Лаб 13_Фитоморфология_Цветок. Лабораторная работа 13. Фитоморфология цветок Теоретическая часть
 Скачать 1.08 Mb.
|
|
1 Лабораторная работа 13. Фитоморфология: цветок Теоретическая часть Цветок – это видоизменённый, укороченный, неразветвлённый побег с ограниченным ростом, все листья которого видоизменены в связи с половым размножением, происходящем в цветке и приводящем к образованию семян. Цветком заканчивается или главная (верхушечный или терминальный цветок) или боковая ось (боковой или пазушный цветок). Цветок имеет цветоножку стеблевого происхождения, расположенную непосредственно под цветоложем. Иногда она почти неразвита, и цветок является сидячим. На цветоножке могут быть листочки – прицветники. У большинства растений это небольшие, простые по форме верхушечные листья. (Кроме них, у большинства двудольных растений есть ещё два, а у однодольных – один прицветничек на цветоножке). Т.к. цветок – это чаще всего боковой побег, то прицветный лист, в пазухе которого он развивается, называется ещё кроющим. Ось цветка = его укороченная стеблевая часть = называется цветоложем. В пазухах очень коротких междоузлий цветоложа располагаются все метаморфизированные листья, составляющие цветок. Цветоложе может быть плоским, выпуклым (гравилат, малина) и вогнутым (роза, вишня, слива, манжетка). Иногда оно разрастается и вытягивается. Такое цветоложе называется тором (у кувшинок). Типичный полный цветок состоит из (снизу вверх) околоцветника, андроцея (совокупности тычинок) и гинецея (совокупности плодолистиков). В околоцветник входят чашечка и венчик. У подавляющего большинства растений есть и чашечка и венчик. Такой околоцветник называют двойным. Если только одно из двух – то околоцветник называют простым (чаще нет чашечки). Обобщенная схема строения цветка: 1 – пестик (а – рыльце; б – столбик, в – семязачаток; г – завязь); 2 – тычинка (д – пыльник; е – связник, ж – тычиночная нить); 3 – стаминодий; 4 – венчик; 5 – чашечка; 6 – подчашие; 7 – узел; 8 – междоузлие; 9 – цветоложе; 10 – цветоножка; 11 – прицветничек; 12 – прицветник 2 Чашечка (Calex) образована из различного числа свободных или сросшихся чашелистиков. По форме срастания чашелистиков различают колокольчатую и трубчатую чашечку, где количество зубцов равняется числу чашелистиков. По происхождению чашелистики – это обычные вегетативные зелёные листья, способные фотосинтезировать. Но их главная функция не эта, а защита развивающихся частей цветка до его распускания. Иногда в случае отсутствия венчика они выполняют его функцию, тогда они ярко окрашены (как у некоторых лютиковых). В некоторых случаях чашечка видоизменяется в хохолок, как у некоторых сложноцветных (одуванчик). Иногда чашечка опадает при распускании цветка (чистотел), а у некоторых остаётся и при плоде (яблоня, груша). У некоторых представителей сем. Сельдерейных чашечки вообще нет. Венчик (Corolla) образован различным количеством лепестков. Как и чашелистики, лепестки венчика могут срастаться между собой краями (сростнолепестный венчик), или оставаться свободными (свободнолепестный венчик). У свободных лепестков выделяют пластинку (расширенную часть) и ноготок (суженая часть лепестка). Различают коротко- и длинноноготковые лепестки. У спайнолепестного венчика различают трубку и отгиб, а место перехода одного в другое называется зев. Иногда в зеве возникают различные щетинистые выросты, которые мешают проникновению внутрь цветка воды и нежелательных гостей (сем. Бурачниковые). В зависимости от соотношения величины трубки и отгиба различают трубчатый, воронковидный, колесовидный, гвоздевидный, колокольчатый, шаровидный, язычковый, двугубый и одногубый венчики. Разные формы чашечки: 1,2,6,7 – раздельнолистная; 3,4,5,8 – сростнолистная; 2 – с подчашием; 3 –трубчатая; 4 – колокольчатая; 5 – двугубая; 6 – опадающая; 7 – венчиковидная со шпорцем; 8 – вздутая, остающаяся при плодах Ярко окрашенный простой околоцветник, похожий на венчик, называют венчиковидным (ландыш, тюльпан, лилия). А простой невзрачный околоцветник зелёного цвета, похожий на чашечку – чашечковидным (крапива, лебеда, свёкла, щавель). Венчик особенно хорошо развит у цветков, опыляемых насекомыми. Крупные и яркоокрашенные цветки привлекают нужных опылителей. Другой способ привлечь к себе внимание – собрать мелкие невзрачные цветки в крупные 3 соцветия. Ветроопыляемые цветки, не имеющие околоцветника, а состоящие лишь из андроцея и гинецея, называются голыми (ясень, ива, осоки, белокрыльник). Форма лепестков: 1 – коротконоготковый; 2 – длинноноготковый; 3 – с привенчиком. Форма спайнолепестного венчика: 4 – трубчатый; 5 – трубчато-воронковидный; 6 – трубчато-колокольчатый; 7 – колокольчатый; 8 – шаровидный; 9 – одногубый; 10 – трубчато-колесовидный; 11 – язычковый; 12 – воронковидный; 13 – колпачковидный; 14 – двугубый Симметрия цветка. Существенным признаком цветка является характер симметрии в расположении и форме его органов, особенно венчика. Если через венчик можно провести несколько плоскостей симметрии, а все части цветка в нём правильно чередуются, то такой венчик называется правильным или актиноморфным (крестоцветные, гвоздичные, первоцветные). Венчик, через который можно провести лишь одну плоскость симметрии называется неправильным или зигоморфным (бобовые, губоцветные). Если через венчик нельзя провести ни одной плоскости симметрии, то такой венчик называют асимметричным. Асимметричные венчики встречаются у немногих тропических растений (сем. Канновые), у валерианы лекарственной. Различные формы симметрии цветков: 1 – актиноморфный (очиток); 2 – зигоморфный (горох); 3 – асимметричный (канна) 4 Соцветие – это побег или система побегов, которая несёт цветки и видоизменённые вегетативные листья – прицветники и прицветнички. Наиболее важный признак в классификации соцветий – это способ нарастания осей. По этому признаку соцветия можно распределить на две группы: рацемозные = ботрические и цимозные соцветия. Ботрические соцветия характеризуются моноподиальным ветвлением, т.е. у них чётко выражен главный стержень – ось первого порядка. Верхушечный цветок у них распускается последним, т.е. развитие цветков у них осуществляется в акропетальной последовательности – от основания к вершине, а при укороченной главной оси порядок распускания цветков – центростремительный. К простым рацемозным соцветиям относятся: кисть, колос, головка, початок, зонтик, щиток, корзинка. 1. Кисть (racemus, botrys) – на удлинённой главной оси (цветоносе) на цветоножках обычно одинаковой длины сидят отдельные цветки (ландыш, черёмуха, люпин, душистый горошек). Цветоножки выходят из пазух прицветников или прицветники отсутствуют. 2. Колос (spica) – на удлинённой главной оси расположены сидячие цветки, без цветоножек (подорожник, многие орхидеи); 3. Початок – колос с толстой мясистой осью (аронник, белокрыльник Calla). Початок окружён одним или несколькими листьями – чехлом или крылом. 4. Головка (capitulum) – главная ось укорочена и булавовидно расширена, на вершине её тесно скучены цветки, не имеющие или почти не имеющие цветоножек (клевер – Trifolium); 5. Корзинка – отличается от головки утолщенной, расширенной, блюдцевидной или конусовидной осью, на которой сидят цветки (отдельные соцветия у сложноцветных; ромашка, одуванчик, василёк, подсолнечник). Верхушечные листья скучены и образуют обёртку. 6. Щиток простой – это кисть, у которой нижние цветоножки цветков длиннее верхних. Благодаря этому цветки располагаются на одной высоте (яблоня, груша, боярышник); 7. Зонтик простой (umbella) – главная ось укорочена, цветоножки всех цветков как бы выходят из её вершины и имеют почти одинаковую длину, поэтому цветки располагаются почти на одной высоте (первоцвет – Primula veris, лук – Allium cepa); Простые ботрические соцветия и их эволюция: 1–кисть; 2–щиток; 3–зонтик; 4–головка; 5–корзинка; 6–колос; 7–початок 5 Сложные рацемозные соцветия. Кроме описанных простых рацемозных соцветий очень часто встречаются сложные, состоящие из комбинации нескольких одноимённых или различных простых соцветий. Частные соцветия в этих сложных соцветиях также являются рацемозными (нарастание моноподиальное). К ним относятся: 1. Двойная кисть, удлинённая моноподиальная ось которой несёт простые пазушные кисти (донник лекарственный); 2. Метёлка – соцветие типа сложной кисти с более обильным ветвлением, чем у двойной кисти. Главная ось её долго нарастает в длину и даёт расположенные на разной высоте боковые цветочные ветви, которые тоже ветвятся. 3. Сложный колос состоит из простых колосков, сидящих в очередном порядке или двурядно на общей оси (рожь, пшеница, ячмень и многие другие злаки); 4. Сложный зонтик (umbella composita) слагается из простых зонтиков (сныть из сем. Сельдерейных). У основания лучей первого порядка могут располагаться верхушечные листья – листовидные или плёнчатые прицветники, которые образуют общую обвёртку. У осей второго порядка – прицветнички, которые образуют частные обёртки (обёрточки). 5. Сложный щиток (щитовидная метёлка) – бузина красная (Sambucus racemosa, калина – Viburnum opulus). Примером комбинации разных частных соцветий в одно является щиток из корзинок у тысячелистника, пижмы и некоторых других Астровых. Сложные соцветия. Частные соцветия рацемозные: 1– двойная кисть; 2–сложный зонтик; 3–сложный колос; 4–пирамидальная щитковидная метелка, 5–щитковидная метелка Цимозным соцветиям (цимоидам) свойственно симподиальное или ложнодихотомическое ветвление; верхушечный цветок на главной оси у них распускается первым, после этого рост главной оси прекращается. Она остаётся невыраженной. Нередко развивается ложная ось, состоящая из осей разных порядков. Порядок распускания цветков центробежный (базипетальный, если соцветие плоское – плейохазий). К ним относятся: 6 1. монохазий (однолучевой верхоцветник) – главная ось заканчивается одним цветком, ниже его развиваются оси второго и т.д. порядков, которые перерастают главную ось. Они в свою очередь тоже несут по одному верхушечному цветку. Цветки более высоких порядков распускаются позднее предыдущих. В зависимости от того, отходят ли ветви в одну сторону или в разные, находятся они в одной плоскости или в разных, в монохазиях выделяют клубочек, завиток (улитку) и извилину. Монохазий, подцветочные ветви которого развиты лишь с одной стороны, называют клубочком. Цветки у него тесно скучены, и соцветие имеет головчатый вид. Завиток характеризуется тем, что в не совсем распустившемся соцветии более молодая часть его закручена спирально (Pulmonaria obscura – медуница неясная). Извилина – это монохазий, подцветочные ветки которого отходят попеременно то в одну, то в другую сторону (Drosera rotundifolia – росянка круглолистная); 2. дихазий (двулучевой верхоцветник) = полузонтик – под единственным цветком, заканчивающим главную ось, развиваются две супротивные, перерастающие её оси второго порядка, которые тоже заканчиваются позже других распускающимся цветком, на них таким же образом развиваются оси третьего порядка и т.д. Ветвление идёт по типу ложной дихотомии. Встречается у сем. Гвоздичных (Stellaria – звездчатка) и некоторых других; 3. плейохазий (многолучевой верхоцветник) = ложный зонтик (Umbella cymosa) – из каждой оси, несущей один верхушечный цветок, выходит более двух ветвей, часто сближенных между собой, перерастающих главную ось. Они имеют тот же порядок распускания цветков и ветвления, что и главная ось. Укороченные формы плейохазия – это ложная мутовка, полумутовка и пучок. а) Ложная мутовка состоит из дихазиев, оси которых укорочены и сближены между собой настолько, что цветки кажутся сидячими в одной плоскости вокруг главного стебля. Они образуют более или менее замкнутое кольцо. б) Полумутовка – кольцо из цветков кажется как бы разорванным, не сплошным. Оно образовано из 2-х полумутовок, находящихся в одной плоскости. Эти два соцветия характерны для представителей сем. Яснотковых – Lamiaceae) в) Пучок – цветоносные ветви короткие, а соцветие более или менее сжато в одной плоскости (встречается у сем. Тыквенных – Cucurbitaceae, и Гвоздичных – Caryophyllaceae (р. Dianthus). Цимозные соцветия: 1 – монохазий (а – извилина; б–завиток);2 – дихазий; 3 – плеохазий; 4 – тирс 7 Из вышесказанного видно, что элементарная форма цимозного соцветия – дихазий. Он состоит из одного терминального цветка, которым заканчивается главная ось, и ещё двух терминальных цветков на боковых осях, развивающихся в пазухах прицветников. Если боковых ветвей, несущих цветки, больше двух – это плейохазий; если боковая ось одна – монохазий (завиток, клубочек и извилина). Ещё одно соцветие, стоящее несколько особняком, это тирс – сложное соцветие с моноподиально нарастающей главной осью и боковыми частными соцветиями цимоидного типа (моно- и дихазии). Тирсы с повислой опадающей после цветения осью называются серёжками (берёза, бук, ольха, тополь, осина). Следует отметить, что в простых формах их ботрические и цимозные соцветия легко различаются. В специализированных или редуцированных формах различить их очень трудно. Нередко рацемозные на вид соцветия при ближайшем рассмотрении оказываются цимозными и наоборот. 8 Практическая часть Задание 1. Морфологический анализ растения: выполните морфологическое описание растения по перечисленным признакам Название растения: Люпин многолистный (Lupinus polyphyllus Lindl., Fabaceae) Цветок и соцветие расположение цветков – тип соцветия; цветоножка (форма, длина); наличие и форма кроющего листа, прицветников; цветок – полночленность, характер расположения частей, симметричность; форма цветоложа; околоцветник (простой, двойной); простой околоцветник – чашечковидный, венчиковидный, число листочков, их форма и цвет, характер срастания; двойной околоцветник – чашечка (срастание, число, форма и цвет чашелистиков или зубцов, опадающая или остающаяся при плодах), подчашие – число и форма листочков; венчик (срастание, число лепестков, их форма и окраска, форма ноготка и отгиба, наличие привенчика, шпорца; для спайнолепестного венчика указывается число зубцов, форма и цвет трубки, зева и отгиба. 9 Задание 2. Морфологический анализ растения: выполните морфологическое описание растения по перечисленным признакам Название растения: Вех ядовитый (Cicuta virosa L., Apiaceae) Цветок и соцветие расположение цветков – тип соцветия; цветоножка (форма, длина); наличие и форма кроющего листа, прицветников; цветок – полночленность, характер расположения частей, симметричность; форма цветоложа; околоцветник (простой, двойной); простой околоцветник – чашечковидный, венчиковидный, число листочков, их форма и цвет, характер срастания; двойной околоцветник – чашечка (срастание, число, форма и цвет чашелистиков или зубцов, опадающая или остающаяся при плодах), подчашие – число и форма листочков; венчик (срастание, число лепестков, их форма и окраска, форма ноготка и отгиба, наличие привенчика, шпорца; для спайнолепестного венчика указывается число зубцов, форма и цвет трубки, зева и отгиба. 10 Задание 3. Морфологический анализ растения: выполните морфологическое описание растения по перечисленным признакам Название растения: Ландыш майский (Convallaria majalis L., Liliaceae) Цветок и соцветие расположение цветков – тип соцветия; цветоножка (форма, длина); наличие и форма кроющего листа, прицветников; цветок – полночленность, характер расположения частей, симметричность; форма цветоложа; околоцветник (простой, двойной); простой околоцветник – чашечковидный, венчиковидный, число листочков, их форма и цвет, характер срастания; двойной околоцветник – чашечка (срастание, число, форма и цвет чашелистиков или зубцов, опадающая или остающаяся при плодах), подчашие – число и форма листочков; венчик (срастание, число лепестков, их форма и окраска, форма ноготка и отгиба, наличие привенчика, шпорца; для спайнолепестного венчика указывается число зубцов, форма и цвет трубки, зева и отгиба. |