Тема4: Квітка, суцвіття, насіння, плоди.

Цвітіння рослин – одне – найпривабливіших явищ природи, внаслідок якого утворюються плоди й насіння. Квітка — репродуктивний орган покритонасінних рослин, що складається з укороченого стебла (квіткова вісь), на якому роз­ташовані покрив квітки (оцвітина), тичинки і маточка. Маточка може складатися з одного чи декількох плодолистків. Виняткова роль квітки пов'язана з тим, що в ній відбуваються процеси ста­тевого і безстатевого розмноження. У двостатевій квітці здійсню­ється мікро- і мегаспорогенез, мікро- і мегагаметогенез, запи­лення, запліднення і розвиток зародка. Завершується онтогенез квітки утворенням плоду з насінням. Квітка – це видозмінений пагін з укороченим стеблом, листки якого перетворились на його окремі частини. Квітка звичайно сидить на квітконіжці. Вона складається з зелених чашолистків, які або зростаються між собою (щавля, будра, або вільхи (жовтець, грицики) чашечка, захищає віночок, іноді видозмінюється маточку, за допомогою якої розносяться плоди (кульбаба, осот). Віночок складається з пелюстки, забарвлених і різні кольори. Форма віночка надзвичайно різноманітна, головне призначення його – приваблювати своїм кольором, запахом і нектаром запилювачів. Органами розмноження є тичинки і маточка. Кожна тичинка має тичинкову нитку і пилок. Пилок складається з двох половинок, сполучених в’язальцем. Пилок у вітрозапильних рослин дрібний і сухий, а в тих, що запилюються комахами великий і леткий. Якщо є не більше 12 тичинок то говорить про рослину вказуючи її кількість, якщо більше 12, то рослина батотичинкова. Маточка складається з нижньої частини (зав’язі), середньої (стовпчика) і верхньої (приматочки). Рослину в якої маточкові і тичинкові квітки знаходяться на одному й тому екземплярі, називають однодомною (огірок, гарбуз, дуб, береза). Якщо чоловічі і жіночі квітки знаходяться нарізних рослинах, то їх називають дводольними (коноплі, верба) У безстатевих частини квіток втрачає тичинки і маточки (волошка, соняшник). Дрібні квітки часто бувають зібрані в суцвіття різної форми: китиця (черемха) щиток (глід), волоть (овес), сережка (береза), колос (пшениця), початок (кукурудза), зонтик (морква, петрушка) головка. Запилення – це перенесення пилку з тичинок на маточку. Якщо пилок з тичинок переноситься на свою маточку, то відбувається самозапилення (фіалка, горох, соя, ячмінь, овес). Якщо пилок з тичинок однієї рослини переноситься на маточку іншої то відбувається перехресне запилення. Більшість рослин запилюються перехресно, за рахунок комах і тільки 10 частина вітром. Квітки мають ряд пристосувань для запилення комахами: яскраве забарвлення і сильний запах, які повинні приваблювати запилювачів. Якщо нектар знаходиться не глибоко то рослини запилюються мухами і жуками. Якщо глибоко то бджолами, джмелями. У рослин, які запилюються вітром (жито, кукурудза) квітки не показані, у них ців. нектар. У рослин які запилюються вітром квітки часто різностатеві; у рослин які запилюються комахами здебільшого тичинки дозрівають швидше ніж формується маточка. Запліднення. Пилок потрапивши на приймочку маточки починає проростати. При цьому утв. пилкова трубка вона росте в напрямі до насінного зачатка. Кінець пилкової трубки розривається і звідти виходить 2 чоловічі клітини. Одна з них зливається з жіночою яйцеклітиною, а друга із вторинним ядром зародкового мішка, відбувається подвійне запліднення, запліднена клітина несе в собі спадкові ознаки чоловічої і жіночої рослини. Насінний зачаток перетворюється на насінину, а зав’язь на плід, запліднене вторинне ядро шляхом поділу утворюється запасальну вторинну тканину необхідну для розвитку зародка. Плоди і насіння. В утвореному зародку виникають сім’ядолі: у однодольних – одна, у дводольних 2. Утворюється також корінець, підсім’ядольне коліно і брунечка. Поживні речовини знаходяться в сім’ядолях. Процес з дозрівання різних рослин відбувається за різний час у ранньоквітучок (30 2-3 тижні) у багатьох рослин – за 2-3 місяці. Плоди поділяються на сухі і соковиті: сухі бувають однонасінні (горіх) і багатонасінні(біб). У соковитих плодів виділяють кісточку (слива) ягоду (помідор, виноград, агрус), складні плоди (малина, суниця, ягодоподібні (кавун, огірок, яблука). Дозрілі плоди і насіння поширюються різними способами. Вітер переносить плоди кульбаби, а плоди інших дерев (клена, ясена) крилатками. Квітки. Краса і оригінальність форм і забарвлення квіток мають цілком певну мету. Всім цим, тобто виробленими століттями хитрощами і пристосуваннями, природа час від часу постачає квітка тільки для того, щоб його рід продовжувався. Квітка, у якого є чоловічі і жіночі органи, для досягнення цієї мети має пережити два найважливіших і найнеобхідніших процесу: запилення і запліднення. Зазвичай у вищих рослин квітки двостатеві, тобто в них є і чоловічі і жіночі органи. Тільки в деяких випадках підлоги розділені: у дводомних, наприклад у верби, гостролисту і лавра, чоловічі і жіночі квітки знаходяться на різних екземплярах, а у однодомних, наприклад у кукурудзи та гарбуза, на одній рослині окремо розміщуються і чоловічі і жіночі квітки. Насправді, всі частини, з яких складається квітка, являють собою різні видозміни аркуша, які відбулися для того, щоб виконувати різні функції.Над квітконосом можна помітити потовщення, зване квітколоже, на якому розташовуються різні частини квітки. Подвійний, або простий, оцвітина являє собою зовнішню і найбільш помітну частину квітки, оцвітина в прямому сенсі цього слова охоплює репродуктивні органи і складається з чашечки та віночка. Чашечка складається з листочків, звичайно зелених, званих чашолистки, їхнім завданням особливо в той період, коли квітка знаходиться в стадії бутона, є захист внутрішніх деталей. Коли чашолистки спаяні між собою, як у гвоздики, чашечка називається сростнолепестние, а коли вони розділені, наприклад, як у троянди, чашка раздельнолепестная. Чашечка рідко опадає, а в деяких випадках вона не тільки зберігається, але і розростається, щоб краще виконувати свою захисну функцію. Віночок - другий елемент оцвітини - складається з пелюсток, зазвичай яскраво забарвлених і іноді приємно пахнуть. Основна їх функція - це залучення комах для того, щоб полегшити запилення і відповідно розмноження.Коли пелюстки між собою більш-менш спаяні, віночок носить назву зрослопелюстковий, а якщо вони розділені, то раздельнолепестного. Коли ж немає явної відмінності між чашечкою і віночком, як, наприклад, у тюльпана, оцвітина називається простим венчіковідний, а сама квітка простим. Репродуктивний чоловічий апарат квітки, або андроцей, складається з різної кількості тичинок, що складаються з стерильного, тонкого і витягнуту стеблинки, званого тичінковой ниткою, на верхівці якої перебуває пильовик, в ньому містяться мішечки з пилком. Квітковий пилок, запліднює чоловічий елемент, зазвичай жовтого або оранжевого кольору.Репродуктивний жіночий апарат квітки, або гинецей, утворений одним або кількома маточками. Кожен з них складається з нижньої порожнистої і роздутою частини, званої зав'язь, що містить один або кілька семязачатков, верхня ниткоподібна частина носить назву стовпчик, а його верхівка, призначена для збору та утримання пилкових зерен, називається рильце.Квітки на рослині можуть розташовуватися по одному, на верхівці або в пазухах гілок, але частіше вони об'єднуються в групи, так звані суцвіття.Серед суцвіть найбільш звичайними є наступні: суцвіття, утворені квітками на квітконіжках: пензель, наприклад, гліцинія, волоть (бузок), парасольку (морква) і щиток, як у груші. Суцвіття, утворені бесстебельковимі, ​​тобто сидячими квітками: колос (пшениця), сережка (ліщина), кошик (маргаритка).

Квітка

У рослин розрізняють дві категорії органів, взаємозв'язаних між собою в цілісну систему — вегетативні і генеративні. До вегетативних органів належать корінь, стебло і листок, до генеративних— квітка, суцвіття, плід і насінина. В сучасній ботанічній літературі іноді до вегетативних органів відносять лише корінь і пагін, оскільки стебло і листок мають єдине спільне походження.

Квітка — це видозмінений, обмежений в рості пагін, в якому відбувається спорогенез, гаметогенез, запилення й запліднення та утворюються плоди і насіння. Основними елементами будови квітки є: квітконіжка, квітколоже, оцвітина та власне квітка

 

Як зазначає професор В.Г. Хржановський квітка є вищим досягненням еволюції процесу розмноження в рослинному світі. Більшість ботаніків вважає, що характерні ознаки квітки — це наявність маточки, тичинок і оцвітини. Виходячи з цього визначення, квітку мають лише покритонасінні рослини.

Інші виходять з принципово іншої точки зору, а саме: характерні ознаки квітки — утворення спор і гамет, перехресне запилення і одержання (розвиток) насінини і плода. В останньому випадку квітку розглядають широко. Не має значення, як розташовуються насінні зачатки — відкрито, як це спостерігається у голонасінних, або закрито, як це має місце у Покритонасінних.

Квітки більшості рослин, мають і тичинки, і маточки. Такі квітки називаються двостатевими. Якщо в квітці є тільки тичинки чи тільки маточки, квітки називають роздільностатевими, відповідно тичинковими (чоловічими) або маточковими (жіночими). Роздільностатеві квітки мають близько 25% квіткових рослин (огірок, кукурудза, береза, дуб та ін.).

Залежно від розміщення одностатевих квіток рослини бувають одно-і дводомними. Якщо тичинкові й маточкові квітки розміщуються на одній рослині, то такі рослини називають однодомними (береза, дуб, кукурудза). До дводомних належать рослини, в яких одні особини мають тільки тичинкові квітки, а інші — тільки маточкові (тополя, хміль, обліпиха, ко­ноплі, кропива). Зрідка трапляються багатодомні, або полігамні, рослини, які мають квітки всіх типів (деякі види клена, ясен, гречка, інжир).

У квітках багатьох рослин є залози зовнішньої секреції— нектарники. Вони виділяють цукристу рідину — нектар. Комахи, птахи, ссавці, живлячись нектаром, здійснюють перехресне запилення квіток. Нектар містить цукри (глюкоза, сахароза), азотисті й ароматичні речовини, органічні кислоти, мінеральні солі, ферменти, стероїдні гормони, мінеральні солі тощо.

Існує багато теорій походження квітки. Найвідомішими серед них є псевдантова,.теломна та стробілярна. Псевдантову теорію тлумачив австрійський ботанік Р.Веттштейн (1901). За його концепцією двостатева квітка покритонасінних рослин ут­ворилася із сукупності одностатевих чоловічих та жіночих стробілів ("квіток") вищих голонасінних рослин, а найпримітивнішими є родини вер­бові, березові, букові тощо, одностатеві квітки яких зібрані в суцвіття. Теломна теорія, яку запропонував німецький ботанік В.Ціммерман (1930), базується на припущенні численних палеоботаніків та морфологів, що всі основні органи вищих рослин та квітка покритонасінних рослин по­ходять із теломів — циліндричних осьових органів вегетативного тіла первісних наземних вищих рослин псилофітів. Основні частини квітки — тичинки і маточки т— виникли із спороносних теломів, а вегетативні орга­ни — корінь, стебло, листок — утворилися з вегетативних теломів. Стробілярну (евантову) теорію висунули і розвивали англійські бо­таніки Н.Арбер та Д.Паркін (1907). На їхню думку, квітка виникла з двоста­тевого комахозапильного стробіла давніх голонасінних рослин з класубенетитових, а саме проантостробіла — двостатевої шишки, на осі якої спірально розміщені покривні листки, мікроспорофіли і мегаспорофіли. Еволюція проантостробіла призвела до виникнення антостробіла — примітивної квітки. Згідно з евантовою теорією примітивними квітками є великі двостатеві квітки зі спіральним розташуванням їх елементів на ви­довженому квітколожі (магнолія).

Суцвіття — група квіток, розташованих на рослині в певному порядку. Усю різноманітність суцвіть (мал. 3) поділяють на дві основні категорії: невизначені, чи моноподіальні (ботричні, бокоцвіті) і визна­чені, чи симподіальні (цимозні, верхоцвіті).. Моноподіальні (ботрич­ні) суцвіття формуються внаслідок невизначеного росту центральної осі, а квітки розвиваються у ви­східній послідовності. Такі суцвіття бувають простими, коли їхні квітки кріпляться безпосередньо до осі суцвіт­тя, і складними, коли до осі кріпляться прості суцвіття.