С древности цветок волнует сердца садоводов, вдохновляет поэтов и художников, не дает покоя умам ученых, заставляя их вновь и вновь обращаться к исследованиям этой загадочной структуры. Сам Чарльз Дарвин назвал вопрос о происхождении цветковых растений тайной, которая до сих пор так и остается неразгаданной.

Цветок - это особый репродуктивный побег с ограниченным ростом, характерный лишь для покрытосеменных (или цветковых) растений, которых на Земле подавляющее большинство.

Нет сомнения, что именно наличие цветка и покрытосемянность (т. е. развитие семян в особых закрытых структурах цветков) дало этой группе растений столь большое преимущество для распространения в мире и конкуренции с другими растениями.

Интересно, что размеры цветков гораздо более постоянны в пределах одного вида или сорта, нежели размеры листьев. На бедных почвах листья мельчают, тогда как цветки обычно остаются того же размера, что и у растений, живущих в более выгодных условиях. Меняется, как правило, лишь число цветков.

Это связанно с тем, что цветок - более стабильная и устойчивая структура, мало подверженная влиянию внешних условий.

Цветоножка и цветоложе

В большинстве случаев цветок располагается на цветоножке , которая может быть разной длины. В том случае, когда цветоножка очень короткая, цветок называют сидячим.

Цветоножка заканчивается цветоложем - расширенным, сильно укороченным, видоизмененным стеблем, на котором располагаются все остальные части цветка (к ним относятся листочки околоцветника, тычинки и пестики или плодолистики).

Характер расположения частей цветка на цветоложе у разных растений неодинаков. Чаще всего чашелистики и лепестки размещаются кругами по три, четыре или пять (циклические цветки), например у вишни, томатов, капусты.

Но у некоторых древних групп цветковых растений (магнолиевых, лютиковых) цветоложе заметно вытянуто, а многочисленные элементы цветка располагаются по спирали (ациклический цветок).

Околоцветник: чашелистики и лепестки

Околоцветник - совокупность стерильных (не несущих репродуктивные структуры) частей цветка - может быть простым или сложным.

Чашелистики и чашечки

Все чашелистики цветка принято называть чашечкой . Зеленый цвет чашелистиков указывает на то, что они, как и простые листья, способны фотосинтезировать, а наличие механических тканей подсказывает нам, что чашелистики играют защитную роль, предохраняя нежные части цветка внутри бутона.

У многих растений чашелистики опадают еще во время цветения, а, например, у мака - сразу при раскрывании бутона.

У других (яблони, шиповника) - чашелистики остаются при плодах, а у физалиса во время созревания плода они разрастаются и приобретают ярко-оранжевую окраску.

Лепестки и венчики

Лепестки , совокупность которых именуется венчиком , чаще всего окрашены в яркие цвета и выполняют, в первую очередь, функцию привлечения опылителей, хотя они также играют роль в защите развивающегося цветка.

Многообразие форм и окраски венчиков поистине впечатляюще!

Различают множество типов венчиков : колокольчатый (колокольчик), воронковидный (вьюнок), колесовидный (незабудка), шаровидный (брусника) и др.

Существуют и более сложные типы, например, у представителей семейства бобовые (клевера, гороха, люцерны) венчик называют мотыльковым. Он состоит из пяти лепестков. Верхний крупный лепесток называют парусом или флагом, два боковых - веслами или крыльями, а два нижних нередко срастаются, образуя лодочку. Не менее сложно строение цветков орхидей.

Махровые цветки встречаются у сортов самых разных цветочных культур. Многочисленные лепестки делают такие цветки особенно красивыми и пышными. Однако природа этих дополнительных лепестков у разных растений неодинакова. В большинстве случаев (у розы, гвоздики) они представляют собой видоизмененные стерильные тычинки.

Сложные и простые околоцветники

Сложный околоцветник состоит из чашелистиков и лепестков, как, например, у розы, пиона, яблони. Чашелистики располагаются снаружи и, в отличие от лепестков, как правило, имеют плотную структуру и окрашены в зеленый цвет.

Все части простого околоцветника , напротив, устроены практически одинаково, а потому в этом случае их не принято называть ни чашелистиками, ни лепестками, а только лишь листочками простого околоцветника.

Однако листочки эти у разных растений неодинаковы. Так, например, у тюльпана они нежные и яркоокрашенные, вследствие чего в просторечии их все равно называют лепестками. Простой околоцветник встречается отнюдь не редко, особенно у однодольных (лилии, ландыша, лилейника). А, например, у таких растений, как ситник и ожика, простой околоцветник состоит из мелких пленчатых невзрачных листочков.

Нередко встречается в природе явление срастания лепестков и чашелистиков, которые в таком случае образуют цветочную трубку (сирень, ослинник, Иван-чай, флокс).

Существуют и более сложные варианты срастания частей околоцветника. Например, у нарцисса сросшиеся яркоокрашенные выросты листочков околоцветника образуют привенчик в виде трубки, окружающей тычинки и пестик.

Причем все это многообразие окраски и форм околоцветника тесным образом связано с опылителями цветков. Например, цветки с лепестками, сросшимися в длинную узкую трубку, опыляются, как правило, бабочками, обладающими длинным тонким хоботком. А для опыления тяжелыми и неуклюжими жуками больше подходят блюдце-видные цветки магнолий с многочисленными прочными лепестками.

Далеко не каждый цветок может похвастаться наличием околоцветника. Существуют в природе и так называемые голые цветки. Чаще всего они опыляются ветром и не нуждаются в привлечении насекомых-опылителей. Такие цветки встречаются у ив, ясеней, багряника.

Цветок

Цветок представляет собой видоизмененный укороченный побег, приспособленный для образования спор и гамет, для полового процесса, в результате которого образуются семена и плод.

Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой и цветоложем. Цветоложе может иметь разнообразную форму – от конической до плоской и даже вогнутой в виде бокала.

Рис. 1. Строение цветка: А, Б – схемы строения цветка:

1 – цветоложе; 2 – чашелистики; 3 – лепестки; 4 – тычинки; 5 – пестик

На цветоложе размещены видоизмененные листья (цветолистики): чашелистики, лепестки, тычинки, пестики. Чаще они располагаются кругами. Такие цветки называют циклическими . Обычно бывает пять или четыре круга: один круг чашелистиков, один - лепестков, два или один - тычинок, один – пестиков. При спиральном расположении цветолистиков цветок называют ациклическим . Промежуточное положение занимают цветки гемициклические , у которых круговое расположение одних цветолистиков сочетается со спиральным других.

Цветки, имеющие и тычинки и пестики, называют обоеполыми (гермафродитными) . Раздельнополые цветки содержат или только тычинки, или только пестики. Соответственно различают цветки тычиночные и пестичные.

Растения с тычиночными и пестичными цветками на одном экземпляре называют однодомными (кукуруза, огурец). Растения, у которых одни экземпляры несут только тычиночные цветки, а другие – только пестичные, называют двудомными (ива, тополь, конопля).

Околоцветник – это стерильная (бесплодная, не имеющая способности к оплодотворению) часть цветка, выполняющая защитную функцию, а также функцию привлечения опылителей.

Околоцветник, дифференцированный на чашечку и венчик, называют двойным , а не дифференцированный на чашечку и венчик – простым . Простой чашечковидный околоцветник имеет обычно зеленый цвет, простой венчиковидный окрашен ярко. Цветки, не имеющие околоцветника, называют голыми .

Чашечка. Обычно состоит из небольших зеленых цветолистиков – чашелистиков. Иногда чашелистики ярко окрашены, тогда они выполняют или усиливают роль лепестков в привлечении насекомых – опылителей. Чаще чашелистики образуют один круг. Иногда же под чашечкой расположен. круг листовидных образований, именуемый подчашием.

Подчашие образуется из прицветников или прилистников. Чашелистики бывают свободными (чашечка свободнолистная, или раздельнолистная) или с более или менее сросшимися основаниями (чашечка сростнолистная, или спайнолистная).

Венчик обычно состоит из цветолистиков более крупных, чем чашелистики, и ярко окрашенных – лепестков. Лепестки могут срастаться между собой, хотя бы частично, или оставаться свободными.

Различают два типа венчиков: свободнолепестные (раздельнолепестные) и сростнолепестные (спайнолепестные).

Если в свободнолепестном венчике лепесток сужен к основанию, как лист в черешок, то это ноготковый лепесток. Если основание широкое, лепесток называют сидячим. Чаще встречаются промежуточные формы лепестков.

Рис. Типы и формы венчиков;

1-3 – правильные свободнолепестные: 1 – гвоздевидный с ноготком (а) и отгибом (б); 2 – крестовидный; 3 – звездчатый; 4-8 – правильные сростнолепестные: 4 – трубчатый с трубкой (в), зубчиками отгиба (г) и зева (д); 5 – бубенчатый; 6 – колесовидный; 7 – колокольчатый; 8 – воронковидный; 9 – неправильный свободнолепестный – мотыльковый; 10-15 – неправильные сростнолепестные: 10 – язычковый; 11 – ложноязычковый; 12 – двугубый; 13 – одногубый; 14 – личинковидный со шпорцем; 15 – наперстковидный; 16 – венчик с привенчиком.

В сростнолепестном венчике различают трубковидно сросшуюся нижнюю часть венчика трубку, верхнюю часть венчика, обычно расширенную и отогнутую, раположенную перпендикулярно к трубке – отгиб и границу между трубкой и отгибом – зев.

Венчик, как и чашечка, может быть:

- актиноморфным (правильным, полисимметричным), когда через него можно провести две или больше плоскостей симметрии,

- зигоморфным (неправильным, моносимметричным), когда можно провести только одну плоскость симметрии,

- асимметричным , когда нельзя провести ни одной плоскости симметрии (канна, орхидеи).

Рис. Симметрия цветка: 1 – актиноморфный; 2 – зигоморфный; 3 – ассиметричный.

Актиноморфные сростнолепестные венчики классифицируют по длине трубки, форме и величине отгиба:

- колесовидный – трубка мала или почти отсутствует, а отгиб развернут в плоскость;

- воронковидный – трубка крупная, воронковидная, отгиб сравнительно небольшой;

- трубковидный – трубка цилиндрическая, без отгиба или с коротким отгибом;

- блюдцевидный – трубка цилиндрическая, с широким отгибом;

- колпачковый – лепестки срастаются верхушками (виноград).

- колокольчатый – трубка сферическая, чашеобразная, постепенно переходящая в малозаметный отгиб;

Среди зигоморфных сростнолепестных венчиков наиболее часто встречаются:

- двугубый – отгиб состоит из двух неодинаковых губ: верхней и нижней;

- язычковый – от трубки отходят сросшиеся лепестки, имеющие вид язычка;

- шпористый – лепестки образуют полый вырост, именуемый шпорцем; бывают и у свободнолепестных зигоморфных и актиноморфных венчиков.

Андроцей – это совокупность тычинок одного цветка. Число тычинок в андроцее колеблется в больших пределах - от одной до нескольких сотен.

Тычинки могут быть или свободными (свободный андроцей), или в различной степени сросшимися (сросшийся андроцей). Если срастаются все тычинки, то их называют однобратственными , если одна тычинка остается свободной – двубратственными , и если тычинки срастаются в несколько групп – многобратственными.

По высоте относительно друг друга тычинки могут быть одинаковыми или разными - двусильными, когда две тычинки выше других, трехсильными и т. д..

Рис. Типы андроцея:

1 – двусильный (губоцветные); 2 – четырехсильный (капустные);

3 – двубратственный (бобовые); 4 – однобратственный (астровые).

Тычинка. В типичном случае тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника.

Тычиночные нити у большинства растений простые, неветвящиеся. Но иногда они имеют боковые выросты разнообразной формы или ветвятся. Если тычиночная нить отсутствует, то тычинку называют сидячей.

Пыльник обычно состоит из двух половин, называемых теками, соединенных между собой связником. Иногда связник рассматривают как самостоятельную третью часть тычинки, однако под микроскопом ткань его неотличима от ткани пыльника. В каждой из тек находится по два гнезда, или пыльцевых мешка. Снаружи пыльника имеется однослойная эпидерма. Это все, что осталось от микроспорофилла. Глубже расположенные ткани принадлежат микроспорангию. Субэпидермальный слой называют эндотецием. Клетки его рано теряют живое содержимое, а стенки на обращенной внутрь стороне клетки несут фиброзные пояски, способствующие вскрытию пыльника. За эндотецием в молодом пыльнике расположены средний слой и выстилающий слой, или тапетум. Клетки тапетума крупные, с густой цитоплазмой и с несколькими ядрами. В центре каждого гнезда имеется спорогенная ткань, из клеток котором образуются микроспоры, а затем пыльца. По мере созревания пыльника клетки тапетума и среднего сдоя исчезают, так как содержимое их идет на питание растущих микроспор и пыльцы.

Рис.Тычинка и строение пыльника:

А - тычинка: 1 - нить тычинки; 2 - пыльник; 3 - связник; 4 - гнезда пыльника;

Б - вскрывающийся пыльник: 1 - эпидерма; 2 - фиброзный слой; 3 - проводящий пучок связника

Строение пыльцы довольно однообразно, но структура ее покрова - спородермы - отличается разнообразием.

У некоторых видов растений часть тычинок не имеет пыльников и представлена лишь тычиночными нитями. Такие бесплодные тычинки называют стаминодиями (лен). Иногда стаминодии имеют вид окрашенных лепестковидных пластинок (у канны).

Гинецей – это совокупность плодолистиков (мегаспорофиллов) одного цветка, образующих один или несколько пестиков.

Гинецей, состоящий из одного плодолистика, образующего один пестик, называют одночленным , а из нескольких плодолистиков - многочленным .

Рис. Типы гинецея (поперечный срез) и вероятное направление его специализации.

1 - монокарпный, 2 - апокарпный, 3-5 - ценокарпные типы (3 - синкарпный, 4 - паракарпный, 5 - лизикарпный).

Многочленный гинецей может быть апокарпным , если плодолистики не срастаются между собой и образуют несколько пестиков, и ценокарпным, если плодолистики срастаются в один пестик. Ценокарпный гинецей состоит из стольких плодолистиков, сколько отдельных столбиков несет завязь или лопастей – рыльце и сколько гнезд или швов имеет завязь. При этом надо учитывать всю совокупность перечисленных признаков, так как один из них не всегда точно указывает на число плодолистиков.

Пестик . Это закрытое вместилище семязачатков (семяпочек), образовавшееся вследствие срастания краев одного или нескольких плодолистиков.

Пестик состоит из завязи, вздутой части, где находятся семязачатки, столбика и рыльца, воспринимающего пыльцу. Иногда столбик отсутствует, тогда рыльце сидячее.

Завязь в зависимости от положения по отношению к другим частям цветка бывает верхняя и нижняя . Верхняя завязь располагается свободно на плоском, выпуклом или вогнутом цветоложе и образуется только плодолистиками. Ее можно легко отделить от цветоложа препаровальной иглой. В образовании нижней завязи, кроме плодолистиков, принимают участие и другие части цветка – чаще основания чашелистиков, лепестков и тычинок, реже цветоложе, с которыми она срастается. Поэтому отделить иглой такую завязь нельзя. Выделяют еще полунижнюю завязь, когда, по крайней мере, нижняя половина ее срастается с другими частями цветка.

В зависимости от числа не сообщающихся между собой гнезд завязи бывают одногнездными (если гнезда так или иначе сообщаются между собой), двугнездными и многогнездными.

Внутри завязи образуются семязачатки . Место прикрепления семязачатка к стенке завязи называют плацентой (семяносцем). Семязачаток прикрепляется к плаценте фуникулусом (семяножкой). Семязачаток снаружи имеет два покрова – интегумента, которые на верхушке не смыкаются, оставляя отверстие – микропиле (пыльцевход). Основание семязачатка, называемое халазой, находится на противоположной микропиле стороне. Под интегументами сформированного семязачатка расположена многоклеточная ткань – нуцеллус (мегаспорангий). Одна из его клеток становится археспориальной. Из нее образуются четыре мегаспоры. Одна мегаспора дает начало восьмиядерному зародышевому мешку.

Формула и диаграмма цветка

Строение цветка можно выразить в виде формулы. При ее составлении пользуются следующими обозначениями: чашечка (calyx) – Са , венчик (corolla) – Со , андроцей (androeceum) – А , гинецей (gynoeceum) – G , простой околоцветник (perigonium) – P .

Типы цветков имеют также условные обозначения: пестичный – ♀ , тычиночный – ♂ (обозначение обоеполого цветка в формуле обычно опускают – ), актиноморфный – * , зигоморфный – .

Число членов каждой части цветка обозначают цифрами (5-лепестный венчик Co 5 , 6-членный андроцей – А 6) , а в том случае, если их число в цветках одного и того же вида непостоянно (обычно больше 12) – значком ∞ .

В случае срастания между собой цветолистиков число заключают в скобки: сросшийся 5-членный венчик – Со (5) , двубратственный андроцей – А (9) + 1 . Если чашечка, венчик, андроцей расположены несколькими кругами, то цифры, указывающие на число членов в отдельных кругах, соединяют значком +.

Ф ормула должна отражать число плодолистиков, образовавших гинецей, и если их несколько, то срослись ли они между собой (ценокарпный гинецей) или каждый из плодолистиков образовал отдельный пестик (апокарпный гинецей), а также какая завязь – верхняя или нижняя: ценокарпный гинецей из трех плодолистиков с верхней завязью G (3 ) , ценокарпный гинецей из трех плодолистиков с нижней завязью G (3) .

Т аким образом, строение цветка калужницы можно выразить формулой *Р 5 А ∞ G ∞ , яблони – *Са (5) Со 5 А ∞ G (5) , гороха – Са (5) Со 3+(2) А (9),1 G 1 .

Еще более полное представление о строении цветка дает диаграмма , которая служит проекцией цветка на плоскость, перпендикулярную к его оси. Диаграммы демонстрируют не только наличие частей цветка и число членов, но и расположение их по отношению друг к другу. Для удобства принят единый способ ориентации диаграммы: ось соцветия вверху, а кроющий лист внизу.

Члены цветка обозначают всегда строго определенными фигурами. В случае срастания между собой отдельных членов фигуры, обозначающие их на диаграмме, соединяются дугами или прямыми линиями.

Рис. Диаграмма цветка;

1 – ось цветка; 2 – прицветник; 3 – чашелистик; 4 – лепесток; 5 – тычинка; 6 – гинецей; 7 – кроющий лист.

Соцветие

Соцветие – это побег или система побегов, несущих цветки. На узлах осей соцветия располагаются такие же листья, как на вегетативной части побега, или видоизмененные, утратившие способность к фотосинтезу, – прицветники, а на узлах цветоножки – прицветнички.

Биологическое преимущество соцветий перед одиночными цветками несомненно. Оно заключается в повышении гарантии опыления, в уменьшении вероятности повреждения цветков неблагоприятными факторами среды, обусловленное их постепенным распусканием. Соцветия имеют большинство растений.

Классификация

Различают два типа соцветий: сложные, когда цветки располагаются на разветвлениях главной оси, и простые, когда цветки с цветоножками или без них располагаются непосредственно на главной оси.

Сложные соцветия в зависимости от способа нарастания осей делят на:

- симподиальные (определенные) – ось заканчивается цветком, распускание цветков идет от верхушки к боковым ветвям или центробежно, если цветки расположены в одной плоскости;

- моноподиальные (неопределенные) – ось нарастает неопределенно долго, расцветание цветков идет от основания к верхушке или центростремительно, если цветки расположены в одной плоскости.

Сложные симподиальные соцветия:

- монохазий – главная ось заканчивается цветком; под ним образуется ось второго порядка, также увенчанная цветком, и т.д.; если подцветочные оси отходят в.одну сторону, то образуется завиток, если же попеременно то в одну, то в другую сторону - образуется извилина, завиток, у которого боковые разветвления укорочены, называют клубочком;

- дихазий – под цветком образуются две супротивные оси, каждая из которых также заканчивается цветком и также дает две подцветочные оси, повторяющие такой же способ ветвления, и т.д.;

- плейохазий – от главной оси, несущей один верхушечный цветок, отходит больше двух подцветочных осей, образующих мутовку из монохазиев или дихазиев;

- тирс – на главной оси располагаются указанные выше соцветия, чаще имеет пирамидальную форму.

Рис. 4. Схемы симподиальных (цимозных) соцветий:

1 – извилина (монохазий); 2 – завиток (монохазий); 3 – дихазий; 4 – плейохазий

Сложные моноподиальные соцветия:

- метелка – очень разветвленное соцветие, нижние боковые разветвления ветвятся сильнее, чем верхние;

- щиток – метелка, у которой цветки расположены более или менее в одной плоскости;

- сложный колос – главная ось образует разветвления, на которых расположены цветки без цветоножек; эти разветвления называют колосками;

- сложный зонтик – расстояния между осями второго порядка укорочены, и они отходят от верхушки оси первого порядка; расстояния между цветоножками укорочены, и они расположены на верхушке оси второго порядка; нередко листья у основания осей второго порядка образуют общую обвертку, а у основания цветоножек – частную обвертку.

Рис. Типы сложных моноподиальных (рацемозных) соцветий:

1 – двойная кисть; 2 – сложный зонтик; 3 – метелка; 4 – сложный щиток

Кроме перечисленных, имеются сложные соцветия, называемые агрегатными. Они образованы сочетанием различных типов соцветий.

Простые соцветия с удлиненной осью:

- кисть – главная ось несет цветки с цветоножками, обычно одинаковой длины;

- колос – главная ось несет цветки без цветоножек;

- сережка – повислый колос, то есть колос с мягкой осью; после цветения соцветие обычно опадает;

- початок – колос с сильно утолщенной осью, окружен одним или несколькими листьями, так называемым покрывалом, или крылом.

Простые соцветия с укороченной осью:

- зонтик – соцветие, у которого главная ось укорочена, и цветоножки, имеющие почти одинаковую длину, отходят от верхушки оси;

- головка – зонтик, у которого цветки или без цветоножек, или очень короткие;

- корзинка – верхушка главной оси разрастается в виде ложа, на котором расположены плотно сомкнутые цветки; верхушечные листья скучены и образуют обвертку.

Рис. Типы простых моноподиальных (рацемозных) соцветий:

1 – кисть; 2 – щиток; 3 – колос; 4 – зонтик; 5 – початок; 6 – головка; 7 – корзинка

Всем нам приятно смотреть на цветы. Они такие разные, красочные, красивые. Каждый найдет себе что-то по вкусу. Но задумывались ли вы, зачем природа создала такое разнообразие форм, красок, радующих наш глаз? Ну уж явно не для того, чтоб мы их рвали и ставили в вазы. На этом уроке вы узнаете об истинном предназначении цветка и о том, как же у него получается выполнить это предназначение.

Возьмите несколько цветков различных растений. Рассмотрите их. Найдите цветоножку, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестики.

Расчлените цветки. Посчитайте число частей околоцветника, тычинок и пестиков. Укажите тип околоцветника каждого из цветков (простой, двойной). Укажите тип чашечки (для цветков с двойным околоцветником): раздельнолистная или срослолистная. Тип венчика: сростнолепестный или свободнолепестный.

Зарисуйте и подпишите части цветка. Попробуйте составить формулу для каждого из цветков.

Околоцветник бывает двойной и простой. Двойной околоцветник состоит из листочков 2 различных типов (капуста, роза, лютики, горох и др.). Простой околоцветник (лилия, амариллис (см. Рис. 2), тюльпан) состоит из одинаковых листочков.

Рис. 2. Красный амариллис

Цветки ивы и ясеня вообще не имеют околоцветника. Их называют голыми.

Строение тычинки и пестика

Рассмотрите строение тычинки. Найдите пыльник и тычиночную нить. Рассмотрите пыльник под лупой или под микроскопом. Постарайтесь разглядеть пыльцевые зерна.

Рассмотрите внешнее строение пестика. Найдите рыльце, столбик и завязь. Разрежьте завязь поперек. Рассмотрите ее под увеличительными приборами. Найдите семязачаток, укажите, что из него формируется.

Существуют правильные (актиноморфные) и неправильные (зигоморфные) цветки.

У правильных цветков (см. Рис. 3) через околоцветник можно провести несколько осей симметрии (яблоня, вишня).

Рис. 3. Правильный цветок звездчатки

Через неправильные цветки (см. Рис. 4) можно провести только одну плоскость симметрии (горох, шалфей).

Рис. 4. Неправильный цветок башмачка настоящего

Каждая тычинка имеет пыльник, внутри которого созревает пыльца. Он расположен на тычиночной нити (см. Рис. 1).

Цветки примулы и амариллиса

Рассмотрите строение цветков примулы (см. Рис. 5) и амариллиса. Сравните их строение со строением цветков яблони.

Рис. 5. Цветок примулы

Пестики имеют рыльце, столбик и завязь. В завязи расположены семязачатки, из которых после цветения разовьются семена (см. Рис. 6). По расположению в цветке выделяют верхнюю (стенки не срастаются с остальными частями цветка, у капусты), нижнюю (стенки завязи срастаются с другими частями цветка - у яблони) и полунижнюю (стенки завязи срастаются с другими частями цветка только в нижней части - у бузины) типы завязи.

Рис. 6. Завязь и семязачатки

Цветки бывают раздельнополыми и обоеполыми. Обоеполые - цветки, в которых присутствуют и пестики, и тычинки. У некоторых растений (облепиха, остролист (см. Рис. 7)) в цветках присутствуют только тычинки либо только пестики - раздельнополые цветки.

Рис. 7. Раздельнополые цветки остролиста

Двудомное растение - растение, на котором развиваются цветки только одного пола (тополь, конопля).

Однодомное растение - растение, на котором развиваются и пестичные, и тычиночные цветки (огурец, яблоня).

Формула цветка используется для краткой характеристики строения цветка.

При составлении формулы цветка пользуются следующими сокращениями (см. Рис. 8, 9):

Рис. 8. Сокращения, используемые при составлении формулы цветка

Рис. 9. Сокращения, используемые при составлении формулы цветка

Таким образом, формула тычиночного цветка огурца выглядит следующим образом (см. Рис. 10).

Рис. 10. Формула тычиночного цветка огурца

А формула пестичного цветка выглядит так (см. Рис. 11):

Рис. 11. Формула пестичного цветка огурца

Знаете ли вы, что…

Рис. 12. Раффлезия

Двойной околоцветник, венчик состоит из белых или бело-розовых несросшихся лепестков - свободнолепестный. Чашечка сростнолистная. Цветок актиноморфный, обоеполый. Завязь пятигнездная.

Список литературы

1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. - 14-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2011. - 304 с.: ил.
2. Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология, 6. - М.: Русское слово.
3. Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология, 6. - М.: Русское слово.

1. Trifoly.ru ().
2. Floriculture.ru ().
3. Engschool18.ru ().

Домашнее задание

1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. - 14-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2011. - 304 с.: ил. - с. 138, задания и вопросы 3, 6 ().
2. Дайте определение и приведите примеры актиноморфным и зигоморфным цветкам.
3. Что такое формула цветка? Каким образом ее записывают?
4. * Выберите 3 цветка растений разных видов и попробуйте составить их формулы.

Цветущая часть растения помогает в его размножении, схема строения цветка это подтверждает.

Самая красивая часть растения устроена так, чтобы способствовать опылению и оплодотворению, а так же образованию и развитию семян.

Околоцветник — определение и виды

Околоцветник состоит из покрывных чашелистиков и лепестков, защищающих пестик и тычинки.

Своим внешним видом он привлекает насекомых, переносящих на своих лапах пыльцу.

Околоцветники бывают простыми, когда чашечка с венчиком не отделяются друг от друга, они одинаковы.

Например, у тюльпана или каллы.

Простые околоцветники бывают следующих форм:

• венчиковидные (пролески);
• чашечковидные (ильмы);
• тычиночные;
• пестичные.

Околоцветник может быть сложным, двойным — чашелистики и лепестки отделены. Структура чашелистиков более плотная, окрашены они в зелёный цвет.

Например, у розы, пиона или гвоздики.

К сложным относят виды правильных (звёздчатки) и неправильных – моносимметричные (яснотки) и асимметричные (валериана) формы околоцветников.

Существуют раздельно лепестковые венчики, которые бывают:

• многолепестковыми (магнолия);
• четырёхлепестковыми (чистотел).

Магнолия

Цветок, имеющий спайнолепестной венчик, может быть:

• воронковидным (первоцвет);
• язычковым (цикорий);
• колокольчатым (колокольчик);
• мотыльковым (чина).

Первоцвет

Есть растения, не имеющие околоцветника. Их называют голыми или беспокровными, они не нуждаются в привлечении насекомых, выполняющих роль опылителей.

Например, ива.

Общая схема строения цветка

Предлагаем познакомиться со строением цветка. Общая схема цветущей части всех растений изображена на рисунке.

Цветоножка заканчивается цветоложем, то есть утолщением стебелька. Цветоножка, цветоноже и чашелистик чашечки имеют зелёный цвет.

Из цветоножки растут:

• чашечка из чашелистиков;
• яркие лепестки, образующие венчик;
• тычинки и пестик, являющиеся главными органами размножения растения.

Пестик находится в самом центре. В нём расположена завязь, находящаяся в сердцевине, внутри располагается семяпочка. Она нуждается в опылении пыльцой, которую улавливает пестик при помощи столбика и рыльца.

На тычиночной нити расположен пыльник, в его мешках происходит созревание пыльцы.

В состав цветов насекомоопыляемых растений входят так же нектарники, выделяющие жидкость для насекомых.

Некоторые виды не имеют цветоножку и крепятся к стеблю цветоложем. Они называются сидячими.

Основные органы цветкового растения и их функции

Все растения, в том числе и цветковые, имеют вегетативные и генеративные органы, обеспечивающие их существование.

К вегетативным относятся те, которые питают, участвуют в обмене веществ и обеспечивают рост растения:

1. Корни , закрепляющие растительность в почве и всасывающие полезные вещества из грунта. Они могут быть осевыми – главными, боковыми и дополнительными. Из них формируется корневая система – стержневая или мочковатая.
2. Стебель , связывающий все части растения.
3. Листья – боковые части . С их помощью происходят процессы газообмена, испарения воды и фотосинтеза .

Генеративные органы необходимы для полового размножения. К ним относятся цветы покротосеменных растений.

Формула цветка

При помощи формулы есть возможность описать характерные для цветка особенности. Это помогает понять, как выглядит цветущая часть определённого растения, разобраться в многообразии видов и типов.

Формулой цветкового растения можно отразить вид околоцветника и всех генеративных органов растения.

К каждой части относят буквы:

• околоцветнику – О;
• лепесткам – Л;
• чашелистикам – Ч;
• пестикам – П;
• тычинкам – Т.

В формуле используются:

• числа;
• знак бесконечности (при превышении более 12 элементов);
• числа, стоящие в скобках, обозначающие срастание;
• знаки «+», если элементы расположены по кругу.

В таблице представлены формулы цветков различных семейств растений.

Рассмотрим для примера формулы цветов злаковых и гороха.

Для формулы цветущей части гороха подходят буквы и числа: Ч (5) Л 1, 2, (2) Т (9), 1 П 1 .

По ней можно определить, что:

• есть пять сросшихся чашелистиков;
• 5 лепестков различной формы: один большой, два свободно расположенных по бокам и 2 сросшихся;
• девять соединившихся тычинок находятся рядом с одиночной тычинкой;
• есть одиночный пестик.

При расшифровке формулы цветка злаковых О (2) + 2 Т 3 П 1 определяем, что:

• у околоцветника два сросшихся и два расположенных по кругу чашелистика;
• есть три тычинки и один пестик.

Цветки обоеполые и раздельнополые

Цветок вишни

Например, обоеполыми являются вишни и яблони.

Не у всех видов растений есть и тычинки и пестики. При наличии только пестика, цветок называют женским. При наличии тычинок – мужским. И те и другие будут однополыми.

Если на одном растении находятся мужские и женские цветы, то его называют двудомным.

Например, на одном огурце могут расти завязи и цветы, опыляющие их.

Если же разнополые цветы растут на разных растениях, как например, у облепихи, то их называют однодомными.

Итак, формула цветка помогает выявить схожие и различные признаки каждого из семейств растений. Такой раздел биологии о строении и функциях цветущих интересен не только для детей, но и для взрослых. Зная типы и виды, можно заняться селекцией и выводить ещё более прекрасные экземпляры.

Цветок - сложная система органов, обеспечивающая семенное размножение у цветковых растений. Появление цветка в процессе эволюции - ароморфоз, обусловивший широкое распространение на Земле покрытосеменных, или цветковых, растений.

Функции цветка :

• образование тычинок с пыльцевыми зернами плодолистиков (пестиков) с семяпочками;
• опыление;
• сложные процессы оплодотворения;
• формирование семени и плода.

Цветок - это укороченный видоизмененный и ограниченный в росте побег, несущий околоцветник, тычинки, плодолистики (пестики). Строение цветков у всех цветковых растений сходно, а форма - разнообразна. В этом проявляется идиоадаптация - приспособление к различным способам опыления.

Наружное строение цветка

Цветком заканчивается главный стебель или боковые. Безлистная часть стебля под цветком называется цветоножкой . У сидячих цветков цветоножка отсутствует либо сильно укорочена. Цветоножка переходит в укороченную ось цветка, его стеблевую часть - цветоложе . Форма цветоложа может быть удлиненной, выпуклой, плоской, вогнутой. На цветоложе располагаются все части цветка: чашелистики и лепестки, тычинки и пестик (пестики).

Чашелистики и лепестки вместе составляют околоцветник . Чашелистики обычно защищают от повреждений цветок, особенно бутон, но могут выполнять и другие функции. В зеленых чашелистиках, содержащих хлоропласты, происходит фотосинтез. У некоторых растений (тюльпан, ветреница) они становятся лепестковидными и выполняют функции лепестков; могут служить для защиты развивающихся плодов, для их распространения.

Произошли чашелистики из верховых вегетативных листьев. Доказательством этого является их морфологическое сходство с листьями, четко, выраженное у некоторых растений (пион), и спиральное расположение. Совокупность чашелистиков образует чашечку, которая бывает либо раздельнолистной, либо сростнолистной.

Лепестки выполняют функции привлечения опылителей и содействия успешному опылению. Происхождение лепестков двоякое: у одних растений - это видоизмененные тычинки. Такие лепестки у кувшинки, а также у представителей семейств лютиковых, гвоздичных, маковых и др. Другая группа растений имеет лепестки, как и чашелистики, листового происхождения (пион, магнолиевые).

Совокупность лепестков цветка называется венчиком . Размеры, строение, окраска венчика разнообразны, что связано с биологией опыления. У ветроопыляемых растений венчик либо недоразвит, либо отсутствует. Лепестки могут срастаться краями, образуя скоростнолепестной венчик (вьюнок, петуния). В процессе эволюции такой венчик произошел от свободнолепестного.

При наличии в цветке чашечки и венчика околоцветник называется двойным. Если лепестков нет либо разница между ними неясно выражена, околоцветник называется простым. Простой околоцветник может быть либо венчиковидным с яркой окраской - у тюльпанов, лилий, ландышей, либо чашечковидным, зеленого цвета - у конопли, лебеды, крапивы. Цветки без околоцветника называются голыми - у осоки, ивы.

Внутри околоцветника ближе к лепесткам располагаются тычинки . Число их различно: от одной до десятка и более. В процессе эволюции тычинка дифференцировалась на тычиночную нить и пыльник. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных продолжением тычиночной нити. В каждой половинке пыльника по два спорангия, их называют гнездами пыльника, или пыльцевыми мешками.

Гнезда заполнены тканью из первичных спорогенных клеток. В результате ряда последовательных митозов из первичных спорогенных клеток образуется множество материнских клеток - микроспор. Затем материнские клетки делятся мейотически, образуя тетрады гаплоидных микроспор. Каждая такая микроспора превращается в пыльцевое зерно. Для этого она увеличивается в размерах и покрывается двойной оболочкой: наружной (экзиной) и внутренней (интиной). Наружная оболочка благодаря основному ее компоненту - спорополленину - характеризуется высокой стойкостью: не растворяется в кислотах и щелочах, выдерживает температуру до 300°С, сохраняется миллионы лет в геологических отложениях.

Внутри пыльцевого зерна формируется мужской гаметофит: гаплоидная микроспора делится митотически, образуя более крупную клетку-трубку (вегетативную) и в ней -маленькую генеративную клетку. Генеративная клетка делится еще раз митотически на две мужские гаметы - спермии.

Внутреннюю часть цветка занимают пестики . Количество их бывает от одного до десятка и более. Каждый пестик образован одним или многими сросшимися плодолистиками.

В нижней части пестика - завязи - находятся семязачатки (семяпочки). Из верхней его части в процессе эволюции образуется столбик, приподнимающий рыльце над пестиком. При отсутствии столбика рыльце называется сидячим. Завязь может быть верхняя, если она располагается на плоском или выпуклом цветоложе, а все остальные части цветка прикрепляются под пестиком. У цветков с нижней завязью вогнутое цветоложе срастается с ее стенкой, околоцветник и тычинки прикрепляются над пестиком.

У завязи пестика находится полость - гнездо. Различают одно-, и многогнездную завязи. Многогнездная завязь образуется в результате срастания нескольких плодолистиков. Количество гнезд равно числу сросшихся плодолистиков. В каждом гнезде на стенках завязи формируются семязачатки (семяпочки), либо сидячие, либо на семяножках. Их бывает от одного (слива, вишня) до нескольких тысяч (мак, орхидные).

Строение семязачатка (семяпочки)

При анатомическом исследовании семяпочки различаются следующие составные части:

• Семяножка;
• нуцеллус;
• покровы;
• микропиле;
• зародышевый мешок.

По семяножке в зародышевый мешок поступают питательные вещества и ею семяпочка крепится в завязи. Нуцеллус семяпочки - это паренхиматическая питающая и защитная для мегаспор ткань. Снаружи нуцеллус одет одним или двумя покровами (интегументами). Они покрывают нуцеллус не сплошь. Чаще сверху семяпочки они не соединяются и образуют небольшое отверстие, которое называется микропиле , или пыльцевход.

Самую внутреннюю часть семяпочки занимает зародышевый мешок , который у покрытосеменных представляет собой женский гаметофит.

Семязачаток (семяпочка) состоит из макроспорангия и окружающего его покрова. В макроспорангии закладывается одна материнская клетка, из которой путем мейоза образуется тетрада гаплоидных макроспор. Три из них отмирают и разрушаются, а четвертая (дающая начало женскому гаметофиту) макроспора сильно вытягивается в длину, одновременно ее гаплоидное ядро делится митотически. Дочерние ядра расходятся к разным полюсам удлиненной клетки.

Далее, каждое из образовавшихся ядер делится митотически еще дважды и образует по четыре гаплоидных ядра у разных полюсов клетки. Это уже зародышевый мешок, имеющий восемь гаплоидных ядер. Затем от каждой из двух четверок ядер по одному направляются к центру зародышевого мешка, где они сливаются, образуя вторичное диплоидное ядро.

После этого в цитоплазме зародышевого мешка возникают клеточные перегородки между ядрами и он становится семиклеточным.

У одного из полюсов зародышевого мешка размещается яйцевой аппарат, состоящий из более крупной яйцеклетки и двух вспомогательных клеток. У противоположного полюса - три клетки-антипода. Все шесть клеток гаплоидны. В центре находится диплоидная клетка со вторичным ядром.

У большинства растений цветки имеют тычинки и пестики и называются обоеполыми. Бывают цветки и однополыми: тычиночные (мужские) либо пестичные (женские). Мужские и женские цветки могут располагаться на одной особи, такое растение называют однодомным (огурец, кукуруза, дуб, береза), а если на разных особях - двудомным (конопля, ива, тополь). Однополые цветки и двудомные растения - это одно из приспособлений к перекрестному опылению.

Диаграммы и форумулы растений

Для краткого описания цветка пользуются диаграммами и формулами. Диаграмма - это схематическая проекция элементов цветка на плоскость, перпендикулярную к его оси. Все части цветка, прицветник и материнский побег обозначают определенными значками: чашелистики - фигурной скобкой, лепестки - круглой скобкой, тычинки - поперечным разрезом через пыльник, пестик - поперечным разрезом через завязь.

При составлении формулы цветка околоцветник обозначают буквой О, чашелистики - Ч, лепестки - Л, тычинки - Т, пестик - П. Число частей цветка обозначают цифрой, написанной у основания буквы. Если тычинок и пестиков больше 12, ставят значок - ∞. При срастании частей цветка соответствующие цифры берут в скобки. Верхнюю завязь обозначают горизонтальной чертой под числом, нижнюю - над числом пестиков.