В цветках имеются нектарники способ опыления

Обновлено: 18.09.2024

Цветок представляет собой укороченный видоизмененный побег покрытосеменных растений, специализированный для образования спор и гамет, а также для осуществления полового процесса, результатом которого является развитие плода с семенами.

Строение цветка

Приступим к классификации частей цветка. Цветок состоит из:

Стеблевой части, в которой выделяется:
- Цветоножка - разветвление стебля, на котором расположен цветок
- Цветоложе - расширенная верхняя часть цветоножки, от которой отходят чашелистики, лепестки, тычинки, пестики
- Чашелистики - видоизмененные листья, составляющие чашечку листа
- Лепестки - внутренние видоизмененные листья, составляющие венчик листа
Отметим, что в ботанике есть такое понятие как околоцветник: так называют внешнюю часть цветка, окружающую репродуктивные органы. Обычно околоцветник состоит из внешнего кольца чашелистиков (чашечка) и внутреннего кольца лепестков (венчик).
- Тычинки - мужской половой орган цветка, состоящий из тычиночной нити и пыльника, в гнездах которого образуется пыльца. Каждое пыльцевое зерно содержит 2 гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную.
- Пестик - основная расположенная в центре часть цветка, является женским половым органом.
Состоит из завязи - нижней утолщенной части пестика, из которой в дальнейшем образуется плод, столбика - центральной части пестика между завязью и рыльцем, и самого рыльца - широкой верхней части пестика, на которую попадает пыльца.

В завязи пестика формируются семязачатки, которые после опыления и оплодотворения образуют семена. Выделяют цветки с верхней завязью - картофель, горох, редька, гвоздика и с нижней завязью - у огурцов, колокольчиков, подсолнечника. Верхняя завязь свободная, ее легко выделить из цветка. Выделить нижнюю завязь, не повредив цветок, значительно труднее, так как она срастается с тычинками, листами околоцветника и даже с цветоложем (у огурца).

Особо отметьте наличие в цветке нектарников (медовиков). Они привлекают насекомых-опылителей, выделяя нектар - сахаристый сок с характерным запахом. При попытке собрать нектар насекомые сотрясают генеративную часть цветка, рассыпая пыльцу на себя, на рыльце пестика (благодаря чему происходит опыление) и на другие части цветка. Сами насекомые служат опылителями, перенося на тельце и конечностях пыльцу с одних цветков на другие.

Околоцветник

Вместе чашелистики и лепестки составляют околоцветник. Околоцветник цветка бывает двойным и простым. Двойной околоцветник включает в себя чашечку и венчик, имеется у яблони, гороха, картофеля. Если околоцветник не разделен на чашечку и венчик, то его называют простым. Простой околоцветник состоит из листочков, характерен для лука, дуба, березы, тюльпана и ландыша. У некоторых растений околоцветник отсутствует, их цветки называются "голые" : у тополя, вербы.

Чашечка
- Раздельнолистную чашечку - состоит из разделенных между собой чашелистиков: у дикой редьки, земляники
- Сростнолистная чашечка - чашелистики сращены между собой: у гвоздики, гороха
Венчик
- Свободнолепестный - лепестки венчика разделены между собой
- Спайнолепестный - лепестки венчика срастаются друг с другом
В дальнейшем по мере изучения семейств покрытосеменных мы изучим формулы цветков. Запомните сейчас, что в случае, если любые части цветка срастаются между собой, то в формуле цветка их число берется в скобки.

Симметрия цветка
- Правильные (актиноморфные), через которые можно провести множество плоскостей симметрии. Правильные цветки имеются у гвоздики, лилии, огурцов. В формуле такие цветки обозначаются знаком *
- Неправильные (зигоморфные), такие цветки имеют только одну плоскость симметрии. Цветки такого типа есть у гороха, шалфея, львиного зева. В формуле такой цветок обозначается знаком ↑
Однодомные и двудомные растения

Обоеполые цветки имеют и тычинки, и пестики в одном цветке. Однако есть растения, у которых тычинки и пестики расположены на разных цветках. У таких растений на цветке находятся либо тычинки (тычиночные цветки) - мужские цветки, либо пестики (пестичные) - женские цветки. В зависимости от расположения мужских и женских цветков эти растения делятся на:
- Однодомные - у них и мужские, и женские цветки расположены на одном и том же растении: у кукурузы, березы, тыквы.
- Двудомные - имеют и женские, и мужские цветки, расположенные на разных растениях: у тополя, конопли, вербы.
Поделюсь своей собственной ассоциацией, чтобы вы успешно запомнили эти понятия. Вообразите, что в гости к зажиточным хозяевам приехало большое количество гостей. Богатые хозяева построили на участке два дома, и у них есть возможность разделить всех гостей, так что мужчины отделяются от женщин и идут в разные дома ("двудомные растения"). В случае если хозяева оказались менее богаты, то у них только один дом, так что гостям и мужского, и женского пола придется искать место для ночевки в одном доме ("однодомные растения").

Семязачаток

Также называется семяпочкой. Представляет собой образующийся в завязи многоклеточный орган, из которого развивается семя. Ткани завязи образуют выступ (вырост), называющийся плацента, которым семязачаток крепится внутри завязи. С помощью семяножки семязачаток сообщается с плацентой.

Процесс локализуется в нуцеллусе, называющимся мегаспорангием. Материнская клетка (2n) начинает делиться мейозом, и, что предсказуемо, получается четыре клетки - четыре гаплоидные мегаспоры (n). Из них три отмирают, выживает только одна, приближенная к халазе - ткани, где соединяются интегумент и нуцеллус.

Запомните, что из мегаспоры развивается женский гаметофит - зародышевый мешок. Гаметофит у растений это гаплоидная многоклеточная фаза в цикле развития, которая чередуется со спорофитом - диплоидной фазой.

Ядро мегаспоры трижды делится эндомитозом (удвоение числа хромосом внутри ядерной оболочки, без разрушения ядрышка и без образования нитей веретена деления). В результате образуется 8 ядер, по 4 ядра у каждого полюса зародышевого мешка. На этой восьмиядерной стадии деление ядра женского гаметофита окончено.

От каждого из двух полюсов в центр зародышевого мешка направляется по одному ядру, так называемые - полярные ядра. Таким образом, у полюсов зародышевого мешка их остается по три. Две клетки в центре сливаются и образуют центральную клетку, диплоидного (2n) набора хромосом. На микропилярном полюсе зародышевого мешка одна наиболее крупная клетка превращается в яйцеклетку, а две других становятся вспомогательными клетками - синергидами, короткоживущими клетками. Вместе яйцеклетка и синергиды образуют яйцевой аппарат.

Локализуется в микроспорангиях - гнездах пыльника. Диплоидная материнская клетка делится мейозом, в результате образуется четыре микроспоры с гаплоидным набором хромосом. Каждая из микроспор делится митозом, в результате получаются две клетки: крупная вегетативная и более мелкая генеративная - эти две клетки и составляют пыльцевое зерно (пыльцу). Пыльцевое зерно состоит из двух оболочек - интины (внутренней) и экзины (наружной).

Важно отметить, что из генеративной клетки к моменту оплодотворения (еще в пыльнике (до опыления) или в пыльцевой трубке (после опыления)) путем митоза образуются мужские половые клетки - спермии (или сперматозоиды), необходимые для процесса оплодотворения. Запомните, мужской гаметофит семенного растения - пыльцевое зерно.

Опыление

Признаки самоопыляющихся растений: запах и нектар отсутствуют, тычинки выше пестиков, иногда пыльца созревает еще в бутоне и опыление происходит в цветке еще до его распускания.

Перенос пыльцы из пыльника цветка одного растения на рыльце пестика другого растения. Отметим искусственное опыление, которое сознательно осуществляет человек для повышения урожайности или выведения новых сортов. Осуществляется с помощью воды, ветра и животных. Здесь необходимо ввести новые термины:

Такие растения имеют следующие характерные черты: у них мелкие цветки, невзрачный околоцветник, цветки лишены нектарников (то есть запах, нектар у цветов отсутствует). Ветроопыляемые растения обычно растут большими скоплениями (заросли тростника, березовые рощи), зацветают ранней весной, до появления листьев. Тычинки располагаются на длинных, свисающих тычиночных нитях. Пыльцы образуется очень много, она мелкая, легкая и сухая.

Пыльцевые зерна благодаря наличию воздушных мешков могут перемещаться на большие расстояния, достигающие десятков километров: 30-35 км у березы, у ольхи до 400 км.

Эти растения отличают крупные цветки, мелкие - собраны в соцветия. Имеют нектарники и характерный запах (аромат), особенно важный для привлечения насекомых. Пыльцы мало, она крупная, тяжелая, липкая. Ее внешний слой (экзина) часто покрыт различными приспособлениями, которые помогают зацепится за насекомых: бугорки, шипы, гребешки.

Теперь вы точно знаете, почему именно насекомооплыяемые растения стоит дарить прекрасным девушкам, а не ветроопыляемые (на первом свидании точно лучше подстраховаться насекомооплыяемыми, хотя если вы хотите удивить - вперед в березовую рощу ;)

Оплодотворение

Оплодотворение - слияние спермия, сперматозоида (мужской половой клетки) с яйцом, яйцеклеткой (женской половой клеткой), приводящее к образованию зиготы. Тем или иным способом пыльца (пыльцевое зерно) оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка начинает прорастать в ткани пестика, растворяя их, формирует пыльцевую трубку. Из генеративной клетки образуются два спермия.

Пыльцевая трубка прорастает до зародышевого мешка, благодаря чему спермии достигают яйцеклетки. Далее у цветковых растений происходит уникальное явление, открытое С.Г. Навашиным - двойное оплодотворение. Как вы помните, из генеративной клетки образовалось два спермия. Суть двойного оплодотворения заключается в том, что один из спермиев сливается с яйцеклеткой (оплодотворяет ее) с образованием зиготы (диплоидна), из которой развивается зародыш. Второй спермий сливается с центральной клеткой (эта клетка к моменту слияния уже диплоидна) с образованием эндосперма (триплоиден) - запасного питательного вещества.

После оплодотворения с течением времени из семязачатков образуются семена. Из интегумента семязачатка (от лат. integumentum — покрывало, покров) образуется семенная кожура. Околоплодник формируется из стенок завязи пестика.

Соцветия

Цветки, особенно у насекомооплыемых растений, редко расположены по одиночке. Чаще всего цветки образуют скопления - соцветия. Соцветие - часть годичного побега растения, несущая цветки и видоизмененные прицветные листья, в пазухах которых и располагаются цветки или соцветия.

Простыми называют соцветия с одной осью - главной, на которой расположены цветки. К простым соцветиям относятся:
Сложными называют соцветия, у которых на главной оси расположены не цветки, а частные (парциальные) соцветия.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

В качестве основного источника питания медоносные пчелы используют нектap, собираемый с цветков растений. Выделяется он особыми железками - нектарниками (Е.Г. Пономарева, 1986). Они могут размещаться на различных частях растения, однако наиболее часто они встречаются в цветках: на чашечке, венчике, завязи, цветоложе, у основания столбика. Такие нектарники называются цветковыми. Например, у горчицы белой нектарники расположены у основания коротких тычинок с той стороны, которая обращена к завязи и в пазухах чашелистиков, у подсолнечника - на верхушке завязи, у гречихи - на цветоложе у основания тычиночных нитей, у фацелии - кольцо на основании завязей. Цветки смородины, крыжовника, крушины, клена остролистного имеют нектарники на цветоложе, черники и клюквы-на тычинках. У тыквы нектарник представляет собой вырост цветоложа. У бобовых растений нектарники находятся глубоко в трубочке венчика, между тычиночной трубкой и завязью.

Внутрицветковые нектарники состоят из соскообразных клеточек на основании внутренней стороны чашечки. Один такой нектарник может выделять нектар 10-12 дней (Е.Г. Пономарева, 1986). Лепестки венчика прикрывают нектарники, препятствуя излишнему испарению из нектара влаги, при этом доступ к нему для мелких несекомых прегражден переплетающимися между собой волосками. Это имеет важное значение для опыления, поскольку насекомое, проникая в цветок за нектаром, касается генеративных органов и переносит пыльцу на рыльце пестика. Например, чтобы извлечь нектар из цветков красного клевера, насекомое проникает в глубокую трубочку венчика, образованную сросшимися лепестками.

По форме нектарники могут быть разнообразными: плоскими, вогнутыми, выпуклыми, представлять собой мелкие ямки, точечки, бугорки, желобки, подушечки, воронки.

Снаружи нектарник покрыт защитной тканью - эпидермисом. Нектар просачивается через поры в этой ткани или через межклеточные пространства. Иногда нектароносная ткань ко времени распускания цветка содержит запасы сахаров или других углеводов. Последние постепенно превращаются в сахара. Однако в ряде случаев нектароносная ткань запасных веществ не содержит и нектар образуется за счет сахаров, поступающих в нектарники из сосудов флоэмы, которые заканчиваются в основной паренхиме, в непосредственной близости от нектарников.

У одного растения нектарники могут быть неодинаковы по размерам. Установлено, что чем выше на соцветии и дальше от главного стебля расположены цветки, тем нектарники их мельче. К концу цветения размеры нектарников и интенсивность выделения нектара уменьшаются.

О значении нектарников существуют различные мнения. Так Г. Бонье (1909) считает, что нектарники служат резервуарами, в которых накапливаются сахара в качестве запасных веществ, используемых в дальнейшем на рост завязи плода. Однако, по мнению других ученых, нектарники следует рассматривать как органы секреции, а не как хранилища резервных веществ. Ч. Дарвин (1937) предполагал, что нектарники возникли как органы выделения ненужных растению продуктов, образующихся в процессе обмена веществ.

В настоящее время большинство исследователей пришли к выводу о том, что нектарники выделяют избыток начальных или промежуточных продуктов углеводного обмена, который по тем или иным причинам возникает в растениях. По-видимому, в период формирования генеративных органов к цветкам растений поступает большое количество питательных веществ. Однако в промежуток времени от раскрытия цветка до его опыления часть поступающих к цветку сахаров остается неиспользованной, что и может являться причиной, обусловливающей выделение нектара. К. А. Тимирязев (1906) писал, что в период цветения обнаруживается застой в спросе на эти питательные вещества. До этого периода они затрачиваются на рост цветка, после оплодотворения - на рост плода и семени. В период цветения в них нет непосредственной надобности, и тогда избыток их высачивается наружу, собираясь в шпорцах или иных подобных органах и утилизируется растением для совершенно побочной, но не менее важной цели - для обеспечения его при содействии насекомых более многочисленным и шоровым потомством.

Согласно последним исследованиям, нектар служит и для транспортировки биологически активных веществ к завязи. Установлено, что максимальное накопление нектара в цветках отмечается при прорастании пыльцы на рыльце и готовности зародышевого мешка к оплодотворению. В конце цветения, перед завяданием цветка, секреторная активность нектарников сменяется резорбцией (всасыванием) нектара и сахара, что используется для питания завязи. Отмечено также, что биологическая роль нектарников заключается не только в привлечении насекомых-опылителей, но и в создании вокруг частей цветка зоны, повышающей защиту тычинок и завязей от повреждения микроорганизмами, причем бактерицидное и бактериостатическое действие нектара специфично для каждого вида растений (Биологический. 1989).

А. А. Пелопидас (1929) высказывает мнение о том, что нектарник - это предохранительный клапан для сохранения тканей от разрыва при увеличении осмотического давления, когда процесс роста по тем или иным причинам задерживается.

Нектар может образовываться из сахаров, синтезированных в листьях вблизи цветка, а так же из запасных углеводов, находящихся в удаленных от генеративных органов частях растения и подтекающих к цветку в результате гидролиза.

Интенсивность выделения нектара зависит от интенсивности процессов ассимиляции при фотосинтезе. Объем выделившегося нектара определяется не только количеством органических веществ, синтезированных в какой-то промежуток времени, но и общим балансом углеводов в растении. Последний выражает разницу между количеством вновь синтезированных органических веществ и израсходованных в процессе жизнедеятельности растительного организма. В условиях, благоприятных для фотосинтеза, приток сахаров к нектарникам увеличивается. Неблагоприятные условия могут уменьшить интенсивность усвоения углекислоты и в то же время увеличить расход веществ на процессы, не связанные с жизнедеятельностью растения (опадение листьев и завязей). Компенсироваться эти потери могут как за счет вновь создаваемых углеводов, так и за счет использования запасных питательных веществ. В результате общий баланс углеводов в растении нарушается, приток сахаров к нектарникам уменьшается и выделение нектара снижается (К. Ферги, 1982).

В состав нектара входят преимущественно сахара (сахароза, глюкоза и фруктоза). Они служат основным источником энергии, необходимой для жизнедеятельности пчел. Глюкоза и фруктоза - моносахариды с одинаковой эмпирической формулой (С₆Н₁₂О₆), различающиеся между собой расположением атомов в молекуле. Сахароза относится к дисахаридам (сложные сахара). Образуется она в результате соединения молекул глюкозы и фруктозы с выделением одной молекулы воды. Соотношение этих сахаров в нектаре растений неодинаково, например, в нектаре клевера красного сахара представлены преимущественно сахарозой, гречихи - этих сахаров приблизительно поровну, подсолнечника - преобладает глюкоза, а сахароза практически отсутствует (Биологический. 1989).

Концентрация сахара в нектаре соответствует видовым особенностям растений и колеблется в пределах от 5 до 70%, при этом у представителей одного вида она изменяется в течение суток. Общее количество выделяющихся в нектаре сахаров зависит от количества сахаров, подтекающих к клеткам нектароносной ткани, а концентрация сахаров в нектаре изменяется в связи с количеством воды в протоплазме клеток нектарника и окружающих его тканей. Поступление воды в ткани растений находится в прямой зависимости от влажности почвы на участке, где растения произрастают и от интенсивности испарения воды листьями. Испарение, в свою очередь, обусловливается влажностью, температурой воздуха, а также силой ветра. Поэтому концентрация нектара в сильной степени изменяется в зависимости от условий погоды и влажности почвы (Биологический. 1989).

Таким образом, выделение нектара в цветках зависит от количества углеводов, синтезированных листьями. Поэтому процесс выделения нектара находится в зависимости от метеорологических, почвенных и агротехнических условий, определяющих интенсивность фотосинтеза. Концентрация нектара влияет на интенсивность опыления и величину медосбора.

Добывая нектар и пыльцу, насекомые производят перекрестное опыление цветков. Нектар некоторых тропических и субтропических растений привлекает и птиц. Известно более 2000 видов растений из 50 семейств, которые опыляются птицами, использующими в пищу разные части цветка, главным образом нектар. Это различные виды эвкалипта, алоэ, банксии, протеи, банана, мальвы, шалфея, акации, гревиллеи, баугинии и др. Среди птиц, питающихся нектаром, наиболее известны колибри и цветочницы в Америке и нектарницы, медососы и белоглазки в Старом Свете.

Значение нектарников не ограничивается только этим. Опытами с введением радиоактивных изотопов и прижизненных (витальных) красителей показано, что нектар используется самим цветком, так как происходит поглощение его частями цветка. В момент опыления и прорастания пыльцы нектар, меченный С14, обнаруживается в области рыльца, а после оплодотворения — в области семязачатков, где в это время начинается развитие зародыша. Кроме того, поглощенные вещества передвигаются и в другие части растения (листья, корни, в другие цветки этого же растения и даже выделяются с их нектаром. Предполагают, что нектарники синтезируют какие-то гормональные вещества, необходимые для процессов оплодотворения, развития завязи, плода и семени. Такими веществами, возможно, являются стероидные гормоны. В последнее время они обнаружены у ряда высших растений (фасоль, перилла, марь) и установлено их участие в репродуктивных процессах. Нектар обладает также бактериостатическими свойствами, что обусловливает отчасти лечебное применение меда.

Основными компонентами нектара являются глюкоза, сахароза и фруктоза, соотношение которых варьирует у разных растений; помимо этого встречаются другие сахара, аминокислоты, белки, витамины и прочие органические и неорганические вещества.

Количество нектара колеблется в очень широких пределах, от едва уловимых следов до десятков миллиграммов в одном цветке. Уровень нектара в цветках гвоздики, княжика, многих бобовых, губоцветных, сложноцветных поднимается до верхушки завязи. В одном цветке княжика накапливается до 90 мг нектара. Особенно большое количество нектара образуется в цветках представителей тропической флоры.

Состав и концентрация компонентов нектара, интенсивность нектаровыделения изменяются в зависимости от вида растений и экологических условий. У разных растений концентрация сахаров достигает 30—60%; очень высокое содержание сахаров в цветках василька шероховатого, черной смородины, клевера, вероники, некоторых протейных, дориантеса и многих других.

Количество нектара не остается постоянным в течение суток. У большинства растений наибольшее количество нектара выделяется в утренние часы (липа, глухая крапива, душица, бодяк, вика), у других максимум приходится на дневные часы (фацелия, кипрей, дербенник), у третьих — вечером (синюха, чина, медуница).

Нектарники очень разнообразны по величине и форме, по происхождению и расположению на частях цветка. Чаще всего нектарники возникают из эпидермальиых и субэпидермальных клеток, которые становятся меристематическими, многократно делятся, образуя железы различной формы (их называют нектарники-эмергенции). Они могут развиваться из эпидермальных и субэпидермальных клеток околоцветника (перигональные нектарники), цветоложа (торальные нектарники), на тычинках (тычиночные, или стамииальные, нектарники), на завязи. Нектарники-эмергенции образуют многоклеточные волоски, сосочки, валики, диски и бугорки. Рассмотрим некоторые примеры нектарников этого типа.

На лепестках лютиков, купальниц и водосбора нектарники имеют вид небольших углублений (так называемые медовые ямки), прикрытых своеобразным язычком. У других растений на лепестках образуются утолщения или валики: две овальные ярко-желтые желёзки хорошо видны в основании лепестков барбарисовых. У цветков с околоцветником, видоизмененным в шпору, нектарники располагаются на шпоре или прикрыты шпорой, куда часто стекает и где накапливается нектар (аконит, чернушка, живокость, настурция). Описанные нектарники являются довольно примитивными, со слабо развитой секреторной функцией. На чашелистиках нектарники образуются реже, чем на других частях цветка. Их можно видеть у представителей липовых, мальвовых, стеркулиевых, настурциовых. Морфологически они очень разнообразны и могут быть полыми, плоскими, чешуйчатыми, воронковидными и даже не оформленными. Для них характерно незначительное выделение нектара.

Очень разнообразны нектарники у представителей семейств крестоцветных и гречишных: они образуют шарообразные утолщения, продолговатые выросты и сосочки у основания тычиночных нитей или вокруг них. При таком расположении трудно решить, производными чего — цветоложа или тычинок — они являются.

Образование нектарников может быть связано с членами андроцея. В семействе лавровых они располагаются симметрично двумя желёзками в нижней части тычиночных нитей. У фиалки в нектарник разрастается связник, образующий длинный изогнутый крючковидный вырост. Желёзки разнообразной формы образуются на тычиночных нитях в цветках гвоздичных, маковых (подсемейство дымянковых), льновых. При: основании сросшихся тычиночных нитей образуется выпуклое нектарное кольцо у большинства бобовых (иудино дерево, цезальпиния, цератоння).

Наконец, нектарники могут возникнуть на завязи, причем наблюдается переход нектарников от основания плодолистиков (магнолия, калужница, горечавка) к его верхней части (толстянка, смородина, крыжовник). При образовании нижней завязи секреторная ткань перемещается на верхнюю часть завязи, располагаясь вокруг основания столбика. Таков широкий плоский нектарник колокольчика, многих зонтичных, сложноцветных, нектарники женских цветков тыквенных.

Рассмотренные примеры показывают разнообразие нектарников как выростов эпидермальных и субэпидермальных клеток частей цветка.

Целый ряд растений имеет нектарники, никак морфологически не выраженные. В этом случае функцию нектарообразования и нектаровыделення выполняют сами эпидермальные и субэпидермальные клетки тех или иных частей цветка. Например, нектар выделяют основания тычиночных нитей и лепестков чая, стенки завязи жасмина, форсайтии, маслины, питтоспорума, магнолии, эврии (Еurуа), воронца (Actaea), стаминодии княжика, ломоноса.

Наконец, есть группа нектарников, возникших из зачатков недоразвитых органов — лепестков (ива), тычинок, завязи. Чаще всего они развиваются в однополых цветках, где нектарником становится редуцированный гинецей или андроцей (зорька луговая, падуб, мужские цветки тыквенных, многие зонтичные, лавровые, самшитовые, папайя).

Описанные выше типы нектарников характерны для двудольных растений. Гистологически типичные нектарники представлены многослойной мелкоклеточной тканью, клетки которой богаты цитоплазмой и органеллами. В нектароносной ткани содержатся различные пигменты, за счет чего нектарники могут быть желтыми, зелеными, розовыми и даже синими.

Многие нектарники снабжены проводящими пучками, по которым к ним подаются разнообразные вещества, используемые для образования нектара. Нектарообразование — сложный процесс, связанный с деятельностью всей клетки и с ферментативными превращениями поступающих веществ. Выделение нектара происходит диффузным путем или через видоизмененные устьица.

У однодольных растений нектарники, состоящие лишь из одного слоя железистой эпидермы, развиваются на месте срастания плодолистиков, так называемые септальные нектарники (лилейные, ирисовые, амариллисовые и другие растения).

Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров . 1974 .

Опыление и оплодотворение растений. Половое размножение

Половое размножение характерно для большинства растений, за исключением некоторых водорослей.

Опыление — это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают перекрестное опыление и самоопыление (рис.1).

Рис.1 Виды опыления цветковых растений

При самоопылении происходит перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика в пределах одного и того же цветка.

В природе самоопыление происходит редко, зачастую еще в бутонах, до раскрытия цветка (пшеница, горох, фасоль, фиалка, томат). Главное преимущество самоопыления — оно не зависит от погодных условий и насекомых, поэтому осуществляется при любых условиях. Не все обоеполые цветки являются самоопыляющимися. Большинство растений дают полноценные семена только при перекрестном опылении.

Опыление, при котором пыльца тычинок одного цветка попадает на рыльце пестика другого, называют перекрестным. Перекрестное опыление осуществляется насекомыми и ветром. Реже — птицами, летучими мышами и водой.

Строение цветков насекомоопыляемых растений разнообразно (вишня, слива, яблоня, сирень, роза и многие другие). Они имеют ярко окрашенный или белый венчик и сильный запах. Цветки крупные или собраны в соцветия.

Запах цветков и их яркая окраска привлекают насекомых. Пчелы, шмели, мухи, бабочки, жуки и муравьи питаются пыльцой и нектаром цветка. Нектарники, расположенные в глубине цветка, выделяют нектар до тех пор, пока цветок не завянет. Тело насекомого, пытающегося добраться до нектарников, обильно покрывается пыльцой. Перелетая с одного цветка на другой в поисках пищи, они переносят прилипшую к их телу пыльцу с тычинок одних цветков на рыльца пестиков других.

Опыление ветром возникло в процессе эволюции как приспособление к неблагоприятным условиям. Надежда на немногочисленных тогда мух, бабочек, пчел и других насекомых была слабой. Позже насекомых стало больше. Но наряду с насекомоопыляемыми растениями, существуют опыляемые ветром. Это многие злаковые травы лугов, степей и саванн, обитатели леса (береза, ольха, осина, дуб, орешник), пустынь и полупустынь (полыни, солянки) (рис.2).

У ветроопыляемых растений бывает очень много пыльцы. Она легкая, сухая и мелкая. Околоцветник отсутствует или плохо развит и не препятствует движению ветра. Перистые рыльца пестиков приспособлены к улавливанию пыльцы. Тычиночные нити длинные и свисающие. Раскачиваясь на ветру, они распыляют зрелую пыльцу.

Большинство ветроопыляемых растений цветет до распускания листьев, что облегчает опыление. Но оно зачастую зависит от погоды. В облачные, дождливые дни осадки смывают пыльцу и тем самым снижают урожай.

Искусственное опыление осуществляет человек, перенося пыльцу с тычинок на рыльца пестиков. Такое опыление требует больших затрат времени и трудно осуществимо на больших площадях. Чаще всего к нему прибегают при выведении новых сортов.

Оплодотворение (рис.2) происходит после опыления.Пыльца, или пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, выделяющего липкую жидкость, прорастает, образуя длинную, тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка, постепенно удлиняясь, продвигается по столбику рыльца по направлению к завязи (нижняя, важнейшая часть пестика). В завязи образуются семязачатки (семяпочки). Снаружи они защищены покровами, а внутри находится зародышевый мешок, состоящий из нескольких клеток.

Рис.2 Процесс двойного оплодотворения

Одна из клеток в зародышевом мешке — яйцеклетка, это женская половая клетка (женская гамета). Другая — крупная центральная клетка.

В пыльцевой трубке находятся две маленькие мужские половые клетки (мужские гаметы) — спермии. Когда пыльцевая трубка достигает семязачатка и врастает в него, один спермий сливается с яйцеклеткой. Слияние двух половых клеток (гамет) называется оплодотворением. Из оплодотворенной яйцеклетки впоследствии разовьется зародыш растения. Второй спермий сливается с крупной центральной клеткой. Из нее образуется ткань эндосперм. В клетках этой ткани накапливаются питательные вещества для развития зародыша. Покровы семязачатка превращаются в семенную кожуру. Таким образом два одинаковых спермия сливаются с двумя разными женскими гаметами. Происходит двойное оплодотворение (открыл у лилейных русский ученый в 1898 г. Г.Навашин). После оплодотворения образуется семя, которое состоит из зародыша, запасающей ткани (эндосперма) и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется плод.

Опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика. Бывает самоопыление — внутри закрытого цветка (горох, пшеница) и перекрестное: насекомыми — цветки яркие, с запахом (яблоня, сирень, роза); ветром — цветки без околоцветника, распускаются до появления листьев, много мелкой легкой пыльцы (береза, дуб, полынь). Искусственное опыление проводит человек. После опыления происходит оплодотворение — процесс слияние мужских и женских половых клеток — гамет. Двойное оплодотворение — два спермия из пыльцы, достигнув завязи пестика по пыльцевой трубке, оплодотворяют две женские гаметы. При слиянии яйцеклетки и спермия образуется зародыш. При слиянии второго спермия и центральной клетки образуется эндосперм (запас питательных веществ). Из покровов семязачатка образуется кожура семени, а из стенки завязи пестика — плод.

Читайте также: