Двудомность — основной способ растений не допустить самоопыления; женские и мужские цветки находятся на разных особях («в двух домах»). Этот способ эффективен, но половина популяции (мужская) в этом случае не даёт семян. К двудомным растениям относятся: ива, лавр, лимонник, облепиха, омела, осина, спаржа, тополь, конопля, фисташка, гинкго.
Однодомность — женские и мужские цветки находятся на одной особи («в одном доме»). Чаще встречается у ветроопыляемых растений. Однодомность устраняет автогамию (опыление рыльца пыльцой того же цветка), но не предохраняет от гейтоногамии (опыления рыльца пыльцой других цветов той же особи). К однодомным растениям относятся: арбуз, берёза, бук, грецкий орех, дуб, кукуруза, лещина, огурец, ольха, тыква, хлебное дерево.
Другие типы распределения полов:
- андромоноэция — мужские и обоеполые цветки находятся на одной и той же особи
- гиномоноэция — женские и обоеполые цветки находятся на одной и той же особи
- андродиэция — мужские и обоеполые цветки находятся на разных особях
- гинодиэция — женские и обоеполые цветки находятся на разных особях
- триэция, или трёхдомность — обоеполые, женские и мужские цветки находятся на разных особях.
Примерно у 75 % видов цветковых растений цветки обоеполы (гермафродитны) и лишь около 25 % видов цветковых растений имеют раздельнополые цветки.
Отдельные особи некоторых двудомных растений, например конопли, при определенных стрессовых условиях могут произвести цветки обоих полов, то есть стать однодомными.
Формула и диаграмма цветка
Формула цветка представляет условное обозначение его строения с помощью букв латинского алфавита, символов и цифр.
При составлении формулы употребляют следующие обозначения:
Р – околоцветник (perianthium);
Ca (или К) – чашечка (calyx);
Co (или С) – венчик (corolla),
A – андроцей (androeceum),
G – гинецей (gynoeceum).
Знак *, помещаемый перед формулой, указывает на актиноморфность цветка; знак – на зигоморфность. Тычиночный цветок обозначается знаком; пестичный – обоеполый совмещенным знаком. Знак «+» указывает на расположение частей цветка в двух или нескольких кругах, либо на то, что части, разделенные этим знаком, противостоят друг другу. Скобки означают срастание частей цветка.
Цифра рядом с символом указывает на количество частей (членов) данного типа в цветке. Черта под цифрой, обозначающей число плодолистиков в гинецее, например 3, свидетельствует о том, что завязь верхняя; черта над цифрой – завязь нижняя; черта от цифры – полунижняя завязь. Большое и неопределенное число членов обозначают знаком.
Например, формула цветка тюльпана *Р3+3 А3+3 G (3) показывает, что он актиноморфен, имеет простой шестичленный околоцветник, свободные доли которого расположены по три в два круга; андроцей также шестичленный, из двух кругов тычинок, а гинецей ценокарпный из трех сросшихся плодолистиков (сложный пестик), образующих верхнюю завязь.
Формула цветка одуванчика ↓ Ca0 Co(5) A(5) G(2) свидетельствует, что его цветки зигоморфные, обоеполые, имеют двойной околоцветник, в котором чашечка редуцирована, венчик состоит из пяти сросшихся лепестков, андроцей – из пяти слипшихся пыльниками тычинок, а гинецей – из двух сросшихся плодолистиков, образующих нижнюю завязь. Для формулы цветка одуванчика допустима и более рациональная запись G (1).
Рис. 30. Диаграмма цветка. 1 – ось побега, 2 – прицветник, 3 – чашелистик, 4 – лепесток, 5 – тычинка, 6 – карпеллы, 7 – лист
Диаграмма цветка представляет условную схематическую проекцию частей цветка на горизонтальную плоскость (рис. 30).
Соцветия. Классификации
Соцветие - часть побега или систему видоизмененных побегов, несущих цветки. Биологический смысл соцветий – в возрастающей вероятности опыления цветков. Насекомое за единицу времени посетит гораздо больше цветков, если они собраны в соцветия. Кроме того, цветки, собранные в соцветия, более заметны среди зелени листьев, нежели одиночные цветки. Многие соцветия легко раскачиваются под влиянием движения воздуха, способствуя тем самым рассеиванию пыльцы.
Любое соцветие имеет главную ось и боковые оси, которые могут быть разветвлены в различной степени или не ветвятся (рис. 31).Оси соцветия делятся на узлы и междоузлия. На узлах осей соцветия располагаются листья и прицветники - видоизмененные листья.
Рис. 31. Строение соцветия: 1 – главная ось, 2 – боковая ось, 3 – узлы, 4 – междоузлия, 5 – прицветники, 6 – цветоножки, 7 – цветки
Соцветия, у которых боковые оси ветвятся, называются сложными. У простых соцветий боковые оси не разветвлены и являются цветоножками. Простые соцветия возникали в процессе эволюции из сложных, что связано с редукцией их боковых осей. У обоеполых растений соцветия несут обоеполые цветки, но у однодомных и двудомных соцветия могут быть также тычиночными, пестичными и полигамными. В последнем случае встречаются одновременно тычиночные, пестичные и обоеполые цветки.
Классификация соцветий
- ботриоидные (ботрические, или рацемозные) – моноподиальное ветвление;
- цимоидные (цимозные) – симподиальное ветвление.
1) Ботриоидныесоцветия (рис. 32)
- кисть (цветки сидят на цветоножках, равномерно распределенных вдоль оси) (представители семейства крестоцветных).
- колос – производное кисти, у которой имеются сидячие цветки (ятрышник (Orchis);
- сережка (тополь Populus, ива Salix);
- початок с утолщенной осью соцветия;
Существует ряд соцветий с укороченной осью - зонтик, головка и корзинка.
- зонтик – соцветие, производное от кисти, у которого все цветоножки и прицветники расположены на верхушке укороченной оси соцветия (примула (Primula), женьшень (Раnах). - головка представляет собой видоизмененный зонтик, у которого редуцированы цветоножки, а укороченная ось соцветия разрастается;
- корзинка – это головка, окруженная оберткой, то есть сближенными верхушечными листьями (семейство сложноцветных).
- метелка - разветвленное соцветие с постепенным уменьшением степени разветвленности боковых осей от основания к верхушке;
- сложный щиток (видоизмененная метелка с укороченными междоузлиями главной оси и сильно развитыми междоузлиями боковых осей).
- антела – соцветие, у которого междоузлия боковых осей сильно удлиняются и цветок оказывается на дне воронки, образованной боковыми ответвлениями.
- сложная кисть - соцветие, у которого ботриоидные соцветия являются простыми кистями.
- двойные и тройные сложные кисти (производные от сложной кисти - сложный колос, у которого сидячие цветки располагаются на боковых осях и соцветия представляют собой простые колосья);
- двойной и тройной сложный колос (большинство злаков и многие осоковые);
- сложный зонтик (представители семейства зонтичных), который имеет боковые оси двух порядков – первого и второго.
Кроме перечисленных соцветий, существует ряд типов, у которых особенности ветвления главной оси отличаются oт особенности ветвления парциальных соцветий – их называют агрегатными (метелка зонтиков – аралия маньчжурская Aralia mandshurica, метелка корзинок, кисть корзинок (череда пониклая Bidens cernua), колос корзинок (сушеница лесная Gnaphalium sylvaticum) (рис. 32).
Рис. 32. Типы ботриоидных соцветий. А – простые ботриоидные: 1 – кисть, 2 – колос, 3 – початок, 4 – простои зонтик, 5 – головка, 6 – корзинка, 7 – щиток (4. 5, 6 – с укороченной главной осью, прочие – с удлиненной); Б – сложные ботриоидные.
Метелка и ее производные:1 – метелка, 2 – сложный щиток, 3 – антела; В – сложные ботриоидные. Сложная кисть и ее производные: 1– тройная кисть, 2 – двойная кисть, 3 – двойной колос, 4 – двойной зонтик
Рис. 33. Агрегатные соцветия: 1 – метелка зонтиков, 2 – метелка корзинок, 3 – щиток корзинок, 4 – кисть корзинок, 5 – колос корзинок
1) Цимоидные (цимозные) соцветия: цимоиды и тирсы.
Рис. 34. Цимоидные соцветия. А – цимоиды: 1-3– монохазии: 1 – элементарный монохазий, 2– извилина, 3 – завиток, 4 – двойной завиток, 5-6– дихазии: 5 – дихазий, 6 – тройной дихазий, 7-8 – плейохазии: 7 – плейохазий, 8 – двойной плейохазий; Б – тирс
1) Цимоиды – это упрощенные тирсы с симподиальным ветвлением. Различают три типа цимоидов: монохазии, дихазии и плейохазии.
- монохазии - под цветком, завершающим главную ось, развивается только одно соцветие или единственный цветок (извилина, завиток и клубок) (лютиковые, бурачниковые).
- дихазии - от главной оси, под завершающим ее цветком, отходят два парциальных соцветия, а в простейших случаях – два цветка.
Возможны простые, двойные, тройные дихазии. Дихазий встречается у ряда гвоздичных, например видов рода звездчатка (Stellaria).
- плейохазии - под цветком, завершающим главную ось, развиваются три или более парциальных соцветия (или цветка). Принципиально возможны двойные, тройные и более сложные плейохазии.
2) Тирсы устроены сложнее цимоидов. Это разветвленные соцветия, у которых степень разветвления уменьшается от основания к верхушке.
Главная ось тирса нарастает моноподиально, но парциальными соцветиями того или иного порядка являются цимоиды. Например, тирс – соцветие конского каштана (Aesculus hippocastanum), другой пример тирса – соцветие коровяка (Verbascum) из семейства норичниковых. Тирсы различных типов представляют собой соцветия всех губоцветных. Соцветие березы – сережковидный тирс.
|