Покритонасінні біологія II
Квітки - це видозмінені листя, або спорофіли, організовані навколо центрального стебла. Хоча вони сильно відрізняються за зовнішнім виглядом, усі квіти містять однакові структури: чашолистки, пелюстки, плодолистки та тичинки. Квітконіс прикріплює квітку до рослини. Виток чашолистки (спільно називається чашечка) розташована біля основи квітконосу і охоплює нерозкриту квіткову бруньку. Чашолистки зазвичай є органами фотосинтезу, хоча є деякі винятки. Наприклад, віночок у лілій та тюльпанів складається з трьох чашолистків та трьох пелюсток, які виглядають практично однаково. Пелюстки, колективно віночок, вони знаходяться всередині витка чашолистків і часто мають яскраві кольори для залучення запилювачів. Квіти, запилювані вітром, зазвичай дрібні, пір’ясті та візуально непомітні. Чашолистки і пелюстки разом утворюють оцвітина. Статеві органи (плодолистки і тичинки) розташовані в центрі квітки.
Як показано на малюнку 2, стилі, рильця та яйцеклітини складають жіночий орган: гінецей або плодолист. Будова квітів дуже різноманітна, і плодолистки можуть бути одиничними, множинними або зрощеними. Кілька плавлених плодолистиків включають a маточка. Мегаспори та жіночі гаметофіти утворюються та захищаються товстими тканинами плодолистка. Довга тонка структура, що називається a стиль веде від липкого клеймо, де осідає пилок, до яєчник, укладений у плодолисті. В яєчнику розміщується одна або кілька яйцеклітин, кожна з яких після запліднення переросте в насіння. Чоловічі репродуктивні органи, тичинки (спільно названий андроцей), оточують центральний плодолисток. Тичинки складаються з тонкого стебла, який називається а нитка розжарення і схожа на мішок споруда, що називається пиляком. Нитка розжарювання підтримує пильовик, де мікроспори утворюються в результаті мейозу і перетворюються на пилкові зерна.
Малюнок 2. На цьому зображенні зображена будова ідеальної квітки. Ідеальні квіти дають як чоловічі, так і жіночі квіткові органи. На зображеній квітці є лише один плодолисток, але деякі квіти мають скупчення плодолистків. Разом усі плодолистки складають гінецей. (кредит: модифікація твору Маріани Руїс Вільяреал)
У міру розвитку насіння стінки зав'язі потовщуються і утворюють плід. Насіння формується в зав’язі, яка також збільшується в міру зростання насіння. У ботаніці запліднена і повністю виросла, дозріла зав’язь - це плід. Багато продуктів, які зазвичай називають овочами, насправді є фруктами. Баклажани, кабачки, стручкова квасоля та болгарський перець - це технічно фрукти, оскільки вони містять насіння і походять з товстої тканини яєчників. Жолуді - горіхи, а крилаті кленові вертушки (ботанічна назва яких - самара) - також фрукти. Ботаніки класифікують фрукти більш ніж на два десятки різних категорій, лише деякі з них насправді м’ясисті та солодкі.
Зрілі плоди можуть бути м’ясистими або сухими. М’ясисті фрукти включають звичні ягоди, персики, яблука, виноград та помідори. Рис, пшениця та горіхи - приклади сухих фруктів. Інша відмінність полягає в тому, що не всі плоди походять від зав'язі. Наприклад, полуницю отримують з ємності, а яблука - з оцвітини або гіпантію. Деякі плоди походять від окремих зав’язей однієї квітки, наприклад, малини. Інші фрукти, такі як ананас, утворюються із скупчень квітів. Крім того, деякі фрукти, такі як кавун та апельсин, мають шкірку. Незалежно від того, як вони утворюються, плоди є агентом розпорошення насіння. Різноманітність форм і характеристик відображає режим розпорошення. Вітер несе легкі сухі плоди дерев та кульбаб. Вода транспортує плавучі кокосові горіхи. Деякі фрукти приваблюють рослиноїдних кольором або духами, або як їжу. Після вживання в їжу жорсткі неперетравлені насіння розносяться по фекаліях травоїдних. Інші фрукти мають бори та гачки, щоб чіпляти хутро та їздити на тваринах.
Фаза дорослої людини, або спорофіт, є основною фазою життєвого циклу покритонасінних рослин (рисунок 3). Подібно до голонасінних, покритонасінні гетероспористі. Тому вони утворюють мікроспори, які генерують пилкові зерна як чоловічі гаметофіти, так і мегаспори, які утворюють яйцеклітину, яка містить жіночі гаметофіти. Усередині мікроспорангії пиляків чоловічі гаметофіти поділяються мейозом, утворюючи гаплоїдні мікроспори, які, в свою чергу, зазнають мітозу та дають початок пилковим зернам. Кожне зерно пилку містить дві клітини: одну генеративну клітину, яка поділиться на дві сперми, і другу клітину, яка стане клітиною пилкової трубки.
Мистецький зв’язок
Рисунок 3. Наведено життєвий цикл покритонасінних. Пиляки та плодолісти - це споруди, що захищають справжні гаметофіти: пилкове зерно та ембріональний мішок. Подвійне запліднення - це процес, характерний лише для покритонасінних рослин. (кредит: модифікація твору Маріани Руїс Вільяреал)
Якби квітка не мала мегаспорангію, який тип гамет не утворився б? Якби в квітці не було мікроспорангія, який тип гамет не утворився б? Без мегаспорангія яйцеклітина не утворилася б; без мікроспорангія пилок не утворювався б.
Яйцеклітина, захищена в яєчнику плодолистка, містить мегаспорангій, захищений двома шарами шкірних покривів і стінку яєчника. У кожному мегаспорангію мегаспороцит зазнає мейозу, утворюючи чотири мегаспори - три малі та одну велику. Виживає лише велика мегаспора; він виробляє жіночий гаметофіт, який називають зародковим мішком. Мегаспора ділиться тричі, утворюючи восьмиклітинну стадію. Чотири з цих клітин мігрують до кожного полюса ембріонального мішка; двоє підходять до екватора і з часом зливаються, утворюючи 2 n полярне ядро; три клітини, віддалені від яйцеклітини, утворюють антиподалі, а дві клітини, розташовані найближче до яйцеклітини, стають синергідами.
Зрілий мішок ембріона містить одну яйцеклітину, дві синергіди або «допоміжні» клітини, три антиподальні клітини та два полярних ядра в центральній клітині. Коли пилкове зерно досягає рильця, пилкова трубка відходить від зерна, відростає вниз і потрапляє через мікропіл: отвір в шкірних покривах яйцеклітини. Дві сперматозоїди відкладаються в ембріональному мішку.