Цветки возникли в растительном мире в процессе его эволюции. Они служат растениям для размножения. После оплодотворения из цветка образуется плод, в котором находится одно или много семян.
Обычно в цветке есть околоцветник, тычинки и пестики. Околоцветник состоит из чашечки и венчика. Внутри цветка расположены тычинки - нити с пыльниками - и один или несколько пестиков. В пыльниках находится пыльца. Пестик состоит из завязи, столбика и рыльца.
У разных видов растений число лепестков, тычинок и пестиков различно, но у растений одного вида количество лепестков, тычинок и пестиков всегда одинаково. Например, в желтых цветках лютика 5 чашелистиков, 5 лепестков, а тычинок и пестиков много. У растений семейства крестоцветных, к которым относятся капуста, редис, левкой, в цветке 4 чашелистика, 4 лепестка, 4 длинные тычинки и 2 короткие, пестик - один, состоящий из двух сросшихся плодолистиков.
Чтобы в цветке произошло оплодотворение, пыльца должна попасть на рыльце пестика. У разных растений это происходит тремя различными путями: с помощью опыления ветром, самоопылением и опылением насекомыми.
Некоторые тропические растения опыляются птицами (колибри, нектарницами). Небольшое количество растений опыляется с помощью воды (роголистник, валлиснерия).
У растений, опыляемых с помощью ветра, цветки невзрачные, лишенные яркой окраски. Такие цветки - у большого семейства злаков, к которому относятся рожь, пшеница, кукуруза, просо. В цветках этих растений образуется громадное количество пыльцы, но лишь очень незначительная часть ее попадает на пестики. Основная масса пыльцы падает на землю, на листья и на другие растения. Весной, когда цветут тополь и сосна, влажная поверхность почвы местами покрывается сплошным желтым налетом пыльцы.
У большинства цветковых растений цветки обоеполые, то есть в каждом цветке есть и пестики и тычинки. У некоторых растений, опыляемых с помощью ветра, цветки однополые: в «мужских» цветках образуются только тычинки, в «женских» - только пестики.
Если и пестичные и тычиночные цветки сидят на одном и том же растении, оно называется «однодомным». Такова, например, кукуруза. Если же на одном экземпляре растения расцветают только тычиночные, а на другом - только пестичные цветки, такое растение называют «двудомным». Так цветет конопля, дающая «матерку» - женские растения, и «посконь» - мужские растения.
Для лучших результатов оплодотворения нужно перекрестное опыление, то есть такое опыление, когда пыльца с одного растения попадает на рыльце цветка другого растения того же вида. Поэтому в обоеполом цветке тычинки и пестики созревают не одновременно. Не одновременно созревают тычинки и на разных растениях, время созревания пестиков на разных экземплярах растения также различно. Таким образом, пыльца одного экземпляра растения может опылить только пестик другого экземпляра.
Но в природе встречаются и такие растения, у которых происходит самоопыление. Их цветки не открываются. К таким растениям относятся пшеница и томаты. Существуют растения, у которых одновременно образуются и обычные, перекрестноопыляющиеся цветки, и невзрачные самоопыляющиеся. Так цветут, например, некоторые виды лесных фиалок.
У растений, опыляемых насекомыми, характерная, яркая окраска лепестков или нежный, пьянящий аромат. Особенно хорошо пахнут цветки, опыляемые ночными насекомыми: ночная красавица, душистый табак и др. Роль насекомых в опылении растений открыл еще в конце XVIII в. замечательный русский ученый-агроном А. Т. Болотов. Позже это явление подробно изучил Чарлз Дарвин.
Насекомое, заползая внутрь цветка, проникает своим хоботком в нектарник - в особое вместилище сладкого сока - нектара. Одни насекомые, например пчелы, собирают нектар в запас, другие тут же питаются им. Попутно насекомые вымазываются золотисто-желтой пыльцой. Перелетая с цветка на цветок, они переносят пыльцу на рыльца пестиков и, таким образом, способствуют опылению. Эти «почтальоны» надежнее ветра, и потому растения, опыляемые насекомыми, образуют значительно меньше пыльцы, чем растения, опыляемые ветром. Многие растения опыляются только определенными видами насекомых.
Оплодотворение заключается в том, что пыльца, попавшая на рыльце пестика, прорастает трубкой в завязь и достигает заключенного в завязи семязачатка. В пыльцевой трубке находятся две мужские половые клетки (спермин). Они сливаются с женскими половыми клетками зародышевого мешка. В результате оплодотворения из семязачатков образуется семя, а из всей завязи - плод. Он будет односемянным, если в завязи находился только один семязачаток, или многосемянным - если там их было несколько.
Изучая жизнь растения, человек не только приобретает способность видеть и понимать биологические явления, у человека вырабатывается умение сознательно влиять на растение, подчинять его своей разумной воле. Зная, например, что именно поглощает растение из почвы, человек правильно удобряет ее и поливает посевы. Узнавая, как развивается растение, человек вводит новые культуры, создает новые растения и сорта.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Покрытосеменные или цветковые растения – это наиболее прогрессивная группа растений. К цветковым растениям причисляют практически 250.000 видов, которые обитают по всей планете.
Цветковые растения возникли в результате труппы вымерших водорослей, которая дала начало и семенным папоротникам. Первые представители обнаружены ещё в ранних меловых отложениях.
Научные факты просто поражают : травянистый многолетник ряска, представляет собой самое маленькое цветковое растение, а к разряду крупнейших покрытосеменных представителей, относятся деревья, отдельные особи которых могут вырастать в высоту больше 95-ти метров.
Почему эту группу называют цветковыми? Все благодаря развитию у них особенного органа размножения – цветка и замкнутого хранилища у семяпочки. Для примера, это могут быть садовые или полевые цветы, имеющие ярко выраженную окраску, несказанно приятный аромат и другие характерные признаки. Цветы некоторых представителей с виду похожи на обычную траву и не имеют красивого внешнего вида, а цветки отдельных деревьев вообще по виду не напоминают цветы.
Покрытосеменными их назвали благодаря защитным особенностям семечка растения . Оно прорастает внутри плода, и на свет появляется после того, как пробьет его скорлупу, выполняющую роль защитного панциря. Вот почему цветковые растения называют также покрытосеменными. Если семена заключены в чешуйках, то это голосеменные растения.
Разнообразие цветов просто ни счесть, несмотря на схожесть строения. Места, где растут цветковые растения, удивят даже самых изысканных цветоводов. Они могут поселиться как на заснеженных пустынях Арктики, так и в тропических лесах Южной Америки. Их можно встретить в воде (элодея, кувшинки), песчаных пустынях (саксаул, верблюжья колючка) и даже в степи, которую может покрывать прекрасный .
Можно сказать, что строение цветковых растений одинаковое – об этом говорят научные факты. Все без исключения элементы цветка выполняют различные роли. Внешние элементы — это чашелистики, защищающие данный орган, когда он представляет собой еще только почку. Органами, влияющими на эстетический вид – являются лепестки. Как правило, у них присутствует особый запах, призванный привлекать различных насекомых.
Пыльца цветковых растений формируется в тычинках. Пыльца (мужские половые клетки) «кочует» с одного цветка на другой. В завязи пестика, в семязачатке формируется женская половая клетка. Ее еще называют яйцеклеткой. Яйцеклетка сама по себе не может родить новый цветок до момента соединения с пыльцой – это тоже старинные научные факты. Большинство покрытосеменных содержат в себе как тычинки, так и завязи. Однако, есть и такие, какие имеют отдельные цветки мужского и женского пола (ивы, дубы и т.д.)
Листья призваны доставлять растению пищу, методом синтеза питательных веществ из воды и углекислого газа, используя при этом энергию солнца. Вот почему данный процесс называют фотосинтезом. Стебель по своей сути выполняет роль опоры. У них есть специальные трубки, с помощью которых обеспечивается движение воды от корня к листве, а уже от листьев пища подается в другие органы покрытосеменных растений. Корни нужны для того, чтобы всасывать воду из почвы и удерживать цветок на одном месте. Стержневой корень считается самым главным. Он формируется глубоко в грунте. Другие же, более мелкие и многочисленные корешки располагаются сразу под поверхностью земли.
Процесс опыления и оплодотворение у цветковых растений
Размножение цветковых растений – почему и как это происходит? Чтобы завязь могла образовать семена, необходимо, чтобы пыльца соединилась с яйцеклеткой. Оплодотворение — это как раз и есть этот процесс. Перед оплодотворением происходит опыление. Практически это обстоит следующим образом: пыльца одного растения попадает на яйцеклетку аналогичного цветка.
Распространение пыльцы происходит с помощью ветра или благодаря животным и насекомым (вроде пчел и стрекоз). Цветки сами по себе интересные, яркие и привлекательные, а также они заманивают насекомых своим характерным запахом. В цветке формируется сладкая жидкость, которую называют нектаром. Она накапливается в маленьких впадинках, которые расположены у оснований лепестков. Когда насекомые обнаруживают и начинают собирать нектар, на их телах оседает пыльца. Таким образом, эти насекомые переносят пыльцу на рядом растущие цветковые растения.
Цветковые растения, которые опыляются ветром (ветроопыляемые), как правило, обитают там, где обеспечивается хорошее движение воздушных масс . Эти факты подразумевают, что пыльца таких цветов очень легкая и совсем мелкая. Вот почему ее способно подхватить самое маленькое дуновение ветерка. Пыльца в подобных цветках содержится в очень большом количестве, поскольку шанс того, что каждое отдельное зернышко осядет на другом цветке, очень низкий. У этих растений имеются такие интересные органы, как рыльца. Вот они и ловят пыльцу, действуя по принципу сети-ловушки и таким образом размножаются.
Сразу после того, как пыльца была перенесена с цветка на следующий цветок, из зернышка начинает расти мизерная трубочка в пестик. Когда трубочка доходит до завязи, происходит оплодотворение – процесс слияния мужской и женской половых клеток (спермия с яйцеклеткой). Это и есть главные особенности оплодотворения. Оплодотворенная яйцеклетка начинает формировать семя. Вместе с этим завязь начинает разрастаться и образовывать плод. Именно так характеризуется процесс оплодотворения у цветковых растений.
Важно! Говоря за размножение цветковых растений, не лишним будет упомянуть про микроспорогенез
Это процесс формирования пыльцевых зерен (микроспор) в гнездах пыльника. Микроспоры образуются от материнских клеток, содержащих диплоидный набор хромосом. Результатом деления материнских клеток, является появление четырех микроспор, оперативно начинающих самостоятельную жизнь.
Классификация покрытосеменных
Покрытосеменные представители флоры разделяются на однодольные и двудольные. Главным и характерным отличием этих классов является строение семени, которое разделяется на доли. Именно оно и определило название классов. Основные их отличия приведены в таблице.
| КРИТЕРИЙ | ОДНОДОЛЬНЫЕ | ДВУДОЛЬНЫЕ |
|---|---|---|
| Корневая система | Мочковатая, основной корень отмирает на ранней стадии развития | Стержневая, основной корень прекрасно эволюционирует |
| Стебель | Травянистый, имеет слабую систему ветвления. Не поддается вторичному утолщению | Травянистый, возможно вторичное утолщение. Предрасположен к ветвлению |
| Листья | Простые, имеют цельные края, зачастую с влагалищем. Листья расположены в два ряда. Характерно дуговое и параллельное жилкование | Простые или сложные, цельные края рассечены в «зубчатой» форме. Пальчатое и сетчатое жилкование, листья расположены поочередно |
| Цветок | Трехчленный, иногда двух или четырехчленный | Пяти-, реже четырехчленный |
| Опыление | За счет ветров | Благодаря насекомым |
Жизнедеятельность покрытосеменных растений
Растение продолжает расти до того момента, пока у них не появится возможность размножения. Цветковые растения, которые отмирают каждый год, называются однолетними. Эти факты подтверждены тем, что им дано цвести всего один раз в жизни. Их семена зимуют, чтобы прорасти в следующем сезоне, и продолжить свою жизнедеятельность в новом лике.
Один раз цветут и двулетние цветковые растения, но развиваются они на протяжении двух лет. В первый год жизни развивается листва и стебель, а в корнях накапливается достаточное количество питательных веществ. После этого побеги умирают, а корни остаются зимовать. На следующий год семенные растения, за счет накопленных веществ начинают пускать побеги. Они-то уже начинают цвести и давать плоды, после чего уже отмирают. Много лет подряд могут цвести только многолетние покрытосеменные растения. У них в корнях ежегодно накапливается запас питательных компонентов, благодаря чему они растут, развиваются и плодоносят в следующем сезоне.
Половое размножение покрытосеменных растений связано с цветком. В цветке, органе размножения, происходит созревание мужских и женских половых клеток (гамет), и их последующее слияние с образованием первой клетки дочернего организма.
Отличие полового размножения от вегетативного
Половое и вегетативное - два вида размножения покрытосеменных. При вегетативном размножении новые организмы возникают за счёт регенерации вегетативных органов (лист, корень, побег).
Цветок не относится к вегетативным, а является репродуктивным (лат. - reproductio – воспроизведение) органом. В нём при слиянии гамет образуется зигота, из которой впоследствии развивается зародыш нового растения.
Гаметы
Гаметы имеют существенное отличие от всех других клеток. Число хромосом в ядрах гамет в два раза меньше, чем в остальных клетках. Такой набор хромосом называется гаплоидным. Набор хромосом обычных клеток тела называется диплоидным.
Хромосомы содержат наследственную информацию о признаках организма. Дочерний организм имеет половину хромосом от мужской гаметы и столько же от женской.
Тычинки и пестики
На тычинках развивается пыльца. Пыльца содержит генеративную клетку, которая, делясь, образует две мужские гаметы, называемые спермиями.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
Женская гамета, или яйцеклетка, вместе с сопутствующими ей клетками находится внутри завязи пестика, в полости зародышевого мешка.
Рис. 1. Зародышевый мешок.
Опыление
Опыление - это процесс переноса пыльцы на рыльце пестика, который осуществляется с помощью ветра, воды, насекомых и некоторых других животных. Человек может и сам, целенаправленно, вручную производить опыление растений.
Пыльца на пестик может попадать с других цветков, а может с тычинок этого же цветка.
С помощью ручного опыления можно повышать урожайность и выводить множество новых сортов растений.
Рис. 2. Ручное опыление.
Двойное оплодотворение
После опыления спермии продвигаются в зародышевый мешок. Это происходит с помощью пыльцевой трубки, которая является неполовой клеткой пыльцы. Пыльцевая трубка быстро растёт (35 мм/час) в направлении яйцеклетки, и с ней продвигаются спермии.
Спермии бывают различной формы и не имеют жгутиков. Когда пыльцевая трубка достигает яйцеклетки, один спермий соединяется с ней, а другой с центральной клеткой зародышевого мешка.
В итоге, при двойном оплодотворении у покрытосеменных растений происходит образование следующих клеток:
- первый спермий + яйцеклетка = зигота;
- второй спермий + центральная клетка = эндосперм.
Зигота впоследствии делится и превращается в зародыш. Эндосперм служит для зародыша источником питательных веществ. Вместе, зародыш и эндосперм, образуют семя.
Рис. 3. Схема двойного оплодотворения.
Зародыш
Зародыш покрытосеменных растений - это зачаточный дочерний организм, который находится в семени в состоянии покоя, пока семя не начало прорастать. Набор хромосом у зародыша, как и у зиготы, диплоидный.
Семя с зародышем созревает, в эндосперме накапливаются питательные вещества. Завязь пестика разрастается и превращается в плод.4.2 . Всего получено оценок: 271.
Суть его заключается в следующем. После опыления растения фертильная (активная) пыльца попадает на рыльце пестика и удерживается там, благодаря вязкой среде и специальным липкими компонентам. Затем погрязшая клетка начинает прорастать внутрь столбика, формируя пыльцевую трубку. Именно по ней до завязи добираются два спермия с гаплоидным набором хромосом. Попав внутрь семязачатка, один из них сливается с яйцеклеткой, полностью сформировавшейся и готовой к этому процессу. Так появляется зигота - диплоидная и в дальнейшем дающая начало семени.
Второй спермий внутри семязачатка сливается с диплоидной клеткой, находящейся в центре. В результате образуется эндосперм. Следующие процессы завершают репродуктивные функции:
- из интегументов семязачатка образуется семенная кожура;
- стенки основания пестика образуют околоплодник;
- семязачаток формирует все семя в целом.
Итогом является развитие семян внутри плода.
Способы опыления
Существует несколько основных вариантов, благодаря которым пыльца попадает на рыльце пестика. Итак, рассмотрим способы опыления покрытосеменных растений:
- Самоопыление - без участия посторонних особей.
- При помощи ветра.
- Благодаря насекомым, животным, птицам.
- С помощью воды.
- Искусственное опыление - при помощи людей.
Вегетативное размножение
Размножение цветов осуществляется также вегетативно, то есть без участия половых процессов. Способы эти очень разнообразны. Суть заключается в использовании различных частей побега (корня, листьев, стебля). Некоторые самые распространенные варианты:
- отводками;
- усами;
- прививкой;
- корнями;
- листом и черешком.
Большая часть данных методов используется людьми при разведении овощных и плодово-ягодных культур.
Семена покрытосеменных растений
У разных растений - разные данной структуры схоже, а вот форма, состав, цвет могут меняться. Кроме того, растения могут быть одно- и многолетними. Однолетние размножаются только семенами, которые созревают, как правило, к концу лета. Таким образом, новое поколение появится только в следующем вегетационном периоде. Семена однолетних цветов часто используются людьми для получения разного рода декоративных растений. К последним можно отнести астры, эшшольцию, бархатцы, бегонии, дурман, календулу, левкои, космею, миралибис и многие другие.
Плоды цветковых
Цветок и плод - важнейшие части покрытосеменных. Именно они позволяют этим растениям существовать в разных условиях, быть широко приспособленными и многочисленными.
Плоды растений отличаются большим видовым разнообразием, их рассмотрение, классификация и значение изучается ботаниками всего мира, наука о них носит название карпологии. Самыми распространенными являются ягоды, костянки, яблоко, тыквина, гранатина, стручок, боб, зерновка, листовка, крылатка, гесперидий и другие.
Органом полового размножения покрытосеменных растений является цветок. Цветок — видоизмененный, укороченный, неразветвленный побег, предназначенный для образования спор и гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода.
У цветка различают цветоножку, цветоложе, околоцветник, тычинки и пестики. У некоторых цветков отдельные части могут отсутствовать.
Цветки большинства видов растений имеют и тычинки, и пестики. Такие цветки называют обоеполыми (вишня, горох). Цветки, которые имеют только пестики, называют пестичными (женскими). Цветки, которые имеют только тычинки, называют тычиночными (мужскими). В зависимости от распределения однополых цветков на растениях различают: однодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах располагаются и женские, и мужские цветки (огурец, кукуруза, дуб); двудомные растения — растения, у которых на одних экземплярах располагаются женские, а на других — мужские цветки (крапива двудомная, конопля, облепиха); многодомные растения — растения, у которых на одних и тех же экземплярах встречаются как обоеполые, так и однополые цветки в различных количественных соотношениях (гречиха, некоторые виды ясеня, клена).
Цветоножка — междоузлие под цветком. Цветки, лишенные цветоножки, называются сидячими (цветки в соцветии корзинка у подсолнечника, астры, одуванчика).
Цветоложе — укороченная стеблевая часть цветка. На ней располагаются все остальные части цветка.
Околоцветник — стерильная часть цветка, его покров. Околоцветник может быть простым (не дифференцированным на чашечку и венчик, образованным совокупностью однородных листочков, имеющих одинаковые размеры и окраску) и двойным (дифференцированным на чашечку и венчик, отличающиеся друг от друга размерами и окраской. Простой околоцветник может быть венчиковидным (образованным ярко окрашенными листочками) или чашечковидным (образованным зелеными листочками). Цветки, лишенные околоцветника (ива, тополь), называются голыми.
Чашечка — наружная часть двойного околоцветника, представляет собой совокупность чашелистиков — видоизмененных прицветных листьев. Обычно чашелистики имеют небольшие размеры и зеленую окраску. Они сходны с обычными листьями, но устроены проще.
Различают: раздельнолистную чашечку — чашечку, образованную свободными (несросшимися) чашелистиками (капуста, лютик); сростнолистную чашечку — чашечку, образованную частично или полностью сросшимися чашелистиками (картофель, табак, горох).
Венчик — внутренняя, обычно окрашенная часть двойного околоцветника. Представляет собой совокупность лепестков, часто имеющих яркую окраску. Количество лепестков венчика может быть различным. Лепестки могут быть более или менее одинаковыми (лютик,яблоня) либо отличаться размерами и формой (фиалка, горох). В результате венчик может быть правильным, неправильным или асимметричным. Венчик, как и чашечка, может быть раздельнолепестным и сростнолепестным. Раздельнолепестной венчик состоит из свободных, несросшихся лепестков. Сростнолепестной венчик состоит из сросшихся в той или иной степени лепестков. Главная функция венчика — привлечение опылителей.
Андроцей
Андроцей — совокупность тычинок одного цветка. Количество тычинок в цветке — от одной (орхидные) до нескольких сотен (некоторые кактусы). У большинства растений тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Тычиночная нить — нижняя, как правило, суженная стерильная часть тычинки. Нижний конец тычиночной нити отходит от цветоложа, а верхний конец несет пыльник. Обычно тычиночные нити тонкие, длинные, округлые в сечении. Пыльник — верхняя расширенная фертильная часть тычинки. Пыльник состоит из двух половинок, соединенных связником. Каждая половинка имеет два пыльцевых гнезда (микроспорангия), в которых происходит образование микроспор, а впоследствии пылинок. Связник является продолжением тычиночной нити, через него в пыльник поступают питательные вещества.
Микроспорогенез
Микроспорогенез — процесс образования микроспор в микроспорангиях (гнездах пыльника). Микроспоры формируются из материнских клеток — микроспороцитов, имеющих диплоидный набор хромосом. В результате мейоза каждая материнская клетка образует четыре гаплоидных микроспоры. Микроспоры быстро обособляются друг от друга.
Микрогаметогенез
Микрогаметогенез — процесс образования мужских половых клеток (спермиев), происходит в пыльцевом зерне, которое является мужским гаметофитом покрытосеменных растений. Развитие мужского гаметофита происходит также в гнездах пыльников тычинок и сводится к одному митотическому делению микроспоры и формированию оболочек пыльцевого зерна. Оболочка пыльцевого зерна состоит из двух слоев: интины (внутренней, тонкой) и экзины (наружной, толстой). Каждое пыльцевое зерно содержит две гаплоидные клетки: вегетативную и генеративную. Из генеративной (спермагенной) далее образуются два спермия. Из вегетативной (сифоногенной) впоследствии образуется пыльцевая трубка.
Гинецей
Гинецей — совокупность пестиков одного цветка. Обычно в пестике выделяют три части: завязь, столбик и рыльце.
Завязь — замкнутая, нижняя, полая часть пестика, несущая и защищающая семязачатки. Завязь бывает: верхняя, нижняя, полунижняя. В завязи может располагаться от одного (пшеница, вишня) до нескольких тысяч (мак) семязачатков. Стенки завязи выполняют функцию защиты семязачатков от неблагоприятных факторов среды (высыхание, колебание температур, поедание насекомыми и т.д.). Внутри завязи (в семязачатках) происходит мегаспорогенез и мегагаметогенез, они принимают участие в образовании околоплодника.
Столбик — средняя более или менее удлиненная стерильная часть пестика, отходящая обычно от верхушки завязи, соединяет завязь и рыльце.
Рыльце — верхняя расширенная часть пестика, предназначено для восприятия пыльцы. Рыльце может быть разнообразной формы (двухлопастное, звездчатое, перистое и т.д.) и размера в зависимости от особенностей опыления. При отсутствии столбика рыльце называют сидячим.
Семязачаток состоит из нуцеллуса (ядра) — центральной части, являющейся мегаспорангием, двух покровов — интегументов, которые при смыкании образуют узкий канал — микропиле, или пыльцевход, через который пыльцевая трубка проникает к зародышевому мешку. С помощью семяножки семязачаток прикрепляется к плаценте. Место прикрепления семязачатка к семяножке называют рубчиком . Противоположную микропиле часть семязачатка, где сливаются нуцеллус и интегументы, называют халазой .
В семязачатке происходят мегаспорогенез, мегагаметогенез и процесс оплодотворения. После оплодотворения (реже без него) из семязачатка формируется семя.
Мегаспорогенез
Процесс формирования мегаспор называется мегаспорогенезом . Он происходит в нуцеллусе семязачатка. После заложения семязачатка и формирования нуцеллуса в области микропиле начинает разрастаться одна археспориальная (спорогенная) клетка — мегаспороцит , или материнская клетка мегаспор.
Материнская клетка мегаспор имеет диплоидный набор хромосом. У большинства покрытосеменных из нее путем мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Из них лишь одна (обычно нижняя, обращенная к халазе, реже верхняя, обращенная к микропиле) дает начало женскому гаметофиту — зародышевому мешку. Остальные мегаспоры отмирают.
Мегагаметогенез
Процесс формирования женских половых клеток происходит в зародышевом мешке. Формирование женского гаметофита начинается с разрастания мегаспоры, которая далее три раза делится митозом. В результате этого образуются восемь клеток, которые располагаются следующим образом: три — на одном полюсе зародышевого мешка (микропилярном), три — на другом (хадазальном), две — в центре. Две оставшиеся сливаются в центре клетки, образуя диплоидную центральную клетку зародышевого мешка. Одна из трех клеток, расположенных на микропилярном полюсе, отличается большими размерами и является яйцеклеткой . Две рядом расположенные клетки являются вспомогательными и называются синергидами . Группа из трех клеток, находящихся на противоположном, халазальном полюсе, называется антиподом . Таким образом, сформированный женский гаметофит включает шесть гаплоидных клеток (яйцеклетка, две клетки-синергиды, три клетки-антипода) и одну диплоидную клетку.
Оплодотворение. Образование семян и плодов
Процессу оплодотворения предшествует опыление — перенос пыльцы от пыльцевых мешков тычинок к рыльцам пестиков. Попав на рыльце пестика, под воздействием веществ, выделяемых пестиком, пыльца начинает прорастать: образуется пыльцевая трубка, внедряющаяся в ткань рыльца. Кончик пыльцевой трубки выделяет вещества, размягчающие ткань рыльца и столбика. В процессе формирования пыльцевой трубки принимает участие сифоногенная клетка. По мере роста пыльцевой трубки в нее переходит спермагенная клетка, которая делится митозом с образованием двух спермиев (у некоторых растений спермагенная клетка дает начало двум спермиям еще до прорастания пыльцы). Пыльцевая трубка продвигается по столбику пестика и врастает в зародышевый мешок, как правило, через микропиле. После проникновения в зародышевый мешок кончик пыльцевой трубки разрывается, и спермии попадают внутрь. Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Второй спермий сливается с центральной клеткой зародышевого мешка, образуя триплоидную клетку, из которой далее формируется эндосперм (питательная ткань) семени, обеспечивающий питание зародыша. Синергиды и антиподы дегенерируют. Вышеописанный процесс получил название двойного оплодотворения . Двойное оплодотворение у цветковых растений было открыто в 1898 году русским ботаником С.Г. Навашиным.
После двойного оплодотворения из яйцеклетки формируется зародыш семени, из центрального ядра зародышевого мешка — эндосперм, из интегументов — семенная кожура, из всего семязачатка — семя, а из стенок завязи — околоплодник. В целом из завязи пестика формируется плод с семенами.
Перейти к лекции №14 «Размножение организмов»
Перейти к лекции №16 «Онтогенез многоклеточных животных, размножающихся половым способом»
