Семязачаток и семя

Происхождение семязачатка

Семязачаток
современной сосны
пыльцевые трубки
архегонии
интегумент
женский гаметофит
(«эндосперм»)
архегоний
Строение семязачатка
нуцеллус
(мегаспорангий)
микропиле

Строение семязачатка
Зародышевый мешок (яйцеклетка, центральная клетка, синергиды, антиподы)
Нуцеллус (мегаспорангий)
Интегументы (покровы семязачатка)
Семяножка (фуникулус)
Тенуинуцеллятный битегмальный анатропный семязачаток

Семязачаток
Оплодотворение
Семя

Двойное оплодотворение

Семя
Семязачаток
Зародышевый мешок
Нуцеллус
Интегументы
Семяножка (фуникулус)
Зародыш
Эндосперм
Перисперм
Семенная кожура (теста + тегмен)
Ариллоид
Семяножка (фуникулус)
Ариллус

Семя двудольного

Семя двудольного

Семя однодольного

Размер семени
Сейшельская пальма
Лен
Орхидея

Количество семядолей
Ноль
Одна
Две
Много
Семена с рудиментарным зародышем: паразитические, орхидные.
Однодольные
Двудольные: синкотилия - срастание (лютиковые); недоразвитие семядоли (лютиковые)
Двудольные
Двудольные: поликотилия - расщепление примордиев семядолей (яблоня, клён, люпин)

Эндосперм (злаки и многие др.)
Эндосперм и перисперм (кувшинковые, перечные)
Перисперм (гвоздичные, маревые)
Зародыш (бобовые, сложноцветные, крестоцветные)
Локализация питательных веществ

Ариллус
Бересклет бородавчатый

Ариллус
Тис ягодный

Ариллоид
Клеродендрон

Ариллоид
Мускатник душистый

Прорастание семени: надземное

Прорастание семени: подземное

ЦВЕТОК

Схема строения цветка

Цветоложе – torus

Схема строения цветка

Цветоложе – torus
Покров цветка – perianthium
Чашечка – calix (Ca, K)
Венчик – corolla (Co)
Околоцветник – perigonum (P)

Narcissus poёticus

Paris incompleta

Canna generalis

Aconitum sp.

Papaver rhoeas

Aquilegia olympica

Campanula tridentata

Solanum tuberosum

Onobrichys sp.

Digitalis grandiflora

Цветоложе – torus
Покров цветка – perianthium
Чашечка – calix (Ca, K)
Венчик – corolla (Co)
Околоцветник – perigonum (P)
Андроцей – androeceum (A)

Цветоложе – torus
Покров цветка – perianthium
Чашечка – calix (Ca, K)
Венчик – corolla (Co)
Околоцветник – perigonum (P)
Андроцей – androeceum (A)
тычинка – stamen

Couroupita guianensis

Hibiscus sp.

Cucurbita pepo

Разрез пыльника

Пыльцевые зерна

Склеенные висцином в полиады пыльцевые зерна
Leguminosae (1-2) и Onagraceae (3-4)

Поллинии Orchidaceae (1-9) и Asclepiadaceae (10-11)

Схема строения цветка

Цветоложе – torus
Покров цветка – perianthium
Чашечка – calix (Ca, K)
Венчик – corolla (Co)
Околоцветник – perigonum (P)
Андроцей – androeceum (A)
тычинка – stamen
Гинецей – gynoeceum (G)

Цветоложе – torus
Покров цветка – perianthium
Чашечка – calix (Ca, K)
Венчик – corolla (Co)
Околоцветник – perigonum (P)
Андроцей – androeceum (A)
тычинка – stamen
Гинецей – gynoeceum (G)
плодолистик – carpellum

Морфологическая эволюция гинецея по А.Л. Тахтаджяну

Типы завязи
верхняя
верхняя с гипантием
нижняя
полунижняя

Ортотропный семязачаток горца

Псевдантовая теория
Richard Wettstein (1863 – 1931)

Casuarina sp.

Эвантовая теория
Edward Alexander Newell Arber (1870-1918) & John Parkin (1873-1964)
Edward Alexander Newell Arber

Современная реконструкция стробилов Cicadoidea sp.
семяложе
покроволистик
микроспорофилл
семязачаток
мегаспорофилл микросинангий

Magnolia grandiflora

Переход от листьев к околоцветнику у Trollius asiaticus

Опыление

Опыление
автогамия аллогамия

Хазмогамная автогамия

Клейстогамия (Viola sp.)

Аллогамия
гейтоногамия ксеногамия

Абиотическая аллогамия

Анемофилия

Corylus avellana

Fraxinus excelsior

Cannabis sativa

Carex michelii
Plantago media

Betula verrucosa

Цветок злака

Пыление злаков
видео

Artemisia pontica
Lactuca serriola

Синдром анемофилии
цветки однополые
цветки вынесены за пределы вегетативной
сферы (распускаются до появления листьев или располагаются над массой листьев)
околоцветник невзрачный, слабо выражен или совсем отсутствует
аттрактанты отсутствуют
пыльники и рыльца вынесены над остальными частями цветка
пыльцевые зерна мелкие, гладкие, сухие, образуются в больших количествах
развивается механизм для улавливания пыльцы
число семязачатков сильно редуцировано

Гидрофилия

Myriophyllum spicatum

Vallisneria spiralis

Halophila ovalis

Cymodocea rotundata

Биотическое опыление

Кантарофилия

Magnolia sieboldii

Leucadendron discolor

Angelica pachyptera

Синдром кантарофилии
единицы опыления с несколькими визуальными аттрактантами, без специальной или
определенной формы
указатели нектара отсутствуют
цветки обычно крупные, плоские, цилиндрические или продолговатые, чашеобразные, легко доступны
цвет неяркий, часто зеленоватый или беловатый
запах сильный, фруктовый, бродильный или аминоидный
аттрактанты легко доступны - пыльца, пищевые тельца или нектар

Мелиттофилия

Apis sp.

Aconitum confertiflorum

Синдром мелиттофилии
цветок зигоморфный, очень глубокий, устойчивый к механическим воздействиям, с достаточно удобной посадочной площадкой и поверхностью
цвет яркий, обычно желтый или голубой
как правило, имеются указатели нектара
запах свежий, обычно несильный
нектар спрятан, но не очень глубоко, он содержится в достаточном количестве
репродуктивные органы скрыты

вторичная аттрактация – имитация самки
видео

Drakaea elastica

Опыление имитация самки
видео

Ficus sp.
Blastophaga psenes

Миофилия

Macrosciadium alatum

Синдром миофилии
цветок правильный, простой, неглубокий
окраска обычно светлая, но не яркая
часто присутствуют указатели нектара
запах слабый, часто аминоидный
нектар открытый или легко доступный
репродуктивные органы отчетливо выступают наружу

Syrphidae

Мухи-жужжалы
(Bombyliidae)

Nemestrinidae

Миофилия жужжала
видео

Сапромиофилия

Hoodia gordonii

Sterculia cordata

Rafflesia tuan-mudae

Hydnora africana

Синдром сапромиофилии
единица опыления обычно радиальная, но часто очень глубокая, направляющая в ловушки, нередко имеет вид фонарика и нитевидные отростки
цвет неяркий, темный, коричнево-пурпурно- зеленоватый
указателей нектара нет, но имеются темные пятна и часто подвижные волоски
запах напоминает запах разлагающегося белка
нектара или другого первичного аттрактанта обычно не имеется
репродуктивные органы, как правило, скрыты внутри цветка

Психофилия и фаленофилия

Lantana sp.

Puya alpestris

Tegiticula yuccasella
Yucca sp.

Angraecum sesquipedale
Xanthopan morgani

фаленофилия на жимолости
видео

Опыление позвоночными животными

опыление гекконом
видео

Орнитофилия

Arachnothera magna

Acanthorhynchus tenuirostris

опыление колибри
видео

Eucalyptus ficifolia

Mutisia lanata

Epiphyllum sp.

Fuchsia fulgens

Mucuna bennettii

Хироптерофилия

Freycinetia insignis
Cynopterus brachyotis

Marcgravia coriacea

Cynopterus brachyotis
Durio zibethinus

Опыление нелетающими
млекопитающими

Banksia sp.

ПЛОД

Плод – зрелый цветок (А. Имс, 1964)
Плод = семена* + околоплодник (перикарпий)
*партенокарпия (развитие плода без семян)
Околоплодник = стенка завязи
плодолистиков
+ тычинки
+ лепестки
+ чашелистики
+ гипантий
+ цветоложе
+ брактеи

Задача околоплодника:
сохранить и расселить семена!

Классификация плодов
Простой плод – образуется из одного гинецея (пестика) одного цветка.
Сборный плод – образуется из нескольких свободных плодолистиков (апокарпный гинецей) одного цветка.
Соплодие – образуется полностью из всего соцветия.
боб
многокостянка
многоорешек
коробочка

Классификация плодов
Число семян (односемянные/многосемянные)
Положение завязи (нижние/верхние)
Характер вскрывания плода (вскрывающиеся/невскрывающиеся)
Консистенция околоплодника (сухие/сочные)

Положение завязи
верхний плод
нижний плод
многосемянной сочный невскрывающийся
многосемянной сочный невскрывающийся

Число семян
верхний сочный невскр.
нижний сухой невскр.
верхний невскр.
односемянные плоды (обычно не вскрываются)
нижний сухой вскр.
нижний сочный невскр.
нижний сочный вскр.
многосемянные плоды (сухие обычно вскрываются)

Характер вскрывания
вскрывающиеся
верхний сухой односем.
верхний сухой многосем.
нижний сочный многосем.
верхний сочный односем.
невскрывающиеся
верхний сухой односем.

Консистенция околоплодника
околоплодник развивается из стенки завязи плодолистика
плод считается сочным, если хотя бы один слой перикарпия сочный

Морфогенетическая классификация
(по типу гинецея, из которого образуется плод)
синкарпный лизикарпный паракарпный
апокарпный
ценокарпный

Основные типы плодов

Основные типы плодов

Основные типы плодов

Апокарпные плоды
Листовка - простой сухой многосемянной плод, вскрывающийся по брюшному шву плодолистика.
Дельфиниум

Апокарпные плоды
Многолистовка – сборный плод из нескольких листовок.
Пион
Бадьян

Апокарпные плоды
Многолистовка – сборный плод из нескольких листовок.
Магнолия
Спирея

Апокарпные плоды
Боб - простой многосемянной плод, состоящий из одного плодолистика и вскрывающийся двумя створками по брюшному шву и спинной жилке.
Горох
Энтада

Апокарпные плоды
Многоорешек – сборный плод из множества орешков.
Гравилат
Лютик
Орешек - сухой односемянной невскрывающийся плод с деревянистым околоплодником.

Апокарпные плоды
Многоорешек (модификации)
Земляничина (Земляника)
Цинародий
(Роза)
Лотос

Апокарпные плоды
Костянка - простой сочный односемянной невскрывающийся плод с резкой дифференциацией слоёв околоплодника.
Персик
Слива

Апокарпные плоды
Костянка (модификации)
Кожистый вскрывающийся околоплодник (Миндаль)

Апокарпные плоды
Многокостянка – сложный плод из множества костянок.
Малина
Костяника

Синкарпные плоды
Коробочка – простой, сухой, многосемянной, вскрывающийся плод (происходит от многолистовки).
Локулицидная
коробочка
(Ирис)
Септицидная коробочка
(Зверобой)

Синкарпные плоды
Крыночка = Кузовок
коробочка, вскрывающаяся крышечкой
Белена
Ценобий
при созревании распадается на 4 эрема
Бурачниковые, Губоцветные

Синкарпные плоды
Крылатка
не вскрывается, летает по ветру
Клен
Вяз
Ясень

Синкарпные плоды
Орех - односемянной сухой невскрывающийся, деревянистый околоплодник,
плюска листового происхождения
Лещина
Дуб
Желудь - ……
плюска побегового происхождения

Синкарпные плоды
Ягода - многосемянной плод с кожистым экзокарпием , сочными мезо- и эндокарпием.
верхняя синкарпная ягода
(Помидор)
нижняя синкарпная ягода
(Банан)

Синкарпные плоды
Яблоко гемисинкарпный гинецей, похож на нижнюю ягоду, сочный околоплодник+гипантий.
Гранатина нижняя синкарпная коробочка, сочная семенная кожура.
Розоцветные
Гранат

Синкарпные плоды
Вислоплодник
2 мерикарпия на карпофоре
Зонтичные
Гесперидий (Померанец)
флаведо, альбедо, сочные выросты эндокарпия
Цитрус

Синкарпные плоды
Пиренарий сухая ложная костянка, т.к. это псевдомономерный гинецей.
Кокос
Грецкий орех

Паракарпные плоды
Мак
Фиалка
Коробочка – сухой многосемянной вскрывающийся.

Паракарпные плоды
Стручок
(Диплотаксис)
Стручочек
(Ярутка)
Стручок – верхний сухой многосемянной из двух плодолистиков с плёнчатой перегородкой, вскрывающийся двумя створкам.
Это боб – это НЕ стручок!!!

Паракарпные плоды
Подсолнечник
Одуванчик
Семянка – нижний односемянной нераскрывающийся с кожистым околоплодником, не срастающимся с семенем.

Паракарпные плоды
Зерновка – верхний сухой односемянной невскрывающийся, околоплодник прирастает к семенной кожуре.
Кукуруза
Пшеница

Паракарпные плоды
Орешек - простой сухой односемянной невскрывающийся плод с деревянистым околоплодником.
Гречиха
Осока

нижняя ягода
(Крыжовник)
Паракарпные плоды
Ягода - многосемянной плод с кожистым экзокарпием , сочными мезо- и эндокарпием.
тыквина – мясистый мезокарпий и твердый экзокарпий
(Тыква)

Примула
Лизикарпные плоды
Коробочка - простой, сухой, многосемянной, вскрывающийся плод.
Звездчатка (и многие гвоздичные)

Лизикарпные плоды
Кузовок – коробочка вскрывающаяся крышечкой.
Свинчатка
Анагаллис (Очный цвет)
Орешек