-292-
Оплодотворение. Половое размножение у цветковых
можно рассматривать как итог длительной эволюции
полового процесса в направлении редукции гаплофазы
в жизненном цикле растений (см. рис. 86).
Оплодотворению предшествует формирование муж-
ского и женского гаметофитов. Мужской гаметофит
образуется следующим образом. В микроспорангиях
пыльников тычинок путем мейоза формируются гапло-
идные микроспоры. После окончания мейоза микроспо-
ры одеваются оболочками, в которых имеются специаль-
ные отверстия, служащие для выхода пыльцевой труб-
ки. Развитие мужского гаметофита происходит в резуль-
тате всего лишь двух митотических делений. Первое
митотическое деление ядра микроспоры приводит к об-
разованию двух клеток - вегетативной (клетка пыль-
цевой трубки) и генеративной. С этого момента микро-
спора носит название пыльцевого зерна. Следовательно.
пыльца - это мужской гаметофит. Второе деление со-
вершает только генеративная клетка, образуя два
спермия. Таким образом, мужской гаметофит состоит из
трех клеток - одной вегетативной и двух спермиев.
После попадания пыльцевого зерна на рыльце пе-
стика оно прорастает (рис. 108). Из вегетативной клет-
Рис. 108. Микроспора и ее прорастание.
А - микроспора; Б - пыльцевое зерно
(мужской гаметофит), В-формирование
пыльцевой трубки: Г - коней пыльцевой
трубки:
1 - наружная оболочка, 2- внутренняя
оболочка. 3 - вегетативная клетка, 4 ~- репро-
дуктивная клетка. 5 - спермин
-293-
Рис. 109. Двойное оплодотво-
рение у цветковых растений:
1 - рыльце пестика, 2 - стол-
бик, 3 - завязь, 4 - семяпочка,
5 - зародышевый мешок (жен-
ский гаметофит), 6 - яйцеклет-
ка (в центре) и две сопутст-
вующие клетки, 7 - полярные
ядра, 8 - два ядра перед слия-
нием и образованием централь-
ного диплоидного ядра, 9 - про-
растающее пыльцевое зерно,
10 - пыльцевая трубка, на кон-
це которой видны два спермия,
11 - пыльник, 12 - тычиночная
нить, 13 - венчик, 14 - ча-
шечка
ки развивается пыльцевая трубка, которая растет по
направлению к зародышевому мешку. Спермии переме-
щаются вслед за кончиком пыльцевой трубки.
Зародышевый мешок - это женский гаметофит.
Возникает он в результате трех последовательных мито-
тических делений одной из клеток (мегаспор), образую-
щихся в мегаспорангии. Мегаспорангием у покрытосе-
менных является семяпочка. В результате делений мега-
споры в зрелом женском гаметофите возникает гаме-
та - яйцеклетка, ряд дополнительных клеток и цен-
тральная клетка зародышевого мешка, которая явля-
ется диплоидной (рис. 109, 8). Когда пыльцевая трубка
прорастает в зародышевый мешок и туда проникают два
спермия, один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку.
Образуется диплоидная зигота, из которой развивается
зародыш. Другой спермий сливается с центральным
(диплоидным) ядром, в результате чего возникает три-
плоидная клетка. Из нее развивается питательная
ткань - эндосперм. Такой способ оплодотворения был
открыт у растений русским цитологом и эмбриологом
С. Г. Навашиным и назван двойным оплодотворе-
нием.
-294-
Семя и плод
Строение семени и его состав. После оплодотворения
в результате деления яйцеклетки формируется тело за-
родыша, которое состоит из корешка, стебелька, семядо-
лей и почечки (рис. 110). Стебелек переходит в корешок,
представляющий собой зачаток главного корня. Вверху
стебелька находятся семядоли, или зародышевые
листья. В семенах бобов и фасоли в семядолях отклады-
ваются запасные питательные вещества. Из централь-
ной клетки образуется эндосперм.
Процессы, развивающиеся после двойного оплодо-
творения. завершаются формированием из семяпочки
семени. Ткань, покрывающая зародышевый мешок сна-
ружи, превращается в кожуру семени. Запасные веще-
ства, накапливающиеся в семядолях и эндосперме,
у растений разных видов разнообразны. Например,
в пшеничных зернах много крахмала, значительно
меньше белка и мало жиров. В семенах бобовых (фа-
соль, горох, бобы) много белков, но мало крахмала.
В семенах масличных растений (масличная пальма,
олива, подсолнечник, лен и др.) содержится от 25 до
80 % растительных жиров (масел). Семена разных
растений сильно различаются по массе. Так, тысячи
мелких семян орхидеи весят доли грамма, а семена не-
которых пальм достигают массы 8-15 кг.
Прорастание семян. Семена характеризуются важ-
ной особенностью: в условиях, неблагоприятных для
прорастания, они могут долгое время пребывать в со-
стоянии покоя. Это создает запас семян в почве. С на-
ступлением благоприятных условий - определенной
температуры и влажности - семена всасывают воду и
начинают прорастать.
Рис. 110. Строение семени.
А - у двудольных. Б - у
однодольных растений. А -
семя фасоли; Б - семя (зер-
новка) пшеницы;
1 - кожура, 2 - почечка заро-
дыша, 3 - стебелек, 4 - коре-
шок. 5 - семядоля, 6 - эндо-
сперм
-295-
У многих растений, обитающих в тропиках, и у ряда
видов умеренной зоны (ива, серебристый клен) семена
созревают быстро и способны прорастать сразу после
попадания в почву. У большинства же растений, оби-
тающих в областях с сезонными колебаниями темпера-
туры и влажности, семена должны пройти стадию покоя,
даже находясь в благоприятных для прорастания усло-
виях. Это свойство выработалось как приспособление
к переживанию неблагоприятных для роста сезонов
года. Прорастание семян сопровождается сложными
биохимическими и физиологическими процессами. Мно-
гие семена светочувствительны: для их прорастания
нужен свет. Семена других видов (например, чернушка,
виды лютиковых) на свету не прорастают.
В практике сельского и лесного хозяйства исполь-
зуют различные способы преодоления покоя семян: вы-
держивают их при низкой температуре, замачивают
в растворе стимуляторов роста и др.
Плод. После того как началось образование заро-
дыша, цветок вступает в новую фазу развития, которая
завершается образованием плода. Функция плода -
защита и распространение семян. Разнообразие плодов
очень велико. Классификация их в значительной мере
искусственна и основана на следующих признаках:
1) консистенция околоплодника (сухой или сочный
плод); 2) количество семян (одно или много); 3) не-
раскрывающийся (замкнутый) плод или раскрываю-
щийся и др. У плодов коробочковидных семян много и
они свободно высыпаются при растрескивании созрев-
шего плода. К многосеменным сухим плодам относят
боб, стручок, коробочку. Боб состоит из двух створок,
внутри которых находятся семена (горох, фасоль, ака-
ция). Стручок, как и боб, имеет две створки, но семена
располагаются не на самих створках, а на перегородках
внутри плода (капуста, пастушья сумка). Плод коро-
бочка образуется у льна, мака, белены, гвоздики, дур-
мана и др. Внутри коробочки созревают семена, которые
высыпаются через дырочки (у мака), открыванием кры-
шечки (у белены), раскрыванием створок (у дурмана)
и т. д. К ореховидным (плод односеменной; при созрева-
нии не растрескивается, семена не высеиваются) отно-
сятся орех с жестким деревянистым околоплодни-
ком (лещина, гречиха); семянка (семя не срастается с
околоплодником) - подсолнечник; крылатка - семян-
ка, околоплодник которой имеет крыловидный вырост,
-296-
как у вяза; зерновка - околоплодник срастается с се-
менной кожурой (пшеница, рожь).
Плоды с сочным околоплодником могут быть: ягодо-
видными - томат, картофель, яблоко, арбуз, тыква, ли-
мон; костянковидными (плод с деревянистым внутри-
плодником. чаще односеменной) - вишня, боярышник,
слива, абрикос.
КЛАССЫ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ
Отдел покрытосеменных, или цветковых, растений
делится на два класса: двудольные и однодольные.
Однодольные растения произошли от двудольных и
поэтому между ними много общих черт.
Для двудольных характерны следующие признаки:
зародыш несет две семядоли (редко больше), которые
обычно прорастают надземно; листья имеют сетчатое
жилкование, черешок обычно ясно выражен; в стебле
хорошо различаются кора и сердцевина; корень у подав-
ляющего числа видов стержневой (у многих травяни-
стых мочковатый); цветки преимущественно пяти-
членные.
У однодольных зародыш с одной семядолей, которая
прорастает, как правило, подземно; листья с параллель-
ным и дуговым жилкованием, не расчленены на черешок
и пластинку; корневая система мочковатая; цветки
трехчленные; в стебле нет ясно дифференцированных
коры и сердцевины. Однодольные представлены тра-
вами, иногда вторично древовидными формами (паль-
мы, бамбук).
Число видов у однодольных значительно меньше, чем
у двудольных.
Основные семейства класса двудольных - сложно-
цветные, крестоцветные, бобовые, пасленовые, розо-
цветные; класса однодольных - злаковые, лилейные.
Из всех групп растений цветковые наиболее широко
используются человеком. Почти все важнейшие куль-
турные растения, в том числе хлебные злаки, овощи,
плодовые деревья и кустарники, относятся к цветковым.
Они служат сырьем для строительной промышленности
(древесина), для изготовления бумаги, одежды (хлоп-
чатник, лен), для получения различных масел. Многие
растения используются в медицине (наперстянка, кра-
савка, анис, облепиха, горицвет, ромашка аптечная,
женьшень и многие другие).
-297-

1 2 3 4