Однодомные растения. Однодомные растения: описание, представители Однополым называется цветок у которого есть

В природе существует множество различных цветов. Одни яркие и красивые, другие - простые и невзрачные. В чем причина? Можно ли это объяснить схематически? Оказывается, это вполне реально. Но что именно может объяснить схема? у разных растений может сильно отличаться. Но основная разница заключается не в форме или красоте его лепестков. Намного важнее то, что находится у него внутри.

Функция цветка

Чтобы растения могли воспроизводить себя, им необходимы органы размножения. Для этого некоторые виды научились давать начало новой жизни от корневой поросли. У других в процессе эволюции возник цветок, как основной половой орган. В нем происходит зарождение и созревание клеток, которые после опыления дают начало созреванию семян. Выше на рисунке изображена схема строения цветка общего типа. Почему он имеет такой вид?

Считается, что цветок - это производное листьев. Они, совершив причудливую метаморфозу, так приспособились к условиям среды. Одни «научились» самоопыляться. Другие доверились ветру. Третьи преобразились таким образом, чтобы привлекать своим внешним видом насекомых. А те, перебираясь от одного цветка к другому в поисках нектара, на себе переносили бы пыльцу.

Схема: строение цветка

Что собой представляет этот репродуктивный орган? Как правило, цветок является завершающим элементом главной вертикальной или ответвляющейся боковой оси. Он развивается из почки, образуется на укороченном побеге и никогда не может быть на листьях. Место, где он начинает рост от стебля, называется цветоложем. Именно от него отходят «листья», подвергшиеся метаморфозам в процессе эволюционного развития.

Общего вида) может быть рассмотрено на примере фото, что расположено ниже. На нем можно видеть утолщенное цветоложе. От него отрастает околоцветник. Его роль второстепенна и заключается в защите более важных частей цветка. Околоцветник может иметь четкое разделение на чашечку и венчик. Он может быть простым и невзрачным, однородного цвета. А в других случаях он делится на чашелистики и яркие лепестки, привлекающие насекомых своими оттенками.

Чем же особенно внутреннее строение цветка? Схема репродуктивного органа обоеполого растения показывает наличие в нем тычинок (мужские органеллы) и пестика (женские). Они-то и являются основными частями цветка. В свою очередь у пестика в нижней части выделяют основание - завязь, в которой находится семяпочка, выше - несущий столбик, на нем верхушка - рыльце. Тычинка состоит из тонкой нити, на которой располагается пыльник.

Обоеполые и раздельнополые цветки

Что лежит в основе такой классификации? В чем их разница? Схема строения обоеполого и раздельнополого цветков отличается набором репродуктивных органелл. Полный комплект предполагает наличие и (обоеполые). Если же образуется только пестик, то цветок будет считаться женским, а если только тычинки - мужским. В этих обоих случаях принято говорить об раздельнополых репродуктивных частях растения.

Чем еще особенна схема: строение цветка? Существует и другая классификация. С обоеполыми цветками дело обстоит проще, их опыление происходит без особых проблем. С раздельнополыми ситуация сложнее. Тут может быть два варианта. У одних видов цветки с женским и мужским началом отрастают рядом на одном стебле (однодомные). В этом случае опыление упрощается. У других же мужские и женские цветки образуются на разных причем они могут располагаться друг от друга на значительном отдалении.

Особенности

Рассмотренная схема (строение цветка) дает возможность понять суть деления растений по половому принципу. Обоеполые цветки (их лепестки), как правило, менее яркие. Это связано с близким расположением мужских и женских органелл. Даже одного насекомого бывает достаточно для опыление. У некоторых видов тычинки вообще располагаются таким образом, что пыльца, осыпаясь, сразу сама попадает на пестик. Раздельнополые цветы сами опылиться не могут. Поэтому их лепестки имеют яркую раскраску, чтобы привлекать насекомых.

Существуют и другие классификации. Одни растения зацветают уже через 3 - 4 недели после посева (однолетние), а другие только на второй или третий год (многолетние). Некоторые деревья вообще достигают половой зрелости лишь спустя десятилетия. Одна часть растений цветет строго определенное время, другие (цитрусовые) «занимаются» этим постоянно. В итоге с такой же периодичностью происходит созревание плодов и семян.

Суть же цветения заключается в открывании доступа к главным репродуктивным органам. По мере созревания половых клеток сначала происходит раскрывание бутона. Обнажается околоцветник: сначала чашелистики, потом лепестки. По мере дозревания они полностью открывают доступ к пыльникам тычинок и не препятствуют восприятию женскими рыльцами пестиков мужской пыльцы.

Ученые выделяют однодомные растения, двудомные и многодомные. У первой группы представителей флоры соцветия разного пола находятся на одном и том же побеге. У двудомных и многодомных растений они располагаются на разных, удаленных друг от друга черенках.

Как возникли однодомные растения?

Согласно мнению автора эволюционистской теории Чарльза Дарвина, соцветия одновременно с тычинками и пестиками на одном и том же растении образовались из разнополых представителей флоры. Подобные растения зачастую размножаются путем оплодотворения через распространение пыльцы потоками ветра. В некоторых случаях пыльцу между растениями транспортируют насекомые.

Однодомным растениям не присущи процессы, когда оплодотворение происходит в одном и том же соцветии. Обычно для появления семян требуется перемещение пыльцы на соседний цветок. При этом один пестик на побеге может служить средством для опыления нескольких соседних тычинок.

Вкратце о двудомных растениях

Однодомные и двудомные растения размножаются схожими способами. В обоих случаях для оплодотворения требуется перемещение пыльцы с пестиков на тычинки. Однако, в отличие от однодомных, у двудомных растений мужские и женские соцветия находятся на отдельных особях одного вида и чаще всего отличаются по внешнему виду.

Двудомные представители флоры воспроизводят обильное количество пыльцы. Продиктовано это тем, что растения женского пола может не оказаться поблизости. По этой причине пыльцы должно быть достаточно для ее перемещения воздушными потоками к отдаленным особям. У двудомных растений чрезвычайно легкая пыльца. Она обладает особой формой, что дает ей возможность свободно парить в воздухе.

Приспособления однодомных растений

В ходе эволюции у однодомных представителей флоры выработались следующие приспособления, позволяющие продлить род:

• Гетеростилия - морфологические различия между тычинками и пестиками в пределах одного растения. Семена при этом способны формироваться лишь при условии переноса пыльцы с коротких тычинок на короткий пестик и, соответственно, с длинных тычинок на длинный пестик.
• Дихогамия - существенные различия в сроках созревания отдельных пестиков и тычинок в пределах одного и того же однодомного гермафродитного цветка.

Как вы думаете, какая группа однодомных растений? Каких представителей флоры к ней можно отнести? Об этом мы и поговорим далее.

Грецкий орех

Итак, какие растения - однодомные? Ярчайший представитель семейства грецкий орех. Опыляется это высшее растение путем транспортировки пыльцы ветром. Насекомые, в частности пчелы, посещают исключительно мужские соцветия грецкого ореха. По этой причине их роль в опылении такого однодомного растения крайне ничтожна.

На одном и том же побеге грецкого ореха женские и мужские соцветия распускаются с разницей порядка 15 суток. Следствием этого становится возможность для перекрестного опыления.

Лещина

Однодомным растением является также лещина. Женские соцветия здесь скрываются внутри так называемых почек. Из последних наружу выступают рыльца малинового оттенка. А мужские цветки находятся в свисающих сережках.

Соцветия лещины оплодотворяются благодаря распространению пыльцы ветром. Результатом становится формирование из женских соцветий односемянного ореха, который имеет желтовато-бурый оттенок. Созревающий плод находится в окружении видоизмененных прицветников.

Дуб

Какие еще однодомные растения широко распространены в отечественны широтах? Среди таковых стоит отметить дуб. На кронах этих деревьев содержатся как женские, так и мужские цветки. Тычинки здесь имеют вид небольших соцветий зеленоватого оттенка, в верхней части которых имеется малиновый кантик. Соцветий с пестиками у дуба гораздо меньше. Они концентрируются в компактных связках бледно-розового окраса.

Осока

Как ни странно, это приземистое травянистое растение также относится к группе однодомных. На данный момент учеными идентифицировано порядка двух тысяч видов осок. Растение предпочитает произрастать на чрезвычайно влажных субстратах. По этой причине осока чаще всего встречается на заболоченной местности.

Один побег осоки содержит женские и мужские соцветия. Отдельные экземпляры насчитывают в себе до 5 пестиков и тычинок. Соцветия имеют вид цветоножки или колоска. В женском цветке содержится пестик на длинном столбике с несколькими рыльцами. Мужской цветок, как правило, содержит три тычинки с линейными пыльниками и свободно свисающими нитями.

Существует целая масса отдельных разновидностей осок. Такие растения крайне неприхотливы к условиям произрастания. Поэтому их нередко применяют в качестве украшения искусственных водоемов.

В заключение

Однодомность - эффективный способ высших растений прибегать к перекрестному опылению в целях размножения. В данном случае одна особь может содержать соцветия обоих полов. Другими словами, отдельный побег имеет одновременно тычинки и пестики, что является крайне удобным решением для выживания вида.

Представляет собой видоизмененный побег, являющийся органом семенного размножения растения. В ботанике различают два типа цветков покрытосеменных растений – обоеполые , имеющие андроцей и гинецей, и однополые , имеющие только андроцей или исключительно гинецей. Цветки с гинецеем именуются женскими, а при наличии только андроцея – мужскими. Обоеполые (двуполые) цветки имеют как тычинки, так и пестики. Такой вид цветка характерен для большинства цветковых растений , к примеру, для груши, вишни. Двуполые цветки могут опыляться насекомыми или вследствие самоопыления . Многие ботаники считают, что в ходе эволюции двуполые цветки древних покрытосеменных растений превратились в однополые, приспосабливаясь к более надежному перекрестному опылению (переносу пыльцы между цветками разных особей). Благодаря разделению полов цветков растений, появилось препятствие для самоопыления (переноса пыльцы в пределах определенного цветка или организма растения), которое с точки зрения эволюции является тупиковой ветвью, дающей слабое нежизнеспособное потомство или совсем не образующей семян. Ведь при перекрестном опылении осуществляется обмен генами, что определяет целостность каждого отдельно взятого вида растений.

Однополые цветки, в свою очередь, делятся на тычиночные и пестичные. Соответственно, тычинки расположены в тычиночных цветках, а пестики – в пестичных. В однополых цветках многих родов сохраняются редуцированные остатки плодолистиков и тычинок (карпеллодии и стаминодии). Это позволяет сделать вывод, что однополые цветки произошли от обоеполых в процессе эволюции вследствие недоразвития или полного подавления плодолистиков или тычинок.

Однополые цветки могут располагаться на одном растении, к примеру, у дуба, кукурузы, березы, лещины. Это однодомные растения, они чаще ветроопыляемые. Однодомность исключает автогамию (попадание на рыльце пестика пыльцы из того же цветка), но не уберегает от гейтоногамии (опыления данного цветка пыльцой других цветков того же растения), что отрицательно сказывается на свойствах семян. В случае размещения однополых цветков на разных особях одного и того же вида (мужских и женских), говорят о двудомных растениях, например, у ивы, тополя, конопли, облепихи, крапивы. Двудомность – наиболее эффективный способ не допустить самоопыления цветков растения.

Существуют другие типы распределения однополых и двуполых цветков на растениях. Так, двуполые цветки могут находиться на одном растении либо вместе с женскими, либо вместе с мужскими цветками. Встречаются виды растения, у которых на одной особи располагаются только мужские или только женские цветки, а на другой обоеполые.

Доказано, что около75% покрытосеменных растений имеют двуполые цветки (гермафродиты ), и только 25% - однополые.

Все растения без исключения известные науке классифицируются на три группы - однодомные, двудомные и многодомные . У первых разнополые соцветия располагаются на одном растении, у вторых – на разных. При этом сами цветы могут быть как обоеполыми – с пестиками и тычинками, так и раздельнополыми, которые имеют или пестик, или тычинку. Многодомные растения предусматривают наличие на одном растении двух разновидностей соцветий. Так называемая полигамия отмечается у конского каштана, винограда, незабудок, ясеня.

Рисунок 1.

Характеристика однодомных растений

Замечание 1

Многие учёные считают, то, что однополые цветки возникли с двуполых, а случилось данное, вследствие эволюционных процессов. Для однодомных растений характерно наличие на одной особи пестичных или тычиночных соцветий. Цветки обоих полов пребывают «в одном доме» – отсюда и их название. Цветки некоторых растений не имеют сформированного околоцветника. Подобного типа растения преимущественно ветроопыляемы, но бывают случаи, когда они опыляются насекомыми - этот процесс называется энтомофилия. Растениям могут самоопыляться, это когда опыление совершается в чаше одного цветка. Чаще всего пыльца попадает в лоно с других соцветий, располагающихся на этом же растении. А плохо сказывается на свойствах семян. Однодомные растения встречаются очень часто. Например, кукуруза, ольха, арбуз, бук, тыква, грецкий орех, лещина, берёза и дуб. Кроме того, существуют такие виды, которые из двудомных реорганизовываются в однодомные при стрессовых условиях – например такое растение как конопля.

Грецкий орех является одним из ярких представителей однодомных ветроопыляемых растение. Пчелы посещают только мужские цветки, и игнорируют женские, по этой причине их значимость в опылении ничтожна. Разница в распускании мужских и женских цветков на одном и том же растении достигает $15$ суток. Вследствие этого совершается перекрестное опыление.

Лещина - однодомное растение. Мужские цветки в провислых сережках, женские – скрыты внутри почек, выступают только малиновые рыльца. Опыляются с помощью ветра. Плод у лещины – буро-желтый односемянной орех, в окружении колокольчатой плюски из видоизмененных прицветников. Кустарники лещины является универсальным однодомным растением.

Характеристика двудомных растений

У двудомных растениях женские и мужские цветки растут на разных растениях одного вида, поэтому они могут отличаться по внешним признакам. Это, например, как петух и курица. Для процесса оплодотворения, необходимо перекрёстное опыление, то есть перенос пыльцы из пыльников мужских цветков на рыльца женских. В этом им помогают насекомые для привлечение, которых растения данного вида имеют большие и красочные цветки. Такое опыление считают более совершенным, так как оно способствует укреплению вида. Для большинства фруктовых деревьев необходимо наличие представителей обоих полов. Один цветок мужского вида служит для опыления нескольких цветков женского вида. И только после этого могут образоваться плоды на женских цветках. Но не обязательно иметь на каждое женское растение одно растение противоположного пола, один представитель мужского пола может опылять целый ряд женских особей. Количество, которых зависит от вида зеленых насаждений. Например, целая роща финиковых пальм оплодотворяется несколькими деревьями мужского пола. Одного достаточно для опыления примерно $40-50$ пальм. Иногда для лучшего и успешного опыления, на деревья женского пола прививают ветку мужского дерева.

Замечание 2

Для практических целей важны не только знания, какие растения двудомные, но нужно и уметь различать пол особей одного вида. У представителей одного вида пол изначально определить непросто. Если рассмотреть строение мужского и женского цветка, заметим, что у мужского цветка малоразвитое или совсем отсутствует рыльце, зато тычинки его усеянные пыльцой. В свою очередь женский цветок лишен тычинок, или если есть тычинка, то на ней очень мало пыльцы. Эти знания немаловажны для садоводов. Например, если в саду есть дерево, которое не плодоносит, то вероятно оно двудомное, и необходимо определить его пол, и высадить на участок дерево с противоположным полом. Или привить к нему веточку от другой особи данного вида. Ну а если необходимо украсить декоративный сад или приусадебный участок, выбираем двудомное дерево одного пола, для того чтоб, перезревшие плоды не портили эстетику, и не надо было бы постоянно убирать участок.

Двудомные растения мужских особей вырабатывают большое количество пыльцы, поскольку дерево женской особи может рядом не оказаться. Поэтому пыльцы должно быть много, что какой-то процент долетел до тычинок далеко растущей женской особи. Пыльца очень легкая и имеет форму, что позволяет парить в воздухе.

Рассмотрим двудомное растение на примере инжира. Цветки инжира мелкие и невзрачные. Плоды приносят только женские растения. Опыляется инжир только при помощи осы-бластофаги. Для того что бы оплодотворилась самка такой осы, она ищет мужские цветки инжира, так как там сидит ее бескрылый принц. Оплодотворяясь, внутри цветка на своем брюхе, она собирает пыльцу мужского цветка. Оплодотворившись выбирается наружу в поиске нового цветка, и таким образом переносит пыльцу на тычинки женских цветов.

Среди двудомных растений известны формы, у которых невозможно определить разницу между половыми хромосомами. Например, конопля. Она способна в экстремальных ситуациях из двудомного растения превратится в однодомное, ее также селекционеры выводят как однодомную. У некоторых двудомных цветковых растений замечены, формы с промежуточными мужскими и женскими особями. Таким образом, механизм определения пола в настоящее время невыяснен.

Конопля несущая мужские цветки называется посконью, или замашкой. Женская конопля называется матеркой. Матерка более толстостебельная, облиственная и высокорослая. Созревает матерка позже поскони. Поскони быстро засыхают, почти сразу после цветения. Для посева конопля берут женские и мужские особи в соотношинии $1:1$. Но несмотря на это урожай различен. Матерка воспроизводит третью часть общего урожая волокна.

Замечание 3

У двудомных растений обнаружены специфические половые хромосомы, подобные на животных. Впервые в $1917$ г Алленом были выявлены половые хромосомы у растения печеночного мха. Известно, что растения мхов всегда гаплоидны, в то время когда спорангий и его ножка диплоидны. Аллен обнаружил, что мужское растения мха имеет $7$ обычных хромосом и одну маленькую Y-хромосому. Женское растение имеет 7 Y-хромосом и одной очень длинной X-хромосомы.

Во время оплодотворения эти два хромосомных набора объединяются, образуя спорофит с набором $14A+X-Ь Y.$ На стадии мейоза образуется семь пар аутосом и одна пара $X Y$. Отсюда следует, что половина спор получит набор $7A+X$, а другая половина $7A+ Y$. Из этих спор непосредственно развиваются женские и мужские данного вида.

На сегодняшний день селекционерам по силу смещать пол у растений. Вполне реально изменить количество женских цветков у огурца, шпината, с помощью обработке растений накануне цветения моноокисью углерода, этиленом или другими восстановителями. Под влиянием условий минерального питания, фотопериодичностью и температурным режимом существенно сдвигается соотношение между количеством мужских и женских генеративных органов (цветка).

Обоеполые и однополые цветки

Цветки бывают обоеполые (с андроцеем и гинецеем) или однополые (только с андроцеем или только с гинецеем). Однополые цветки могут быть или на одном и том же растении, как у дуба, березы, молочая, кукурузы (и тогда растение как целое обоеполое), или же на разных растениях, как у тополя, ивы, конопли (тогда мы имеем мужские и женские растения). В связи с этим в ботанической литературе уже давно существуют два термина -однодомный и двудомный. Со времен Линнея многие ботаники эти термины применяют к самим растениям и говорят о растениях двудомных и однодомных. Если на растении встречаются как обоеполые, так и однополые цветки, как у многих сложноцветных, то о них говорят, что они полигамные (от греч. poly - много и gamos - брак). Однако, начиная с О. П. де Кандолля, С. Л. Зндлихора, Д. Вептама и Дж. Д. Хукера и кончая А. Энглером, Р. Веттгатейном, А. Б. Репдлом и Дж. Хатчинсоном, многие авторы применяют термины «двудомный» и. «однодомный» только к цветкам, а не к целым растениям. Возникающие иногда споры о том, какое из двух этих применений терминов более правильно, в сущности, лишены смысла. О конопле или об иве можно с равным основанием говорить, что они двудомные или что цветки у них двудомные. В зависимости от контекста может быть удобнее то одно, то другое употребление этих терминов и ни в одном случае это не вызовет недоразумения.

Имеются все основания считать, что однополые цветки возникли из обоеполых, а у однополых цветков двудомность - явленно более позднее, чем однодомность. Начиная со второй половины прошлого века многочисленные исследования по сравнительной морфологии и биологии опыления привели к выводу, что однополые цветки возникли из обоеполых в результате недоразвития или полного подавления в одних случаях тычинок, а в других - плодолистиков. В однополых цветках многих родов и целых семейств часто сохраняются редуцированные остатки (рудименты) тычинок и плодолистиков (так называемые стаминодии и карпеллодии). Такие остаточные образования можно видеть в цветках представителей самых разных семейств, в том числе у платана, некоторых тутовых, крапивных и ореховых. Основной биологической причиной перехода обоеполых цветков в однополые является более надежное перекрестное опыление, на что в свое время указал еще Чарлз Дарвин.

Прочитав эти строки, читатель может задать вопрос: а можно ли говорить о поле цветка, ведь цветок - это часть спорофита, или бесполого поколения, и тем самым лишен пола? Некоторые ботаники так и считают, и вместо терминов «мужской», «женский» и «обоеполый» предпочитают употреблять термины «тычиночный», «пестичный» и «совершенный» (совершенный в том смысле, что имеются как тычинки, так и плодолистики). Однако большинство ботаников продолжают пользоваться терминами «обоеполый» и «однополый», «мужской» и «женский», и притом с полным основанием. Морфологически цветок является, несомненно, частью спорофита, но функционально он имеет самое непосредственное отношение к половому процессу.

Когда мы говорим о мужских и женских цветках, то имеем в виду их роль в подготовке полового размножения, а не принадлежность к половому поколению (гаметофиту). Все дело в том, что генетическая и физиологическая дифференциации между мужским и женским полом переходит и на бесполое поколение, происходит определенная сексуализация спорофита. Это особенно хорошо выражено у двудомных растений (у растений с двудомными цветками). Мужские и женские растения конопли различаются генетически и физиологически, и можно даже сказать, что мужская конопля не в меньшей степени мужская, чем самцы у животных. С таким же основанием можно считать тычинку мужской структурой, а плодолистик - женской.

• - цветки, не имеющие околоцветника и состоящие только из тычинок и пестиков...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки, представленные только покровами, андроцей и гинецей не развиты...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки, у которых рыльца и пыльники созревают одновременно...

  Словарь ботанических терминов

• - растения с цветками только одного пола - мужскими или женскими...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки, содержащие только тычинки пли плодолистики...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки, в которых отсутствуют андроцей и гинецей...

  Анатомия и морфология растений

• - цветки, не имеющие венчика...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки с короткими столбиками...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки, нектар которых тем или иным способом спрятан на известной глубине и вследствие этого доступен исключительно или по преимуществу длиннохоботковым насекомым...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки, у которых наружные части располагаются кругами, а внутренние - по спирали...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки в пределах одного соцветия, имеющие, в зависимости от положения их в соцветии, различные размеры...

  Словарь ботанических терминов

• - см. гетероциклические цветки...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки, у которых длина тычиночных нитей не соответствует длине столбиков пестиков, что препятствует самоопылению...

  Словарь ботанических терминов

• - цветки, имеющие хорошо развитые андроцей и гинецей...

  Словарь ботанических терминов

• - двуполые цветки, цветки, в которых имеются и тычинки, и пестик. Среди покрытосеменных растений большинство видов имеет О. ц. Ср. Однополые цветки...
• - цветки, в которых имеются только тычинки, но нет пестика или имеется только пестик, но нет тычинок. В первом случае цветки называют тычиночными, во втором - пестичными...

  Большая Советская энциклопедия

"Обоеполые и однополые цветки" в книгах

ЦВЕТКИ И НАСЕКОМЫЕ