Цветковые растения

Цветковые растения представляют самый большой отдел расти­тельного мира. Они произрастают во всех климатических зонах и в самых различных экологических условиях и составляют основную массу растительного вещества биосферы, являясь самой важной для человека группой растений.

Цветковые представлены всеми жизненными формами: деревьями,

кустарниками и травами. Число видов травянистых цветковых растений в настоящее время значительно превышает число видов деревьев и кустарников.

Вегетативные органы и все ткани цветковых растений достигли наиболее высокого уровня эволюционного развития.

Отличительным признаком цветковых служит наличие плода, разви­вающегося из цветка, чаще из пестика, в полость которого заключены семязачатки, поэтому их еще называют покрытосеменными.

Цветок – это целая система органов, причем система достаточно сложная (табл. 34). Функции цветка многообразны: на разных стадиях его развития в нем происходят микро- и мегаспорогенез, опыление (обычно с помощью агентов переноса пыльцы), сложный процесс опло­дотворения и не менее сложный процесс формирования зародыша и об­разования плода.

Цветок заканчивает собой стебель, главный или боковые. Типич­ный цветок имеет следующее строение (табл. 35, рис. 1). Часть сте­бля под цветком называется цветоножкой. Цветоножка переходит в бо­лее или менее укороченную ось цветка, назывемую цветоложем. Цвето­ложе обычно шире цветоножки и характеризуется слабо выраженными междоузлиями. На узлах цветоложа расположены все части цветка: ча­шелистики, лепестки, тычинки и плодолистики. Чашелистики и лепест­ки составляют вместе так называемый околоцветник. Чашелистики в большинстве случаев служат для защиты цветка, а если они зеленые, то и дополнительными органами фотосинтеза. Совокупность чашелисти­ков называется чашечкой, совокупность лепестков – венчиком. Основ­ная функция лепестков – привлечение опылителей и содействие успеш­ному опылению. Когда в цветке имеется как чашечка, так и венчик, то околоцветник называется двойным. В тех же случаях, когда лепе­стки отсутствуют или когда нет ясно выраженных различий между ча­шелистиками и лепестками, околоцветник называют простым.

Совокупность тычинок в цветке называется андроцеем. Тычинка состоит из тычиночной нити, которая продолжается наверху в связник с расположенными на нем двумя двугнездными пыльниками. В пыльниках происходит редукционное деление – микроспорогенез. Все развитие мужского гаметофита, включая образование мужских гамет, сводится к двум митотическим делениям. Первое из этих делений всегда происхо­дит под защитой оболочки микроспоры, которая превращается в новое образование – пыльцевое зерно. Пыльцевое зерно состоит из двух, как правило, неравных клеток – маленькой генеративной и большой клетки – трубки, называемой также вегетативной клеткой. В результате второго деления (происходящего или внутри оболочки пыльцевого зер­на, или позднее в пыльцевой трубке) из генеративной клетки образу­ются две безжгутиковые мужские гаметы – спермии, а клетка-трубка больше не делится и дает начало пыльцевой трубке (табл. 35).

Совокупность пестиков в цветке называется гинецеем. Пестик со­стоит из завязи, столбика и рыльца. В завязи пестика находятся один или несколько семязачатков. Семязачаток состоит из двух осно­вных частей: нуцеллуса и окружающего его покрова, называемого ин­тегументом. На верхушке семязачатка края интегумента не срастаются полностью и оставляют отверстие для внедрения пыльцевых трубок. Это микропиле, или, иначе, пыльцевход. В семязачатках происходит мегаспрогенез. Одна клетка нуцеллуса – материнская клетка спор – делится редукционно и дает четыре мегаспоры. Одна из четырех мега­спор дает начало женскому гаметофиту путем трех последовательных митотических делений. В дальнейшем возникают клеточные перегородки и в результате образуется структура, которая называется зародыше­вым мешком и состоит из восьми гаплоидных клеток. Три клетки, рас­положенные у микропилярного полюса, дифференцируются на одну яйце­клетку и две вспомогательные клетки, три клетки находятся на про­тивоположном полюсе, а между этими двумя группами - центральная клетка, образовавшаяся в результате слияния двух ядер или содержа­щая два свободных ядра (табл. 35, рис. 6 - 16).

Процессу оплодотворения предшествует прорастание пыльцевого зерна на рыльце. Прорастание пыльцы начинается с разбухания пыльцевого зерна и выхода пыльцевой трубки. По мере роста пыльцевой

трубки в нее переходят ядро клетки-трубки и спермии, образовавшие­ся в результате митотического деления генеративной клетки.

Судьба двух спермиев различна. Один из двух сливается с яйце­клеткой, а другой – со вторичным ядром центральной клетки зароды­шевого мешка. В результате оплодотворения яйцеклетки возникает ди­плоидная зигота, которая в дальнейшем даст зародыш семени, слияние же второго спермия со вторичным ядром приводит к образованию три­плоидной клетки, которая даст начало многочисленным клеткам специ­альной питательной ткани – эндосперма . Весь этот процесс называют двойным оплодотворением.

После того как произошло оплодотворение и из семязачатка на­чалось образование семени, цветок или только гинецей вступают в новую фазу развития, которая завершается формированием плода, это­го характернейшего органа цветковых растений. Наружная часть плода называется околоплодником. До образования семян околоплодник защи­щает их от высыхания и механических повреждений, у съедобных пло­дов также от поедания, так как на этой стадии в нем нередко содер­жатся ядовитые, вяжущие или кислые вещества, которые в дальнейшем исчезают. По консистенции околоплодник может быть сочным или су­хим. На этом основании плоды чисто искусственно делят на сочные и сухие (табл. 36). Среди сочных плодов, в свою очередь, выделяют многосеменные (ягода, яблоко, тыквина) и односеменные (костянка). Среди сухих плодов различают многосеменные вскрывающиеся (листов­ка, боб, стручок, коробочка и др.) и односеменные невскрывающиеся (орех, семянка, зерновка и др.). Такое деление довольно удобно для составления определительных таблиц и других практических целей.

1 Таблицы помещены в приложении