Разделение полов у растений
Разделение полов у растений — одно из приспособлений, посредством которого представители растительного царства пытаются не допустить самоопыления.
Для процесса оплодотворения, протекающего в цветке, необходимо опыление — перенос пыльцы из пыльников на рыльце цветка.
Различают два вида опыления:
- перекрёстное опыление — перенос пыльцы между цветками разных особей;
- самоопыление — перенос пыльцы в пределах данного цветка или данной особи.
С помощью перекрёстного опыления осуществляется обмен генами; оно определяет целостность вида. Самоопыление по сравнению с перекрёстным опылением вторично, оно вызвано условиями среды, неблагоприятными для перекрестного опыления и играет страхующую функцию, но с точки зрения эволюции является тупиковым путём развития.
Первые покрытосеменные растения, по всей видимости, были обоеполы, что способствовало самоопылению. Позднее растения выработали приспособления по его недопущению, одним из них стало разделение полов.
Двудомность — основной способ современных растений не допустить самоопыления; женские и мужские цветки в этом случае находятся на разных особях («в двух домах»). Этот способ эффективен, но половина популяции в этом случае не даёт семян. К двудомным растениям относятся: ива, лавр, облепиха, омела, осина, спаржа, тополь.
Однодомность — женские и мужские цветки находятся на одной особи («в одном доме»). Чаще встречается у ветроопыляемых растений. Однодомность устраняет автогамию (опыление рыльца пыльцой того же цветка), но не предохраняет от гейтоногамии (опыления рыльца пыльцой других цветов той же особи). К однодомным растениям относятся: арбуз, берёза, бук, грецкий орех, дуб, кукуруза, лещина, лимонник, огурец, ольха, тыква, хлебное дерево.
Падуб обыкновенный, или остролист ( Ilex aquifolium ), — двудомное растение.
Сверху — цветоносный побег мужского растения. Вверху справа — мужской цветок (увеличено) с тычинками и пыльцой; рыльце редуцировано, стерильно.
Ниже — цветоносный побег женского растения. Внизу справа — женский цветок (увеличено) с полноценным рыльцем и редуцированными стерильными тычинками без пыльцы.
Имеются также и другие типы распределения полов:
- андромоноэция — мужские и обоеполые цветки находятся на одной и той же особи
- гиномоноэция — женские и обоеполые цветки находятся на одной и той же особи
- андродиэция — мужские и обоеполые цветки находятся на разных особях
- гинодиэция — женские и обоеполые цветки находятся на разных особях
- триэция, или трёхдомность — обоеполые, женские и мужские цветки находятся на разных особях.
Примерно у 75 % видов цветковых растений цветки обоеполы (гермафродитны); и лишь около 25 % видов цветковых растений имеют раздельнополые цветки [1] .
См. также
Примечания
- ↑Хржановский В. Г. Курс общей ботаники (цитология, гистология, органография, размножение): Учебник для сельхозвузов. Часть 1. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1982. — С. 285. — 384 с. — 55000 экз.
Литература
- Пономарёв А. Н., Демьянова Е. И. Разделение полов как приспособление к перекрёстному опылению // Жизнь растений. В 6-ти т. / под ред. А. Л. Тахтаджяна. — М.: Просвещение, 1980. — Т. 5. Ч. 1. Цветковые растения. — С. 56—57. — 430 с. — 300000 экз.
- Кошель П. А.Размножение цветковых растений // «Биология» издательского дома «Первое сентября» : газета. — 2004. — № 12, 13, 14.
Wikimedia Foundation . 2010 .
Источник
1. Строение цветка
Цветок — орган семенного размножения покрытосеменных растений, который представляет собой видоизменённый побег.
Цветоножка — это видоизменённый стебель, а ч ашечка, венчик, тычинки и пестики — видоизменённые листья.
Цветок снаружи окружает околоцветник . Околоцветник выполняет защитную функцию, к тому же лепестки могут привлекать опылителей.
Если околоцветник образуют чашелистики (чашечки) и лепестки (венчика), то это — двойной околоцветник .
Если околоцветник образован более или менее одинаковыми листочками околоцветника, то его называют простым околоцветником .
В цветке яблони есть лепестки и чашелистики — у них двойной околоцветник. Двойной околоцветник имеют цветки сливы, гороха, шиповника и других растений.
У тюльпанов в цветке одинаковые листочки — у них простой околоцветник. Листочки простого околоцветника могут быть крупные и яркие, как у тюльпана, а могут быть невзрачные, как у свёклы.
Известны растения, например, ива и белокрыльник, в цветках которых околоцветник отсутствует. Такие цветки называют голыми .
Простой околоцветник может быть раздельнолистный (у тюльпана) или сростнолистный (если листочки срастаются вместе, как у ландыша).
В двойном околоцветнике тоже может наблюдаться срастание лепестков и чашелистиков, и тогда образуется сростнолепестный венчик и сростнолистная чашечка .
Если венчик цветка состоит из несросшихся лепестков, то он свободнолепестный .
- в цветках томата, петунии, картофеля срастаются и чашелистики и лепестки;
- в цветках груши, редьки дикой, сурепки, печёночницы свободны чашелистики и лепестки;
- в цветках колокольчика срастаются лепестки, а чашелистики свободны.
У пестика имеются три части: завязь, столбик, рыльце . Тычинка состоит из пыльника и тычиночной нити .
Строение цветка часто показывают формулой. При её записи используют следующие обозначения: Ок — части простого околоцветника, Ч — чашелистки, Л — лепестки, Т — тычинки, П -пестики.
Число частей цветка указывают индексами — цифрами, записанными внизу справа от буквы ( Ч 4 — это \(4\) чашелистика). Если одинаковых частей много, то ставят знак ∞ .
Если части срастаются между собой, то цифру, обозначающую их число, берут в скобки ( Л ( 5 ) — венчик образован пятью лепестками, которые срослись).
Если какие-нибудь одноименные части цветка различаются расположением или размерами, то записывают несколько цифр, а между ними ставят знак \(+\) ( Т ( 9 ) + 1 — десять тычинок, девять из которых сросшиеся, а одна свободна).
У обоеполых цветков имеются и тычинки, и пестик.
У раздельнополых цветков имеются или только тычинки (тычиночные, или мужские, цветки), или только пестик (пестичные, или женские, цветки).
Если пестичные и тычиночные цветки развиваются на одном растении (например, у огурца и кукурузы), такие растения называют однодомными .
Если пестичные и тычиночные цветки располагаются на разных растениях (например, у ивы, тополя, конопли), такие растения называют двудомными .
Источник
Схема строение цветка. Цветки обоеполые и раздельнополые
В природе существует множество различных цветов. Одни яркие и красивые, другие – простые и невзрачные. В чем причина? Можно ли это объяснить схематически? Оказывается, это вполне реально. Но что именно может объяснить схема? Строение цветка у разных растений может сильно отличаться. Но основная разница заключается не в форме или красоте его лепестков. Намного важнее то, что находится у него внутри.
Функция цветка
Чтобы растения могли воспроизводить себя, им необходимы органы размножения. Для этого некоторые виды научились давать начало новой жизни от корневой поросли. У других в процессе эволюции возник цветок, как основной половой орган. В нем происходит зарождение и созревание клеток, которые после опыления дают начало созреванию семян. Выше на рисунке изображена схема строения цветка общего типа. Почему он имеет такой вид?
Считается, что цветок – это производное листьев. Они, совершив причудливую метаморфозу, так приспособились к условиям среды. Одни «научились» самоопыляться. Другие доверились ветру. Третьи преобразились таким образом, чтобы привлекать своим внешним видом насекомых. А те, перебираясь от одного цветка к другому в поисках нектара, на себе переносили бы пыльцу.
Схема: строение цветка
Что собой представляет этот репродуктивный орган? Как правило, цветок является завершающим элементом главной вертикальной или ответвляющейся боковой оси. Он развивается из почки, образуется на укороченном побеге и никогда не может быть на листьях. Место, где он начинает рост от стебля, называется цветоложем. Именно от него отходят «листья», подвергшиеся метаморфозам в процессе эволюционного развития.
Строение цветка (схема общего вида) может быть рассмотрено на примере фото, что расположено ниже. На нем можно видеть утолщенное цветоложе. От него отрастает околоцветник. Его роль второстепенна и заключается в защите более важных частей цветка. Околоцветник может иметь четкое разделение на чашечку и венчик. Он может быть простым и невзрачным, однородного цвета. А в других случаях он делится на чашелистики и яркие лепестки, привлекающие насекомых своими оттенками.
Чем же особенно внутреннее строение цветка? Схема репродуктивного органа обоеполого растения показывает наличие в нем тычинок (мужские органеллы) и пестика (женские). Они-то и являются основными частями цветка. В свою очередь у пестика в нижней части выделяют основание – завязь, в которой находится семяпочка, выше – несущий столбик, на нем верхушка – рыльце. Тычинка состоит из тонкой нити, на которой располагается пыльник.
Обоеполые и раздельнополые цветки
Что лежит в основе такой классификации? В чем их разница? Схема строения обоеполого и раздельнополого цветков отличается набором репродуктивных органелл. Полный комплект предполагает наличие и тычинок, и пестика (обоеполые). Если же образуется только пестик, то цветок будет считаться женским, а если только тычинки – мужским. В этих обоих случаях принято говорить об раздельнополых репродуктивных частях растения.
Чем еще особенна схема: строение цветка? Существует и другая классификация. С обоеполыми цветками дело обстоит проще, их опыление происходит без особых проблем. С раздельнополыми ситуация сложнее. Тут может быть два варианта. У одних видов цветки с женским и мужским началом отрастают рядом на одном стебле (однодомные). В этом случае опыление упрощается. У других же мужские и женские цветки образуются на разных растениях (двудомные), причем они могут располагаться друг от друга на значительном отдалении.
Особенности
Рассмотренная схема (строение цветка) дает возможность понять суть деления растений по половому принципу. Обоеполые цветки (их лепестки), как правило, менее яркие. Это связано с близким расположением мужских и женских органелл. Даже одного насекомого бывает достаточно для опыление. У некоторых видов тычинки вообще располагаются таким образом, что пыльца, осыпаясь, сразу сама попадает на пестик. Раздельнополые цветы сами опылиться не могут. Поэтому их лепестки имеют яркую раскраску, чтобы привлекать насекомых.
Существуют и другие классификации. Одни растения зацветают уже через 3 – 4 недели после посева (однолетние), а другие только на второй или третий год (многолетние). Некоторые деревья вообще достигают половой зрелости лишь спустя десятилетия. Одна часть растений цветет строго определенное время, другие (цитрусовые) «занимаются» этим постоянно. В итоге с такой же периодичностью происходит созревание плодов и семян.
Суть же цветения заключается в открывании доступа к главным репродуктивным органам. По мере созревания половых клеток сначала происходит раскрывание бутона. Обнажается околоцветник: сначала чашелистики, потом лепестки. По мере дозревания они полностью открывают доступ к пыльникам тычинок и не препятствуют восприятию женскими рыльцами пестиков мужской пыльцы.
Источник