Лекция по ботанике на тему «Генеративные органы растения, их функции и морфология. Плод»
Плод — орган размножения цветковых растений. Большое разнообразие плодов у цветковых растений явилось результатом длительной эволюции растений, которые приспособились к наилучшей защите семян и к их распространению. Плод образуется после процесса оплодотворения, который происходит внутри семяпочки.
Вместе с развитием и разрастанием семяпочки, которая превращается в семя, происходит разрастание в ней завязи, которая превращается в плод.
Стенки завязи превращаются в стенки плода, называемые околоплодником. Внутри находятся семена. Семена находятся в полостях, или гнездах.
Околоплодник состоит их трех слоев:
— экзокарпа (наружный слой)
— мезокарпа (средний слой)
— эндокарпа (внутренний слой).
На практике придерживаются морфологической классификации плодов. Если плод развивается из одной завязи — он называется настоящим или истинным. Если в образовании плода кроме завязи (обычно нижней) принимают участие другие части цветка, то такие плоды называют ложными.
В зависимости от характера околоплодника плоды подразделяют на 2 группы: сухие и сочные. Плоды также бывают: простые и сложные. Плод называется простым, если в образовании его участвует один пестик. Иногда простые плоды распадаются по гнездам на части — такие плоды называют дробными. Если плоды разламываются по поперечным (ложным) перегородкам, их называют членистыми. Плод, образований несколькими пестиками одного цветка, называется сложным, или сборным. В данном случае на одной плодоножке расположено несколько плодов. Иногда плоды образуются не из одного цветка, а из нескольких, которые срастаются между собой, такие плоды называются соплодиями. В образовании соплодий кроме цветков могут принимать участие и оси соцветия. Соплодия могут быть сухими (ольха, свекла) и сочными (ананас, инжир, тутовник).
У некоторых растений (виноград, банан) плоды образуются без оплодотворения и не содержат семян. Такие плоды называют партенокарпическими ( partenos — девственный).
4. Типы сухих и сочных плодов.
У сухих плодов околоплодник зрелом состоянии сухой и нередко деревянистый. Они бывают простые и сложные.
Сухие простые плоды по количеству семян делят на 2 группы:
— плоды настоящие простые сухие односемянные нераскрывающиеся:
Ø Семянка — околоплодник кожистый, семя не срастается с околоплодником (семейство астровых — ромашка, василек, одуванчик, подсолнечник, тысячелистник, календула, пижма, череда, полынь);
Ø Зерновка — околоплодник кожистый, сросшийся с кожурой, вынуть семя из околоплодника нельзя (злаковые растения — пшеница, рожь, кукуруза, ячмень);
Ø Орех — нераскрывающийся одногнездный плод с твердым деревянистым околоплодником, в котором в свободном виде лежит семя (лещина, фундук);
Ø Орешек — строение такое же, как у ореха, но отличается меньшими размерами (липа, горец, гречиха, конопля, лютик, кровохлебка);
Ø Желудь — имеет вытянутую форму, в основании желудь окружен чашечковидной плюской, околоплодник менее жесткий, чем у ореха (дуб);
Ø Крылатка — по строению близка к семянке, но отличается от нее тем, что имеет околоплодник с кожистым крыловидным выростом (ясень, вяз, клен);
— плоды настоящие простые сухие многосемянные раскрывающиеся:
Ø Листовка — одногнездный плод, образован одним плодолистиком, раскрывающийся щелью по боковому шву плодолистика, края плодолистика срастаются (барвинок, живокость, сусак, калужница);
Ø Боб — одногнездный плод, вскрывающийся двумя створками, образован одним плодолистиком, семена прикрепляются к створкам плода (семейство мотыльковые — сена, солодка, горох, фасоль, акация, вика, люпин); у некоторых растений плод может быть членистый (копеечник), спирально скрученный (люцерна), односемянный нераскрывающийся (эспарцет);
Ø Стручок — многосемянной, двугнездный плод, образован двумя плодолистиками, семена прикрепляются к продольной перегородке, длина больше ширины в 4 раза и более (семейство капустных — капуста, редис, редька, репа, горчица, желтушник);
Ø Стручочек — плод, у которого длина и ширина одинаковы, или длина больше ширины в 2 раза (пастушья сумка, ярутка полевая);
Ø Коробочка — плод многосемянной, образован несколькими плодолистиками, раскрывается разными способами, семена свободные (дурман, белена, 2-гнездная, мак, чистотел, лен, клещевина, колокольчик, иван — чай, хлопчатник, тюльпан, 3-гнездный, первоцвет, герань,
удлиненная коробочка, наперстянка, фиалка, зверобой, 3-гнездная, грушанка); плоды вскрываются разными способами: дырочками у мака, крышечкой у белены, створками у дурмана.
Раскрытие коробочек происходит различными способами: растрескиванием вдоль перегородок – продольно-перегородчатое раскрытие (зверобой, табак, копытень, рододендрон); растрескиванием самих гнезд — гнездоразрывное раскрытие (хлопчатник, лук, тюльпан, гиацинт); обламыванием створок (вереск, дурман, некоторые молочайные); образованием в околоплоднике небольших отверстий для разбрасывания семян (мак). Разновидность коробочки – крыночка (пиксидий), которая открывается отделением верхней части околоплодника в виде крышечки (белена, подорожник, портулак).
Плоды.
Сухие многосемянные вскрывающиеся: 1 – листовка; 2 — боб; 3 – коробочка; 4 — стручок; 5 — стручочек. Сухие односемянные невскрывающиеся: 6 — многоорешек; 7 – одноорешек (рогоз); 8 — орех; 9 — семянка; 10 – зерновка. Сочные: 11 — костянка; 12 — ягода; 13 — земляника; 14 — яблоко; 15 — тыквина; 16 – померанец.
Дробные плоды — это настоящие простые сухие плоды, распадающиеся по гнездам и разламывающиеся на отдельные односемянные. К ним относятся вислоплодник (двусемянка). Он распадается на два полуплодика (анис, фенхель). Вислоплодник имеют растения семейства сельдерейных (укроп, тмин, кориандр). Двукрылатка (клен), двулистовка (строфант), четырехорешие — у семейства яснотковых (пустырник, шалфей, яснотка)
У яснотковых в цветках имеется четырехгнездная верхняя завязь, распадающаяся на 4 части. Каждое из 4 гнезд завязи образует орешек. Дробные плоды встречаются также у клена, мальвы, дикой редьки.
Сухие сложные плоды (каждый отдельный плодик является самостоятельной частью общего сложного плода, в цветке было несколько пестиков, плодики расположены на одной плодоножке):
Ø Многосемянковый плод встречается в семействе лютиковых (лютик);
Ø Многолистовковый плод встречается в семействе лютиковых у аконита, водосбора, пиона, аконита, радиолы, купальница;
Ø Многоорешковый плод (семейство лютиковые — адонис весенний).
Сочные плоды. Околоплодник у них сочный и содержит большое количество воды (70-85%%). Сочные плоды бывают односемянные и многосемянные.
К односемянным относится костянка и ягода. У костянки околоплодник мясистый, внутри которого находится твердая косточка и семя (черемуха, вишня, слива, персик, абрикос, крушина, миндаль, грецкий орех, кокосовая пальма, сухая костянка).
Ягода — мясистая, сочная, многосемянная. Чаще всего это многогнездный плод с мясистым и сочным околоплодником. В отличие от костянки, не имеет косточки ( виноград, томат, перец, баклажан и др. пасленовые, ландыш, вороний глаз, красавка,калина, брусника, ). Развивается как из верхней, так и из нижней завязи, в последнем случае на верхушке ягоды остается высохший околоцветник (крыжовник, смородина, черника).
К многосемянным относятся: многокостянка и ягода. Многокостянка — жостер, крушина
Примером сочных сложных плодов является сборная костянка, где на выпуклом цветоложе расположены отдельные костянки — плодики (малина, ежевика, костяника, лабазник).
К ложным плодам относятся плоды, образующиеся из нижней завязи, где цветоложе срастается со стенками завязи. В образовании плода могут принимать участие другие части (цветоложе).
Ø Тыквина — цветоложе срастается со стенками завязи и снаружи околоплодник плотный (огурец, тыква, дыня, арбуз, кабачок);
Ø Ложный сложный многоорешковый образован разросшимся цветоложем, которое при созревании плода окрашивается в красный цвет (шиповник);
Ø Многосемянковый ложный сложный плод сильно разрослось выпуклое цветоложе (земляника);
Ø Яблоко — нижняя завязь цветка разрастается вместе с другими частями и погружена в разрастающиеся ткани (рябина, боярышник, яблоня, груша, айва, кизил);
Ø Померанец (гесперидий) — плоды лимона, апельсина, мандарина, грейпфрута и др. растений подсемейства цитрусовых. Имеет толстый, снаружи железистый, внутри волокнистый околоплодник, гнезда разделены пленчатым слоем и выполнены мешочками с соком.
Отдельно стоит упомянуть части голосеменных (хвойных) растений, несущих семена: шишки и шишкоягоды.
Шишки – изначально это видоизмененный побег хвойных растений, покрытый чешуйками. На чешуйках мужских шишек развиваются пыльцевые мешки, на чешуйках женских развиваются семяпочки с яйцеклетками. Оплодотворенные женские шишки одревесневают, обеспечивая сохранность созревающих семян ( ель, лиственница, кипарис, кедр ). У некоторых хвойных чешуйки созревших шишек расходятся в стороны или опадают, рассыпая семена ( сосна, пихта ).
Шишкоягоды – после оплодотворения чешуйки женских шишек срастаются и образуют сочный плод – шишкоягоду. Шишкоягоды характерны для растений рода можжевельник. Также шишкоягодой называют плоды растений рода эфедра.
Соплодием является совокупность плодов , которые образуются из цветков одного соцветия и обособлены от других соплодий и самого побега. Соплодия различают рыхлые, когда все плоды имеют обособленные плодоножки, например, у рябины, винограда, калины, т.д. Также выделяют группу более компактных соплодий, в которых односемянные плоды собраны под сухой оберткой, как у семейства сложноцветных , или под мясистой сочной тканью, как у инжира. У некоторых растений образуются более специализированные соплодия. Так, у ликвидамбара и пандауса срастаются непосредственно сами плоды, у шелковицы срослись сочные околоцветники, окружающие плоды, а у свеклы – сухие околоцветники. Образование соплодий очень больших размеров происходит у ананаса, маклюра, хлебного дерева за счет того, что плод срастается с осью либо остальными элементами соцветия.
Соплодие представляет собой разное количество плодов, расположенных близко друг к другу, и сросшихся между собой. Более простое объяснение термина «соплодие» — это созревшее соцветие, если рассматривать плод как созревший цветок.
Широко известное травянистое многолетнее растение хмель обыкновенный или вьющийся из семейства Коноплевых также образует соплодия из плодов-односемянных орехов со спирально свернутым зародышем. Ветви у хмеля шестигранные полые. Цветки образуют мелкие колосья, из которых развиваются яйцевидные шишечки. Плоды развиваются из шишковидных сложных женских соцветий. Соплодия ольхи из семейства березовые формируются из односемянных уплощенных орешков, собранных в характерную шишку. К окончанию периода созревания плодов толстые чешуи женских цветков в соцветиях деревенеют и образуют шишку, похожую на шишку хвойных деревьев.
Источник