутствовать. Верхняя расширенная часть цветоножки называетс цветоложем, на котором располагаются все органы цветка. Цветоложе может иметь различные размеры и форму -плоскую (пион), выпуклую(земляника, малина), вогнутую (миндаль), удлинённую (магнолия). У некоторых растений в результате срастания цветоложа, нижних частей покрова и андроцея образуется особая

структура — гипантий.

Форма гипантия может быть разнообразной и иногда участвовать в образовании плода (цинарродий — плод шиповника, яблоко). Гипантий характерен для представителей семействрозовых, крыжовниковых, камнеломковых, бобовых.

Части цветка делят на фертильные, или репродуктивные (тычинки, пестик или пестики), и стерильные (околоцветник). Околоцветник Околоцветник — стерильная часть цветка, защищающая более нежные тычинки и пестики. Элементы околоцветника называются листочками околоцветника, или сегментами околоцветника. У простого околоцветника все листочки одинаковы; у двойного — дифференцированны. Зелёные листочки двойного околоцветника образуют чашечку и называются чашелистиками, окрашенные листочки двойного околоцветника образуют венчики называются лепестками. У подавляющего большинства растений околоцветник двойной (вишня, колокольчик, гвоздика). Простой околоцветник может быть чашечковидным (щавель,свёкла) либо (что бывает чаще) венчиковидным (гусиный лук). У небольшого числа видов цветок вообще лишён околоцветника и поэтому называется беспокровным, или голым(белокрыльник, ива).Цветок одного из лютиковых — живокости, с пятью голубыми чашелистиками и белым глазком, образованным лепестками-нектарниками и лепестками-стаминодиями.

Чашечка состоит из чашелистиков и образует наружный круг околоцветника. Основной функцией чашелистиков является защита развивающихся частей цветка до его распускания. Иногда венчик полностью отсутствует, или сильно редуцирован, а чашелистики принимают лепестковидную форму и ярко окрашены (например, у некоторых лютиковых). Чашелистики могут быть обособлены друг от друга или срастаться между собой.

Запрос «Венчик» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Венчик образован различным количеством лепестков и образует следующий за чашечкой круг в цветке. Происхождение лепестков может быть связано с вегетативными листьями, но у большинства видов они представляют собой утолщённые и разросшиеся стерильные тычинки. Вблизи основания лепестков иногда образуются дополнительные структуры, которые в совокупности называют привенчиком. Как и чашелистики, лепестки венчика могут срастаться с собой краями (сростнолепестнойвенчик) или оставаться свободными (свободнолепестной венчик). Особый специализированный тип венчика — венчик мотылькового типа — наблюдается у растений из подсемейства Мотыльковые и семейства Бобовые.

Венчик, как правило, самая заметная часть цветка, отличается от чашечки более крупными размерами, разнообразием окраски и формы. Обычно именно венчик создаёт облик цветка. Окраску лепестков венчика определяют различные пигменты: антоциан(розовая, красная, синяя, фиолетовая), каротиноиды (жёлтая, оранжевая, красная), антохлор (лимонно-жёлтая), антофеин(коричневая). Белая окраска связана с отсутствием каких-либо пигментов и отражением световых лучей. Чёрного пигмента тоже не бывает, а очень тёмная окраска цветов представляет собой очень сгущённые тёмно-фиолетовые и тёмно-красные цвета.

Аромат цветков создают летучие вещества, главным образом эфирные масла, которые образуются в клетках эпидермы лепестков и листков околоцветника, а у некоторых растений— в смофорах (особых различной формы желёзках, имеющих секреторную ткань). Выделяющиеся эфирные масла обычно сразу испаряются.

Роль венчика заключается в привлечении насекомых-опылителей. Кроме того, венчик, отражая часть спектра солнечных лучей, днём предохраняет тычинки и пестики от перегрева, а закрываясь на ночь, создают камеру, препятствующую их охлаждению или повреждению холодной росой.

Тычинки (андроцей)

Тычинка — мужской репродуктивный орган цветка покрытосеменных растений. Совокупность тычинок называется андроцеем.

Большинство ботаников считают, что тычинки являются видоизменёнными микроспорофиллами неких вымерших голосеменныхрастений.

Количество тычинок в одном цветке у разных покрытосеменных широко варьируется от одной (орхидные) до нескольких сотен (мимозовые). Как правило, число тычинок постоянно для определённого вида. Нередко расположенные в одном цветке тычинки имеют разное строение (по форме или длине тычиночных нитей).

Тычинки могут быть свободными или сросшимися. По числу групп сросшихся тычинок различают разные типы андроцея:однобратственный, если тычинки срастаются в одну группу (люпин, камелия); двубратственный, если тычинки срастаются в две группы; многобратственный , если многочисленные тычинки срастаются в несколько групп; братственный — тычинки остаются несросшимися.

Тычинка состоит из тычиночной нити, посредством которой она нижним концом прикреплена к цветоложу, и пыльника на её верхнем конце. Пыльник имеет две половинки (теки), соединенныне связником, являющимся продолжением тычиночной нити. Каждая половинка разделена на два гнезда— два микроспорангия. Гнёзда пыльников иногда называют пыльцевыми мешками. Снаружи пыльник покрыт эпидермой с кутикулой и устьицами, затем располагается слой эндотеция, за счёт которого при подсыхании пыльника вскрываются гнёзда. Глубже в молодом пыльнике проходит средний слой. Содержимое клеток самого внутреннего слоя—тапетума— служит питанием для развивающихся материнских клеток микроспор (микроспороцитов). В зрелом пыльнике перегородки между гнёздами чаще всего отсутствуют, исчезает тапетум и средний слой.

В пыльнике происходит два важнейших процесса: микроспорогенез и микрогаметогенез. У некоторых растений (лён, аистник) часть тычинок становится стерильной. Такие бесплодные тычинки называются стаминодиями. Часто тычинки функционируют как нектарники(черника, голубика, гвоздичные).

Плодолистики (гинецей)

Внутреннюю часть цветка занимают плодолистики, или карпеллы. Совокупность плодолистиков одного цветка, образующих один или несколько пестиков называют гинецеем. Пестик — наиболее существенная часть цветка, из которой формируется плод.

Полагают, что плодолистики — это структуры, у которых прослеживается листовая природа происхождения. Однако функционально и морфологически они соответствуют не вегетативным листьям, а листьям, несущим мегаспорангии, то есть мегаспорофиллам. Большинство морфологов считают, что в ходе эволюции из плоских и открытых возникли вдоль сложенные (кондупликатно) плодолистики, которые затем срослись краями и образовали пестик. Пестик занимает центральную часть цветка. Он состоит иззавязи, столбика и рыльца.

Несмотря на то, что цветки растений имеют общий план строения и у всех покрытосеменных являются органом семенного размножения, они очень разнообразны по многим признакам. Поэтому существует множество классификаций цветков растений, в зависимости от выбранного признака.

Существуют цветки с двойным и простым околоцветником. Двойной околоцветник состоит из чашечки и венчика (вишня, яблоня, капуста). Простой околоцветник состоит только из венчика (тюльпан, лилия). Простой околоцветник встречается реже и, главным образом, у однодольных растений. Кроме того бывают растения, цветки которых не имеют вообще околоцветника (ива).

У многих растений если смотреть на цветок сверху или снизу, то можно видеть, что он обладает так называемой радиальной симметрией. Это значит, что в центре находится точка симметрии, а через нее можно провести множество осей симметрии. Все они разделят цветок на две симметричные половинки. Правильные цветки обладают радиальной симметрией. Однако существуют неправильные цветки, через которые можно провести только одну ось симметрии (горох). Если смотреть на такие цветки сверху, то можно сказать, что у них есть симметричные левая и правая половинка, но их верх и низ разные. Кроме того, существуют асимметричные цветки, через которые нельзя провести ни одной плоскости симметрии.

У обоеполых цветков есть тычинки и пестики. Растений с обоеполыми цветками большинство. У однополых цветков есть либо тычинки, либо пестики (огурец). Цветки с тычинками называют мужскими, а цветки с пестиками — женскими.

Если на одном и том же растении с однополыми цветками растут как мужские, так и женские цветки, то это однодомное растение (огурец). Если же мужские цветки растут на одном растении, а женские — на другом, то это двудомное растение (тополь). Понятно, что растения с обоеполыми цветками всегда являются однодомными.

Цветки различаются по строению пестика. Пестик может содержать один или несколько семязачатков в завязи, а также одно или несколько рыльцев. Когда семязачатков и рыльцев несколько, то это похоже на то, как будто вместе срослись несколько пестиков.

Бывают растения, у цветков которых сильно укорочена или отсутствует цветоножка. Это сидячие цветки.

Каждый вид покрытосеменного растения отличается своей формой, окраской, размером венчика. Всё это создает огромное разнообразие и красоту цветковых растений.

Чтобы кратко описать строение цветка того или иного вида покрытосеменного растения, пользуются так называемыми формулами цветка. В них чашелистики (Ч), лепестки (Л), тычинки (Т) и пестики (П) обозначают одной большой буквой. Рядом с ней нижним индексом ставят количество соответствующих структур цветка. Если какие-либо части цветка срастаются, то их число-количество берут в скобки. Мужской цветок обозначают знаком ♂, а женский — ♀.

Правильный цветок обозначается звездочкой — *, а неправильный обозначается стрелкой — . Пример формулы цветка: *Ч(5)Л5Т6П1. В этом примере описан правильный обоеполый цветок, у которого пять сросшихся чашелистиков, пять лепестков венчика, шесть тычинок и один пестик.

1. Почему цветок является видоизмененным, побегом?

Цветок – это укороченный, видоизмененный и ограниченный в росте побег, приспособленный к половому размножению растений. Впервые определение цветка как видоизмененного побега привел всемирно известный немецкий поэт и ученый И. В. Гете в работе “Метаморфозы растений” . Цветки развиваются как на верхушке стебля, так и в пазухах листьев из репродуктивных почек. Важнейшие части цветка – тычинки и пестики. Они обеспечивают опыление и оплодотворение. После оплодотворения из семязачатков, которые находятся в завязи пестика, формируются семена. Если условия благоприятны, каждое семя прорастает и дает начало новому растению. Итак, части цветка являются видоизменениями частей вегетативного и репродуктивного побегов, то есть цветок – это видоизмененный побег. Основные функции цветка – образование спор, гамет, опыление, оплодотворение, формирование семян и плодов.

2. Строение и функции цветка

3. Почему цветки отличаются между собой?

Цветок – укороченный неразветвленный побег с ограниченным ростом, приспособленный выполнять функцию полового размножения. Цветки поражают разнообразием окраски, размеров, симметрии, пола, и т. п. По наличию тычинок и пестиков в цветке их разделяют на Раздельнополые, обоеполые, И Бесполые. Раздельнополые цветки – это цветки, в которых имеется лишь пестик – пестичный цветок, или лишь тычинки – тычиночный цветок. Обоеполые цветки – это цветки, в которых есть и тычинки, и пестик. У некоторых растений часть цветков являются Бесполыми, Поскольку не имеют ни тычинок, ни пестиков. Различают цветки и по типу симметрии. Если через цветок можно провести несколько плоскостей симметрии, его называют правильным. Цветок, через который можно провести лишь одну плоскость симметрии, называют неправильным. Такие цветки имеют двустороннюю симметрию. Иногда в цветке невозможно провести ни одной плоскости симметрии, тогда мы имеем асимметрический цветок. Итак, строение у всех цветков сходно, а форма, размеры, окраска, симметрия – разные. Это объясняется приспособлением растений к разным способам опыления.

4. Какое значение имеют цветки для человека?

Цветки некоторых растений человек употребляет в пищу. Как приправы в кулинарии употребляют пестики цветков шафрана. Цветки некоторых растений используют в ароматерапии – лечении запахами. С помощью определенных запахов можно снять нервное напряжение, улучшить сон, уменьшить боль, повысить трудоспособность и умственную активность и т. п. Например, у программистов аромат лаванды уменьшает количество ошибок на 20%, а запах жасмина – на 33%. Цветы с давних времен украшают наш быт, приносят много радости и детям, и взрослым. В цветоводстве чаще всего используют розы, георгины, хризантемы, бархатцы, гвоздики и т. п.

Лечебными свойствами обладают цветки многих лекарственных растений. Например, для укрепления стенок вен готовят препараты из цветков конского каштана, противовоспалительное действие имеют цветки ромашки лекарственной, чай из цветков липы используют как потогонное, жаропонижающее средство. Итак, цветы человек использует не только для украшения помещений, но и в пищу, для лечения и т. п.

Раздел 1 РАСТЕНИЯ

Тема 2. РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

18. Строение и разнообразие цветков

Основное понятие: ЦВЕТОК

Вы проходите мимо цветок!

Наклонитесь, поглядите на чудо,

которое вы раньше видеть нигде не могли.

Она умеет такое, что никто на земле не умеет.

В. Солоухин

Подумайте. Белые, желтые, фиолетовые, красные цветки — каких только не увидишь в природе. Но цветков с зеленой окраской лепестков почти нет (ил. 18.1). Как вы думаете, почему?

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Что же такое цветок?

Цветок орган семенного размножения растений. Она состоит из цветоножки, цветоложа, околоцветника, тычинок и пестиков.

Околоцветник — покров цветка, образованный чашелистиками и лепестками. Такой околоцветник называют двойным (например цветок вишни). Есть цветки с простым околоцветником — у них все листочки (тюльпан и тому подобное) одинаковые по форме и расцветке. А в некоторых растений, которые опыляются ветром, цветки голые, то есть не имеют околоцветника (например, ива).

Цветки могут отличаться друг от друга размерами, окраской, формой, симметрией и тому подобное. Большинство растений имеет цветки, в которых есть и тычинки, и пестики. Это обоеполые, или маточково-тычиночные цветки. А у некоторых растений одни цветки имеют только пестики — пестичные цветки, а другие только тычинки — тычиночные цветки. Такие цветки называют однополыми. У огурцов и кукурузы, например, пестичные и тычиночные цветки находятся на одном растении. Растения, на которых развиваются и пестичные, и тычиночные цветки, называются однодомными. А вот у конопли, тополя, ивы тычиночные цветки находятся на одних растениях, а пестичные на других. Такие растения называют двудомными.

Разнообразие цветков связано с их приспособленностью к опыления. После опыления и оплодотворения из частей цветка формируются плоды и семена. Благодаря плодам и семенам растения размножаются и распространяются на новые территории. В цветках образуются пыльца, нектар, которые используют в пищу различные животные (например, насекомые, птицы). Большое значение для человека имеют декоративные растения, имеющие красивые цветки и которыми украшают комнаты, улицы, парки (тюльпаны, астры и тому подобное).

Ил. 18.1. Разнообразие цветков

Почему цветок является видоизмененным побегом? Цветок — это укороченный, видоизмененный и ограниченный в росте побег, приспособленный для полового размножения растений. Впервые определение цветка как видоизмененного побега дал известный немецкий поэт и ученый. В. Гете в труде «Метаморфозы растений» (1790). Цветки развиваются как на верхушке стебля, так и в пазухах листьев из репродуктивных почек (ил. 18.2). Важнейшими частями цветка являются тычинки и пестики, которые обеспечивают опыление и оплодотворение, после оплодотворения из семенных зачатков, которые находятся в завязи пестика, формируются семена. При благоприятных условиях каждое семя прорастает и дает начало новому растению. Итак, составляющие цветка являются видоизменениями частей вегетативного и репродуктивного побегов. Это есть подтверждение того, что сам цветок — это видоизмененный побег. Основные функции цветка-образование спор, гамет, опыление, оплодотворение, формирование семян и плодов.

Ил. 18.2. Строение цветка: а — цветоножка: б — цветоложе;

в — чашечка (чашелистик); г — венчик (лепесток); и — тычинка; д —пестик

Строение и функции частей цветка

Название

Функции частей цветка

Цветоножка

Видоизмененное стебель побега, на котором расположен цветок; цветки без цветоножек называют сидячими (например у подсолнечника, подорожника)

Цветоложе

Видоизмененная укороченная верхушка побега, к которой прикрепляются все части цветка; по форме может быть плоским, выпуклым, вогнутым

Чашелистики

(чашечка)

Стерильные части цветка; видоизмененные листья в основном зеленого цвета, которые выполняют функцию защиты внутренних частей цветка до их вскрытия; чашелистики цветка образуют свободно — или зрослолисту чашечку

Лепестки

(венчик)

Стерильные части цветка; видоизмененные тычинки или листья ярко окрашены, что способствует опылению; из лепестков образуется свободно — или спайнолепестный венчик цветка

Тычинки

Репродуктивные части цветка, в которых образуются пыльцевые зерна; тычинка состоит из пыльники ii тичинкової нити

Пестика

Репродуктивные части цветка, в которых образуются семенные зачатки; пестик состоит из завязи, столбика и рыльца.

Почему цветки отличаются между собой?

Цветок — укороченный неразветвленный побег с ограниченным ростом, приспособленный к половому размножению. Цветки поражают своим разнообразием по окраске, размерам, симметрией, статью, и тому подобное. По наличию тычинок и пестиков в цветке их разделяют на двуполые, однополые и нестатеві. Однополые цветки-это цветки, в которых есть только пестик — пестичный цветок, или только тычинки тичинкова цветок (например, у кукурузы па верхушке стебля располагаются тычиночные цветки, а в пазухах листьев на стебле пестичные). Обоеполые цветки-это цветки, в которых есть и тычинки, и пестики (например, у вишни). У некоторых растений (подсолнечник, василек и др) часть цветков является нестатевими, поскольку не имеют ни тычинок, ни пестиков. Различают цветки и за симметрией. Если через цветок можно провести несколько плоскостей симметрии, его называют правильным (тюльпан, вишня, капуста, земляника). Цветок, через который можно провести лишь одну плоскость симметрии, называют неправильной (горох, фасоль, пустырник и тому подобное). Такие цветки имеют двустороннюю симметрию.

Иногда в цветке невозможно провести ни одной плоскости симметрии, невозможно мы имеем асимметричную цветок (канна, гладиолус). Итак, строение у всех цветков похожа, а форма, размеры, окраска, симметрия разнообразны, что является приспособлением к различным способам опыления (ил. 18.3).

Ил. 183. Разнообразие цветков:

1 — вільнопелюсткові (а лютик, б — шиповник, в — сон); 2 — зрослопелюсткови (а — колокольчики, горечавка, березка); 3 — неправильные (а — фишка, б — горох, в — настурция); 4 — правильные (а — гвоздика, б — земляники, в — алтея); 5 — насекомоопыляемые (а — вишня; б — лен); 6 — вітрозапильні (а — пшеница, б — дуб)

Какое значение имеют цветки для человека?

Цветки некоторых растений человек употребляет в пищу. Как приправы к блюдам в кулинарии употребляют цветки шафрана. Цветки некоторых растений используют в ароматерапии — лечении запахами. С помощью определенных запахов можно снять нервное напряжение, улучшить сон, уменьшить боль, повысить работоспособность и умственную активность и тому подобное. Например, в програмувальників аромат лаванды уменьшает число ошибок на 20%, а запах жасмина — на 33%. Цветы с давних времен украшают наш быт, оздоравливают наше жилище, приносят много радости и детям, и взрослым. В цветоводстве чаще всего используют розы, георгины, хризантемы, бархатцы, гвоздики и много других растений. Среди лекарственных растений много таких, в которых лечебные свойства имеют цветки. Например, для укрепления стенок вен готовят препараты из цветков конского каштана, противовоспалительным действием обладают цветки ромашки лекарственной, чай из липового цвета используют как потогонное, жаропонижающее средство. Итак, цветки человек использует не только для украшения своих жилищ, а и в пищу, для лечения и тому подобное.

Цветковые являются самыми молодыми и сложно устроенными с эволюционной точки зрения растениями на Земле. Они смогли расселиться по суше наиболее широко, чем остальные группы растений, приспособиться к различным условиям обитания и способам жизни. В результате цветковые (или покрытосеменные) растения отличаются большим разнообразием. Это разнообразие выражается в различных форме, строении, окраске вегетативных (корней, стеблей и листьев) и генеративных (цветков, плодов, семян) органов растений, продолжительности их жизни. Все эти различия являются следствием адаптации растений к тем или иным условиям обитания.

В мире цветковых растений наиболее полно представлены различные жизненные формы. Выделяют три основные жизненные формы — травы, кустарники и деревья. При этом травы можно считать наиболее прогрессивной ветвью эволюции, так как среди голосеменных (которые являются более древними растениями) их почти нет.

Деревьям свойственны многолетние деревянистые стебли. Главный стебель называется стволом, остальные — ветвями. Совокупность ветвей дерева формирует его крону. Размер деревьев бывает разным.

Так например, вишня представляет собой достаточно невысокое дерево, а вот эвкалипт достигает 100 м. Для сравнения, высота сосен в лесу около 30 м.

Кустарники отличаются от деревьев не только малым размером. Их ствол короткий и начинает ветвиться у самой поверхности почвы, поэтому кустарники состоят в основном из ветвей. К кустарникам относятся не только привычные нам смородина и крыжовник, но и такие растения как орешник и сирень, которые достигают достаточно больших размеров, в результате чего их можно было бы назвать деревьями.

Травы имеют обычно небольшие размеры и зеленый мягкий стебель. В остальном травянистые растения очень разнообразны: по строению стебля, форме листьев, размеру.

Разнообразие выражается и в продолжительности жизни растений. Среди цветковых существуют однолетние, двулетние и многолетние растения.

Деревья и кустарники всегда являются многолетними. Деревья могут жить сотни, а некоторые виды даже тысячи лет.

Существуют и многолетние травы. В климатических зонах с ярко-выраженной сменой сезонов у них на зиму отмирают надземные части. Но в земле остаются корни и корневища. Весной из подземных почек снова вырастают зеленые надземные части. Примерами многолетних травянистых растений являются одуванчик, крапива, ландыш.

Двулетние травы живут более года, но менее двух лет. В первый год у них растут только вегетативные органы (корни, стебли и листья). На зиму надземные зеленые части отмирают, но за лето в подземных частях многих многолетних растений успевают отложиться запасы питательных веществ (вспомните морковь и свеклу). На следующий год весной зеленые части снова отрастают, и на них развиваются цветки. После их опыления появляются плоды и семена. После того как плоды созревают, двулетние растения отмирают полностью.

Однолетние травянистые растения живут только один вегетационный период. Чаще всего с весны до осени. Однако есть цветковые растения, которые живут всего несколько месяцев и даже меньше. За это время однолетние растения успевают вырасти, зацвести, и на них успевают созреть плоды и семена. Примерами однолетних растений являются горох, пшеница, редис.

Добавить комментарий

Закрыть меню