Фертильные части цветка (тычинка, пестик). Стерильные части цветка (чашечка, венчик, околоцветник). Цветок – орган семенного размножения покрытосемянных растений. В цветках происходит образование микро- и мега- спор, гамет, опыление, оплодотворение, развитие зародыша и образование плода с семенами. Цветок состоит из цветоножки, цветоложа, околоцветника, андроцея и гинецея.

Цветоножка – междоузлие под цветком, оно соединяет его со стеблем. Цветки без цветоножек называются сидячими. На цветоножке могут располагаться листочки называемые прицветником. Цветоложе это расширенная часть цветоножки, к которой крепятся все остальные части цветка. Большинство растений имеют цветки с пестиками и тычинками и являются обоеполыми. Некоторые растения имеют однополые цветки. В зависимости от симметрии различают актиноморфные, зигоморфные и ассиметричные. Околоцветник бывает простым и двойным, двойной околоцветник состоит из чашечки и венчика, чашечка в основном выполняет защитную функцию состоит из чашелистиков чаще окрашенных в зеленый цвет, они могут быть свободными и сросшимися (как у бобовых) и образуют спаянную или колокольчатую чашечку. В некоторых группах растений чашечка редуцируется (зонтичные) или видоизменяется (сложноцветные). Венчик имеет разнообразную окраску и по размерам, как правило, значительно превосходит чашечку. Он состоит из лепестков. Лепестки у насекомоопыляемых растений окрашены в яркие цвета. У ветроопыляемых невзрачные или отсутствуют. Простой околоцветник состоит из одинаковых листочков и характерен для большинства однодольных, а также некоторых двудольных. Он чаще бывает венчиковидным (яркоокрашенным) и иногда чашечковидным (зеленым). Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Пыльник образован из двух половинок, каждая из которых представлена двумя микроспорангиями (пыльцевыми мешками) В пыльцевом мешке формируется спорогенная ткань, формирующая микроспоры (пыльцевые зерна), причем при их образовании происходит процесс мейоза. Пыльцевое зерно гаплоидно, имеет две оболочки и переносится по воздуху. В нем развивается мужской гаметофит, который очень редуцирован и состоит из 2 клеток: вегетативной и генеративной. Генеративная клетка заменяет антеридий и дает начало двум спермиям – мужским гаметам, в отличие от сперматозоидов, лишенным жгутиков. Из вегетативной клетки впоследствии образуется пыльцевая трубка. Гинецей - это совокупность плодолистиков в цветке, образующих один или несколько пестиков. Гинецей может состоять из свободных плодолистиков, каждый из которых образует пестик. Такой тип гинецея характерен для примитивных цветковых (лютиковые, бобовые). В процессе эволюции плодолистики срослись между собой и образовали более сложный тип гинецея. Количество плодолистиков, сформировавших такой гинецей, можно определить по числу столбиков на одной завязи, количеству лопастей рыльца, числу гнезд завязи. В типичном случае пестик дифференцируется на завязь, столбик и рыльце. В зависимости от типа цветоложа завязь может занимать разное положение по отношению к другим органам цветка. Внутри завязи располагаются семязачатки, число которых может варьировать от одного до нескольких миллионов. Семязачаток (мегаспорангий) – многоклеточное образование семенных растений, из которого впоследствии развивается семя. Семязачаток снаружи окружен покровами, которые на верхушке не смыкаются, образуя узкий канал – микропиле (пыльцевход). Через микропиле пыльцевая трубка проникает к зародышевому мешку. Из одной диплоидной клетки семязачатка в результате мейоза образуются 4 гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, а одна продолжает развитие. Она трижды делится митотически, в результате чего формируются 8 гаплоидных ядер. Два из них сливаются в центре, образуя диплоидное ядро. Так возникает женский гаметофит, называемый зародышевым мешком. В зрелом женском гаметофите находятся яйцеклетка, диплоидная центральная клетка и ряд дополнительных клеток.

Функции цветка.

Цветок - это видоизмененный укороченный побег, приспособленный для размножения покрытосеменных (цветковых) растений.

Исключительная роль цветка связана с тем, что в нем совмещены все процессы бесполого и полового размножения, в то время как у низших и многих высших растений они разобщены. В обоеполом цветке осуществляются микро- и мегаспорогенез, микро- и мегагаметогенез, опыление, оплодотворение, образование семян и плодов. Особенности строения цветка позволяют осуществлять перечисленные функции с минимальными затратами пластических веществ и энергии.

Формула и диаграмма цветка.

Диаграмма цветка. 1 - ось соцветия, 2 - прицветники, 3 - чашелистики, 4 - лепесток, 5 - тычинка, 6 - пестик, 7 - кроющий лист.

Для коротких и условного обозначения строения цветков применяют формулы, в которых с помощью буквенных и цифровыхобозначений кодируют различные морфологические признаки: пол и симметрию цветка, число кругов в цветке, а также число членов в каждом круге, срастание частей цветка и положение пестиков (верхняя или нижняя завязь).

Формула цветка - это краткая характеристика, ее описание с помощью символов. Цветок изучают в акропетальному порядке и в этой последовательности записывают следующие символы: полисиметричнои цветка (актиноморфные) - *, зигоморфные - , асимметричной - │:, - затем символ чашечки - К (Са), венчика - С (Со), андроцей - А, гинецей - G, простой околоцветника (региgоnium) - P. Количество элементов каждой части цветка обозначается соответствующим числом, если же этих элементов более двенадцати значком - ∞; факт срастания частей цветка обозначается скобками, размещение данной части цветка в разных кругах разделяется знаком +. Верхняя завязь сказывается чертой (-), поставленной под числом Карпель гинецей, нижняя завязь - над числом, а средняя - наряду с числом Карпель. Например, формула цветка рапса (Barbareа) выглядит так: * К4С4А2 +4 G (2);груши (Pyrus): * K5C5A ∞ G (5); тюльпана (Tulipa): P3 +3 A3 +3 G (3) -; бузины (Sambucus): * K5C5A5G (3) -.

Наиболее полное представление о строении цветка дают диаграммы, которые представляют схематическую проекцию цветка на плоскость, перпендикулярную оси цветка и проходящую через кроющий лист и ось соцветия или побег, на котором расположена цветок.

Формула и диаграмма цветка

Цветок

Цветок представляет собой видоизмененный укороченный побег, приспособленный для образования спор и гамет, для полового процесса, в результате которого образуются семена и плод.

Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой и цветоложем. Цветоложе может иметь разнообразную форму – от конической до плоской и даже вогнутой в виде бокала.

Рис. 1. Строение цветка: А, Б – схемы строения цветка:

1 – цветоложе; 2 – чашелистики; 3 – лепестки; 4 – тычинки; 5 – пестик

На цветоложе размещены видоизмененные листья (цветолистики): чашелистики, лепестки, тычинки, пестики. Чаще они располагаются кругами. Такие цветки называют циклическими . Обычно бывает пять или четыре круга: один круг чашелистиков, один - лепестков, два или один - тычинок, один – пестиков. При спиральном расположении цветолистиков цветок называют ациклическим . Промежуточное положение занимают цветки гемициклические , у которых круговое расположение одних цветолистиков сочетается со спиральным других.

Цветки, имеющие и тычинки и пестики, называют обоеполыми (гермафродитными) . Раздельнополые цветки содержат или только тычинки, или только пестики. Соответственно различают цветки тычиночные и пестичные.

Растения с тычиночными и пестичными цветками на одном экземпляре называют однодомными (кукуруза, огурец). Растения, у которых одни экземпляры несут только тычиночные цветки, а другие – только пестичные, называют двудомными (ива, тополь, конопля).

Околоцветник – это стерильная (бесплодная, не имеющая способности к оплодотворению) часть цветка, выполняющая защитную функцию, а также функцию привлечения опылителей.

Околоцветник, дифференцированный на чашечку и венчик, называют двойным , а не дифференцированный на чашечку и венчик – простым . Простой чашечковидный околоцветник имеет обычно зеленый цвет, простой венчиковидный окрашен ярко. Цветки, не имеющие околоцветника, называют голыми .

Чашечка. Обычно состоит из небольших зеленых цветолистиков – чашелистиков. Иногда чашелистики ярко окрашены, тогда они выполняют или усиливают роль лепестков в привлечении насекомых – опылителей. Чаще чашелистики образуют один круг. Иногда же под чашечкой расположен. круг листовидных образований, именуемый подчашием.

Подчашие образуется из прицветников или прилистников. Чашелистики бывают свободными (чашечка свободнолистная, или раздельнолистная) или с более или менее сросшимися основаниями (чашечка сростнолистная, или спайнолистная).

Венчик обычно состоит из цветолистиков более крупных, чем чашелистики, и ярко окрашенных – лепестков. Лепестки могут срастаться между собой, хотя бы частично, или оставаться свободными.

Различают два типа венчиков: свободнолепестные (раздельнолепестные) и сростнолепестные (спайнолепестные).

Если в свободнолепестном венчике лепесток сужен к основанию, как лист в черешок, то это ноготковый лепесток. Если основание широкое, лепесток называют сидячим. Чаще встречаются промежуточные формы лепестков.

Рис. Типы и формы венчиков;

1-3 – правильные свободнолепестные: 1 – гвоздевидный с ноготком (а) и отгибом (б); 2 – крестовидный; 3 – звездчатый; 4-8 – правильные сростнолепестные: 4 – трубчатый с трубкой (в), зубчиками отгиба (г) и зева (д); 5 – бубенчатый; 6 – колесовидный; 7 – колокольчатый; 8 – воронковидный; 9 – неправильный свободнолепестный – мотыльковый; 10-15 – неправильные сростнолепестные: 10 – язычковый; 11 – ложноязычковый; 12 – двугубый; 13 – одногубый; 14 – личинковидный со шпорцем; 15 – наперстковидный; 16 – венчик с привенчиком.

В сростнолепестном венчике различают трубковидно сросшуюся нижнюю часть венчика трубку, верхнюю часть венчика, обычно расширенную и отогнутую, раположенную перпендикулярно к трубке – отгиб и границу между трубкой и отгибом – зев.

Венчик, как и чашечка, может быть:

- актиноморфным (правильным, полисимметричным), когда через него можно провести две или больше плоскостей симметрии,

- зигоморфным (неправильным, моносимметричным), когда можно провести только одну плоскость симметрии,

- асимметричным , когда нельзя провести ни одной плоскости симметрии (канна, орхидеи).

Рис. Симметрия цветка: 1 – актиноморфный; 2 – зигоморфный; 3 – ассиметричный.

Актиноморфные сростнолепестные венчики классифицируют по длине трубки, форме и величине отгиба:

- колесовидный – трубка мала или почти отсутствует, а отгиб развернут в плоскость;

- воронковидный – трубка крупная, воронковидная, отгиб сравнительно небольшой;

- трубковидный – трубка цилиндрическая, без отгиба или с коротким отгибом;

- блюдцевидный – трубка цилиндрическая, с широким отгибом;

- колпачковый – лепестки срастаются верхушками (виноград).

- колокольчатый – трубка сферическая, чашеобразная, постепенно переходящая в малозаметный отгиб;

Среди зигоморфных сростнолепестных венчиков наиболее часто встречаются:

- двугубый – отгиб состоит из двух неодинаковых губ: верхней и нижней;

- язычковый – от трубки отходят сросшиеся лепестки, имеющие вид язычка;

- шпористый – лепестки образуют полый вырост, именуемый шпорцем; бывают и у свободнолепестных зигоморфных и актиноморфных венчиков.

Андроцей – это совокупность тычинок одного цветка. Число тычинок в андроцее колеблется в больших пределах - от одной до нескольких сотен.

Тычинки могут быть или свободными (свободный андроцей), или в различной степени сросшимися (сросшийся андроцей). Если срастаются все тычинки, то их называют однобратственными , если одна тычинка остается свободной – двубратственными , и если тычинки срастаются в несколько групп – многобратственными.

По высоте относительно друг друга тычинки могут быть одинаковыми или разными - двусильными, когда две тычинки выше других, трехсильными и т. д..

Рис. Типы андроцея:

1 – двусильный (губоцветные); 2 – четырехсильный (капустные);

3 – двубратственный (бобовые); 4 – однобратственный (астровые).

Тычинка. В типичном случае тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника.

Тычиночные нити у большинства растений простые, неветвящиеся. Но иногда они имеют боковые выросты разнообразной формы или ветвятся. Если тычиночная нить отсутствует, то тычинку называют сидячей.

Пыльник обычно состоит из двух половин, называемых теками, соединенных между собой связником. Иногда связник рассматривают как самостоятельную третью часть тычинки, однако под микроскопом ткань его неотличима от ткани пыльника. В каждой из тек находится по два гнезда, или пыльцевых мешка. Снаружи пыльника имеется однослойная эпидерма. Это все, что осталось от микроспорофилла. Глубже расположенные ткани принадлежат микроспорангию. Субэпидермальный слой называют эндотецием. Клетки его рано теряют живое содержимое, а стенки на обращенной внутрь стороне клетки несут фиброзные пояски, способствующие вскрытию пыльника. За эндотецием в молодом пыльнике расположены средний слой и выстилающий слой, или тапетум. Клетки тапетума крупные, с густой цитоплазмой и с несколькими ядрами. В центре каждого гнезда имеется спорогенная ткань, из клеток котором образуются микроспоры, а затем пыльца. По мере созревания пыльника клетки тапетума и среднего сдоя исчезают, так как содержимое их идет на питание растущих микроспор и пыльцы.

Рис.Тычинка и строение пыльника:

А - тычинка: 1 - нить тычинки; 2 - пыльник; 3 - связник; 4 - гнезда пыльника;

Б - вскрывающийся пыльник: 1 - эпидерма; 2 - фиброзный слой; 3 - проводящий пучок связника

Строение пыльцы довольно однообразно, но структура ее покрова - спородермы - отличается разнообразием.

У некоторых видов растений часть тычинок не имеет пыльников и представлена лишь тычиночными нитями. Такие бесплодные тычинки называют стаминодиями (лен). Иногда стаминодии имеют вид окрашенных лепестковидных пластинок (у канны).

Гинецей – это совокупность плодолистиков (мегаспорофиллов) одного цветка, образующих один или несколько пестиков.

Гинецей, состоящий из одного плодолистика, образующего один пестик, называют одночленным , а из нескольких плодолистиков - многочленным .

Рис. Типы гинецея (поперечный срез) и вероятное направление его специализации.

1 - монокарпный, 2 - апокарпный, 3-5 - ценокарпные типы (3 - синкарпный, 4 - паракарпный, 5 - лизикарпный).

Многочленный гинецей может быть апокарпным , если плодолистики не срастаются между собой и образуют несколько пестиков, и ценокарпным, если плодолистики срастаются в один пестик. Ценокарпный гинецей состоит из стольких плодолистиков, сколько отдельных столбиков несет завязь или лопастей – рыльце и сколько гнезд или швов имеет завязь. При этом надо учитывать всю совокупность перечисленных признаков, так как один из них не всегда точно указывает на число плодолистиков.

Пестик . Это закрытое вместилище семязачатков (семяпочек), образовавшееся вследствие срастания краев одного или нескольких плодолистиков.

Пестик состоит из завязи, вздутой части, где находятся семязачатки, столбика и рыльца, воспринимающего пыльцу. Иногда столбик отсутствует, тогда рыльце сидячее.

Завязь в зависимости от положения по отношению к другим частям цветка бывает верхняя и нижняя . Верхняя завязь располагается свободно на плоском, выпуклом или вогнутом цветоложе и образуется только плодолистиками. Ее можно легко отделить от цветоложа препаровальной иглой. В образовании нижней завязи, кроме плодолистиков, принимают участие и другие части цветка – чаще основания чашелистиков, лепестков и тычинок, реже цветоложе, с которыми она срастается. Поэтому отделить иглой такую завязь нельзя. Выделяют еще полунижнюю завязь, когда, по крайней мере, нижняя половина ее срастается с другими частями цветка.

В зависимости от числа не сообщающихся между собой гнезд завязи бывают одногнездными (если гнезда так или иначе сообщаются между собой), двугнездными и многогнездными.

Внутри завязи образуются семязачатки . Место прикрепления семязачатка к стенке завязи называют плацентой (семяносцем). Семязачаток прикрепляется к плаценте фуникулусом (семяножкой). Семязачаток снаружи имеет два покрова – интегумента, которые на верхушке не смыкаются, оставляя отверстие – микропиле (пыльцевход). Основание семязачатка, называемое халазой, находится на противоположной микропиле стороне. Под интегументами сформированного семязачатка расположена многоклеточная ткань – нуцеллус (мегаспорангий). Одна из его клеток становится археспориальной. Из нее образуются четыре мегаспоры. Одна мегаспора дает начало восьмиядерному зародышевому мешку.

Формула и диаграмма цветка

Строение цветка можно выразить в виде формулы. При ее составлении пользуются следующими обозначениями: чашечка (calyx) – Са , венчик (corolla) – Со , андроцей (androeceum) – А , гинецей (gynoeceum) – G , простой околоцветник (perigonium) – P .

Типы цветков имеют также условные обозначения: пестичный – ♀ , тычиночный – ♂ (обозначение обоеполого цветка в формуле обычно опускают – ), актиноморфный – * , зигоморфный – .

Число членов каждой части цветка обозначают цифрами (5-лепестный венчик Co 5 , 6-членный андроцей – А 6) , а в том случае, если их число в цветках одного и того же вида непостоянно (обычно больше 12) – значком ∞ .

В случае срастания между собой цветолистиков число заключают в скобки: сросшийся 5-членный венчик – Со (5) , двубратственный андроцей – А (9) + 1 . Если чашечка, венчик, андроцей расположены несколькими кругами, то цифры, указывающие на число членов в отдельных кругах, соединяют значком +.

Ф ормула должна отражать число плодолистиков, образовавших гинецей, и если их несколько, то срослись ли они между собой (ценокарпный гинецей) или каждый из плодолистиков образовал отдельный пестик (апокарпный гинецей), а также какая завязь – верхняя или нижняя: ценокарпный гинецей из трех плодолистиков с верхней завязью G (3 ) , ценокарпный гинецей из трех плодолистиков с нижней завязью G (3) .

Т аким образом, строение цветка калужницы можно выразить формулой *Р 5 А ∞ G ∞ , яблони – *Са (5) Со 5 А ∞ G (5) , гороха – Са (5) Со 3+(2) А (9),1 G 1 .

Еще более полное представление о строении цветка дает диаграмма , которая служит проекцией цветка на плоскость, перпендикулярную к его оси. Диаграммы демонстрируют не только наличие частей цветка и число членов, но и расположение их по отношению друг к другу. Для удобства принят единый способ ориентации диаграммы: ось соцветия вверху, а кроющий лист внизу.

Члены цветка обозначают всегда строго определенными фигурами. В случае срастания между собой отдельных членов фигуры, обозначающие их на диаграмме, соединяются дугами или прямыми линиями.

Рис. Диаграмма цветка;

1 – ось цветка; 2 – прицветник; 3 – чашелистик; 4 – лепесток; 5 – тычинка; 6 – гинецей; 7 – кроющий лист.

Соцветие

Соцветие – это побег или система побегов, несущих цветки. На узлах осей соцветия располагаются такие же листья, как на вегетативной части побега, или видоизмененные, утратившие способность к фотосинтезу, – прицветники, а на узлах цветоножки – прицветнички.

Биологическое преимущество соцветий перед одиночными цветками несомненно. Оно заключается в повышении гарантии опыления, в уменьшении вероятности повреждения цветков неблагоприятными факторами среды, обусловленное их постепенным распусканием. Соцветия имеют большинство растений.

Классификация

Различают два типа соцветий: сложные, когда цветки располагаются на разветвлениях главной оси, и простые, когда цветки с цветоножками или без них располагаются непосредственно на главной оси.

Сложные соцветия в зависимости от способа нарастания осей делят на:

- симподиальные (определенные) – ось заканчивается цветком, распускание цветков идет от верхушки к боковым ветвям или центробежно, если цветки расположены в одной плоскости;

- моноподиальные (неопределенные) – ось нарастает неопределенно долго, расцветание цветков идет от основания к верхушке или центростремительно, если цветки расположены в одной плоскости.

Сложные симподиальные соцветия:

- монохазий – главная ось заканчивается цветком; под ним образуется ось второго порядка, также увенчанная цветком, и т.д.; если подцветочные оси отходят в.одну сторону, то образуется завиток, если же попеременно то в одну, то в другую сторону - образуется извилина, завиток, у которого боковые разветвления укорочены, называют клубочком;

- дихазий – под цветком образуются две супротивные оси, каждая из которых также заканчивается цветком и также дает две подцветочные оси, повторяющие такой же способ ветвления, и т.д.;

- плейохазий – от главной оси, несущей один верхушечный цветок, отходит больше двух подцветочных осей, образующих мутовку из монохазиев или дихазиев;

- тирс – на главной оси располагаются указанные выше соцветия, чаще имеет пирамидальную форму.

Рис. 4. Схемы симподиальных (цимозных) соцветий:

1 – извилина (монохазий); 2 – завиток (монохазий); 3 – дихазий; 4 – плейохазий

Сложные моноподиальные соцветия:

- метелка – очень разветвленное соцветие, нижние боковые разветвления ветвятся сильнее, чем верхние;

- щиток – метелка, у которой цветки расположены более или менее в одной плоскости;

- сложный колос – главная ось образует разветвления, на которых расположены цветки без цветоножек; эти разветвления называют колосками;

- сложный зонтик – расстояния между осями второго порядка укорочены, и они отходят от верхушки оси первого порядка; расстояния между цветоножками укорочены, и они расположены на верхушке оси второго порядка; нередко листья у основания осей второго порядка образуют общую обвертку, а у основания цветоножек – частную обвертку.

Рис. Типы сложных моноподиальных (рацемозных) соцветий:

1 – двойная кисть; 2 – сложный зонтик; 3 – метелка; 4 – сложный щиток

Кроме перечисленных, имеются сложные соцветия, называемые агрегатными. Они образованы сочетанием различных типов соцветий.

Простые соцветия с удлиненной осью:

- кисть – главная ось несет цветки с цветоножками, обычно одинаковой длины;

- колос – главная ось несет цветки без цветоножек;

- сережка – повислый колос, то есть колос с мягкой осью; после цветения соцветие обычно опадает;

- початок – колос с сильно утолщенной осью, окружен одним или несколькими листьями, так называемым покрывалом, или крылом.

Простые соцветия с укороченной осью:

- зонтик – соцветие, у которого главная ось укорочена, и цветоножки, имеющие почти одинаковую длину, отходят от верхушки оси;

- головка – зонтик, у которого цветки или без цветоножек, или очень короткие;

- корзинка – верхушка главной оси разрастается в виде ложа, на котором расположены плотно сомкнутые цветки; верхушечные листья скучены и образуют обвертку.

Рис. Типы простых моноподиальных (рацемозных) соцветий:

1 – кисть; 2 – щиток; 3 – колос; 4 – зонтик; 5 – початок; 6 – головка; 7 – корзинка

Продолжение. См. № 10, 11, 12/2005

Ботаника в таблицах, схемах, тестах и терминах

Схема 5. Цикл развития цветкового растения

Таблица 11. Основные признаки семейств цветковых растений

Название семейства, число видов	Формула цветка	Соцветие		Особенности строения вегетативных органов	Представители и их практическое применение
Класс Двудольные
Крестоцветные (капустные), 3 тыс	Ч 2+2 Л 2+2 Т 2+4 П 1		Стручок, стручочек	Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые цельные или рассечённые; видоизменения корней – корнеплоды (редис, редька)	Овощные: капуста, редис, редька, хрен, репа. Масличные: рапс, горчица. Лекарственные: икотник, пастушья сумка. Декоративные: левкой, луннария. Сорные: дикая редька, ярутка полевая
Розоцветные (розовые), 3 тыс.	Ч 5 Л 5 ТҐПҐ или Ч 5 Л 5 ТҐП 1	Кисть, простой зонтик, щиток	Костянка, яблоко или яблочко, многоорешек, фрага	Стебли часто с шипами, побеговыми колючками, листья простые и сложные с прилистниками	Плодово-ягодные: яблоня, груша, слива, вишня, миндаль, малина, клубника. Лекарственные: лапчатка, манжетка, шиповник, рябина. Декоративные: донник, спирея, боярышник
Бобовые, 18 тыс.	Ч 5 Л 1+2+(2) Т (9)+1 П 1 Лепестки венчика: парус, вёсла, лодочка	Кисть, головка		Стебли часто травянистые лианы, листья перисто-сложные с крупными прилистниками, тройчатосложные; листья могут быть видоизменены в усики	Пищевые: горох, бобы, фасоль, чечевица, соя, арахис. Кормовые: клевер, люпин, люцерна, вика. Лекарственные: донник, дрок, термопсис
Паслёновые, 2,5 тыс.	Ч (5) Л (5) Т (5) П 1	Кисть, завиток, метёлка	Ягода, коробочка	Стебли вильчатого ветвления, листья простые; некоторые имеют клубни – видоизменённые побеги	Овощные: картофель, перец, баклажан, помидор. Технические: табак, махорка. Лекарственные: белена, дурман, паслён, беладонна. Декоративные: петунья, душистый табак
Сложноцветные (астровые), 25 тыс.	Цветки 4 типов: вместо чашечки – плёнки или хохолки. Л (5) Т (5) П 1 – трубчатые, язычковые, Л (3) Т (5) П 1 – ложноязыч-ковые; воронковидные (стерильные)	Кисть, завиток, метёлка. Корзинка	Семянка, часто с хохолком, парусом или с шипиками	Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые и сложные	Масличные и овощные: подсолнечник, топинамбур. Лекарственные: пижма, тысячелистник, календула, череда, ромашка
Класс Однодольные
Злаковые (мятликовые), 10 тыс.	О 2+(2) Т 3 П 1	Сложный колос, султан, метёлка, початок	Зерновка с крахмалистым эндоспермом	Стебель соломина, полый внутри междоузлий, со вздутыми узлами; листья сидячие с влагалищем, цельнокрайние, простые, линейные с параллельным жилкованием	Зерновые: пшеница, рожь, ячмень, овёс, рис, просо, сорго. Технические: сахарный тростник. Кормовые: тимофеевка, костёр, мятлик. Сорные: пырей, щетинник, плевел.
Лилейные 1 , 3 тыс.	О 3+3 Т 3+3 П (3)	Зонтик, кисть, метёлка	Коробочка, ягода	Практически все представители имеют видоизменённые побеги: корневище или луковицу. На поверхности почвы появляются только цветоносы: листья простые, цельные, линейные или овальные, с параллельным или дуговым жилкованием	Овощные: лук, чеснок, спаржа. Лекарственные: ландыш, купена, чемерица, алоэ. Декоративные: лилия, тюльпан

Таблица 12. Сравнительная характеристика классов цветковых растений

Сравниваемые признаки	Класс Двудольные	Класс Однодольные
Зародыш семени	Имеет две семядоли – зародышевые листья	Имеет одну семядолю
Корневая система	Стержневого типа, состоит из главного, бокового и придаточных корней	Мочковатого типа, состоит в основном из придаточных и боковых корней
	По мере роста утолщается за счёт деления камбия – кольца боковой меристемы; проводящие пучки открытого типа (имеют камбий) расположены в стебле упорядоченно	По мере роста не утолщается, так как камбий отсутствует; проводящие пучки закрытого типа (не имеют камбия), расположены в стебле беспорядочно
	Простые и сложные различной формы, черешковые и сидячие, часто с прилистниками; жилкование сетчатое с пальчатым или перистым расположением жилок	Простые линейной, овальной, ланцетной формы, цельнокрайние сидячие и влагалищные с параллельным и дуговым жилкованием
	Четырёхчленные или пятичленные с двойным околоцветником, чаще насекомоопыляемые	Трёхчленные (реже четырёхчленные) с простым околоцветником, чаще самоопыляемые и ветроопыляемые
Жизненная форма	Деревья и кустарники, однолетние, двулетние и многолетние травы	Однолетние и многолетние травы (исключение – древовидные алоэ, пальмы)
Число видов и семейств	180 тыс. видов, 370 семейств	60 тыс. видов, 60 семейств

Таблица 13. Общая характеристика бактерий

Форма клеток и размеры	Особенности клеточного строения	Питание и дыхание	Размножение и спорообразование	Представители и их значение
Сферические (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы); могут образовывать колонии: нить из шариков (стрептококк), «виноградная гроздь» (стафилококк). Размеры в пределах 0,1 – 10 мкм (1мкм = 10-6 м). Впервые описал бактерии зубного налёта А.Левенгук в 1683 г.	Прокариотические (доядерные) одноклеточные или колониальные клетки имеют клеточную стенку из белка муреина и слизистую капсулу из полисахаридов; в цитоплазме расположен нуклеоид (ядерная зона) с кольцевой молекулой ДНК (плазмиды); в цитоплазме также есть рибосомы, фотосинтетические мембраны (только у автотрофных фотосинтезирующих) и мезосома (органелла дыхания); оболочка клеток может иметь выросты – жгутики и пили (органеллы движения)		Размножаются только бесполым путём, прямым делением на двое (амитоз), происходящим при благоприятных условиях каждые 20 мин; бесполому размножению может предшествовать половой процесс (конъюгация, трансдукция или трансформация), приводящие к генетической рекомбинации дочерних клеток. При неблагоприятных условиях (отсутствие влаги, пищи, положительной температуры и др.) переходят к спорообразованию: из одной клетки образуется одна крупная эндоспора, покрытая толстой защитной оболочкой, способная выдерживать, высушивание, кипячение, замораживание и др.	Обеспечивают круговорот веществ в природе и участвуют в образовании перегноя – плодородного слоя почвы (бактерии гниения); связывают атмосфер-ный азот в виде доступных для растений нитратов и нитритов (клубеньковые бактерии). Используются в промышленности для получения простокваши, йогурта, силоса (молочнокислые бактерии), антибиотиков (актиномицеты, стрептомицеты), кормового белка (водородные бактерии). Возбудители опасных заболеваний человека (чума, холера, дифтерия, ангина и др.), животных и растений (ожог коры яблонь)

Таблица 14. Характеристика основных представителей грибов

Представители	Особенности строения	Способ питания	Особенности размножения	Значение
Плесневые грибы: мукор, или «белая плесень»	Грибница (мицелий) бесцветный, многоядерный с ризоидами, на мицелии развиваются спорангии на ножках	Сапрофит (питается мёртвыми органическими веществами). Развивается на хлебе	При помощи спор, образующихся в шаровидных чёрного цвета спорангиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению	Порча пищевых продуктов
Пеницилл, или «зелёная плесень»	Мицелий многоклеточный, зеленоватый, с перегородками между клетками; на концах нитей мицелия (гифы) образуются кисточки (конидии), несущие споры	Сапрофит. Развивается на овощах, фруктах, варенье	При помощи спор, образующихся на конидиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению	Клетки мицелия вырабатывают пенициллин – антибиотик, подавляющий рост бактерий стафилококков. Открыл это семейство А.Флеминг в 1929 г.
Дрожжевые грибы: хлебные дрожжи	Одноклеточные микроскопические, не имеющие мицелия, образующие колонии из овальных клеток	Сапрофиты. Питаются путём сбраживания сахаров в спирт и углекислый газ с выделением тепла	При благоприятных условиях размножаются вегетативно – почкованием; при истощении питательной среды переходят к половому размножению	Известны только в культуре, широко используются в хлебопечении
	На мицелии, развивающемся в колосьях хлебных злаков, вырастают тёмные рожки, содержащие ядовитые вещества – галлюциногены		Споры гриба разносятся насекомыми, привлечёнными выделенной грибом сахаристой жидкостью «медвяной росой»	Мука, приготовленная из заражённых колосьев, может быть причиной сильного отравления, сопровождающегося гангреной и судорогами
	Мицелий развивается внутри побегов растений, выросших из заражённых семян; образующиеся колосья приобретают «обугленный» вид, так как мицелий к моменту их созревания распадается на споры		Споры гриба в момент цветения злаков разносятся ветром и, попадая на пестики цветков, заражают новые растения	Вызывает заболевание злаков – пыльную, пузырчатую, стеблевую и твёрдую головню
Шляпочные грибы: белый гриб, подберёзовик, подосиновик, сыроежки, лисички и др.	На многоклеточном мицелии в благоприятных условиях (тепло, влага) развиваются плодовые тела (спорофоры), состоящие из шляпки и ножки; на нижней стороне шляпки в спороносном слое (гименофор) трубчатого или пластинчатого вида развиваются споры		При помощи спор; при помощи гамет, образуемых на концах мицелия; вегетативно; при помощи кусочков грибницы	Разрушают древесину (трутовики, опята); используются в пищу человеком и животными

Схема 6. Схема биологической системы растений (основные таксономические единицы)

Таблица 15. Общая характеристика лишайников

Местообитание и представители	Внешнее	Внутреннее	Питание и размножение	Значение в природе и жизни человека
На камнях (графис, леканора), на стволах и ветвях деревьев (пармелия, уснея), на почве (кладония, цетрария), на обработанной древесине (рамалия, алектория), в воде (гидротирия, дермакарпон)	По внешнему виду слоевища различают: накипные, или корковые (графис), листовые (пармелия), кустистые (кладония)	Слоевище состоит из верхней и нижней коры, сердцевины, образованной гифами гриба, и слоя клеток водорослей (гонидиальный слой)	Водоросль снабжает лишайник органическими веществами, образованными при фотосинтезе, а гриб – минеральными солями и водой. Размножается вегетативно кусочками слоевища, группами клеток, оплетённых гифами гриба, выдуваемыми через отверстия в коре (соредии)	Разрушают горные породы и образуют почвенный слой (пионеры растительности). Слагают напочвенный покров тундры и служат пищей северным оленям (ягель). Используются в промышленности для фиксации запаха духов, получения красителей, индикаторов и др.

Таблица 16. Основные жизненные формы (по К.Раункиеру)

Жизненная форма	Характеристика	Примеры растений
Фанерофит	Растения, у которых почки возобновления находятся на некотором расстоянии от поверхности почвы (выше 25 см). Эта жизненная форма растений абсолютно доминирует (96%) во влажных тропических лесах (гилеях), а также значительно представлена в субтропических лесных формациях (65%)	Сосна сибирская, клён ясенелистный, берёза повислая, ольха клейкая
	Низкорослые суккуленты, травы (стелющиеся), почки возобновления которых расположены низко над поверхностью почвы (ниже 25 см). Встречаются в тундрах, высокогорьях и аридных районах	Брусника, черника, вереск, касандра
Гемикриптофит	Растения, у которых почки возобновления в неблагоприятный для вегетации период года сохраняются на уровне почвы и защищены отмершими листьями или снежным покровом. Преобладает в составе растительности тундры (60%) и степей (63%)	Лютик едкий, одуванчик лекарственный, колокольчик раскидистый, некоторые злаки
Криптофит	Многолетние травянистые растения, у которых почки возобновления закладываются в луковицах, клубнях, корневищах и находятся в почве, благодаря чему они защищены от прямого воздействия среды. Надземные органы этих трав отмирают с наступлением периода, неблагоприятного для вегетации, и восстанавливаются в дальнейшем из скрытых под землёй почек возобновления, имеющихся на корневищах и других многолетних подземных органах растений	Ветреница лютичная, тюльпан, гусиный лук
	Однолетние растения, полностью отмирающие к зиме, но сохраняющие жизнеспособные семена. Эти однолетние травы господствуют в полупустынях и пустынях (73%), в сухих степях	Мак самосейка, марь белая, желтушник левкойный, икотник серый

Таблица 17. Основные растения – индикаторы загрязнения атмосферного воздуха

Компоненты загрязнения	Важнейшие древесные породы	Сельскохозяйственные и декоративные растения
Диоксид серы	Ель (европейская, сербская), пихта европейская, сосна обыкновенная, ясень американский	Пшеница, ячмень, люцерна, клевер, хлопчатник, фиалки
Фтористый водород	Ель европейская, пихта европейская, орех грецкий	Виноград, абрикос, гладиолус, ландыш, нарцисс, тюльпан, рододендрон
	Граб обыкновенный, липа сердцевидная	Сельдерей, махорка
Хлористый водород	Ель европейская, лиственница европейская, лещина обыкновенная, ольха клейкая	Фасоль, шпинат, редис, смородина, клубника
	Сосна Веймутова	Табак, картофель, соя, томаты, цитрусовые
Тяжёлые металлы	Тсуга канадская, вяз гладкий	Овсяница, орхидеи, бромелиевые

Продолжение следует

Растения с красивыми яркими цветами образуют многочисленное семейство Сложноцветные. К нему относится более 32 тысяч видов, распространённых на разных континентах.

Общее описание

Второе название семейства - Астровые. Это покрытосеменные или цветковые растения, относящиеся к классу Двудольные.

Большая часть семейства - травянистые однолетние или многолетние растения. В местности с тропическим климатом встречаются кустарники (некоторые виды рода Брахилена) и деревья (скалезия черешчатая).

Характерный признак растений - мелкие цветки, расположенные на расширенном конце цветоножки, образующую корзинку. Со стороны может показаться, что это одиночный крупный цветок с длинными лепестками. На самом деле сердцевину «цветка» образует множество мелких цветков длиной 2-3 мм. Яркие примеры - подсолнечник, ромашка, одуванчик, василёк.

Рис. 1. Представители Сложноцветных.

Строение растений

Общая характеристика семейства Сложноцветные представлена в таблице.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Органы растений	Описание
Корневая система	Стержневая
	Прямостоячий, твёрдый, зачастую ветвистый
	Простые, цельнокрайние или рассечённые. Расположение - очерёдное, редко - супротивное
Соцветие	Простое - корзинка. Цветоложе расширено, имеет выпуклую или вогнутую форму. Снизу окружено обёрткой. Чашечка образована прицветниками в один или два ряда
	Обоеполый или однополый. Имеет двойной околоцветник. Чашечка отсутствует или модифицирована в волоски или щетинки. Пять сросшихся лепестков. Пыльники пяти тычинок образуют плотную трубку вокруг столбика с двураздельным рыльцем. Общая формула цветка семейства Сложноцветные - Ч0Л(5)Т(5)П1, где чашечка (Ч), околоцветник (О), лепестки (Л), тычинки (Т), пестики – (П).
	Сухой - семянка. Зачастую присутствуют паппусы - хохолок, парашют, летучка, крючки, шипы для лучшего распространения

Морфология цветка

Цветок - наиболее сложная часть растения. Мелкие цветки состоят из пяти лепестков, сросшихся в трубку. По форме выделяют пять типов сростнолепестного венчика:

• трубчатый - исходный тип с правильной формой, состоящий из трубки (сросшегося венчика) и отогнутых в стороны пяти лепестков, чаще обоеполый;
• воронковидный - разновидность трубчатого венчика без тычинок и пестиков с расширенной и изогнутой в сторону верхней частью;
• язычковый - неправильная форма, состоящая из сросшейся нижней части венчика, и язычка, образованного пятью сросшимися и отогнутыми лепестками, часто обоеполый;
• ложноязычковый - разновидность язычкового типа с язычком из трёх сросшихся лепестков, обычно имеет только пестик;
• двугубый - однополая или обоеполая разновидность язычкового типа с двумя язычками, образованными тремя и двумя сросшимися лепестками.

Рис. 2. Строение цветка Сложноцветных.

У одних представителей Сложноцветных корзинка состоит только из трубчатых цветков (лопух, артишок), у других - только из язычковых (латук, одуванчик, цикорий). У некоторых видов, например, у ромашки, трубчатые цветки находятся в центре, а по краям расположены язычковые (белые лепестки - вытянутые язычки).

В одной корзинке сочетаются цветки разных полов. По краям могут расти только женские цветки, а внутри - обоеполые или мужские. Все цветки могут быть обоеполыми или только центральные (по краям - стерильные). Также встречаются двудомные виды.

Применение

Сложноцветные имеют значение в разных видах деятельности человека.

• Медицина . Ромашку, тысячелистник, арнику, мать-и-мачеху, пижму используют для лечения желудочно-кишечных расстройств, воспалений кожи и дыхательных путей.
• Ландшафтный дизайн . Из-за яркого вида растения используют для украшения клумб. Выращивают астры, георгины, маргаритки, бархатцы, ноготки.
• Сельское хозяйство . Культурные растения используют в пищу. Из семян подсолнечника готовят масло, из цикория - суррогатный кофе, из стевии - заменитель сахара, из эстрагона - напиток «Тархун». Одним из видов овощной культуры Сложноцветных является салат или латук.

Формула и диаграмма цветка .

Начиная с XIX в. в учебной работе и в научных исследованиях для большей наглядности используют формулы и диаграммы. Формула цветка - условное обозначение его строения с помощью букв латинского алфавита, символов и цифр. При составлении формулы употребляют следующие обозначения: Я - простой околоцветник (perianthium); Ca (или K ) - чашечка (calyx); Со (или С) - венчик (corolla); А - андроцей (androeceum); G - гинецей (gynoeceum); знак *, помещаемый в начале формулы, указывает на актиноморфность цветка; знак - на его зигоморфность. Обоеполый цветок обозначается знаком мужской - ♂; женский - ♀. 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 членов данной части цветка; 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 обозначается знаком ∞.

Например, формула цветка тюльпана * P 3 + 3 A 3 + 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 Ca 0 Co (5) A (5) G (2 ) или (1 ) свидетельствует, что его цветки зигоморфные, обоеполые, имеют 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. Поскольку из двух сросшихся плодолистиков развивается лишь один, т. е. гинецей псевдомонокарпный, то для формулы цветка одуванчика допустима и более рациональная запись G (1 ) . Формула цветка яснотки белой Сa (5) Сo (2+3) A 4 G (2 ) указывает на его зигоморфность, . обоеполость, двойной околоцветник, в котором чашечка состоит из пяти сросшихся чашелистиков, а венчик - из пяти сросшихся лепестков, из которых два противостоят трем остальным; андроцей образован четырьмя свободными тычинками, а ценокарный гинецей - двумя сросшимися плодолистиками, образующими верхнюю завязь.

Диаграмма цветка более наглядна, чем формула. Она представляет условную схематическую проекцию частей цветка на плоскость и отражает их число,

относительные размеры и взаимное расположение, а также наличие срастаний (рис. 99). Кроме того, на диаграмме нередко указывается расположение кроющего (прицветного) листа, прицветничков и оси соцветия или побега, несущего цветок. Прицветник, прицветнички и чашелистики чаще изображаются скобками с килем (фигурными скобками) различного размера, лепестки - круглыми скобками, тычинки в виде среза через пыльник или для упрощения в виде затушеванного эллипса, геницей - также в виде среза через завязь или завязи (для апокарпного гинецея) с прорисовкой места плацентации и семязачатков, через которые прошел срез.