ПЛОДЫ И СЕМЕНА ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

Тема: разнообразие соцветий покрытосеменных растений

Лабораторная работа

 

Цель: изучение морфологических особенностей соцветий покрытосеменных растений

Материалы и оборудование: гербарий растений «Соцветия», комнатные растения с различными соцветиями

Ход работы:

1.Изучить классификацию и основные формы соцветий.

2.Уяснить принципы морфологического анализа соцветий и правила их графического изображения.

3.Результаты работы оформить в виде таблицы.

 

Таблица. Соцветия

 

Вид соцветия	Характеристика	Схема соцветия	Тип соцветия (рацемозное, цимозное, тирсоидное)	Примеры растений

 

4.В чем принципиальное отличие соцветия корзинка от всех других типов соцветий? Ответ поясните схемой (на вопрос ответе письменно).

 

Плод – орган размножения цветковых растений, выполняющий функции формирования, защиты и распространения семян. Образуется плод в результате тех изменений, что происходят в цветке после оплодотворения. В образовании плода у большинства растений принимает участие геницей, но у очень многих растений, особенно тех, что обладают нижней завязью, в образовании плодов принимают участие и другие части цветка, в частности цветоложе и цветоножка. Плоды, образующиеся только из завязи, называются истинными, если в образовании плода участвуют т другие элементы цветка – ложными, а из нескольких завязей – сборными.

Разнообразие плодов определяется тремя группами признаков:

· строением околоплодника;

· способом вскрывания или распадения;

· особенностями, связанными с распространением.

Околоплодник представляет собой разросшуюся и часто сильно видоизмененную стенку завязи, вместе с другими частями цветка входящими в состав плода. В околоплоднике различают наружный слой – экзокарпий, внутренний – эндокарпий и средний – мезокарпий. Далеко не всегда эти части хорошо различимы. Наиболее хорошо все три зоны различаются в плодах типа костянки (рис. 16).

 

Рис. 16. Строение плода.

 

Единой классификации плодов не существует. Выделяют как морфогенетические классификации плодов, которые в той или иной степени отражают их эволюционное развитие, так и морфологические. В основу современной морфогенетической классификации плодов положены особенности строения гинецея. В зависимости от типа гинецея выделяют апокарпии (монокарпии) и ценокарпии (синкарпии, паракарпии и лизикарпии), псевдомонокарпии. Каждый из этих типов объединяет большое количество плодов одного эволюционно-морфологического уровня.

Апокарпии – наиболее эволюционно архаичные плоды. Они образуются из цветков с верхней завязью, у которых апокарпный гинецей. Каждому отдельному, свободно располагающемуся на цветоножке простому пестику в зрелом плоде соответствует свободный плодик.

Среди апокарпиев выделяют сочные (многокостянка, сочная многолистовка), сухие невскрывающиеся (многоорешек) и сухие вскрывающиеся (многолистовка). Многолистовка характерна для многих лютиковых, пиона; многокостянка – для розоцветных рода Rubus; сочная многолистовка – для лимонника. Земляничина - особый тип сочного многоорешка с разросшимся цветоложем, характерный для клубники и земляники.

Монокарпии также образуются из цветков с верхней завязью, но имеющих монокарпный гинецей. Генетически они родственны апокарпиям и являются результатом редукции всех плодолистиков кроме одного. Наиболее типичными среди этой группы являются плоды следующих видов: боб ( у большинства представителей бобовых); сухая однокостянка (миндаль); сочная однокостянка (розоцветные).

Ценокарпные плоды формируются из цветков с верхней или нижней завязью, имеющий сложный пестик и ценокарпный гинецей. Если ценокарпный плод формируется из одной завязи, то он называется одногнездный, а если из двух или нескольких завязей – многогнездный. Сухие многогнездные ценокарпные плоды могут быть вскрывающимися и невскрывающимися. Они способны распадаться в продольном направлении (дробные плоды – схизокарпии) или в поперечном (членистые плоды). Ценокарпные плоды – самая многочисленная и морфологически самая разнообразная группа плодов. К этой группе относятся такие плоды, как ягода, яблоко, тыквина, ценокарпная костянка, коробочка, стручок, ценокарпная листовка.

Данной классификацией плодов довольно трудно пользоваться при определении растений, так как в ней отсутствуют четкие критерии разграничения гинецеев. Морфологические же признаки плода позволяют довольно точно диагностировать его тип, поэтому в учебной литературе используется морфологическая классификация плодов. В основу этой классификации положены следующие признаки: консистенция околоплодника (сухие или сочные плоды), число семян (вскрывающиеся или невскрывающиеся плоды), число плодолистиков, могут указывать и способ распространения плодов и семян (рис. 17).

 

 

Рис. 17. Виды плодов растений.

 

В таблице «Морфологические признаки плодов» описаны наиболее часто встречающиеся типы плодов.

 

Таблица. Соцветия (Бавтуто Г.А. Практикум по анатомии и морфологии растений: Учебное пособие/ Г.А.Бавтуто, Л.М.Ерей. – Мн.: Новое знание, 2002. – 464 с.: ил. С.410-416)

 

Тип плода	Основные признаки	Примеры
Сочные плоды Ягода	Плод ценокарпный, многосемянный с сочным невскрывающимся перикарпием. Семена погружены в мякоть перикарпия. Их наружный плотный слой образуется в результате склерификации интегументов семязачатка. У некоторых растений только одно семя. (барбарис).	Виноград, крыжовник, смородина, томат, черника, картофель, клюква. Брусника
Яблоко	Плод синкарпный, нижний, сочный многосемянный с тонким кожистым экзокарпием. В образовании плода кроме завязи принимают участие цветоложе, нижние части тычинок, лепестков, чашелистики. Семена, окруженные хрящеватой тканью эндокарпия, располагаются в гнездах. Мясистый мезокарпий формируется из разросшейся видоизмененной ткани гипантия.	Яблоня, груша, рябина, айва
Тыквина	Плод паракарпный. Сочный многосемянный с жестким (деревянистым) экзокарпием и мясисто разрастающимися плацентами. Развивается из нижней завязи, образованной тремя плодолистиками.	Арбуз, дыня, огурец. Тыква
Померанец (гесперидий)	Плод ценокарпный, сочный многосемянный. Экзокарпий плотный, кожистый, окрашенный, с множеством эфирно-масличных железок. Мезокарпий белый губчатый. Эндокарпий тонкий кожистый (разросшиеся волоски его состовляют съедобную часть плода)	Виды рода Citrus: лимон, апельсин, мандарин
Гранатина	Плод ценокарпный. Развивается из нижней завязи. имеет сухой кожистый, очень плотный околоплодник, раскрывающийся неправильными трещинами. Гнезда плода плотно заполнены крупными семенами с ярко-красной, очень сочной кожурой (съедобная часть плода). В процессе развития плода, вследствие разрастания цветоложа, плодолистики наружного круга смещаются вверх и оказываются над плодолистиками внутреннего круга. В результате геницей становится двухъярусным, причем в нижнем его круге плацентация централь-угловая, а в верхнем – париетальная. Плод граната в продольном разрезе двухъярусно-четырехгнездный	Гранат обыкновенный
Сочная однокостянка	Плод сочный. Слои околоплодника резко дифференцированы на тонкий кожистый экзокарпий, сочный мезокарпий и одревесневший эндокарпий, заключающий семя и образующий косточку	Вишня, черешня, абрикос, персик, калина, кизил, крушина, бузина
Сухая однокостянка	Одногнездный ценокарпный плод с кожистым или волокнистым мезокарпием	Миндаль, грецкий орех, кокосовая пальма
Многокостянка	Плод сочный, апокарпный. Состоит из двух или многочисленных костянок. Мезокарпий каждого такого плодика сочный, а эндокарпий – твердый, склерифицированный. Плод ценокарпный	Малина, ежевика, костянка, морошка.     Толокнянка, женьшень, липа сердцелистная
Сухие невскрывающиеся плоды Орех	Плод сухой односемянный, невскрывающийся, псевдомонокарпный. Перикарпий сильно склерифицирован, деревянистый, несет одно, изредка – два семени. Может быть довольно крупным, или относительно мелким. Иногда бывает крылатым (крылатка).	Лещина, граб.   Гречиха, ольха, хмель. Береза, ревень, вяз, ольха
Многоорешек	Плод состоит из многочисленных свободных орешков, апокарпный	Виды лютика, адониса, лапчаток
Погруженный многоорешек	Каждый орешек располагается в углублении дисковидного губчатого разросшегося цветоложа	Лотосы орехоносный и желтый
Цинародий	Многоорешек; плодики располагаются внутри кувшинчатого сочного гипантия	Виды рода Rosa (шиповник)
Земляничина, или фрага	Многоорешек; плодики располагаются на мясистом разросшемся цветоложе	Виды рода Fragaria (земляника, клубника)
Желудь	Плод сухой односемянный, синкарпный. Образуется из цветка с нижней завязью. Околоплодник жесткий кожистый, частично или полностью заключен в плюске. Которая образуется из сросшихся осей и прицветников редуцированного соцветия (у дуба в плюске только один желудь, у бука – по 2-3)	Семейство буковых (дуб, бук, каштан)
Семянка	Плод сухой односемянный, ценокарпный с относительно тонким кожистым околоплодником, легко отделяющимся от семени; часто – с придатками (видоизмененные покровы цветка или прицветников), с летучками	Семейство сложноцветных (подсолнечник однолетний, одуванчик лекарственный, василек луговой и др.)
Зерновка	Плод сухой односемянный, псевдомонокарпный, с тонким околоплодником, плотно прижатым к семени и срастающимся с ним. У ржи и пшеницы опадает голым, у овса, проса, ячменя и дикорастущих злаков – вместе с цветковыми чешуями. Такие зерновки иногда снабжены: - хохолками из волосков; - перистыми остями и другими придатками, способствующими распространению плодов	Семейство злаковых (рожь, пшеница, овес, тимофеевка, просо и др.)   Вейник, тростник Ковыль
Сухие вскрывающиеся плоды Однолистовка	Плод сухой многосемянный. Образован из одного плодолистика. Вскрывается по шву (монокарпий). Семена располагаются вдоль шва, реже – по всей поверхности плодолистика (у сусака зонтичного)	Живокость высокая, сокирки полевые
Сочная однолистовка	Околоплодник при созревании становится сочным. Благодаря красной окраске и сочной консистенции листовки напоминают ягоду, но по продольному желобку на их поверхности легко угадывается шов единственного плодолистика. Сочная ткань околоплодника развита слабо. Основную массу плода составляют семена. Они располагаются двумя плотными рядами и заполняют всю полость плода.	Воронец колосистый
Сочная многолистовка	Плод обычно не раскрывается. У лимонника к моменту созревания плода коническое цветоложе, усаженное свободными пестиками, очень удлиняется. В результате образуется подобие веточки, на которой сидят красные сочные плодики – листовки. Плод кадсуры представляет собой головку (несколько см. в диаметре), образованную скученными плодиками, сидящими на расширенной мясистой оси.	Лимонник китайский     Кадсура Субтропическое семейство анноновых
Боб	Плод сухой многосемянный. Развивается из одного плодолистика. Вскрывается двумя створками, т.е. по брюшному шву и спинной складке (монокарпий). Плоды морфологически крайне разнообразны – иногда даже в пределах одного рода.	Семейство бобовых (горох посевной, фасоль обыкновенная, люцерна посевная, горошек лесной, заборный и др.)
Боб невскрывающийся	При созревании опадает не вскрываясь. Содержит до пяти семян, чаще 1-2 семени с перетяжками, слегка вздутые. Околоплодник грязновато-палевый, с ямчато-сетчатой поверхностью, кожистый, плотный, но хрупкий. Геокарпический вид: плоды созревают в почве.	Астрагал солодколистный, арахис (земляной орех)
Боб членистый	При созревании распадается вдоль ложных поперечных перегородок на замкнутые односемянные отсеки.	Вязель разноцветный, вербейник монетчатый, сераделла посевная
Боб сочный невскрывающияся	Плоды по форме сходны с сухими бобами (характерно слабое развитие сочных тканей): - - плоские крупные (20-45 см в длину и до 3 см в ширину); эндокарпий слегка мясистый и сладковатый; экзокарпий плотный, кожистый; долго остаются на дереве после созревания; высыхая, становятся хрупкими, ломкими, освобождаются от семян; - очень своеобразные, четковидные, мясистые, слегка морщинистые; отдельные односемянные участки по внешнему виду напоминают изюм. (У софоры мясистым становится весь околоплодник.) При хранении плод распадается на членики.	Гледичия обыкновенная     Софора японская
Боб односемянный	Плод апокарпный, довольно распространенный у бобовых: -вскрывающийся:     Невскрывающийся (орешковидные бобы)	Виды клевера (луговой, мясо-красный, горный, пашенный, альпийский Люцерна хмелевидная, донники белый и лекарственный, солодка иглистая
Стручок	Плод образован двумя плодолистиками, с пленчатой перегородкой между плацентами. Длина его примерно в 3 раза превышает ширину. Вскрывается двумя створками по продольно-кольцевым трещинам в стенке. Ценокарпий (перикарпий) сухой многосемянный. Семена остаются на плаценте, окружающей перегородку.	Семейство крестоцветных (сурепка обыкновенная, гулявник высокий, башенница гладкая, левкой седой)
Стручочек	Плод – укороченный стручочек. Длина его примерно равна ширине.	Лунник многолетний, пастушья сумка, ярутка полевая, рыжик бурачковый
Стручок членистый	Плод при созревании (как и членистые бобы) распадается вдоль поперечных ложных перегородок на замкнутые односемянные членики	Редька дикая, репник многолетний
Коробочка	Плод сухой вскрывающийся, ценокарпный:     - односемянная коробочка, развивается из верхней завязи:   -многосемянная коробочка, развивается из верхней и нижней завязи: а) одногнездная, с постенной плацентацией     б) одногнездная, с центральной плацентацией:   в) дву- и многогнездная:	Семейства пасленовых, норичниковых, лилейных, фиалковых, колокольчиковых, маковых, подорожниковых, гвоздичных и др.   Свекла обыкновенная     Семейства фиалковых, колокольчиковых Семейство гвоздичных Семейство пасленовых, лилейных, норичниковых
Дробные плоды Вислоплодник	Плод двусемянный, дробный. Распадается при созревании на два мерикарпия, повисающих на так называемой карпофоре.	Большинство зонтичных (петрушка кудрявая, тмин обыкновенный, вех ядовитый, пастернак, посевной, морковь посевная)
Ценобий	Развивается из ценокарпного верхнего двугнездового гинецея. На ранних стадиях в гнездах появляются перегородки; ко времени опыления завязь разделяется на четыре гнезда, в каждом из которых располагается по одному семязачатку. Зрелый плод состоит из четырех долей, причем одна из них соответствует половине плодолистика. Такие полумерикарпии называются эремами.	Семейство бурачниковых (синяк обыкновенный, окопник лекарственный, бурачник лекарственный, медуница неясная, незабудка болотная и др.). Семейство губоцветных (живучка ползучая, будра плющевидная, черноголовка обыкновенная, пикульник обыкновенный, яснотка белая и до.).