Соцветия, их строение, классификация и значение

Соцветие - это побег или система побегов, несущих цветки. На узлах осей соцветия располагаются такие же листья, как на вегетативной части побега, или видоизмененные, утратившие способность к фотосинтезу, - прицветники, а на узлах цветоножки - прицветнички.

Биологическое преимущество соцветий перед одиночными цветками заключается в повышении гарантии опыления, в уменьшении вероятности повреждения цветков неблагоприятными факторами среды, обусловленное их постепенным распусканием. Соцветия имеют большинство растений. Различают два типа соцветий: сложные, когда цветки располагаются на разветвлениях главной оси, и простые, когда цветки с цветоножками или без них располагаются непосредственно на главной оси.

Сложные соцветия в зависимости от способа нарастания осей делят на: симподиальные (определенные) - ось заканчивается цветком, распускание цветков идет от верхушки к боковым ветвям или центробежно, если цветки расположены в одной плоскости; и моноподиальные (неопределенные) - ось нарастает неопределенно долго, расцветание цветков идет от основания к верхушке или центростремительно, если цветки расположены в одной плоскости.

Сложные симподиальные соцветия:

монохазий - главная ось заканчивается цветком; под ним образуется ось второго порядка, также увенчанная цветком, и т. д.; если подцветочные оси отходят в одну сторону, то образуется завиток, если же попеременно то в одну, то в другую сторону - образуется извилина; завиток, у которого боковые разветвления укорочены, называют клубочком;

дихазий - под цветком образуются две супротивные оси, каждая из которых также заканчивается цветком и также дает две подцветочные оси, повторяющие такой же способ ветвления, и т. д.;

плейохазий - от главной оси, несущей один верхушечный цветок, отходит больше двух подцветочных осей, образующих мутовку из монохазиев или дихазиев;

тирс - на главной оси располагаются указанные выше соцветия, чаще имеет пирамидальную форму.

Сложные моноподиальные соцветия:

метелка - очень разветвленное соцветие, нижние боковые разветвления ветвятся сильнее, чем верхние;

щиток - метелка, у которой цветки расположены более или менее в одной плоскости;

сложный колос - главная ось образует разветвления, на которых расположены цветки без цветоножек; эти разветвления называют колосками;

сложный зонтик - расстояния между осями второго порядка укорочены, и они отходят от верхушки оси первого порядка; расстояния между цветоножками укорочены, и они расположены на верхушке оси второго порядка; нередко листья у основания осей второго порядка образуют общую обвертку, а у основания цветоножек - частную обвертку.

Кроме перечисленных имеются сложные соцветия, называемые агрегатными. Они образованы сочетанием различных типов соцветий. Например, у тысячелистника агрегатное соцветие - корзинки, собранные в щиток; у овсяницы, мятлика - колоски, собранные в метелку.

Простые соцветия с удлиненной осью:

кисть - главная ось несет цветки с цветоножками, обычно одинаковой длины;

колос - главная ось несет цветки без цветоножек;

сережка - повислый колос, то есть колос с мягкой осью; после цветения соцветие обычно опадает;

початок - колос с сильно утолщенной осью, окружен одним или несколькими листьями, так называемым покрывалом, или крылом.

Простые соцветия с укороченной осью:

зонтик - соцветие, у которого главная ось укорочена, и цветоножки, имеющие почти одинаковую длину, отходят от верхушки оси;

головка - зонтик, у которого цветки или без цветоножек, или очень короткие;

корзинка - верхушка главной оси разрастается в виде ложа, на котором расположены плотно сомкнутые цветки; верхушечные листья скучены и образуют обвертку.

Цимоидные соцветия - это обширная группа соцветий. Среди цимоидных соцветий выделяют два основных типа: цимоиды и тирсы. Цимоиды, как правило, представляют собой упрощенные тирсы. Тирсы - это разветвленные соцветия, причем степень разветвления уменьшается от основания к верхушке. Главная ось тирса нарастает моноподиально, но парциальными соцветиями того или иного порядка являются цимоиды.
Тирсы, главная ось которых заканчивается цветком, называются закрытыми, в противном случае они считаются открытыми. В зависимости от степени разветвления боковых осей выделяют плейотирсы, у которых цимоиды размещаются на осях третьего и более высоких порядков; дитирсы, у которых цимоиды расположены на осях второго порядка; и монотирсы, у которых цимоиды находятся непосредственно на главной оси соцветия Внешнее сходство тирсов с кистью , колосом , сережкой , зонтиком или головкой позволяет говорить о кистевидном, колосовидном, сережковидном, зонтиковидном, головковидном тирсах и т.п. Тирсы легко преобразуются в другие типы соцветий в ходе редукции (уменьшения) числа боковых осей, укорочения междоузлий и т.д. Тирсы встречаются у растений очень часто. Например, тирс - соцветие конского каштана. Тирсы различных типов представляют собой соцветия многих губоцветных . Соцветия березы - сережковидный тирс.

Семя

Семя – это зрелый семязачаток. Семя – это дочерний спорофит(зародыш), снабженный запасом питательных веществ и защищенный специальным покровом – семенной кожурой. Состоит из зародыша(2n), питательной ткани, которая делится на эндосперм(3n), паренхима семядолей (2n) и перисперма(нуцеллус по происхождению (2n)); и их покрова (семенной кожуры 2n)

Классификация семян:

семена с эндоспермом (мак, пшеница);

семена с периспермом (куколь);

семена с эндоспермом и мощным периспермом (перец);

семена с питательными веществами в зародыше (горох, фасоль);

семена с эндоспермом и питательными веществами в семядолях (лен).

 

Отличительные признаки одно- и двудольных растений

Признак	Однодольные	Двудольные
Корневая система	Мочковатая, главный корень рано отмирает	Стержневая, хорошо развит главный корень
Стебель	Травянистый, не способен к вторичному утолщению, ветвится редко. Проводящие пучки без камбия, разбросаны по всему стеблю	Травянистый или одревесневший, способен к вторичному утолщению, ветвится. Проводящие пучки, имеющие камбий, расположены одним большим массивом в центре стебля или имеют вид кольца
Листья	Простые, цельнокрайние, обычно без черешка и прилистников, часто с влагалищем, параллельным или дуговидным жилкованием. Расположение листьев двурядное	Простые или сложные, края цельные, рассеченные или зубчатые, часто с черешком, прилистниками, сетчатым или пальчатым жилкованием. Расположение листьев очередное, супротивное
Цветок	Трехчленный, реже двух или четырехчленный	Пяти-, реже четырехчленный
Опыление	Большинство растений ветроопыляемые	Большинство растений опыляется насекомыми

 

 

Плоды

Плоды.

Плод – это специфический орган цветковых (покрытосеменных) растений, который является закрытым вместилищем для семян. Он может развиваться и без двойного оплодотворения, и без семян (при апомиксисе).

Разнообразие плодов огромно, и они издавна привлекали внимание исследователей. Уже в 16 веке Цезальпини создал искусственную систему классификации цветковых растений, основываясь на типах плодов. В 18 веке немецкий ученый Гертнер определил науку о плодах, особенностях их строения, онтогенеза, экологии и распространения как карпологию (лат.carpos – плод).

Пристальное внимание человека к изучению плодов не случайно. Плоды – основа нашей жизни и имеют огромное значение в жизни человека:

1) пища (крахмалоносные, содержащие белок, фрукты, напиточные, овощи, пряные);

2) кормовые (бобы, вика, овес и др.);

3) масличные (тунг, конопля, подсолнечник и др.);

4) лекарственные (боярышник, малина, шиповник и др.);

5) волокнистые (хлопчатник);

6) поделочные (бутылочная тыква и др.).

Использоваться может как весь плод целиком, так и его части (околоплодник, семена.

Плод – это видоизмененный после двойного оплодотворения или апомиксиса гинецей одного цветка, иногда с прирастающими к нему другими частями цветка.

Т.о., плод – это видоизменённый после двойного оплодотворения или апомиксиса цветок.

Функции плода:

1) защита для семян;

2) диссеминация (лат. disseminare – распространять) – процесс распространения семян.

Значение плодов в природе:

1) обеспечивают расселение, размножение и выживание растений (см функции плода);

2) пища для животных.

Признаки плодов у растений наследственно устойчивы. По плоду часто можно определить растение. В разных группах покрытосеменных растений эволюция плодов шла по-своему, но именно в сторону усиления их функций, => одни плоды становились многосеменными, другие – мало- или односеменными. Но в любом случае появлялись приспособления, способствовавшие их лучшему распространению.

Встречаются случаи, когда у одного и того же вида, и даже на одном растении могут образовываться плоды разного строения или обладающие различными физиологическими особенностями (например, сроками прорастания). Это явление называется гетерокарпия (разноплодие). Она встречается, например, у календулы, в семействах сложноцветных, губоцветных, бурачниковых, крестоцветных и др. (известно два десятка семейств). Гетерокарпия имеет приспособительное значение. Благодаря ей улучшается распространение плодов (плоды разной формы по-разному распространяются), растения имеют резервные пути диссеминации и улучшается выживаемость растений (так как разные плоды прорастают в разные сроки) => улучшается приспособляемость растений к условиям среды.

В Ульяновском педуниверситете работали известные в своем кругу ученые-карпологи: Левина Р.Е. и Войтенко В.Ф., изучавшие гетерокарпию.

Строение плода.

Плод состоит из околоплодника (перикарпия) и семян. Околоплодник, как правило имеет 3 слоя: наружный (экзокарпий), средний (мезокарпий) и внутренний (эндокарпий). Эти слои могут различаться по консистенции и строению или быть однотипными. Например, у вишни (плод – костянка): экзокарпий - пленчатый, мезокарпий - сочный, мясистый, а эндокарпий - твердый, каменистый образует косточку, заключающую семя. Околоплодник в типичном случае развивается из стенок завязи, но иногда в его образовании могут принимать и другие части цветка (основания тычинок, лепестков, цветоложе и др.).

Классификации плодов.

Попытки классифицировать плоды делали многие, но ввиду большого разнообразия плодов, ни одна классификация не идеальна. Все классификации плодов можно объединить в 2 группы:

1. Эколого-морфологические (биологические) – основаны на внешних признаках (консистенция околоплодника, число семян, характер вскрывания, способ распространения).

2. Генетические (эволюционные) – учитывающие происхождение и эволюцию плодов. В основе этих классификаций лежит тип гинецея, и которого формируется плод.

 

29.

Семейство Магнолиевые – деревья, кустарники или кустарниковое растение. Плоды – шишковидные, апокарпные. Сюда относятся магнолия обратнояйцевидная, магнолия крупноцветковая, тюльпанное дерево. Магнолия крупноцветковая – вечно зеленое дерево. Побеги с очередным листорасположением. Листья простые, цельнокрайние, кожистые, блестящие. Цветки правильные, обоеполые. Околоцветник круговой. Доли одинаковые, наружные чашечковидные. Цветоложе вытянутое, конусовидное. Многочисленные тычинки располагаются спирально. Верхняя часть цветоложа занята гинецеем. Пестик столбика не имеет. Формула цветка:*Ca3Co3+3A∞G∞.завязь верхняя.

Семейство Лимонниковые – деревья, кустарники и лианы. Важнейшие роды – лимонник и кадцура. Лимонник китайский – деревянистая лиана. Листья очередные, овальные или заостренные, цельнокрайние, с клиновидным основанием, красными черешками. Цветки однополые, белые или розовобелые, ароматные, с восковидными лепестками околоцветника. Растение однодомное. После цветения цветоложе очень сильно вытягивается и к моменту созревания плода приобретает вид гроздевидной кисти, состоящей из нескольких ягодообразных ярко-красных плодолистиков.

Формула: мужской *P3+3+3A бесконечноG 0; женский цветок:*P3+3+3A 0 Gмного ,завязь верхняя бадьяновые. Вечнозеленые, часто ароматические кустарники или невысокие деревья с кожистыми, цельнокрайними, листьями, лишенными прилистников. В листьях (как и в коре) имеются секреторные клетки. Членики сосудов очень длинные, тонкие, с косыми конечными стенками и лестничной перфорацией с перекладинами. Цветки обоеполые, спироциклические, одиночные или иногда по 2—3, пазушные или и надпазушные, изредка с 1—2 прицветничками. Околоцветник спиральный

 

 

30. Порядок лавровые – Laurales. Семейство лавровые – Lauraceae. Кувши́нковые, или Нимфе́йные (лат. Nymphaeáceae)

Семейство лавровые. Деревья или кустарники. Листья очередные, простые, кожистые, широколанцетные, ароматные - имеется эфирное масло. Мелкие, обоеполые или раздельнополые цветки собраны в пазушные метельчатые кистевидные или зонтиковидные соцветия. Околоцветник из 4-6 листочков. Тычинки располагаются в 3-4 кругах, внутренние превращены в нектарники. Пыльники состоят из 4 камер. Завязь верхняя, на дне бокаловидного цветоложа. Гинецей представлен одним плодолистиком, края которого срастаются. Плод – односемянный сочный ягодообразный, редко сухой. Плодоножка тоже сочная и ярко окрашена. Семена без эндосперма. Представитель - лавр благородный-цветки мелкие,околоцветник простой, плод-костянковидная листовка,листья зелене ,ароматные.

Семейство кувшинковые или нимфейные. Однолетние или многолетние травы. Подводные листья вытянутые, с нежной листовой пластинкой, плавающие листья округлые, кожистые. Крупные обоеполые, актиноморфные цветки расположены на длинных цветоножках и открываются на поверхности воды. Околоцветник двойной. Чашелистиков 4 или 5, лепестков много, расположены они по спирали, зеленые. Многочисленные тычинки располагаются по спирали. Гинецей ценокарпный. Завязь с сидячими щитовидным рыльцем, чаще верхняя (кубышка), полунижняя (кувшинка) или нижняя (виктория) и состоит из 5-53 сросшихся плодолистиков. Опыляются цветки насекомыми (жуками), возможно и ветроопыление (кубышка). Плод ценокарпный: невскрывающаяся коробочка, или сухая ягода с многочисленными семенами. Представители - кубышка желтая, кувшинка белая, виктория королевская.

Формула:*Ca 4-12Co∞A∞G(5-∞),завязь верхняя