Цветок. Строение цветка и семенного зачатка. Формула и диаграмма цветка

Цветок

Цветок – это видоизмененный укороченный спороносный побег, ограниченный в росте. Функции цветка: образование микро- и мегаспор, гамет, опыление. Возникает цветок из конуса нарастания цветочного побега, из генеративной почки. Развивается как на верхушке стебля, так и в пазухах листьев.

Появление цветка – это ароморфоз, обеспечивающий распространение покрытосеменных и их господство.

Строение цветка

Состоит из околоцветника, пестика и тычинок. Безлиственная удлиненная часть стебля под цветком называется цветоножкой. Ее имеют яблоня, вишня, тюльпан и др. Те цветки, цветоножки которых укорочены и почти незаметны, называются сидячими. Ось цветка, его стебельная часть, укорочена и называется цветоложем. На нем расположены все части цветка. Форма цветоложа может быть разнообразной: выпуклой (лук), плоской (пион), вогнутой (вишня), конусообразной (мальва) и т. п.

Околоцветник состоит из чашечки и венчика. Чашечка образована чашелистиками, венчик – лепестками. Образуются чашелистики от вегетативных листков, а лепестки являются видоизмененными тычинками (водяная лилия), или листкового происхождения (пион, магнолия). Чашечка в бутоне защищает другие части цветка от повреждений. Чашелистики и лепестки могут быть свободными или сросшимися. Тогда они соответственно называются: раздельнолистыми (капуста, редька), сростнолистыми (шиповник, горох), свободнолепестными (шиповник) или сростнолепестными (картофель, одуванчик). Если околоцветник образован только чашелистиками или лепестками, он называется простым (тюльпан, ландыш и т. п.). Если листочки простого околоцветника окрашены в зеленый цвет, то он называется чашевидным (крапива, вороний глаз), если в другие – венчиковидным (лилия, подснежник). Если в околоцветнике есть и лепестки, и чашелистики, он называется двойным (шиповник, картофель). Венчик привлекает опылителей к цветку, защищает пестик и тычинки от повреждений. Если у цветка отсутствует околоцветник, то он называется голым (верба, ясень).

Виды цветков

По типам симметрии различают цветки таких видов:

1. правильные, или актиноморфные (от греч. актис – звезда, морфе – форма) – можно провести две и больше оси симметрии, при этом цветок будет разделен на равные половины (тюльпан, лютик и т. п.);
2. неправильные, или зигоморфные (от греч. зигон – пар) – можно провести лишь одну ось симметрии (горох, конский каштан);
3. асимметричные – нельзя провести ось симметрии (канна).

Главной частью цветка являются пестик и тычинки. Цветки, которые имеют и пестик, и тычинки, называются двуполыми или гермафродитными. Цветки, которые имеют или пестик, или тычинки, называются однополыми: только с тычинками – тычинковые (мужские), только с пестиками – пестиковые (женские). Цветки, которые не имеют ни тычинок, ни пестиков, называются стерильными или бесполыми. Такие цветки встречаются у астровых и служат для привлечения опылителей. Если на одном растении встречаются цветки с пестиками и тычинками, они называются однодомные (вишня, яблоня). Если на одних растениях цветки лишь мужские, а на других – только женские, то такие растения называются двудомными (облепиха, конопля, тополь, шелковица, верба). Однодомных растений больше (5-8 %), чем двудомных (3-4 %).

Совокупность всех тычинок называется андроцеем (от греч. андрос – мужчина, ойцос – дом), совокупность всех пестиков называется гинецеем (от греч. гине – женщина). Количество тычинок и пестиков может быть разным.

Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Тычиночная нить представляет собой стерильную часть тычинки, которая несет пыльник. Может иметь разную форму: булавовидную, волосовидную, цилиндрическую и т. п. Поверхность тычинковой нити бывает голой, опушенной, волосистой, может иметь железки. Иногда тычиночная нить не развивается или бывает очень короткой (магнолия). Пыльник состоит из двух половинок, которые соединены между собой вязальцем. Пыльник имеет 4 гнезда (спорангия) или пыльцевых мешка, в которых из первичных спорогенных клеток сначала путем митоза, а потом мейоза образуются микроспоры, из которых развиваются пыльцевые зерна. Иногда перегородка разрушается, и в пыльнике остаются две полости – гнезда. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками: внешней – экзиной и внутренней – интиной. Пыльцевые зерна разнообразны по форме: шаровидные, эллипсоидные, удлиненные, нитевидные, полушарообразные. Поверхность пыльцы бывает шишковатой, шершавой, сморщенной, иглистой и т. п.

Внутри пыльцевого зерна формируется мужской гаметофит. Гаплоидная микроспора делится путем митоза, и получаются две клетки, одна из которых имеет меньшие размеры – генеративная (репродуктивная), а вторая – большие – вегетативная. Из генеративной клетки развиваются (получаются путем митоза) спермии, а из вегетативной – пыльцевая трубка.

Пестик состоит из рыльца, столбика и завязи. Образован он одним (гинецей называется апокарпным (от греч. апо – возражение, карпелум – плодолистик)) или несколькими (гинецей называется ценокарпным (от греч. кайнос – общий)) плодолистиками при сростании краев. По расположению завязи различают: верхнюю – когда чашелистики, лепестки и тычинки прикрепляются под ней, стенки завязи образованы только плодолистиками (помидор, земляника, слива, вишня); нижнюю – когда чашелистики, лепестки и тычинки размещены над ней и срастаются с ней (подсолнух, яблоня, смородина); полунижнюю – стенки завязи срастаются с тычинками, лепестками и чашелистиками лишь в нижней части (бузина).

Поверхность рыльца выделяет липкие вещества, может быть покрыта волосками, бугорками и т. п., что позволяет лучше улавливать пыльцу. Ветроопыляемые растения имеют рыльце больших размеров. Столбик – это суженная часть пестика, который соединяет рыльце с завязью. У некоторых растений (мак посевной) столбик почти неразвит и рыльце сидит на завязи. Оно называется сидячим. В завязи пестика находится полость (одна или несколько) – гнездо. Количество гнезд равняется количеству сросшихся плодолистиков (одногнездная, двухгнездная, трехгнездная, четырехгнездная, пятигнездная, многогнездная завязи).

Строение семенного зачатка

На внутренних стенках завязи находится один или несколько семенных зачатков или семяпочек. Они являются мегаспорангиями покрытосеменных. С помощью семенной ножки семенной зачаток крепится к стенке завязи. По ней питательные вещества поступают в семенной зачаток. Внутри семенного зачатка находится нуцеллус – паренхимная ткань, которая питает и защищает мегаспоры. Нуцеллус снаружи покрыт одним или двумя покровами – интегументами. Интегументы не срастаются краями в верхней части семенного зачатка и образуют отверстие – микропиле или пыльцевход. Место соединения интегументов и нуцеллуса называется халазой.

В нуцеллусе из одной из клеток (мегаспоры) формируется зародышевый мешок (женский гаметофит). Путем мейоза из материнской клетки в нуцеллусе образуется четыре гаплоидные мегаспоры. Три из них разрушаются. Четвертая клетка дает начало женскому гаметофиту. Она увеличивается в размерах, вытягивается. Ее ядро делится митотически. Каждое из двух образованных ядер расходится к полюсам и делится еще дважды. На обеих полюсах – по 4 гаплоидных ядра. Образуется зародышевый мешок. От каждого из полюсов отделяется по одному ядру к центру, где они сливаются и образуют вторичное диплоидное ядро (центральное). Завершается все образованием клеточных перегородок в цитоплазме зародышевого мешка.

Около одного из полюсов зародышевого мешка находятся большая по размерам яйцеклетка с двумя вспомогательными клетками (синергидами). На противоположном полюсе расположены три клетки-антипода.

Формула и диаграмма цветка

Строение цветка можно записать с помощью формулы. Формула цветка – это система символов, которая характеризует его морфологическое строение. Для составления формулы используют латинские буквы или буквы русского алфавита:

Количество элементов цветка обозначают:

∞ – количество частей больше, чем 12;

0 – отсутствующие элементы цветка;

( ) – сращенные члены;

(+) – расположение элементов по кругу;

черточка под цифрой или над ней – нижняя или верхняя завязь.

Например, формула цветка лилии: Р₃₊₃ А₃₊₃ G₍₃₎.

Размещение отдельных частей цветка проектируют на плоскость, перпендикулярную ее оси, подают в виде диаграммы. Составляют по поперечным срезам нераспущенных почек цветков. Диаграмма отражает взаиморасположение частей цветка, дает лучшее представление, чем формула, о ее строении.