Этапы развития цветковых растений от опыления

ЦВЕТОК, ОПЫЛЕНИЕ, ОПЛОДОТВОРЕНИЕ. ПЛОДЫ И СЕМЕНА

Цветение растений — одно из самых привлекательных явлений природы, приводящее к образованию плодов и семян.

Цветок — это видоизмененный побег с укороченным стеблем, листья которого превратились и в цельные части. Цветок обычно сидит на цветоножке, Он состоит из зеленых чашелистиков, которые пли срастаются между собой (шалфей, будра), или свободны (лютик, пастушья сумка). Чашечка защищает венчик, иногда видоизменяется в летучку и служит для разноса плодов (одуванчик, осот, бодяк и др.).

Венчик состоит из лепестков, окрашенных в разные цвета. Форма венчика чрезвычайно разнообразна, главное его назначение — привлекать споим цветом, запахом и нектаром опылителей.

Органами размножения являются тычинки и пестик. Каждая тычинка имеет тычиночную нить и пыльник. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных связником. К связнику прикрепляется тычиночная нить. Пыльца у вётроопыляемых растений мелкая и сухая, а у опыляемых насекомыми крупная и липкая. Если тычинок не более 12, то, говоря о растении, указывают их число, если больше 12, то отмечают, что растения многотычинковые.

Число пестиков также различно. Пестик состоит из нижней части (завязи), средней (столбика) и верхней (рыльца).

Растение, у которого пестичные и тычиночные цветки находятся на одном и том же экземпляре, называют однодомным (огурец, тыква, дуб, береза и др.). Если мужские и женские цветки находятся на разных растениях, то их называют двудомными (конопля, ива, осина и др.). У бесполых часть цветков утрачивает тычинки и пестики (василек, подсолнечник).

Мелкие цветки часто бывают собраны в соцветия разной формы: кисть (черемуха), щиток (боярышник), метелка (овес), сережка (береза), колос (пшеница), початок (кукуруза), зонтик (морковь, петрушка), головка (клевер), корзинка (подсолнечник).

Опыление — это перенос пыльцы с тычинок на пестик. Если пыльца с тычинок переносится на свой же пестик, то происходит самоопыление (фиалка, яснотка, звездчатка, горох, соя, пшеница, ячмень, овес, просо и др.). Если пыльца с тычинок одного растения переносится на пестик другого, то происходит перекрестное опыление.

Большая часть растений опыляется перекрестно, причем и основном за счет насекомых и только десятая часть растений — ветром. Цветки имеют ряд приспособлений для опыления насекомыми: яркую окраску и сильный запах, которые должны привлекать опылителей, а в награду опылители получают пыльцу и сладкий нектар. Насекомые прихватывают пыльцу с собой на лапках; брюшке и переносят па другое растение, производя тем самым процесс опыления. Если нектар спрятан, неглубоко, то растения опыляют мухи, жуки. Если нектар спрятан глубоко, то его могут достать насекомые с длинным язычком (пчелы, шмели). Иногда у растений (табак) цветки имеют длинные трубки, в которые проникают только длинные хоботки бабочек.

Если стоит дождливая погода, то насекомые мало летают и не переносят пыльцу, образуется много пустоцветов — неопыленных растений.

У ветроопыляемых растений (рожь, кукуруза) цветки невзрачны, в них не образуется нектара, зато тычинки имеют длинные нити, которые, свешиваясь, позволяют ветру беспрепятственно переносить, пыльцу. Пыльцы производится много, и при таком малоэффективном способе опыления ее очень много пропадает.

У растений имеются различные приспособления, которые обеспечивают перекрестное опыление, позволяющее избежать самоопыления. У ветроопыляемых растений цветки часто раздельнополые; у растений, опыляемых насекомыми, в большинстве случаев тычинки созревают быстрее, чем формируется пестик. У медуницы, незабудки, дербенника цветки имеют неодинаковые по длине тычинки и пестики.

Оплодотворение. Пыльца, попавшая на рыльце пестика, начинает прорастать. Образовавшаяся при этом пыльцевая трубка растет по направлению к семяпочке (достигая иногда в длину 2 см, например у кукурузы). Конец пыльцевой трубки разрывается, и оттуда выходят две мужские клетки. Одна из них сливается с женской яйцеклеткой, а другая — со вторичным ядром зародышевого мешка. Происходит двойное оплодотворение. Оплодотворенная клетка несет в себе наследственные признаки мужского и женского растения. Семяпочка превращается в семя, а завязь — в плод. Оплодотворенное вторичное ядро путем деления образует запасную вторичную ткань, необходимую для развития зародыша.

Плоды и семена. В образовавшемся зародыше возникают семядоли: у однодольных — одна, у двудольных — две. Образуется также корешок, подсемядольное колено и почечка. Питательные вещества находятся в семядолях.

Процесс созревания плодов и семян у разных растений протекает за разное время. У раннецветущих плоды созревают быстро (за 2—3 недели), у многих растений — за 2—3 месяца.

Плоды подразделяют на сухие и сочные. Сухие бывают односемянные (нераскрывающиеся), например семянка, орех, зерновка, и многосемянные (раскрывающиеся), например боб, стручок, коробочка. У сочных плодов выделяют костянку (вишни, слива, персик), ягоду (помидор, виноград, крыжовник), сложные плоды (малина, земляника), ягодообразные (арбуз, огурец, яблоко, груша).

Созревшие плоды и семена распространяются различными способами, широко расселяясь на поверхности земли.

Ветром переносятся плоды одуванчика, осота, бодяка, кипрея и др., снабженные волосистыми хохолками. Плоды и семена деревьев (клен, ясень, береза, осина) переносятся крылатками. В пустынных просторах летят по ветру крылышки-пропеллеры саксаула; ряд растений (качим, рогачка) приобрели форму шара — они легко отрываются и перекатываются ветром (за что получили название «перекати-поле»).

Водой переносятся плоды многих водных растений (осока, белая кувшинка). Особенно интересны плоды кокосовой пальмы, которые океан выбрасывает на сушу, нередко очень далеко от места их созревания.

Растения-катапульты выработали ряд приспособлений, позволяющих им выбрасывать семена далеко от материнского растения. К ним относятся сухие плоды бобовых (боб), кислица, недотрога, бешеный огурец. Клетки таких плодов находятся под большим давлением, стоит к ним прикоснуться, как давление изменяется, створки сильно закручиваются, далеко выбрасывая семена.

Ряд растений имеет особые приспособления: самозарываться за счет штопорообразных остей (ковыль, овсюг), зацепляться за животных при помощи крючков (лопух, репейник, череда).

Распространение животными и человеком. Некоторые животные заготавливают себе па зиму съестные припасы, но часть их не съедают, давая растениям возможность распространяться (желуди, орехи, шишки). Птицы, поедая сочные плоды, способствуют распространению многих растений (вишня, боярышник, рябина, малина и др.). Человек распространяет семена диких растений при перевозке и при плохой обработке посевного материала.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Покрытосеменные

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) — важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли — в морях и океанах.

Цветок — генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.

В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище — завязи, сформированной из плодолистика (-ов).

Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества — эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.

У цветковых появляется плод — генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.

Ксилема — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.

У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.

В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.

Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.

Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых 🙂

Классы покрытосеменных

Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.

В составе зародыша обычно имеется две семядоли

В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.

Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.

За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).

Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.

Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.

Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, редко четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.

Эндосперм семени

Эндосперм (от греч. endon — внутри + греч. sperma — семя) — запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).

Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у — березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.

Жизненный цикл

Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) — мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит — зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).

В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) — запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).

В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник — образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение покрытосеменных

Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте — почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.

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