Цветок

Цветок представляет собой очень сложную систему органов, которая отвечает прежде всего за семенное размножение у всех цветковых растений. За счет формирования цветка в естественном ходе эволюции, то есть, ароморфоза, покрытосеменные растения очень быстро распространились по всему земному шару.

К основным функциям цветка относят:

• формирование семени и впоследствии плода;
• сложнейшие процессы оплодотворения;
• опыление;
• образование пестиков и тычинок.

Если говорить коротко, то цветок является укороченным видоизменённым побегом, который имеет определенные ограничения в росте. Он содержит несущий околоцветник, тычинки и пестики. Все цветы имеют примерно одинаковое строение, однако внешний вид может кардинально отличаться. Связано это с идиоадаптацией, то есть, с разными способами опыления.

Внешнее строение

Как правило, именно цветком заканчивается стебель или боковые побеги. Под самим цветком есть часть стебля без листа, которая носит название цветоножка. Однако есть сидячие цветки, у которых цветоножка сильно укорочена или вовсе отсутствует. Далее цветоножка переходит в укороченную ось цветка, то есть, его стеблевую часть, которая носит название цветоложе. Этот элемент может иметь самую разную форму. Именно на цветоложе находятся все остальные части цветка — лепестки и чашелистики, тычинки и пестики.

Из лепестков и чашелистиков состоит так называемый околоцветник. Во всей этой системе чашелистики нужны в первую очередь для защиты цветка, в особенности бутона. Однако они способны выполнять и множество других функций. Именно в зелёных чашелистиках располагаются хлоропласты, за счёт которых происходит процесс фотосинтеза. Однако есть растения, у которых чашелистики приобретают лепестковидную форму и, соответственно, начинают выполнять функцию лепестков. Они защищают развивающиеся плоды и впоследствии способствуют их распространению.

Чашелистики в процессе эволюции произошли из верховых вегетативных листьев. Доказывает данный факт морфологическое сходство данного данного элемента с листьями. У некоторых растений, например, у пиона, это особенно чётко выражено. Еще одним доказательством является спиральное расположение. Несколько чашелистиков складываются в чашечку, которая делится на два типа: раздельнолистная или сростнолистная.

Лепестки помогают привлечь опылителей и делают сам процесс опыления более эффективным. Также существует два типа лепестков. У некоторых растений это могут быть видоизмененные тычинки. У второй группы лепестки выглядят также, как и чашелистики, то есть, они имеют листовое происхождение. 

Обратите внимание! Хорошим примером первой группы являются кувшинки, представители семейства лютиковых, маковых, гвоздичных и так далее, а второй — пионы и цветы из семейства магнолиевых.

Всё лепестки цветка называют венчиком. Этот элемент может иметь самые разные размеры, окраску и строения. Все это напрямую связано с биологией опыления. К примеру, если растение опыляется за счёт ветра, то оно будет иметь недоразвитый венчик или данный элемент вовсе будет отсутствовать. Нередко лепестки срастаются краями, тем самым образуя скоростнолепестной венчик. Примером таких растений является петуния или вьюнок. Венчик произошёл от свободнолепестного в ходе естественного эволюционного процесса.

Если в цветке есть не только венчик, но и чашечка, то околоцветник будет двойным. Однако когда лепестки отсутствуют или между ними разница почти не выражена, околоцветник является простым. Второй вариант нередко бывает венчиковидным и имеет яркую окраску.

Обратите внимание! В качестве примера можно рассмотреть тюльпаны и ландыши. А пример зелёного простого околоцветника демонстрирует крапива и лебеда. Осока и ива имеет голые цветки, которые не имеют околоцветника.

Строение тычинки

В околоцветнике рядом с лепестками находятся тычинки. Со временем тычинки удалось разделиться на тычиночную нить и пыльник. Пыльник имеет две половинки, которые соединены между собой продолжением тычиночной нити. В каждой половинке располагаются пыльцевые мешочки.

В них располагаются первичные спорогенные клетки. Благодаря нескольким последовательным митозам из этих клеток появляется большое количество материнских клеток, которые ещё называют микроспорами. Далее они начинают активно делиться мейотически, тем самым образуя тетрады гаплоидных микроспор. В результате все эти микроспоры со временем превращаются в пыльцевые зёрна. Чтобы это сделать, ей приходится значительно увеличиться в размере и покрыться двумя видами оболочек — внутренней и наружной. Наружная содержит в себе спорополленину, которая отличается очень высокой стойкость.

Внутри пыльцевого зёрна начинается образование формирование мужского гаметофита. В результате гаплоидная микроспора начинает делиться митотически, тем самым создавая более крупную клетку-трубку, в которой будет находиться маленькая генеративная клетка. Она в свою очередь делится повторно митотически на две мужские гаметы, которые носят название спермии.

Строение пестиков

Внутри цветка находятся пестики. Их может быть от одного до десяти и даже более. Каждый из пестиков представляет собой один или несколько сросшихся плодолистиков.

В завязи (это самая нижняя часть тычинки) располагаются семязачатки. Из верхней его части со временем появляется столбик, который приподнимает рыльце над пестиком. Если столбика нет, то рыльце считается сидячим. Завязь будет верхней, при условии что она находится на плоском или выпуклом цветоложе. В таком случае остальные части цветка крепятся под пестиком. Цветков с нижней завязью имеют вогнутое цветоложе, которое в процессе срастается с ее стенкой. Тогда околоцветник вместе с тычинками крепятся над пестиком.

Завязь пестика имеет полость, которую называют гнездом. При этом завязи могут быть одно-, и многогнездными. Во втором случае завязь формируется за счёт срастания нескольких плодолистиков. Общее число гнезд, соответственно, будет равно количеству сросшихся плодолистиков. В каждом из гнезд на стенках завязи появляются семязачатки. Они могут быть сидячим или на семяножках. Семязачатков может быть от одного, так и до нескольких тысяч.

Обратите внимание! У сливы или вишни — один семязачаток, а у мака или орхидеи их количество может достигать сотен и даже тысяч.

Строение семязачатка

Если провести анатомическое исследование семяпочки, то можно выделить несколько составных частей. К ним относят:

• семяножку;
• нуцеллус;
• покровы;
• микропиле;
• зародышевый мешочек.

Через семяножку в зародышевый мешок попадают питательные вещества, за счёт которых семяпочка крепится в завязи. Нуцеллус семяпочки представляет собой паренхиматическую питающую и защитную для мегаспор ткань. Снаружи нуцеллус имеет один или два покрова. Именно они закрывают нуцеллус, однако не сплошь. Как правило, сверху семяпочки они не могут соединиться, тем самым образуя маленькое отверстие, которое носит название микропиле.

Во внутренней части семяпочки располагается зародышевый мешок. У покрытосеменных он является женским гаметофитом.

Основой семязачатка является макроспорангия и покров. В макроспорангии находится материнская клетка. Из неё за счёт мейоза появляется тетрада гаплоидных макроспор. После этого 3 из них отмирают и разрушаются, а 4-ая макроспора вытягивается в длину. Одновременно с этим ее гаплоидное ядро начинает делиться митотически. В результате дочерние ядра расходятся к разным полюсам удлиненной клетки.

Каждое из появившихся ядер начинает делиться митотически еще 2 раза и тем самым образовывать по 4 гаплоидных ядра у разных полюсов клетки. Так формируется зародышевый мешок, который имеет 8 гаплоидных ядер. Далее от каждой из двух четверок ядер обязательно по одному отправляются к центру зародышевого мешка. В итоге они сливаются и тем самым образуют вторичное диплоидное ядро.

В ходе всех реакций, происходящих в цитоплазме зародышевого мешочка появляются клеточные перегородки. Они располагаются между ядрами, за счёт человек мешочек становится семиклеточным.

Во всех полюсах мешочка находится яйцевой аппарат, который состоит из крупной яйцеклетки и 2-х вспомогательных клетки. На противоположном полюсе располагаются сразу три клетки-антипода. Эти 6 клеток являются гаплоидными. В центре располагается диплоидная клетка, имеющая вторичное ядро.

Многие растения, цветки которых имеют тычинки и пестики, относятся е обоеполым. Однако встречаются и однополые цветки. Они делятся на тычиночные, то есть, мужские, и пестичные, то есть, женские. Оба цветка могут находиться на одной особи. Подобные растения называют однодомными.

Но если цветки находятся на двух особях, то растение является двудомным.

Обратите внимание! К однодомным можно отнести огурцы, кукурузу, дуб и березу, а к двудомным — относят коноплю, иву и тополь.

Однополые цветки совместно с двудомными растениями способствуют перекрестному опылению.