Классы и семейства покрытосеменных растений

Цикличность цветка

У большинства растений части цветка образуют хорошо заметные мутовки или круги (циклы). Наиболее распространены пяти- и четырёхкруговые, то есть пента- и тетрациклические цветки. Число частей цветка на каждом круге может быть различным. Чаще всего цветки бывают пентациклическими: два круга околоцветника (чашечка и венчик), два круга тычинок (андроцей) и один круг из плодолистиков (гинецей). Такое расположение цветков характерно для лилейных, амариллисовых, гвоздичных, гераниевых. У тетрациклических цветков — обычно развивается два круга околоцветника: один круг андроцея и один круг гинецея (ирисовые, орхидные, крушинные, бересклетовые, норичниковые, губоцветные и др.).

Иногда наблюдается уменьшение числа кругов и членов в них (беспокровные, однополые цветки) или увеличение (особенно у садовых форм). Цветок с увеличенным числом кругов называют махровым. Махровость обычно связана либо с расщеплением лепестков в процессе онтогенеза цветка, либо с превращением в лепестки части тычинок.

В строении цветков проявляются определённые закономерности, в частности правило кратных отношений. Его сущность состоит в том, что в разных кругах цветка имеется одинаковое или кратное количество членов. У большинства однодольных растений наиболее часто встречаются трёхчленные, у двудольных — пятичленные, реже дву- или четырёхчленные (капустные, маковые) цветки. Отступление от этого правила часто наблюдается в круге гинецея, число его членов бывает меньше, чем в остальных кругах.

У большинства покрытосеменных все части цветка расположены на цветоложе в виде концентрических кругов (цветок круговой, циклический). В других случаях (магнолия, купальница, ветреница) они расположены по спирали (цветок спиральный, ациклический). Иногда одни части цветка расположены в кругах, другие по спирали (цветок полукруговой, гемициклический или спироциклический). В последних околоцветник имеет циклическое, а тычинки и пестик — спиральное расположение (лютик), или чашечка — спиральное, а остальные части цветка — циклическое (шиповник). Обычно считают, что эволюционно ациклические цветки архаичнее циклических, то есть они образовались в процессе эволюции раньше последних.

В цветке спирали выражаются теми же формулами, что и листорасположение. Иногда они весьма сложны, особенно среди тычинок. В циклических цветках большей частью отчётливо видно, что члены какого-либо круга чередуются с членами соседних кругов, а не противостоят им. Отсюда выводят правило чередования кругов. Если тычинки расположены в два круга, то наружный круг бывает обычно противочашечным, а члены внутреннего круга противостоят лепесткам. Отступление от этого правила иногда возникает в результате редукции одного из кругов, то есть при переходе от пентациклического к тетрациклическому цветку, сохраняется либо наружный (крушинные), либо внутренний круг (бересклетовые).

Плод

Плод — это генеративный орган растений, представляющий собой видоизмененный в процессе оплодотворения цветок. Развивается из завязи. Плод образован семенами и трехслойным околоплодником, или перикарпием, который надежно защищает семена от высыхания, проникновения микроорганизмов, механического повреждения, поедания травоядными животными, а иногда и от прорастания. Околоплодник также может способствовать распространению семян, как у сухих вскрывающихся плодов или у сочных, поедаемых птицами и другими животными. Внутренний слой околоплодника довольно часто бывает деревянистым и препятствует поеданию плодов и проникновению к ним влаги. Околоплодник может также срастаться с семенной кожурой, что затрудняет определение принадлежности этих слоев. Количество семян в плодах существенно варьирует от одного до нескольких тысяч, и зависит от количества семязачатков в завязи.
Плоды делят на простые, сборные и соплодия. Простые плоды развиваются из единственного пестика цветка. Они могут быть сухими и сочными, невскрывающимися и вскрывающимися, односемянными и многосемянными.
К сухим относят плоды, все слои околоплодника которых кожистые или деревянистые и плотно срастаются между собой. Они бывают как многосемянными, так и односемянными. В отличие от односемянных плодов, многосемянные сухие плоды как правило являются вскрывающимися. Многосемянными плодами являются листовка, боб, стручок, стручочек и коробочка.Листовка — это плод, вскрывающийся с одной стороны. Когда он вскрывается, то становится похожим на лист, отсюда и его название. Он характерен для живокости, аконита, калужницы, магнолии и др.Боб — сухой одно- или многосемянный плод, который одновременно вскрывается и со спинной, и с брюшной стороны, благодаря чему его створки еще и закручиваются, разбрасывая семена, прикрепленные к створкам, в разные стороны, способствуя тем самым их распространению. Такие плоды характерны для семейства бобовых.Стручок — сухой многосемянный плод, внешне похожий на боб, и вскрывающийся также с двух сторон, но имеющий при этом в середине плода перегородку, к которой и прикрепляются семена. Разновидностью стручка является стручочек, отличающийся только пропорциями. Стручок характерен для капусты, редьки, горчицы, маттиолы и др., а стручочек — для пастушьей сумки, ярутки и др.Коробочка — это сухой одно-, двух- или многогнездный плод, вскрывающийся вследствие неодновременного высыхания клеток стенки плода в процессе его созревания. Вскрытие происходит различными способами, начиная от крышечки и заканчивая полным растрескиванием коробочки. Плод данного типа характерен для мака, белены, гвоздичных, фиалки и др.Сухие односемянные плоды обычно не вскрываются, к ним относятся орех, орешек, желудь, семянка, зерновка, крылатка.Орех — это односемянный плод с жестким деревянистым околоплодником, не сросшимся с семенем. Такие плоды у лещины. Мелкие орехи называют орешками, как у гречихи.Желудь отличается от ореха менее жестким околоплодником, который окружен у основания чашевидной плюской, как у дуба.Семянка — это односемянный плод с кожистым околоплодником, не прирастающим к семени, например у подсолнечника.Крылатка— плод, похожий на семянку по плотности околоплодника, но имеющий тонкий крыловидный вырост, способствующий распространению плода. Крылатки характерны для вяза, клена и ясеня.Зерновка — односемянный плод, околоплодник которого срастается с семенной кожурой, что характерно для злаков.Сочные плоды отличаются от сухих тем, что имеют хотя бы один слой околоплодника не кожистой или деревянистой консистенции.К сочным плодам относятся ягода, тыквина, яблоко, земляничина, костянка, померанец.В костянке наружный слой околоплодника тонкий и кожистый, средний — мясистый и сочный, а внутренний — деревянистый, образующий косточку (вишня, слива). Иногда костянки бывают сухими (миндаль, грецкий орех, кокосовая пальма). Костянки односемянны, тогда как многосемянные костянки относятся к сборным плодам.В ягодах, в отличие от костянок, не образуется косточек: многочисленные семена погружены в мясистые средний и внутренний слои околоплодника (крыжовник, смородина, виноград, баклажан).Тыквина — разновидность ягоды, имеет жесткий наружный слой околоплодника, мясистый средний и сочный внутренний (огурец, тыква, арбуз, дыня).Яблоко — тип плода, в образовании которого, помимо завязи, принимают участие цветоложе, а также основания чашелистиков, лепестков и нижние части тычинок. Плод имеет сочный и мясистый средний слой околоплодника, тогда как внутренний — твердый и кожистый (яблоня, груша, айва, рябина и др.)

Гипотезы происхождения цветка

Из попыток понять происхождение наиболее типичного для покрытосеменных растений обоеполого цветка с так или иначе устроенным околоцветником родились основные гипотезы происхождения покрытосеменных как таксона.

Фолиарная теория

Теория, исходящая из гипотезы Иоганна Вольфганга Гёте, в соответствии с которой цветок есть укороченный побег и его элементы, кроме цветоложа, имеют листовое происхождение.

Псевдантовая теория

Время: начало XX века.

Основатели: А. Энглер, Р. Веттштейн.

Теория основана на представлении о происхождении цветковых от эфедроподобных и гнетоподобных голосеменных предков. Была разработана оригинальная концепция происхождения цветка — идея о независимом возникновении частей цветка как органов «sui generis». Предполагалось, что первичными у покрытосеменных были раздельнополые опыляемые ветром цветки с небольшим и строго фиксированным числом частей, а дальнейшая их эволюция шла по линии от простого к сложному.

Стробилярная, или эвантовая теория

Время: конец XVIII века — начало XX века.

Основатели: И. В. Гёте, О. П. Декандоль (типологические построения), Н. Арбер и Дж. Паркин.

Согласно этой теории, наиболее близки к искомым предкам покрытосеменных мезозойские беннеттиты, а исходный тип цветка представляется сходным с тем, что наблюдается у многих современных многоплодниковых: обоеполый энтомофильный цветок с удлинённой осью, большим и неопределённым числом свободных частей. Дальнейшая эволюция цветка в пределах покрытосеменных имела редукционный характер.

Теломная теория

Время: с 30-х годов XX столетия.

Основатель: В. Циммерман.

Согласно этой теории, все органы высших растений происходят и независимо развиваются из теломов; высшие растения с настоящими корнями и побегами происходят от риниофитов, тело которых было представлено системой дихотомически ветвящихся простых цилиндрических осевых органов — теломов и мезомов. В ходе эволюции в результате перевершинивания, уплощения, срастания и редукции теломов возникли все органы покрытосеменных растений. Листья семенных растений возникли из уплощённых и сросшихся между собой систем теломов; стебли — благодаря боковому срастанию теломов; корни — из систем подземных теломов. Основные части цветка — тычинки и пестики — возникли из спороносных теломов и эволюционировали независимо от вегетативных листьев.

Корень

У растений различают три вида корней: главный, боковые и придаточные. Главный корень развивается из зародышевого корешка и отходит от основания стебля. Корни, которые отходят от главного корня и формируются за счет перицикла, называются боковыми. Они могут быть нескольких порядков. Придаточные корни отходят от стебля и листьев, на них также могут формироваться боковые корни. Совокупность всех корней одного растения называется корневой системой. Тип корневой системы определяется видами корней, входящими в ее состав. Известны два типа корневых систем: стержневая и мочковатая. Стержневая корневая система (система главного корня) представлена хорошо развитым главным корнем и отходящими от него боковыми корнями. У некоторых растений со стержневой корневой системой могут образовываться придаточные корни (картофель, томаты, капуста), если имеет место окучивание (подгребание почвы к нижней части стебля). Такой прием использует человек для улучшения минерального питания культурных растений и повышения их урожайности. Мочковатая корневая система (система придаточных корней) состоит из придаточных корней, от которых отходят боковые корни. Стержневая корневая система характерна для двудольных (крапива двудомная, одуванчик лекарственный, пастушья сумка), а мочковатая — для однодольных (ландыш майский, мятлик луговой, пшеница) растений. Исключение составляет подорожник, который имеет мочковатую корневую систему, хотя содержит две семядоли в зародыше и относится к двудольным.

При рассмотрении молодого корня в микроскоп на нем можно заметить отдельные участки: корневой чехлик, зону деления, зону растяжения и дифференциации, зону всасывания, зону проведения (см. рис. Внешнее строение). Корневой чехлик расположен на кончике корня и защищает верхушечную меристему в зоне деления от механических повреждений. Корневой чехлик — это признак корня, позволяющий отличить его от подземных побегов. Зона деления окружена корневым чехликом и состоит из клеток верхушечной меристемы, из которых образуются клетки всех тканей корня. Зона растяжения и дифференциации расположена над зоной деления. Ее еще называют зоной роста, поскольку в этой зоне клетки удлиняются и обеспечивают рост корня в длину. В конце этой зоны одинаковые клетки постепенно дифференцируются на клетки тканей. Зона всасывания (зона корневых волосков) находится над зоной роста, и в ней выделяются ткани. Покровная ткань представлена эпидермисом, клетки которого образуют корневые волоски. Эпидермис с корневыми волосками называется ризодермой. Корневые волоски осуществляют функцию всасывания воды и минеральных веществ из почвы. Зона проведения следует за зоной всасывания и обеспечивает продвижение поглощенных корнем воды и минеральных веществ в надземные части растения. В этой зоне отсутствуют корневые волоски, а у многолетних древесных растений эпидермис со временем заменяется перидермой. В зоне проведения образуются боковые корни за счет деления клеток боковой меристемы — перицикла.

Внутреннее строение корня можно рассмотреть на его поперечном разрезе в зоне всасывания (см. рис.). Снаружи корень покрыт ризодермой. Под ней находится кора, состоящая из паренхимы, по клеткам которой вода и минеральные вещества перемещаются от корневых волосков к центральному цилиндру корня. Центральный цилиндр состоит из проводящих тканей — ксилемы и флоэмы. Ксилема располагается в центре корня и образует радиальные лучи, которые чередуются с участками флоэмы. У двудольных и голосеменных растений между ксилемой и флоэмой закладывается камбий. Он обеспечивает рост корня в толщину. У всех остальных групп растений камбий не закладывается.

Примечания[править]

↑ Гл. ред. Ал. А. Федоров. / Под ред. А. Л. Тахтаджяна. Жизнь растений. В 6-ти т. Т. 5. Ч. 1. Цветковые растения. — М.: Просвещение, 1980. — 430 с.
↑ Паутов А. А. Размножение растений. — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2013. — 164 с.
под ред. А.К. Тимонина. Ботаника: в 4 т. Т. 4. Систематика высших растений. В 2 кн. Кн. 2.. — М.: Издательский центр «Академия», 2009. — 352 с.
↑ Фёдоров Ал. А., Артюшенко З. Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. Цветок.. — Л.: Наука, 1975. — 352 с.
Лотова Л. И. Морфология и анатомия высших растений. — М.: Эдиториал УРСС, 2001. — 528 с.
Т.И. Серебрякова, Н.С. Воронин, А.Г. Еленевский и другие. Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений:. — М.,: ИКЦ «Академкнига, 2006. — 543 с.
.

Формула и диаграмма цветка

Формула цветка описывается следующими обозначениями:

$P$ – простой околоцветник,
$K$ – чашечка,
$C$ – венчик,
$A$ – тычинка,
$G$ – пестик.

Количество данных элементов обозначают цифрами. Если невозможно сосчитать элемент ставят знак бесконечности. Если члены срослись обозначают скобкой, если элементы идут по кругу ставят знак плюс. Завязь обозначают чертой под или над цифрой, соответственно нижнюю черта внизу, верхнюю – вверху. Неправильный венчик стрелочка вверх, правильный – звездочкой. Однопольный цветок мужского типа, т.е тычиночный обозначается — , женский пестичный — двуполый эти два знака объединяются.

Гол, как сокол

Иногда околоцветник у цветков может отсутствовать. Например, у ясеня, тополя, такие цветки, опыляемые ветром. Что и не удивительно. Наличие чашечки или лепестков только бы мешали ветру переносить пыльцу. Ведь и цветут деревья ранней весной, еще до раскрытия листьев. Мы могли это увидеть воочию, наблюдая за срезанными ветками.

Если вы еще не делали таких экспериментов, то нужно поторопиться и сходить на зимнюю экскурсию за урожаем веточек. Все ссылки на цикл статей блога о веточках представлен ЗДЕСЬ — http://biomagic27.blogspot.com/2015/12/blog-post_22.htmlУ ивы, опыляемой насекомыми, тоже нет околоцветника.

Цветки без околоцветника называют АХЛАМИДНЫЕ. Хламидой в Древней Греции называли шерстяной плащ. Приставка «А»- обозначает отрицание, отсутствие. Вот у выходит, что ахламидные цветки без одёжки красуются, за что их называют еще и голыми. Иногда ахломидными бывают только женские цветки, в то время как у мужских, околоцветник имеется. Например, у березы.

АХЛАМИДНЫЙ ЦВЕТОК(Астраханцева О.А.) Ни венчика, ни чашечки,Ни платья, ни рубашечки.Гол как сокол такой цветок,Открыт ветрам его бочок.

Виды двойных околоцветников

Двойные околоцветники могут быть различных видов, в зависимости от формы, цвета и образования околоцветника. Ниже приведены некоторые из наиболее популярных видов двойных околоцветников:

Полудвойные околоцветники: это околоцветники, имеющие некоторое количество дополнительных лепестков в центре цветка. Они создают эффект частичной двойности и выглядят очень изысканно. Примером полудвойных околоцветников является маргаритка.
Полностью двойные околоцветники: это околоцветники, у которых все лепестки заменены дополнительными лепестками. Они имеют более плотную и полную форму цветка. Примером полностью двойных околоцветников является пион.
Симметричные околоцветники: это околоцветники, у которых дополнительные лепестки равномерно распределены по всему цветку. Они создают впечатление равномерной двойности. Примером симметричных околоцветников является роза.
Несимметричные околоцветники: это околоцветники, у которых дополнительные лепестки расположены неравномерно или образуют необычные формы. Они создают необычные и уникальные внешние эффекты. Примером несимметричных околоцветников является буддлея.

Вышеперечисленные виды околоцветников представляют лишь малую часть многообразия двойных околоцветников. Каждый вид имеет свои особенности и привлекательность, их выбор зависит от вкуса и предпочтений каждого садовода или цветовода.

Двойной околоцветник: причины возникновения и особенности

Двойной околоцветник — особая аномалия в цветении растений, при которой цветки имеют двойное количество лепестков, вместо обычного одного слоя. Это явление, характерное, главным образом, для роз. Причины возникновения двойного околоцветника могут быть разными.

1. Генетические изменения

Одной из основных причин возникновения двойного околоцветника являются генетические изменения. При мутации определенного гена, контролирующего формирование лепестков, может происходить удвоение количества лепестков, что приводит к образованию двойного околоцветника. Генетические изменения могут быть естественными или быть результатом мутагенных воздействий.

2. Внешние условия

Внешние условия также могут влиять на формирование двойного околоцветника. Например, воздействие низких температур или стрессовых факторов может вызвать изменения в развитии цветка и привести к его удвоению. Также известно, что некоторые химические вещества, применяемые для обработки растений, могут вызвать аномалии в цветении, включая образование двойного околоцветника.

3. Роль человека

Человеческое вмешательство также может быть причиной появления двойного околоцветника. Селекционеры могут специально выделять и сохранять растения с двойным околоцветником, что приводит к дальнейшему распространению этой аномалии. Также человек может использовать различные методы, включая генетическую инженерию, для создания растений с двойным околоцветником.

Особенности двойного околоцветника

Двойной околоцветник обладает рядом особенностей, которые выделяют его среди обычных цветков. Главная отличительная особенность — наличие двойного количества лепестков, которые могут быть одинаковой или разной формы и цвета. Это придает двойному околоцветнику эффектность и красоту, что делает его популярным у цветоводов и любителей цветов.

Также стоит отметить, что двойной околоцветник может иметь более пышную и объемную структуру, чем обычный цветок. Это связано с увеличенным количеством лепестков и повышенной плотностью их расположения.

Несмотря на свою красоту, двойные околоцветники могут иметь некоторые проблемы. Например, из-за увеличенного количества лепестков, цветок может стать более уязвимым к погодным условиям, таким как дождь или сильный ветер. Также у двойного околоцветника может быть ограничен доступ насекомых для опыления, что может влиять на его полное семянозрение.

В целом, двойной околоцветник представляет собой интересную аномалию в цветении растений. Его появление может быть обусловлено как генетическими изменениями, так и воздействием внешних условий или человеческого вмешательства. Несмотря на свои особенности и возможные проблемы, двойной околоцветник остается популярным среди любителей цветов и является объектом внимания для селекционеров.

Околоцветник двойной: описание и особенности

Околоцветник двойной (лат. Tagetes erecta) – это однолетнее растение семейства Астровые, которое широко используется в ландшафтном дизайне и как декоративное растение. Он получил свое название благодаря своим двойным цветкам, которые имеют более яркий и насыщенный цвет, чем у простого околоцветника.

Интересный факт: околоцветник двойной был выведен в Мексике в XVI веке, а затем был привезен в Европу испанскими колонизаторами.

Околоцветник двойной имеет прямостоячие стебли, которые достигают высоты до 70 см. Листья растения имеют ярко-зеленый цвет и имеют форму пера. Цветки околоцветника двойного имеют диаметр от 5 до 10 см и могут быть различных оттенков: от белого до ярко-оранжевого. Они имеют густую структуру и выглядят очень эффектно на фоне зеленых листьев.

Околоцветник двойной является растением, которое предпочитает солнечные места и хорошо растет на плодородных почвах. Он также устойчив к засухе и не требует особого ухода. Однако, для достижения наилучших результатов, рекомендуется регулярно поливать растение и удалять увядшие цветы.

Околоцветник двойной также имеет медицинские свойства. Его экстракт используется в косметической и фармацевтической промышленности для производства кремов и лекарственных препаратов. Он содержит каротиноиды, которые являются мощными антиоксидантами и помогают защищать кожу от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей.

Наименование	Значение
Семейство	Астровые
Высота	до 70 см
Диаметр цветка	от 5 до 10 см
Цвет	от белого до ярко-оранжевого
Медицинские свойства	используется в косметической и фармацевтической промышленности для производства кремов и лекарственных препаратов

Околоцветник двойной – это красивое и устойчивое растение, которое может использоваться в ландшафтном дизайне и имеет медицинские свойства

Его двойные цветки являются настоящим украшением сада и привлекают внимание своей красотой и насыщенностью цвета

Опыление[править]

Опыление — перенос пыльцы из пыльников тычинок на рыльце пестика. Различают два вида опыления: автогамия (самоопыление) — пыльца попадает на рыльце того же цветка и аллогамия (перекрёстное опыление) — перенос пыльцы между цветками разных особей. Автогамия характерна для обоеполых цветков (лобелия, пшеница).

Перекрёстное опыление осуществляется биотическими способами: энтомофилия — опыление насекомыми (пчёлами, осами, бабочками и другими); орнитофилия — опыление птицами (колибри, попугаи лори и другие), хироптерофилия — опыление летучими мышами и т. д.

Абиотическое перекрёстное опыление. Анемофилия — опыление ветром. Особая форма адаптации к неблагоприятным условиям. В средних и особенно высоких широтах ветер является весьма важным, а иногда даже более надёжным агентом опыления, нежели насекомые. Встречается у древесных и травянистых растений (берёза, ива, подорожник, крапива). Гидрофилия — опыление с помощью воды. Характерна для гидрофитов (водных) растений (рдест, элодея).

Распределение полов в цветке

Обоеполые цветки, содержат тычинки и пестики, характерны для большинства растений. Различают цветки мужские — тычиночные и женские — пестичные. Растения с раздельнополыми цветками на одном и том же экземпляре — однодомные (кукуруза, осока, берёза). Растения, у которых женские и мужские цветки расположены на разных экземплярах — двудомные (крапива двудомная, облепиха).