Морфофункциональная характеристика цветка

Несмотря на значительное разнообразие морфологических вариантов цветков, в их строении прослеживаются определенные закономерности. Так, основными структурными элементами цветка большинства видов покрытосеменных растений являются цветоножка, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестики (обоеполые цветки) (рис. 8.41). Цветоножка представляет собой междоузлие под цветком. Укороченная стеблевая часть цветка, на которой располагаются все остальные элементы цветка, называется цветоложе. Покров цветка представлен околоцветником. Различают простой и двойной околоцветники. Первый не подразделен на чашечку и венчик, образован комплексом однотипных листочков. Второй состоит из наружной (чашечка) и внутренней (венчик) частей, различающихся окраской, формой и размерами. Чашечка образована множеством чашелистиков — модифицированных прицветных листьев — небольшого размера и зеленой окраски. Чашелистики способны к фотосинтезу, но их главное предназначение — защита развивающихся частей цветка до его распускания. Венчик представляет собой совокупность лепестков (одинаковых или различных по размеру и форме), часто окрашенных в яркий цвет. Основная функция венчика — привлечение насекомых-опылителей. У некоторых видов растений элементы цветка могут срастаться.

Морфологической основой главной — генеративной — функцией цветка являются его мужская (андроцей) и женская (гинецей) части.

Рис. 8.41. Схема строения цветка:

1 — рыльце пестика; 2 — столбик пестика; 3,4 — завязь; 5 — зародышевый мешок; в — яйцеклетка; 7 — клетки зародышевого мешка; 8 — клеткипредшественники (In) центральной клетки (2п); 9 — образование пыльцевой трубки; 10 — пыльцевая трубка; 11 — пыльник; 12 — тычиночная нить; 13 — лепестки; 14 — чашелистики.

Андроцей представлен тычинками, количество которых может варьировать от одной до нескольких сотен. Тычинка состоит из тычиночной нити, нижняя часть которой отходит от цветоложа, и пыльника, располагающегося на верхней части нити. Функция тычиночной нити — транспорт питательных веществ к пыльнику. В структуре последнего выделяют две половинки (каждая содержит по два пыльцевых гнезда — микроспорангии), соединенных связником. В пыльцевых гнездах происходит образование микроспор, а впоследствии пыльцевых зерен.

Гинецей представлен комплексом пестиков, количество которых также может быть различным. В пестике различают три структурных компонента — рыльце, столбик и завязь. Верхняя расширенная часть пестика, предназначенная для восприятия пыльцы, называется рыльце. На его поверхности имеются многочисленные железистые волоски, покрытые особым секретом, который способствует не только прилипанию пыльцы, по и прорастанию пыльцевых зерен, формированию пыльцевых трубок и их ориентированному росту в сторону зародышевого мешка. Столбик — средняя часть пестика, отходящая обычно от верхушки завязи и соединяющая последнюю с рыльцем. Завязь — нижняя, замкнутая, часть пестика, несущая семязачатки (семяпочки) и защищающая их от неблагоприятных факторов среды (колебаний температуры и влажности, поедания насекомыми и т. д.). Внутри завязи может находиться от одного до нескольких тысяч семязачатков. В семязачатке осуществляются процессы мегаспорогенеза, мегагаметогенеза и двойного оплодотворения. Он состоит из центральной части (нуцеллуса), являющейся мегаспорангием, и двух оболочек (интегументов), которые при смыкании образуют узкий канал — микропиле, или пыльцевход. С помощью семяножки семязачаток прикрепляется к особому участку завязи — плаценте. Внутри семязачатка в области нуцеллуса из мегаспоры развивается зародышевый мешок, в состав которого входят яйцеклетка (п), две клетки-синергиды (п), три клетки-антиподы (п) и центральная двуядерная клетка (2п). При этом яйцеклетка с клетками-синергидами располагается вблизи пыльцевхода, клетки-антиподы — на противоположном полюсе, центральная клетка находится в середине зародышевого мешка (рис. 8.42).

Для детальной морфологической характеристики цветка используется формула цветка — описание его строения с помощью латинских букв, символов и цифр. Основными обозначениями в этой формуле являются: Р — околоцветник, К (или Са) — чашечка, С (или Со) — венчик (* — правильной формы, — неправильной формы), А — тычинка, G — пестик. Цифры при этих символах указывают на число элементов (цифра, взятая в круглые скобки, означает срастание этих элементов). — мужской (однополый ты;

Рис. 8.42. Семязачаток (семяпочка):

а — схема; 6 — микрофотография; 1 — наружный и внутренний покровы семяпочки; 2 — пыльцевход; 3 — зародышевый мешок; 4 — яйцеклетка; 5 — клетки-синергиды; 6 — центральная клетка зародышевого мешка; 7 — клетки-антиподы; 8 — нуцеллус; 9 — основание семяпочки (халаза); 10 — семяножка

чиночный), $ — женский (однополый пестичный) цветки. Элементы (части) цветка — чашелистики, лепестки, тычинки — часто организованы в виде двух или нескольких кругов, что отражается в формуле обозначением +. Если число элементов в каждом круге кратно трем, такие цветки называются трехчленными (характерный признак однодольных растений), если пяти — пятичленными (характерный признак двудольных растений). Примеры формул цветка: яблони *K (5C (5)A (oo)G (₅); одуванчика t K₀C (5)A (₅)G (₂); картофеля *K₍₅₎C₍₅₎A5G₍2).

Функции частей цветка рассмотрены ниже (при описании процесса размножения).

Типы цветков представлены на рис. 8.43.

Цветки бывают одиночными и собранными в соцветия.

Типы соцветий: кисть, зонтик (простой и сложный), корзинка, колос (простой и сложный), початок, головка, сережка, метелка, щиток. Схематическое изображение некоторых соцветий приведено на рис. 8.44.

* Если однополые цветки находятся на одном растении, то такие растения называются однодомными (кукуруза, береза, огурец), если на разных — двудомными (конопля, тополь, облепиха). Существуют также многодомные (полигамные) растения, на которых имеются и обоеполые и однополые цветки (гречиха, ясень, клен, дыня).

Рис. 8.43. Типы цветков

Рис. 8.44. Примеры соцветий (схема):

1 — кисть; 2 — колос (простой); 3 — початок; 4 — простой зонтик; 5 — сложный зонтик; 6' — головка; 7 — корзинка; 8 — метелка.