Нескучная биология

Цветок – это укороченный побег. Верхняя часть побега расширена и называется цветоложем. На самой верхушке побега сидят семязачатки, один или несколько, одетые поверх толстым слоем ткани и полностью изолированные от внешнего мира. Сделано это было просто – листик, на котором располагались мегаспорангии, свернулся в трубочку, так, что семязачатки оказались внутри, а затем края листика срослись. Этот мясистый листик называется плодолистиком, а то, что получается в результате его сворачивания и срастания – пестиком. Нижняя часть пестика называется завязью, верхняя – рыльцем. Все вместе, с семяпочками, – гинецеем. Гинецей может состоять из нескольких свернутых плодолистиков, которые срастаются полностью, или частично, сохраняя в последнем случае несколько рылец. Вокруг гинецея сидят в один или несколько рядов тычинки – бывшие микроспорофиллы с микроспорангиями. В основании тычинок расположены нектарники. Следующий круг – лепестки, сохранившие, в общем, облик нормального листа. Обычно лепестки ярко окрашены. Следующий круг – почти обычные листья, чашелистики, иногда зеленые, но у некоторых растений ярко окрашенные, как и лепестки. Это принципиальная схема, которая может изменяться, давая огромное количество вариантов строения цветка.

Строение шишки и цветка: 1 – семязачатки; 2 – чешуи шишки; 3 – завязь; 4 – пестик; 5 – чашечка; 6 – цветоложе; 7 – венчик; 8 – пыльца; 9 – рыльце

Зернышки пыльцы – это одетые оболочкой мужские гаметофиты, формирующиеся на микроспорофиллах – тычинках. Мужской гаметофит у покрытосеменных состоит всего из трех клеток – клетки пыльцевой трубки и двух спермиев, – но со своим делом он справляется вполне успешно. Когда пыльца попадает на рыльце гинецея, формируется пыльцевая трубка, которой приходится прорастать через все ткани, прикрывающие гаметофит женский.

Еще одна штука, которая есть только у покрытосеменных – плод. Настоящий плод развивается из плодолистика (или плодолистиков, если гинецей состоит из нескольких). Плод может быть сочным, мясистым, как у смородины, помидора или арбуза. Может быть сочным снаружи, а внутренняя часть превращаться в твердую скорлупу, как у сливы, абрикоса или каштана. В твердую скорлупу может превращаться вся ткань плодолистиков, как у желудя, лесного ореха или подсолнуха. Плодолистик может стать пленчатым, плотно прирастающим к семени, как у овса, пшеницы и других злаков. Но, так или иначе, плод всегда присутствует, и эта дополнительная оболочка, окружающая семя, еще одна особенность покрытосеменных. Именно она и отражена в их названии.

У голосеменных могут быть только ложные плоды, состоящие из разросшихся частей стробила, не имеющих касательства к мегаспорофиллу и мегаспорангию. «Ягоды» можжевельника и эфедры, да и, собственно, сосновые шишки, – именно такие ложные плоды. Ложные плоды часто бывают и у покрытосеменных, когда они образуются из других, нежели гинецей, частей цветка. Например, «ягода» земляники – это разросшееся цветоложе. Впрочем, сплошь и рядом, в образовании плода участвуют несколько частей цветка, обычно плодолистики и цветоложе – таковы плоды яблони, груши, рябины, арбуза и множество других.

Образование плода из цветка у вишни: 1 – семязачатки; 2 – семя; 3 – завязь; 4 – цветоложе; 5 – околоплодник; 6 – чашелистики

Неразрывная связь

Итак, покрытосеменные возникли в союзе с насекомыми. Именно этот союз дал им преимущества, которые позволили покрытосеменным расселиться по всему свету и занять господствующее положение в растительном царстве. В отделе покрытосеменных около четверти миллиона видов – в несколько раз больше, чем всех остальных растений вместе взятых. Хотя среди покрытосеменных полно ренегатов, вернувшихся к опылению ветром, но подавляющее большинство опыляется насекомыми. Услугами ветра пользуются, главным образом, те растения, которые растут густыми скоплениями и при этом составляют верхний ярус – злаки в степях, многие деревья, образующие «крышу» лесного полога. В таких условиях, действительно, имеет смысл пожадничать и положиться на ветер, который делает все бесплатно. Но большинство покрытосеменных продолжает безропотно подкармливать своих опылителей. В самом деле, насекомое разыщет своего кормильца, даже если он вырос вдали от своих родителей, в зарослях других растений или вообще в глубоком ущелье, куда никакой ветер не занесет пыльцу родичей из соседнего ущелья.