Что значит однополые цветки
Однодомные растения
Однополые виды растений – это те, у которых цветы обоих полов размещаются на одном дереве или кустарнике, поэтому их еще называют обоеполыми видами. Иногда встречаются полигамные культуры, у которых есть мужские обоеполые и однополые цветы одновременно на единой особи.
Однодомные виды флоры, у которых сразу растут цветки двух полов, в природе встречаются очень часто.
Примеры однодомных растений
Орешник
Арбузы
Лещина
Березы
Кукуруза
Грецкие орехи
Тыквенные культуры
Цветы растений с однодомностью
Однодомность – это специальное приспособление, которое заключается в том, что цветы обоих полов живут в одном «доме». На одном дереве или кустарнике встречаются как тычиночные, так и пестичные соцветия. Иногда бывают такие цветы, у которых околоцветники не совсем сформированы. В таком случае пыльца хорошо распыляется и ветром на длинные дистанции, и ее разносят пчел, но основное их достоинство заключается в том, что они имеют механизм самоопыления (энтомофилия), поэтому не зависят от внешних факторов. Это происходит, когда в одном цветке совершается опыление: пыльца с одних соцветий попадает на другие. Стоит отметить, что в стрессовых ситуациях для растений они из двудомных превращаются в однодомные. Такое явление наблюдается у конопли.
Как происходит опыление однодомных растений
Различные виды с однодомностью имеют свои особенности опыления. Для этого лучше рассмотреть несколько примеров. Так грецкий орех считается ветроопыляемым деревом. Дело в том, что пчелы садятся только на мужские соцветия, а женские – не посещают, поэтому насекомые не принимают практически никакого участия в опылении цветков грецкого ореха. Это происходит еще и потому, что мужские и женские цветки распускаются на дереве не одновременно. В связи с этим соцветия опыляется благодаря активности ветра.
Интересный механизм опыления у лещины. Это род кустарников и деревьев (в редких случаях), у которых мужские цветки находятся в сережках, а женские – находятся в середине почек, поэтому до них не так просто добраться. Опыление происходит благодаря ветру.
Таким образом, в природе чаще всего встречается механизм однодомности, когда на одном растении произрастают и мужские, и женские цветки. Так у растений гораздо больше шансов на опыление. Во-первых, пчелам не нужно лететь на длинные дистанции, чтобы пыльцу с мужских цветков доставить к женским цветкам. Во-вторых, если насекомые принимают слабое участие в процессе опыления, то ветер всегда развеет пыльцу, и она с мужских цветов попадет на женские, что в последующем обеспечит появление плодов.
Однополые цветки
Смотреть что такое «Однополые цветки» в других словарях:
ОДНОПОЛЫЕ ЦВЕТКИ — цветки, в к рых есть тычинки и нет пестиков (муж., или тычиночные, цветки) или есть пестики и нет тычинок (жен., или пестичные, цветки). Согласно эвантовой теории происхождения цветка, О. ц. возникли в процессе эволюции из обоеполых в результате… … Биологический энциклопедический словарь
ОДНОПОЛЫЕ ЦВЕТКИ — цветки, содержащие только тычинки пли плодолистики … Словарь ботанических терминов
Обоеполые и однополые цветки — Цветки бывают обоеполые (с андроцеем и гинецеем) или однополые (только с андроцеем или только с гинецеем). Однополые цветки могут быть или на одном и том же растении, как у дуба, березы, молочая, кукурузы (и тогда растение как целое… … Биологическая энциклопедия
Цветки — Цветок Запрос «Цветы» перенаправляется сюда. Cм. также другие значения. Цветок (лат. flos, греч. ανθοζ) орган семенного размножения цветковых (покрытосеменных) растений. Цветок представляет собой видоизменённый, укороченный и ограниченный в росте … Википедия
ПЕСТИЧНЫЕ ЦВЕТКИ — однополые цветки, имеющие только пестики (напр., у Zea mays L.) … Словарь ботанических терминов
Обоеполые цветки — двуполые цветки, цветки, в которых имеются и тычинки, и пестик (или пестики). Среди покрытосеменных растений большинство видов имеет О. ц. Ср. Однополые цветки … Большая советская энциклопедия
Двугубые цветки — один из пяти типов цветков растений семейства Сложноцветные (лат. Compositae). Это обоеполые или однополые цветки с довольно длинной трубкой венчика, от которой отходят верхняя губа, состоящая из двух свободных зубцов, и нижняя губа,… … Википедия
ДИКЛИНИЧНЫЕ ЦВЕТКИ — см. однополые цветки … Словарь ботанических терминов
НЕПОЛНЫЕ ЦВЕТКИ — цветки, не имеющие всех составных частей: однополые, одно покровные, беспокровные, стерильные к др. (напр., у Cercidiphyllum japonicum Sieb. et Zucc.) … Словарь ботанических терминов
Трубчатые цветки — один из пяти типов цветков растений семейства Сложноцветные (лат. Compositae). В отличие от остальных типов цветков, являющихся зигоморфными, трубчатые цветки актиноморфные, так как являются исходным типом для остальных типов цветков. Цветки … Википедия
Как классифицируются растения: основная характеристика однодомных и двудомных растений
На основании чего классифицируются растения? Вариантов много, но сейчас мы разберемся с однодомными и двудомными растениями.
Классификация растений
Все известные на сегодня растения можно классифицировать на 3 большие группы:
В первых двух случаях цветки могут быть обоеполыми (у них есть пестики и тычинки) и раздельнополыми (у них есть или пестик, или тычинка).
Характеристика однодомных растений
Что такое однодомные растения?
Некоторые ученые пришли к выводу, что вначале были двуполые цветки, а из них уже возникли однополые. Произошло это в результате эволюционных процессов.
Однодомные растения — это растения, которые характеризуются наличием на одной особи тычиночных и пестичных соцветий.
Поскольку цветки обоих полов находятся «в одном доме», то такие растения получили название однодомные.
У цветков некоторых растений нет сформированного околоцветника — они опыляются ветром и, иногда, насекомыми (энтомофилия). Многие растения самоопыляются — в этом случае опыление происходит в чаше одного цветка. Обычно пыльца попадает в лоно с других соцветий, которые находятся на этом же цветке. Это, в частности, негативно сказывается на свойствах семян.
Однодомных растений очень много. Примеры однодомных растений — кукуруза, арбуз, тыква, лещина, орех, ольха, дуб, береза, грецкий орех.
В стрессовых ситуациях двудомные растения могут реорганизовываться в однодомные. Так иногда происходит с коноплей.
Грецкий орех — типичный представитель однодомных опыляемых ветром растений. Цветки грецкого ореха могут опыляться пчелами, но только мужские. Женские цветки пчелы игнорируют. Поэтому о какой-либо значимости опыления пчелами цветков ореха говорить сложно. На одном и том же растении мужские и женские цветки распускаются с довольно большой разницей: иногда она достигает 15 дней. Как результат — происходит перекрестное опыление.
Лещина тоже относится к однодомным растениям. Мужские цветки у нее находятся в повисающих сережках, а женские — скрыты внутри почек и наружу показываются только малиновые рыльца. Опыление лещины происходит при помощи ветра. Лещина имеет односемянной орех буро-желтого цвета: он окружен колокольчатой плюской из видоизмененных прицветников.
Кустарник лещины — универсальное однодомное растение.
Характеристика двудомных растений
Что такое двудомные растения?
Двудомное растение — это растение, у которых женские и мужские цветки растут на разных растениях одного вида, что приводит к явным внешним различиям между цветками.
Процесс оплодотворения невозможен без перекрестного опыления, в ходе которого пыльца из пыльников мужских цветков переносится на рыльца женских цветков. Самую главную роль в этом переносе выполняют насекомые. Для их привлечения растения используют большие и яркие цветки. Такое опыление — более совершенное, так как позволяет укрепить вид.
К примеру, большинство фруктовых растений нуждается в представителях обоих полов. Один цветок мужского вида используется, чтобы опылить сразу несколько цветков женского вида. Только после этого происходит формирование плодов на женских цветках. По этой же причине нет необходимости обеспечивать каждое женское растение представителем противоположного пола: один мужской представитель способен опылять ряд женских особей. Сколько именно женских особей — зависит от конкретного вида.
Рощу финиковых пальм оплодотворяет несколько деревьев мужского пола. Один может опылить от 40 до 50 пальм.
Для улучшения опыления на деревья женского пола могут привить ветку мужского дерева.
Чтобы применять все эти знания на практике, нужно не только различать двудомные растения, но и определять пол в рамках одного вида, что не всегда просто сделать.
При рассмотрении строения мужского и женского цветков можно обнаружить, что рыльце мужского цветка развито слабо или его вообще нет. При этом тычинки усеяны пыльцой.
У женских цветков тычинок практически нет, а если и есть, то такая тычинка содержит совсем мало пыльцы.
Все это должны держать в уме, в первую очередь, садоводы.
К примеру, в саду есть неплодоносящее дерево. Чаще всего такое дерево двудомное. Чтобы оно плодоносило, необходимо определить его пол, а затем высадить на участок дерево противоположного пола. Также можно привить к уже растущему дереву веточку дерева противоположного пола.
Многие ландшафтные дизайнеры и просто те, кто украшают свой участок, предпочитают высаживать только растения одного пола, которые не будут плодоносить и портить опавшими плодами участок.
Мужские двудомные растения иногда производят очень много пыльцы. Так происходит, когда рядом нет женских особей. Большое количество пыльцы объясняется тем, что так повышаются ее шансы долететь до тычинок женских особей. Пыльца может летать за счет своей формы и небольшого веса.
К двудомным растениям относится инжир. У инжира цветки мелкие и отличаются невзрачностью. Плодоносят только женские особи. Опыление инжира происходит только при помощи осы-бластофаги. Самцы такой осы прячутся в цветках мужских особей инжира, куда и прилетаем самка для оплодотворения. В процессе оса собирает брюхом пыльцу мужских цветков инжира, после чего разносит ее на тычинки женских цветков.
Конопля с мужскими цветками — посконь или замашка, а с женскими — матерка.
Последняя отличается более толстыми стеблями, обилием листьев и высокорослостью. Матерка зреет позже поскони. Посконь сохнет практически сразу после цветения. Коноплю сеют из соотношения мужских и женских особей 1:1. При этом урожай все равно бывает разный. Матерка способна воспроизводить до трети общего урожая.
Есть двудомные цветковые растения с промежуточными мужскими и женскими особями. Все это указывает на то, что механизм определения пола в настоящий момент довольно сложный.
Двудомные растения обладают специфическими половыми хромосомами наподобие тех, что есть у животных. Первым выявил половые хромосомы у растения печеночного мха в 1917 году Аллен. Растения мхов отличаются гаплоидностью, а вот спорангий и ножка диплоидные. Ученый обнаружил, что у мужского растения мха 7 обычных хромосом и одна небольшая Y-хромосома. У женского растения 7 Y-хромосом и одна длинная X-хромосома.
В процессе оплодотворения происходит объединение этих двух хромосомных наборов и образование спорофита с набором 14A+X-ЬY. Стадия мейоза характеризуется образованием семи пар аутосом одной пары XY. Как результат, половина спор получает набор 7A+X, а вторая — 7A+Y. Из этих спор развиваются мужские и женские особи вида.
Сегодня благодаря селекции пол растений можно смещать. Можно поменять число женских цветков у огурца и шпината: для этого нужно обработать растения перед самым цветением моноокисью углерода, этиленом или прочими восстановителями.
Соотношение мужских и женских генеративных органов (цветка) может сдвигаться в зависимости от условий минерального питания, фотопериодичности, температурного режима.
Цветок
Цветок — заметная, часто красивая, важная часть цветковых растений. Цветки могут быть крупные и мелкие, ярко окрашенные и зелёные, пахучие и без запаха, одиночные или собранные вместе из многих мелких цветков в одно общее соцветие.
Цветок — видоизменённый укороченный побег, служащий для семенного размножения. Цветком обычно оканчивается главный или боковой побег. Как и всякий побег, цветок развивается из почки.
Строение цветка
Цветок — репродуктивный орган покрытосеменных растений, состоящий из укороченного стебля (ось цветка), на котором расположены покров цветка (околоцветник), тычинки и пестики, состоящие из одного или несколько плодолистиков.
Ось цветка — называется цветоложем. Цветоложе, разрастаясь, принимает различную форму плоскую, вогнутую, выпуклую, полушаровидную, конусовидную, удлиненную, колончатую. Цветоложе внизу переходит в цветоножку, соединяющую цветок со стеблем или цветоносом.
Цветки не имеющие цветоножки, называются сидячими. На цветоножке у многих растений располагаются два или один маленьких листочка — прицветники.
Покров цветка — околоцветник — может быть расчленён на чашечку и венчик.
Чашечка образует наружный круг околоцветника, её листочки обычно сравнительно небольших размеров, зелёного цвета. Различают раздельно- и сростнолистную чашечку. Обычно она выполняет функцию защиты внутренних частей цветка до раскрытия бутона. В некоторых случаях чашечка опадает при распускании цветка, чаще всего она сохраняется и во время цветения.
Части цветка расположенные вокруг тычинок и пестика называют околоцветником.
Внутренние листочки — это лепестки, составляющие венчик. Наружные листочки — чашелистики — образуют чашечку. Околоцветник, состоящий, из чашечки и венчика называю двойным. Околоцветник, который не подразделяется на венчик и чашечку, а все листочки цветка более или менее одинаковы — простой.
Венчик — внутренняя часть околоцветника, отличается от чашечки яркой окраской и более крупными размерами. Цвет лепестков обусловлен наличием хромопластов. Различают отдельно- и сростнолепестной венчики. Первый состоит из отдельных лепестков. В сростнолепестных венчиках различают трубку и перпендикулярно расположенный по отношению к ней отгиб, имеющий определённое количество зубцов или лопастей венчика.
Цветки бывают симметричные и несимметричные. Существуют цветки, не имеющие околоцветника, их называют голыми.
Симметричные (актиноморфные) — если через венчик можно провести много осей симметрии.
Несимметричные (зигоморфные) — если можно провести только одну ось симметрии.
Махровые цветки имеют анормально увеличенное число лепестков. В большинстве случаев они возникают в результате расщепления лепестков.
Тычинка — часть цветка, представляющая собой своеобразную специализированную структуру, которая образует микроспоры и пыльцу. Состоит из тычиночной нити, посредством которой она прикреплена к цветоложу, и пыльника, содержащего пыльцу. Число тычинок в цветке является систематическим признаком. Различают тычинки по способу прикрепления к цветоложу, по форме, размеру, строению тычиночных нитей, связника и пыльника. Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем.
Тычиночная нить — стерильная часть тычинки, несущая на своей верхушке пыльник. Тычиночная нить бывает прямой, изогнутой, скрученной, извилистой, изломанной. По форме — волосовидной, конусовидной, цилиндрической, уплощённой, булавовидной. По характеру поверхности — голой, опушённой, волосистой, с железками. У некоторых растений она короткая или вовсе не развивается.
Пыльник расположен на вершине тычиночной нити и прикреплён к ней связником. Состоит он из двух половин, соединённых между собой связником. В каждой половине пыльника имеется две полости (пыльцевые мешки, камеры или гнёзда), в которых развивается пыльца.
Как правило, пыльник четырёхгнёздный, но иногда перегородка между гнёздами в каждой половинке разрушается, и пыльник становится двухгнёздным. У некоторых растений пыльник бывает даже одногнёздным. Очень редко встречается трёхгнёздным. По типу прикрепления к тычиночной нити различают неподвижный, подвижный и качающийся пыльники.
В пыльниках находится пыльца или пыльцевые зёрна.
Строение пыльцевого зерна
Пылинки, образующиеся в пыльниках тычинок, представляют собой мелкие зёрнышки, их так и называют пыльцевые зёрна. Самые крупные достигают 0,5 мм в диаметре, обычно же они гораздо меньше. Под микроскопом видно, что пылинки разных растений совсем не одинаковы. Они отличаются по размерам, и по форме.
Поверхность пылинки покрыта различными выступами, бугорками. Попадая на рыльце пестика, пыльцевые зёрна удерживаются при помощи выростов и выделяющейся на рыльце липкой жидкости.
Гнёзда молодого пыльника содержат особые диплоидные клетки. В результате мейотического деления из каждой клетки образуются четыре гаплоидные споры, которые называются микроспорами за очень маленькие размеры. Здесь же, в полости пыльцевого мешка, микроспоры превращаются в пыльцевые зёрна.
Происходит это следующим образом: ядро микроспоры делится митотически на два ядра — вегетативное и генеративное. Вокруг ядер концентрируются участки цитоплазмы и формируются две клетки — вегетативная и генеративная. На поверхности цитоплазматической мембраны микроспоры из содержимого пыльцевого мешка образуется очень прочная оболочка, нерастворимая в кислотах и щелочах. Таким образом, каждое пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток и покрыто двумя оболочками. Множество пыльцевых зёрен составляет пыльцу растения. Пыльца созревает в пыльниках к моменту распускания цветка.
Прорастание пыльцы
Начало прорастание пыльцы связано с митотическим делением, вследствие чего образуются маленькая репродуктивная клетка (из неё развиваются спермии) и большая вегетативная клетка (из неё развивается пыльцевая трубка).
После того как пыльца тем или иным способом попадает на рыльце, начинается её прорастание. Липкая и неровная поверхность рыльца способствует удерживанию пыльцы. Кроме того, рыльце выделяет специальное вещество (энзим), которое действует на пыльцу, стимулируя её прорастание.
Пыльца набухает, а сдерживающее влияние экзины (наружный слой оболочки пыльцевого зерна) заставляет содержимое пыльцевой клетки разрывать одну из пор, через которую интина (внутренняя, лишенная пор оболочка пыльцевого зерна) выпячивается наружу в виде узкой пыльцевой трубки. В пыльцевую трубку переходит содержимое пыльцевой клетки.
Под эпидермисом рыльца находится рыхлая ткань, в которую проникает пыльцевая трубка. Она продолжает расти, проходя либо по специальному проводящему каналу между ослизняющимися клетками, либо извилисто по межклеточникам проводниковой ткани столбика. При этом обыкновенно в столбике одновременно продвигается значительное число пыльцевых трубок, и от индивидуальной скорости роста зависит «успех» той или другой трубки.
В пыльцевую трубку переходят два спермия и одно вегетативное ядро. Если образование спермиев в пыльце ещё не произошло, то в пыльцевую трубку переходит генеративная клетка, и здесь уже путём её деления образуются спермии-клетки. Вегетативное ядро часто располагается впереди, у растущего конца трубки, а за ним последовательно расположены спермии. В пыльцевой трубке цитоплазма находится в постоянном движении.
Пыльца богата питательными веществами. Эти вещества, особенно углеводы, (сахар, крахмал, пентозаны) усиленно расходуются во время прорастания пыльцы. Кроме углеводов в химический состав пыльцы входят белки, жиры, зола и обширная группа ферментов. В пыльце находится высокое содержание фосфора. Вещества находятся в пыльце в подвижном состоянии. Пыльца легко переносит низкие температуры до — 20Сº и даже ниже, в течение продолжительного времени. Высокие температуры быстро понижают всхожесть.
Пестик
Пестик — часть цветка, образующая плод. Возникает из плодолистика (листовидная структура, несущая семязачатки) впоследствии срастания краёв последнего. Бывает простым, если составлен одним плодолистиком, и сложным, если составлен несколькими простыми пестиками, сросшимися между собой боковыми стенками. У некоторых растений пестики недоразвиты и представлены лишь рудиментами. Пестик расчленён на завязь, столбик и рыльце.
Завязь — нижняя часть пестика, в которой находятся семенные зачатки.
Войдя в завязь, пыльцевая трубка растёт дальше и входит в семяпочку в большинстве случаев через пыльцевход (микропиле). Внедряясь в зародышевый мешок, конец пыльцевой трубки лопается, и содержимое изливается на одну из синергид, которая темнеет и быстро разрушается. Вегетативное ядро разрушается ещё обычно до того, как пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок.
Цветки правильные и неправильные
Листочки околоцветника (простого и двойного) могут располагаться так, что через него можно провести несколько плоскостей симметрии. Такие цветки называют правильными. Цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии, называют неправильными.
Цветки обоеполые и раздельнополые
Большинство растений имеют цветки, в которых есть как тычинки, так и пестики. Это обоеполые цветки. Но у некоторых растений одни цветки имеют только пестики — пестичные цветки, а другие — только тычинки — тычиночные цветки. Такие цветки называют раздельнополыми.
Растения однодомные и двудомные
Растения, на которых развиваются как пестичные, так и тычиночные цветки называются однодомными. Двудомные растения — тычиночные цветки на одном растении, а пестичные — на другом.
Существуют виды, у которых на одном растении можно обнаружить обоеполые и однополые цветки. Это так называемые многобрачные (полигамные) растения.
Соцветия
Цветки образуются на побегах. Очень редко они расположены по одиночке. Гораздо чаще цветки собраны в заметные группы, которые называются соцветиями. Начало изучению соцветий положено было Линнеем. Но для него соцветие не являлось типом ветвления, а способом цветения.
В соцветиях различают главную и боковую оси (сидячие или на цветоножках), то такие соцветия называют простыми. Если цветки на боковых осях — то это сложные соцветия.
| Тип соцветия | Схема соцветия | Особенности | Пример |
| Простые соцветия | |||
| Кисть |  | Отдельные боковые цветки сидят на удлинённой главной оси и при этом имеют свои цветоножки, приблизительно равной длины | Черёмуха, ландыш, капуста |
| Колос |  | Главная ось более или менее удлинённая, но цветки без ножек, т.е. сидячие. | Подорожник, ятрышник |
| Початок |  | Отличается от колоса мясистой утолщённой осью. | Кукуруза, белокрыльник |
| Корзинка |  | Цветки всегда сидячие и сидят на сильно утолщённом и расширенном конце укороченной оси, имеющем вогнутый, плоский или выпуклый вид. При этом соцветие снаружи имеет так называемую обёртку, состоящую из одного или много последовательных рядов прицветных листьев, свободных или сросшихся. | Ромашка, одуванчик, астра, подсолнечник, василёк |
| Головка |  | Главная ось сильно укорочена, боковые цветки сидячие или почти сидячие, тесно расположенные друг к другу. | Клевер, скабиоза |
| Зонтик |  | Главная ось является укороченной; боковые цветки выходят как бы из одного места, сидят на ножках разной длины, располагаясь в одной плоскости или куполообразно. | Примула, лук, вишня |
| Щиток |  | Отличается от кисти тем, что нижние цветки имеют длинные цветоножки, так что в результате цветки располагаются почти в одной плоскости. | Груша, спирея |
| Сложные соцветия | |||
| Сложная кисть или метелка |  | От главной оси отходят боковые ветвящиеся оси, на которых расположены цветки или простые соцветия. | Сирень, овёс |
| Сложный зонтик |  | От укороченной главной оси отходят простые соцветия. | Морковь, петрушка |
| Сложный колос |  | Отдельные колоски расположены на главной оси. | Рожь, пшеница, ячмень, пырей |
Биологическое значение соцветий
Биологическое значение соцветий в том, что мелкие, часто невзрачные цветки, собранные вместе, становятся заметными, дают наибольшее количество пыльцы и лучше привлекают насекомых, которые переносят пыльцу с цветка на цветок.
Опыление
Для того чтобы произошло оплодотворение, необходимо, чтобы пыльца попала на рыльце пестика.
Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика называют опылением. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.
Самоопыление
При самоопылении пыльца с тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, овёс, ячмень, горох, фасоль, хлопчатник. Самоопыление у растений чаще всего происходит в ещё не раскрывшемся цветке, то есть в бутоне, когда цветок раскроется, оно уже закончено.
При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение.
Перекрёстное опыление
При перекрёстном опылении происходит перекомбинация наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей. Такое потомство более жизнеспособно. В природе перекрёстное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление.
Перекрёстное опыление осуществляется с помощью разных внешних факторов.
Анемофилия (ветроопыление). У анемофильных растений цветки мелкие, часто собраны в соцветия, пыльцы образуется очень много, она сухая, мелкая, при раскрывании пыльника с силой выбрасывается наружу. Лёгкая пыльца этих растений может переноситься ветром на расстояния до нескольких сотен километров.
Пыльники расположены на длинных тонких нитях. Рыльца пестика широкие или длинные, перистые и высовываются из цветков. Анемофилия свойственна почти всем злакам, осокам.
Энтомофилия (перенесение пыльцы насекомыми). Приспособлением растений к энтомофилии являются запах, цвет и размер цветков, липкая пыльца с выростами. Большинство цветков двуполые, но созревание пыльцы и пестиков происходит не одновременно либо высота рылец больше или меньше высоты пыльников, что служит защитой от самоопыления.
В цветках насекомоопыляемых растений имеются участки, выделяющие сладкий ароматный раствор. Эти участки называются нектарниками. Нектарники могут находиться в разных местах цветка и иметь разные формы. Насекомые, подлетев к цветку, тянутся к нектарникам и пыльникам и во время трапезы пачкаются пыльцой. Когда насекомое перебирается на другой цветок, переносимые им пыльцевые зёрна прилипают к рыльцам.
При опылении насекомыми меньше пыльцы тратится впустую, и поэтому растение экономит вещества, производя меньше пыльцы. Пыльцевым зёрнам нет необходимости долго удерживаться в воздухе, и поэтому они могут быть тяжёлыми.
Насекомые могут опылять редко расположенные цветки и цветки в безветренных местах — в лесной чаще или гуще травы.
Как правило, каждый вид растений опыляется насекомыми нескольких видов и каждый вид насекомых-опылителей обслуживает несколько видов растений. Но есть такие виды растений, цветки которых опыляются насекомыми лишь одного вида. В таких случаях взаимное соответствие образов жизни и строения цветков и насекомых бывает настолько полным, что кажется чудесным.
Орнитофилия (опыление птицами). Характерно для некоторых тропических растений с яркоокрашенными цветками, обильным выделениям нектара, прочной эластичной структурой.
Гидрофилия (опыление с помощью воды). Наблюдается у водных растений. Пыльца и рыльце этих растений чаще всего имеют нитеобразную форму.
Зоофилия (опыление с помощью животных). Для этих растений характерны крупные размеры цветка, обильное выделение нектара, содержащего слизи, массовая продукция пыльцы, при опылении летучими мышами — цветение ночью.
Оплодотворение
Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Пыльцевое зерно набухает и прорастает, превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки. Сначала эта трубка растёт между клетками рыльца, затем — столбика и наконец врастает в полость завязи.
Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует две мужские гаметы (спермии). Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.
Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй — с крупной центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 году русский ботаник, академик С.Г.Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.
Образовавшаяся при слиянии гамет зигота делится на две клетки. Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения.
Центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры, зародыша и запаса питательных веществ.
После оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник, защищающий семена от неблагоприятных воздействий, развивается из стенок завязи. У некоторых растений в образовании плода принимают участие и другие части цветка.
Образование спор
Одновременно с образованием пыльцы в тычинках, в семяпочке происходит образование крупной диплоидной клетки. Эта клетка делится мейотически и даёт начало четырём гаплоидным спорам, которые называются макроспорами, так как по размерам они больше, чем микроспоры.
Из четырёх образовавшихся макроспор три отмирают, а четвёртая начинает разрастаться и постепенно превращается в зародышевый мешок.
Образование зародышевого мешка
В результате трёхкратного митотического деления ядра в полости зародышевого мешка образуются восемь ядер, которые облекаются цитоплазмой. Образуются лишённые оболочки клетки, которые располагаются в определённом порядке. На одном полюсе зародышевого мешка формируется яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух вспомогательных клеток. На противоположном полюсе располагаются три клетки (антиподы). С каждого полюса к центру зародышевого мешка мигрирует по одному ядру (полярные ядра). Иногда полярные ядра сливаются и образуют диплоидное центральное ядро зародышевого мешка. Зародышевый мешок, в котором произошла дифференцировка ядер, считается зрелым, он может воспринимать спермии.
К моменту созревания пыльцы и зародышевого мешка цветок раскрывается.
Строение семязачатка
Семязачатки развиваются на внутренних сторонах стенок завязи и, как все части растения, состоят из клеток. Число семязачатков в завязях разных растений различно. У пшеницы, ячменя, ржи, вишни завязь содержит только один семязачаток, у хлопчатника — несколько десятков, а у мака их число достигает нескольких тысяч.
Каждый семязачаток одет покровом. На вершине семязачатка есть узкий канал — пыльцевход. Он ведёт к ткани, занимающей центральную часть семязачатка. В этой ткани в результате деления клеток образуется зародышевый мешок. Напротив пыльцевхода в нём находится яйцеклетка, а центральную часть занимает крупная центральная клетка.
Развитие покрытосеменных (цветковых) растений
Образование семени и плода
При образовании семени и плода один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. В дальнейшем зигота делится многократно, и в результате развивается многоклеточный зародыш растения. Центральная клетка, слившаяся со вторым спермием, также многократно делится, однако второй зародыш не возникает. Образуется особая ткань — эндосперм. В клетках эндосперма накапливаются запасы питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Покровы семязачатка разрастаются и превращаются в семенную кожуру.
Таким образом, в результате двойного оплодотворения образуется семя, которое состоит из зародыша, запасающей ткани (эндосперма) и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется стенка плода, называемая околоплодником.
Половое размножение
Половое размножение покрытосеменных растений связано с цветком. Его важнейшие части — тычинки и пестики. В них происходят сложные процессы, связанные с половым размножением.
У цветковых растений мужские гаметы (спермии) очень мелкие, женские (яйцеклетки) гораздо крупнее.
В пыльниках тычинки происходит деление клетки, в результате которого образуются пыльцевые зёрна. Каждое пыльцевое зерно покрытосеменных растений состоит из вегетативной и генеративной клеток. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками. Наружная оболочка, как правило, неровная, с шипиками, бородавочками, выростами в виде сеточки. Это помогает пыльцевым зёрнам удерживаться на рыльце пестика. Пыльца растения, созревающая в пыльниках, к моменту распускания цветка состоит из множества пыльцевых зёрен.
Формула цветка
Для условного выражения строения цветков применяют формулы. Для составления формулы цветка используют следующие обозначения:
Простой околоцветник, состоящий из одних чашелистиков или из одних лепестков, его части называют листочками околоцветника.
Пример формулы цветка вишни:
Диаграмма цветка
Строение цветка можно выразить не только формулой, но и диаграммой — схематическим изображение цветка на плоскость, перпендикулярную к оси цветка.
Составляют диаграмму по поперечным срезам нераскрытых цветочных почек. Диаграмма даёт более полное, чем формула, представление о строении цветка, поскольку на ней отображено и взаимное расположение его частей, чего нельзя показать в формуле.