§ 19. Разнообразие репродуктивных органов покрытосеменных растений

Определения и обозначения

Цветок — видоизменённый укороченный побег, служащий органом полового размножения покрытосеменных растений. Его части располагаются на цветоножке и цветоложе, а не образуют отдельную от побега конструкцию. Такое строение помогает понять, почему у цветка есть ось и расположенные на ней органы.

Околоцветник — наружная часть цветка, обычно состоящая из чашелистиков и лепестков. Он защищает внутренние части, а яркие лепестки могут привлекать насекомых. Значит, околоцветник помогает цветку сохраняться и участвовать в опылении, хотя сам не образует половые клетки.

Обоеполый цветок — цветок, в котором есть и тычинки, и пестик. В пыльниках тычинок образуется пыльца с мужскими половыми клетками, а в семязачатках внутри завязи пестика находятся женские половые клетки. По наличию обоих органов можно определить, что цветок обоеполый.

Однополый цветок имеет только тычинки или только пестик. Цветок с тычинками называют мужским, а с пестиком — женским. Это различие нужно, чтобы понимать, где образуется пыльца и где находятся семязачатки, а также как устроено размножение растения.

Соцветие — группа цветков, расположенных на общей оси в определённом порядке. В отличие от одиночного цветка, оно состоит из нескольких отдельных цветков, каждый из которых сохраняет собственное строение. Такая организация может сделать цветки заметнее для опылителей.

Как это устроено

Цветок называют видоизменённым побегом, потому что его части крепятся к цветоложу — укороченной оси, которая находится на конце цветоножки. У обычного побега есть стебель и листья, а у цветка роль оси выполняет цветоложе, на котором располагаются околоцветник, тычинки и пестик. Эти части не вытягиваются в длинный побег, а собраны компактно. Такое укорочение позволяет расположить органы размножения рядом и облегчает перенос пыльцы.

Околоцветник окружает внутренние части цветка, поэтому может защищать их от повреждений и неблагоприятных условий. Лепестки у многих растений яркие или обладают запахом: это помогает насекомым найти цветок. Тычинки и пестик выполняют другую задачу — участвуют в образовании половых клеток и дальнейшем формировании семян. Поэтому именно их называют главными органами размножения, а околоцветник помогает им косвенно.

Если в цветке есть тычинки и пестик, он обоеполый; если присутствует только один из этих органов, цветок однополый. У растений с раздельными мужскими и женскими цветками они могут находиться на одном экземпляре: так устроены, например, кукуруза и огурец. У других видов мужские цветки расположены на одном растении, а женские — на другом; примером служит ива. Расположение зависит от вида растения, поэтому нельзя заранее считать, что у всех растений оба типа цветков растут вместе.

Одиночный цветок развивается отдельно, а соцветие объединяет несколько цветков на общей оси. Такое объединение часто делает группу цветков более заметной для насекомых, чем каждый цветок поодиночке. У соцветий цветки могут располагаться по-разному: вдоль оси, вокруг её конца или на расширенной площадке. По этому расположению различают типы соцветий, например кисть, зонтик и корзинку.

Разнообразие цветков и соцветий

Сравнивайте варианты по строкам: так легче отделить признаки самого цветка от особенностей расположения цветков на растении. Примеры помогают проверить, правильно ли вы определили вариант, но у разных растений строение может отличаться.

Разбор задач

Задача 1. На схеме цветка обозначены цветоножка, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестик. Определите, какие части участвуют в размножении. Чтобы ответить, нужно отличить органы, образующие половые клетки, от частей, которые поддерживают или защищают цветок.

1. Найдите тычинки: в их пыльниках образуется пыльца с мужскими половыми клетками.
2. Найдите пестик: в его завязи расположены семязачатки с женскими половыми клетками.
3. Сопоставьте функции остальных частей: цветоножка удерживает цветок, цветоложе служит местом прикрепления его частей, околоцветник защищает и может привлекать опылителей.

Ответ: непосредственно в размножении участвуют тычинки и пестик. Остальные обозначенные части обеспечивают опору, расположение, защиту или привлечение опылителей.

Задача 2. У растения одни цветки имеют тычинки, другие — пестики. Определите, какие из них мужские, какие женские, и может ли один цветок быть обоеполым. Сначала нужно классифицировать каждый цветок по наличию органов размножения, не принимая околоцветник за признак пола.

1. Цветки, в которых есть тычинки, а пестика нет, — мужские.
2. Цветки, в которых есть пестик, а тычинок нет, — женские.
3. Проверьте, есть ли в одном и том же цветке оба органа. Если да, он обоеполый; если нет — однополый.

Ответ: цветки с тычинками — мужские, с пестиками — женские. В описанной ситуации цветки однополые, но у растения может быть другой цветок обоеполого типа только в том случае, если в нём одновременно присутствуют и тычинки, и пестик.

Задача 3. Сравните кисть и корзинку по расположению цветков и объясните, почему множество цветков вместе может быть заметнее для насекомых. Важно не путать соцветие с одним крупным цветком: сначала выясните, из каких отдельных цветков оно состоит.

1. У кисти цветки сидят на отдельных цветоножках, прикреплённых вдоль общей оси.
2. У корзинки множество мелких цветков расположено на расширенном цветоложе, часто окружённом листочками-обёрткой.
3. Сравните их с одиночным цветком: большое скопление цветков может выглядеть для насекомого как заметная цель и дать возможность посетить несколько цветков подряд.

Ответ: в кисти цветки размещаются вдоль оси, а в корзинке — на расширенном цветоложе. Объединение цветков нередко делает соцветие заметнее и может облегчить опылителю поиск пищи.

Типичные ошибки

Ошибка — считать цветок отдельным органом, не связанным с побегом. Так думают, потому что цветок сильно отличается от листьев и стебля обычного побега. Проверьте себя: части цветка расположены на цветоножке и цветоложе, поэтому он является видоизменённым укороченным побегом.

Ошибка — называть цветок обоеполым, если у него есть околоцветник. Околоцветник не определяет пол цветка, но его легко принять за главный признак, потому что он заметен снаружи. Чтобы проверить себя, найдите именно тычинки и пестик: обоеполый цветок должен иметь оба органа.

Ошибка — путать цветок и соцветие. Иногда крупная группа мелких цветков выглядит как один цветок, поэтому их число не сразу заметно. Проверьте, есть ли внутри несколько отдельных цветков на общей оси или площадке: если есть, перед вами соцветие.

Ошибка — считать, что мужские и женские цветки любого растения обязательно находятся на одном экземпляре. Это предположение может возникнуть из-за примеров вроде кукурузы, у которой оба типа цветков растут на одном растении. Уточните, к какому виду относится растение: у ивы, например, мужские и женские цветки находятся на разных растениях.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в строении цветка, нужно знать, что такое побег, и уметь различать органы растения по их функциям. Это помогает не смешивать цветоножку, околоцветник, тычинки и пестик. Позже эти знания пригодятся при изучении опыления: пыльца должна попасть к пестику, чтобы стало возможным дальнейшее образование семян. Из семязачатка после оплодотворения развивается семя, а завязь участвует в образовании плода. Различия цветков и соцветий также связаны с тем, как растения привлекают насекомых или используют ветер для переноса пыльцы.

Что запомнить

• Цветок — видоизменённый укороченный побег и орган полового размножения.
• Тычинки и пестик — главные органы размножения в цветке.
• Обоеполый цветок имеет и тычинки, и пестик.
• Однополый цветок имеет только тычинки или только пестик.
• Соцветие — группа цветков, расположенных на общей оси.
• Цветки и соцветия различаются строением и способом расположения на растении.