Цветок - видоизмененный
побег
Цветок — это
укороченный и ограниченный в
росте побег, выполняющий генеративную
функцию. Состоит из: цветоножки,
цветоложа с чашелистиками и
лепестками (околоцветник), а также
тычинок и плодолистиков. Чашелистики
произошли от верхних вегетативных
листьев и служат для защиты
цветка в бутоне, их совокупность
называется чашечкой. Леяестки служат
для привлечения опылителей. Совокупность
лепестков образует венчик. Он.бывает
раздельнолепестный сростнолепестным.
Тычинки цветка
представляют собой микроспорофиллы
и состоят из тычиночной нити
и пыльника с двумя пыльцевыми
мешками, или микроспорангиями. Количество
тычинок может быть от одной
(семейство орхидейные) до сотен. Совокупность
тычинок в цветке образует андроцей. Тычинки
могут быть сросшимися и свободными. Каждая
половинка пыльника имеет два (реже одно)
гнезда - микроопорангия. Гнезда пыльника
заполнены материнскими клетками микроспор,
микроспорами и зрелой пыльцой. В пыльниках
осуществляются микроспорогенез и микрогаметогенез.
Пыльцевое зерно является незрелым гаметофитом.
В пыльцевом зерне в результате мейоза
материнской клетки формируются две гаплоидные
клетки: клетка трубки и генеративная
клетка, которая позднее делится на два
спермия. Проросшее пыльцевое зерно с
ядром трубки и двумя спермиями представляет
собой зрелый мужской гаметофит.
Верхняя часть
цветка занята плодолистиком,
включающим семязачаток, или мегаспорофилл.
Верхние концы Плодолистиков
вытягиваются в столбик, заканчивающийся
рыльцем, который обычно состоит
из двух лопастей. Совокупность
плодолистиков в цветке называется
гинецевм. В зависимости от положения
различают верхнюю, полунижнюю и нижнюю
завязи. Семязачатки располагаются на
плацентах завязи, в которых происходят
макроспорогенез - формирование макроспор
и макрогаметогенез - формирование женского
гаметофита, а также процесс оплодотворения.
Семязачаток после
оплодотворения заключенной в
нем яйцеклетки развивается в
семя. Семязачаток состоит из
центральной части - нуцеллуса,
одного или двух покровов - иитогументоа,
которые на верхушке нуцеллуса образуют
канал - микропиле. В семязачатке различают
апикальную (верхушечную) часть - микропилярную
и противоположную ей халазальную часть.
От халазы отходят интигументы.
Женский гаметофит
развивается из материнской клетки
мегаспоры, находящейся внутри
семяпочки. В результате мейоза
материнской клетки образуются
четыре гаплоидных мегаспоры,
три из которых отмирают. Четвертая
клетка развивается в женский
гаметофит, который в зрелом
состоянии представляет собой
восьмиядерный зародышевый мешок. Этот
мешок включает: яйцеклетку, две вспомогательные
клетки-синергиды, расположенные у микропиле,
центральную двуядерную клетку, и три
клетки-антиподы, находящиеся на противоположном
конце от микропиле.
У покрытосеменных
растений в цветках есть особые
железки-нектарники, которые вырабатывают
сахаристую жидкость - нектар, имеющий
в своем составе гормоны и
бактерицидные вещества. Нектарники
привлекают насекомых-опылителей
и влияют на процесс оплодотворения
и развития семени и плода.
Цветки могут
быть однополыми и обоеполыми.
Обоеполые цветы содержат и
тычинки и пестики, а однополые
содержат либо андроцей, либо
гинецей и могут развиваться
на одном растении (однодомные) и
на разных растениях (двудомные).
Цветки могут
быть симметричными и асимметричными.
Симметричные цветки делятся
на актиноморфные (симметричные
по всем направлениям) и зигоморфные
(имеющие одну ось симметрии),
например горох. Асимметричный
цветок не-. возможно разделить на две
равные части.
Цветки могут
быть одиночными или собраны
в соцветия.
Простые соцветия:
кисть, зонтик, головка, колос.
Сложные доцветия:
корзинка, сложный зонтик, щитрк, сложный
колос.
Биологическое
значение соцветий: соцветия увеличивают
вероятность опыления цветков
при экономии материала. Из
органических веществ, которые
идут на строительство одного
крупного цветка, растение создает
множество мелких цветков, при
этом резко возрастает количество
плодов, созревающих на растении.
У ветроопыляемых растений соцветия
облегчают перекрестное опыление.
Размножение растений
Размножение - это
воспроизведение особями себе подобных.
Оно позволяет поддерживать преемственность
между поколениями и поддерживать численность
популяций на определенном уровне.
Способы размножения
растений.
Вегетативное размножение
не связано с формированием специальных
органов размножения и клеток.
Оно осуществляется с помощью вегетативных
органов растения: стебля (черенками и
отводками), листьев, почек, корневищ, ползучих
побегов, луковиц, корневых отпрысков
(так размножаются растения, способные
образовывать почки на корнях), листовых
черенков и культурой ткани (выращивание
в пробирке). Вегетативное размножение
в естественных условиях биологически
тогда выгодно, когда в борьбе за существование
необходимо быстро освоить новые места
обитания, захватить большие площади для
расселения и питания. Так у ландыша и
майника это единственный способ размножения
из-за отсутствия благоприятных условий
для семенного размножения.
Бесполое размножение
осуществляется с помощью спор. Спора
- это специализированная клетка, прорастающая
без слияния с другой клеткой.
Споры могут быть диплоидными (образуются
в результате митоза) и гаплоидными
(образуются в результате мейоза); они
могут иметь жгутики для передвижения
(у водорослей) или распространяться
с помощью ветра и воды (папоротник,
мхи).
Половое размножение
- связано со слиянием специализированных
половых клеток - гамет с образованием
зиготы. Гаметы могут быть одинаковыми
и разными в морфологическом
отношении. Изогамия - слияние одинаковых
гамет; гетерогамия - слияние разных
по размеру гамет; оогамия - слияние
подвижного сперматозоида с крупной
неподвижной яйцеклеткой.
Для некоторых
групп растений характерно чередование
поколений, при котором половое
поколение продуцирует половые
клетки (гаметофит), а неполовое поколение
производит споры (спорофит).
Опыление. Оплодотворение
Опыление - это процесс
переноса пыльцы с пыльника на рыльце
пестика у цветковых растений
и на микрополе семязачатка голосеменных.
Опыление предшествует оплодотворёнию.
Различают самоопыление и перекрестное
опыление. Самоопыление осуществляется
в распустившихся цветках, иногда в нераспустившихся.
Перекрестное опыление свойственно большинству
цветковых растений. Оно обеспечивав обмен
генами, поддерживает высокий уровень
гетерозиготности популяций, определяет
целостность и единство вида. Перекрестное
опыление заключается в переносе пыльцы
с одного цветка на другой на одном и том
же растении или на рыльце пестика другого
растения. Оно осуществляется насекомыми
(мак), при помощи ветра (рожь, береза), а
также с помощью воды, птиц и других животных.
Цветки насекомоопыляемых растений бывают
преимущественно яркими, имеют запах,
липкую пыльцу с выростами, выделяют нектар.
У ветро-опыляемых растений цветки мелкие,
не имеют яркой окраски и аромата и обычно
собраны в соцветия. Пыльники, в которых
образуется много мелкой, сухой и легкой
пыльцы, расположены на длинных тычиночных
нитях. Рыльца пестиков таких растений
широкие, длинные или перистые - приспособленные
к улавливанию пыльцы.
Оплодотворение
Оплодотворение
происходит после опыления. У
некоторых растений оплодотворение
происходит через несколько дней
или недель, у сосны — даже
через год. Для осуществления
оплодотворения необходимо, чтобы
пыльца была зрелой и жизнеспособной,
а в семязачатке должен сформироваться
зародышевый мешок. Так, у покрытосеменных
пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика,
прорастает. В ткани рыльца пестика внедряется
пыльцевая трубка. По мере роста пыльцевой
трубки в нее перетекают ядро вегетативной
клетки и оба спермин. Проникнув в зародышевый
мешок, пыльцевая трубка разрывается под
действием разницы осмотического давления.
Один из слермйев сливается с яйцеклеткой
и образуется диплоидная зигота, дающая
начало зародышу. Второй спермий сливается
с центральной двуядерной клеткой, при
этом образуется триллоидное ядро, дающее
начало эндосперму (питательной ткани
для зародыша) Весь этот процесс получил
название двойного оплодотворения. Прочие
клетки зародышевого мешка разрушаются.
Зародыш (зачаточный побег) вместе с эндоспермом
образуют семя, покрытое кожурой. Из стенок
завязи или цветоложа формируется плод.
Строение семян. Прорастание
и распространение
Главная часть семени
- зародыш. Он состоит из корешка, стебелька,
почечки и двух или одной семядолей. Этот
признак лежит в основе разделения всех
цветковых растении на два класса - Двудольные
и Однодольные. У семян с эндоспермом семядоли
обычно небольшие, у семян без эдосперма
запасы питательных веществ накапливаются
в больших семядолях зародыша. Зндосперм,
как правило, окружает зародыш, лишь у
злаков он, прибегает к единственной семядоле
зародыша - щитку.
Прорастание семени
Перед прорасталием
семена в большинстве случаев проходят
период покоя. Величина его у всех растений
разная. Для прорастания семени необходимы
вода, тепло и воздух. При достаточном
количестве воды семя набухает и плотная
кожура разрывается. При благоприятной
температуре ферменты семени переходят
из неактивного состояния в активное.
Под их действием нерастворимые запасные
вещества превращаются в растворимые:
крахмал - в сахар, жиры - в глицерин и жирные
кислоты, белки - в аминокислоты. Приток
питательных,веществ к зародышу выводит
его из состояния покоя, и начинается роет.
Прорастающие семена непрерывно поглощают
кислород и выделяют углекислый газ, при
этом выделяется тепло. Хранят семена
в сухих, хорошо проветриваемых помещениях.
Доступ воздуха к семенам должен быть
постоянным, хотя сухие семена дышат менее
интенсивно.
Виды плодов:
орех, орешек:сухие,
нераскрывающиеся с одним семенем, околоплодник
деревянистый (дуб, лещина);
семянка: околоплодник
кожистый, не срастается с семенем
(подсолнечник);
зерновка: околоплодник
кожистый, сросшийся с семенем
(рожь, пшеница, кукуруза);
листовка: сухие
раскрывающиеся одногнездные плоды
со многими семенами (пион);
боб: семена
прикреплены к створкам (бобы, горох);
стручок- семена
расположены на перегородке (пастушья
сумка, сурепка);
коробочка: кубышкообразной
формы, с крышкой (мак, мальва);
ягода: сочный
многосеменной плод, покрытый кожицей
(виноград, томаты);
костянка: сочный,
односемянной плод, с трехслойным околоплодником
(слива, вишня);
сложная костянка-
сложный многокосточковый плод с трехслойным
околоплодником (малина, земляника).
Способы распространения
семян и плодов:
без участия
посторонних агентов (семена и
плоды крупных размеров);
с помощью животных
(сочные плоды, ягоду); ,
с помощью ветра
(плоды с крыльями и хохолками);
с помощью воды
(сухие плоды и семена);
с помощью человека
(все виды плодов и семян).
Развитие растительного
мира
Многообразие
существующих ныне и живших
ранее на Земле растений является
результатом эволюционного процесса.
Современная классификация растений
дает представление о пути
становления тех или иных систематических
групп. Все растения по строению
вегетативного тела можно разделить
на низшие (слоевищные) и высшие
растения. К низшим растениям
условно относят цианобактерии и
актиномицеты, а также водоросли и лишайники.
К высшим растениям относятся давно вымершие
псилофиты и ныне живущие мхи, папоротники,
хвощи, плауны, голосеменные и покрытосеменные
растения. Доказательствами эволюции
растений являются палеонтологические
находки их ископаемых останков. Среди
них можно назвать строматолиты - многослойные
образования из остатков древних примитивных
водорослей, обитавших в морях и океанах;
отпечатки гигантских папоротников, хвощей,
плаунов, обнаруженные в залежах каменного
угля и торфяниках, многочисленные споры
и пыльца в почвенных отложениях разного
геологического возраста.
К первому этапу
эволюции организмов можно отнести
появление первых одноклеточных
организмов — сине-зеленых водорослей
(цианобактерии) в архейскую эру 3,5 млрд
лет назад. Это были одноклеточные прокариоты,
способные к автотрофному питанию (хемо-
и автотрофному). Благодаря их жизнедеятельности
в первичной атмосфере появился кислород.
Появление первых
автотрофных эукариотов около
1,5 млрд лет назад - это следующий этап
в эволюции растений. Они были предками
современных одноклеточных водорослей,
от которых произошли многоклеточные
водоросли. Возникновение фотосинтеза
в архейскую эру положило начало разделению
всех живых организмов на растения и животные.
Накопление органических веществ на Земле
началось с появлением первых зеленых
растений - водорослей.
В дальнейшем
продолжалось усложнение вегетативного
тепа водорослей. Увеличилась площадь
их поверхности, что увеличило продуктивность
фотосинтеза. Эти процессы относят к протерозойской
эре.