Жизненный цикл и морфология генеративных органов цветковых растений

Цветковые растения – самый большой отдел высших растений. Их насчитывается 250 тыс. видов. Цветковые растения появились в юрском периоде, а в середине мелового периода стали очень быстро распространяться, обнаружив исключительную способность к видообразованию.

Большой разнообразие покрытосеменных обусловлено их высокой приспособляемостью к разнообразным условиям среды.

Бывают вторичноводные – перекочевали в воду в процессе эволюции. Для цветковых характерны следующие особенности:

1. Наличие цветка и плода.

2. Семязачатки защищены стенками завязи.

3. Максимальная редукция (упрощение) гаметофитов. Женский заросток – 8-ядерный зародышевый мешок. Мужской – пыльца из 2-ух клеток (вегетативной и генеративной).

4. Опыление ветром, животными, водой, самоопыление.

5. Спорофит представлен деревьями, травами, лианами, кустарничками.

6. Двойное оплодотворение (открыл русский ученый Навашин С.Г. в 1898 году).

7. Наличие сосудов.

Половое размножение у покрытосеменных растений осуществляется посредством специальных органов – цветков и образующихся из них плодов и семян.

Цветок – это укороченный видоизмененный побег, который специально предназначен для размножения (опыление, оплодотворение, образование семян и плодов). Развивается из почки.

Части цветка:

1. Цветоножка соединяет цветок со стеблем.

2. Цветоложе – расширенная верхняя часть цветоножки, к которой прикрепляются все остальные части цветка.

3. Чашелистики оставляют наружную часть околоцветника – чашечку.

4. Лепестки составляют внутреннюю часть околоцветника – венчик.

Андроцей – совокупность одной, нескольких или многих тычинок (микроспорофиллов). Тычинка имеет тычиночную нить и пыльник, прикрепляющийся к нити посредством связника. В каждом пыльнике развивается пыльца (микроспоры или пыльцевые зерна).

Зрелые пыльцевые зерна покрыты двумя оболочками: наружной толстой – экзиной и внутренней мягкой – интиной. В каждой микроспоре ядро делится, образуя два ядра – генеративное и вегетативное. С этого начинается развитие мужского гаметофита и микроспоры превращаются в пыльцу. Впоследствии из генеративной клетки образуются два спермия, являющиеся мужскими гаметами.

Женский гаметофит у всех покрытосеменных развивается полностью внутри мегаспорангия и не выходит даже частично наружу, т. е. не соприкасается непосредственно с воздушной средой. Таким образом внутри семязачатка создаются наиболее благоприятные условия защиты женского гаметофита от высыхания. В результате происходит постепенная редукция и упрощение женского.

Гинецей – совокупность одного, нескольких или многих пестиков (мегаспорофиллов). Гинецей расположен в центре цветка. Каждый пестик образован одним и несколькими сросшимися плодолистиками. Сформированный пестик состоит из расширенной части – завязи, средней цилиндрической части – столбика и верхней расширенной части – рыльца. (Рыльце захватывает пыльцу, что очень важно, поэтому покрытосеменные растения предлагали называть Рыльцевыми). В завязи образуется одна или много полостей, называемых гнездами, в них развиваются семяпочки (мегаспорангии), из которых после оплодотворения развиваются семена. Плацента – место прикрепления семяпочки в завязи.

Зрелая семяпочка состоит из семяножки, одного или двух покровов (интегументов) и ядра семяпочки (нуцеллуса), в котором находится зародышевый мешок (женский гаметофит). Покровы на верхушке семяпочки имеют узкий канал, называемый пыльцевходом.

Зародышевый мешок развивается в нуцеллусе. Внутри зародышевого мешка имеются яйцеклетка, две синергиды, два полярных ядра, три антиподы. Полярные ядра центральной клетки сливаются, образуя диплоидное центральное (вторичное) ядро зародышевого мешка. При половом процессе происходит двойное оплодотворение, свойственное только цветковым растениям. После оплодотворения из зиготы развивается зародыш, а из центральной клетки с триплоидным ядром – эндосперм семени. Двойное оплодотворение способствует быстрому развитию питательной ткани (эндосперму), которое происходит только после оплодотворения и ускоряет процесс формирования семяпочки и семени.

Цветковые растения размножаются и распространяются семенами. Семена заключены в плоды, которые их защищают, и нередко способствуют их распространению.

Формула и диаграмма цветка

Они дают наглядную характеристику строения цветка.

Формула цветка составляются так. Простой околоцветник (из одинаковых листочков), обозначается буквой P, чашечка – Ca, венчик – Co, андроцей (тычинки) – A, гинецей (плодолистики) – G. Правильный цветок обозначается *, неправильный – стрелкой вверх. У каждой буквы внизу – цифра, обозначающая число членов данной части цветка. Если частей неопределенное количество – знак бесконечности. Если данные цветка располагаются в двух кругах, то ставятся две цифры со знаком +. При срастании – число заключается в скобки. Верхняя завязь – черта под цифрой (число плодолистиков). Нижняя завязь – чертой под цифрой.

Типы соцветий

Соцветие – это побег или система побегов, несущих цветки.