Цветок

Цвето́к (множ. цветки́, лат. flos, -oris, др.-греч. ἄνθος, -ου) — цветоносный побег, приспособленный к опылению, оплодотворению, образованию семени и плода цветковых (покрытосеменных) растений. Цветок — это сложная система органов. Функции цветка многообразны: на разных стадиях его развития в цветке происходят микро- и мегаспорогенез, опыление, сложный процесс оплодотворения и не менее сложный процесс формирования зародыша и образования плода^[1].

Строение цветка

Схема строения цветка: 1- цветоложе,2 — чашелистик,3 — лепесток, 4 — тычинка, 5 — пестик (гинецей)

Цветок есть укороченный побег и его элементы, кроме цветоложа, имеют листовое происхождение.Иоганн Вольфганг Гёте

Цветок соединён со стеблем цветоножкой.

В типичном случае цветок состоит из стеблевой части — цветоложа, на котором располагаются элементы околоцветника, тычинки и плодолистики^[2].

Цветоложе — расширенная часть цветоножки, к нему прикрепляются все остальные части. Оно может быть выпуклым, вогнутым, удлинённым или плоским.

Лист, из пазухи которого выходит цветок, называется кроющим. У многих растений на цветоножке располагаются небольшие листочки — прицветники.

Цветок большинства современных цветковых растений состоит из бесплодной (стерильной) и плодущей (фертильной) частей, имеющих разнообразное строение.

Стерильная часть включает покровы околоцветника, а фертильная — тычинки и пестики.

Околоцветник

Актиноморфный цветок

Околоцветник — наружная часть цветка окружающая тычинки и пестики.

Простой околоцветник, состоящий из ярких листочков околоцветника, называют венчиковидным, а состоящий из мелких зеленоватых или невзрачных бурых элементов — чашечковидным. Такой околоцветник может быть раздельнолистным (тюльпан) или сростнолистным (ландыш). Двойной околоцветник состоит из чашечки и венчика.

Чашечка — совокупность чашелистиков, обычно представляет собой цельные сидячие листья с широкими основаниями, отходящими от цветоложа. Чашелистики защищают развивающиеся внутри бутона тычинки и плодолистики. Чашелистики могут быть свободными или сросшимися^[1]. Снаружи от чашечки может располагаться дополнительный круг — подчашие.

Венчик обычно состоит из свободных или сросшихся лепестков, окрашенных в разные, обычно яркие цвета и и привлекающих насекомых-опылителей. Лепесток может состоять из узкой части — ноготка и расширяющейся кверху — отгиба (гвоздичные, бобовые). Все лепестки у некоторых растений срастаются в трубку, тогда венчик называют спайнолепестным. Лепестки и чашелистики защищают развивающиеся в бутоне тычинки и пестики от различных повреждений.

Зигоморфный цветок

Асимметричный цветок

Все части цветка располагаются в определённой последовательности на цветоложе кругами (циклами, мутовками). У большинства растений цветки 5 или 4-круговые — циклические (гвоздичные, яснотковые), спиральные — ациклические (магнолиевые, лютиковые). Встречаются цветки с разным расположением: часть по кругу, а часть по спирали — гемициклические (лютик, лапчатка). В каждом круге может быть разное количество частей^[3].

У большинства растений цветки разных типов симметрии.

Актиноморфные (от греч. aktis — луч и morphe — форма), или правильные цветки, радиально симметричные, через них можно провести несколько плоскостей симметрии гвоздичные, розовые, пасленовые).

Зигоморфные (от греч. zygon — пара, ярмо и morphe — форма), или неправильные цветки, через цветок можно провести только одну плоскость симметрии (у бобовых, яснотковых, орхидных).

Редко встречаются асимметричные цветки, через них нельзя провести ни одну плоскость симметрии (канна).

Андроцей

Андроцей (тычинка)

Андроцей (от др.-греч. ἀνήρ, родительный падеж ἀνδρός — «мужчина» и οἰκία — «жилище») — совокупность тычинок в цветке. В типичном цветке тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Последний, в свою очередь, состоит из двух половинок — тек, которые соединены связником, представляющим собой продолжение тычиночной нити. В каждой теке имеется два пыльцевых гнезда, являющихся микроспорангиями. В микроспорангиях развивается пыльца (пыльцевые зёрна или микроспоры)^[2]. Стаминодии — тычинки, не способные производить пыльцу.

Типы андроцея по количеству сросшихся тычинок:

однобратственный — все тычинки срастаются (люпин многолистный):
двубратственный — тычинки срастаются в две группы: одна свободная, остальные срастаются (карагана древовидная):
многобратственный — тычинки срастаются в многочисленные группы: (зверобой, тыква);
синандрий, или колонка — продольное срастание тычиночных нитей (далешампия лопатчатая)^[4].

Свободный
Однобратственный
Двубратственный
Четырёхсильный

Классификация тычинок по положению в пространстве

прямые — располагаются параллельно вертикальной оси цветка (астровые);
изогнутые — отогнуты от вертикальной оси цветка (лимнантес Дугласса);
расходящиеся — отклонены в разных направлениях от вертикальной оси (псидиум);
сходящиеся (сближенные) — наклонены к вертикальной оси цветка (колокольчик сборный);
свисающие — свисают из цветка на длинных тонких нитях (багрянник японский)^[4].

Размеры тычинок относительно друг друга

равные — одинаковой длины (тюльпан Кауфмана);
не равные — разной длины (водосбор);
двухсильные — две тычинки длинные и две короткие (шизантус);
трёхсильные — три длинных и три коротких тычинки (нарцисс гибридный);
четырёхсильные — четыре тычинки длинные и две короткие (вечерница ночная);
пятисильные — пять длинных и пять коротких тычинок (кислица рогатая)^[4].

Пыльцевые зёрна

Пыльца,или пыльцевое зерно — клеточные структуры возникшие из микроспор. Спородерма — оболочка пыльцевого зерна может быть шершавой, зернистой, бугорчатой, бородавчатой, игольчатой, шиповатой.

Пыльца растений под микроскопом

Форма пыльцы: округлая (сферическая), полукруглая, эллипсоидальная, нитевидная.

Окраска пыльцы: жёлтая — у большинства растений, красная — у персика, бурая — у кипрея, беловатая — у воронца.

Гинецей

Гинецей (лат. gynaecēum, греч. — женская половина [в древнегреческом доме]) — состоит из карпелл (от лат. carpellum), или плодолистиков (мегаспорофиллов) цветка. Гинецей, образованный одним или несколькими не сросшимися между собой плодолистиками, называют апокарпным, а состоящий из сросшихся плодолистиков — ценокарпным. Часто используется также понятие пестик.

Типы завязи

В типичном цветке в пестике различают нижнюю расширенную часть — завязь, внутри которой располагаются семязачатки, столбик (в пестике, из одного плодолистика, он называется стилодием) и верхнюю часть — рыльце^[2]. Иногда стилодий и столбик не выражены в пестике, а рыльце расположено на завязи (дегенерия)^[4].

Типы завязи:

Верхняя — части цветка располагаются под завязью, она свободная.
Полунижняя — части цветка срастаются с завязью наполовину.
Нижняя — части цветка располагаются над завязью, происходит срастание частей.

Типы ценокарпных гинецеев:

синкарпный — пестики срастаются между собой боковыми стенками плодолистиков (тюльпан);
паракарпный — плодолистики срастаются краями (мак);
лизикарпный — плодолистики срастаются боковыми стенками, которые затем исчезают (гвоздичные)^[2].

Синкарпный гинецей
Паракарпный гинецей
Лизикарпный гинецей

Семязачаток

Семязачаток в разрезе

Семяпочка или семязачаток — метаморфизированный мегаспорангий, прикрепляющийся при помощи семяножки, или фуникулюса. Семязачаток может быть покрыт одним или двумя покровами (интегументами). Наверху покровы смыкаются, образуя отверстие — пыльцевход (микропиле). Покров может отсутствовать. Центральная часть семязачатка — нуцеллус, в нём формируется зародышевый мешок.

В верхней (микропилярной) части располагаются две синергиды, а между ними яйцеклетка. В середине зародышевого мешка есть центральная клетка с двумя полярными ядрами. В базальной части располагаются три клетки — антиподы^[4].

В зародышевом мешке происходит двойное оплодотворение.

Нектарники

Нектарники. Молочай волосистый (лат. Euphorbia pilosa)

Нектарники — экскреторные (наружные) железы цветка, выделяющие сахаристую жидкость (нектар). Нектарники могут принадлежать разным частям цветка, различны по форме, но сходны по функциональной деятельности^[4].

Опыление

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.^[5]

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^[1]. Встречается у древесных и травянистых растений (берёза, ива, подорожник, крапива). Гидрофилия — опыление с помощью воды. Характерна для гидрофитов (водных) растений (рдест, элодея).

Энтомофилия
Анемофилия

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)^[6].

Обоеполый цветок. Шиповник майский (лат. Rosa majalis)
Однодомные цветки. Кукуруза сахарная (лат. Zea mays)
Двудомные цветки. Тополь чёрный (лат. Populus nigra)

Происхождение цветка

Известны различные гипотезы происхождения цветка. Наиболее распространенной и хорошо обоснованной является стробилярная (от греч. strobilos — шишка хвойного), или эвантовая (от греч. éu — хорошо, полностью и ánthos — цветок), гипотеза, разработанная в свое время Ч. Бесси и Г. Галлиром (Х. Халлиром). Она предполагает, что цветок — это простой метаморфизованный (видоизмененный) побег, первоначально имевший сходство с шишкой^[4].

Другую точку зрения отражает псевдантовая (oт греч. pseudanthium — ложный цветок) гипотеза, разработанная главным образом Р. Веттштейном, согласно которой цветок представляет собой видоизмененное соцветие, состоящее из мелких (разнополых) цветков, претерпевшее в процессе эволюции серию преобразований (редукция, сближение, срастание)^[4].

По обеим теориям цветок имеет листовое происхождение их называют фолиарными (от греч. folium — лист). Им противопоставляется теломная (от греч. teloma — объединение конечных побегов) теория, предполагающая возможность выведения всех основных органов современных растений из теломов (первоначально цилиндрических структур), свойственных многим ископаемым растениям.

Формула и диаграмма цветка

Для описания цветка составляют формулу: ✽♂♀Ca5 Co5 A∞ G∞^[7].

Условные обозначения для описания цветка


Сокращение	Латинское название	Обозначение
⚥		обоеполый
♀		пестичный
♂		тычиночный
$*$		актиноморфный
↓ ↑		зигоморфный
↯		асимметричный
Ca	calyx	чашечка
Co	corolla	венчик
P	perigonium	простой околоцветник
A	androeceum	андроцей
G	gynoeceum	гинецей
G _		верхняя завязь
G _		нижняя завязь
Ca 4		число свободных частей
${\textstyle \infty }$		число частей превышает 12
A (5)		срастание частей
5+5		расположение долей в разных кругах

Диаграмма цветка — это проекция его оси. На диаграмме показывают число кругов и членов в каждом круге, а также их взаимное положение.

Диаграмма цветка Лютик едкий (Ranunculus acris)

Литература

Баландин С. А., Абрамова Л. И., Березина Н. А. Общая ботаника с основами геоботаники. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. — 293 с. https://djvu.online/file/cFI9DEkrrZFVR
Борзова И. А.. Самсель Н. В., Чистякова О. Н. Морфология растений. М.: Изд-во МГУ. 1969. — 72 с.
Ботаника: в 4 т. Т. 4. Систематика высших растений. В 2 кн. / под ред. А. К. Тимонина. — Кн. 2. М.: Издательский центр «Академия», 2009. — 352 с. https://djvu.online/file/JatD3g0Q8NGHH
Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений: Учебник для вузов / Т. И. Серебрякова, Н. С. Воронин, А. Г. Еленевский и другие. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. — 543 с. https://djvu.online/file/txgnO4hKmBPHK
Жизнь растений. В 6 т. / Гл. ред. Ал. А. Федоров. — Т. 5. Ч. 1. Цветковые растения / Под ред. А. Л. Тахтаджяна. — M.: Просвещение, 1980. — 430 с. https://djvu.online/file/wxfHBFT3lGFnX
Лотова Л. И. Морфология и анатомия высших растений. — М.: Эдиториал УРСС, 2001. — 528 с. https://djvu.online/file/iyo6z8k7QRQl5
Паутов А. А. Размножение растений: учебник. — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2013. — 164 с. https://djvu.online/file/NWAjpswwgIqr7
Фёдоров Ал. А., Артюшенко З. Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. Цветок / АН СССР; Ботанич. ин-т им. В. Л. Комарова. — Л.: Наука, Ленингр. отд, 1975. — 352 с. https://djvu.online/file/165YnY5xXopPK
Цветок / А. Л. Тахтаджян // Франкфурт — Чага. — М. : Советская энциклопедия, 1978. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 28) — С. 464—465. https://archive.org/details/B-001-032-584-ALL/page/n
Раскрывание цветков // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Примечания

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 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.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 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.
↑ ^4,0 ^4,1 ^4,2 ^4,3 ^4,4 ^4,5 ^4,6 ^4,7 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.
↑ Формулы цветка 90 растений (неопр.).

[:2-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 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.

[:0-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 Паутов А. А. Размножение растений. — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2013. — 164 с.

[3] 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.

[:1-4] 4,0 ^4,1 ^4,2 ^4,3 ^4,4 ^4,5 ^4,6 ^4,7 Фёдоров Ал. А., Артюшенко З. Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. Цветок.. — Л.: Наука, 1975. — 352 с.

[5] Лотова Л. И. Морфология и анатомия высших растений. — М.: Эдиториал УРСС, 2001. — 528 с.

[6] 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.

[7] Формулы цветка 90 растений (неопр.).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]