Жизненный цикл покрытосеменных растений схема: определение, особенности, виды, циклы жизни и увядания

определение, особенности, виды, циклы жизни и увядания

В растительном мире самой совершенной и многочисленной группой является отдел покрытосеменных или цветковых растений. К ним относятся все растения, которые снабжены органом семенного размножения – цветком. Всего на планете насчитывается больше 350 тысяч различных видов растений, и из них ¾ части принадлежит к покрытосеменным. Они спокойно могут расти в воде, засушливых пустынях и разноцветным ковром покрывают земли степей. В этой статье будет рассмотрен жизненный цикл покрытосеменных растений, которые отлично приспособились к различным природным условиям и распространены от ледяной Арктики до Антарктиды.

Определение

Покрытосеменными или цветковыми называются растения, органом семенного размножения которых является цветок. К ним принадлежат травы, цветы, кустарники и деревья. В цветках развиваются мужские и женские гаметы (репродуктивные клетки). Семена располагаются внутри завязи, в плодах, отсюда и название — покрытосеменные. Цветки разнятся по форме, величине, строению и окраске. У одних растений они опыляются ветром, у других – насекомыми. Вегетационный период также у всех разный – от нескольких недель (у эфемеров) до сотен лет (у дуба). Все покрытосеменные имеют различную высоту. Существует много растений с прямостоячими стволами, но есть ползучие, стелющиеся и лазающие стебли. Довольно разнообразна корневая система и листья. Несмотря на такое различие существует определенный жизненный цикл покрытосеменных. Все растения объединяются в группы по характерным особенностям. Основным критерием систематики является степень родства растений между собой. Все цветковые делятся на два класса – двудольные и однодольные.

Они имеют огромное значение как в природе, так и в жизни индивида. Некоторые из них употребляют в пищу люди, а другие идут на корм домашним и диким животным. Растительное сырье применяют в различных отраслях промышленности. Декоративные растения используют для озеленения, древесные – для строительства, лекарственные – в медицине традиционной и народной.

Цикл развития покрытосеменных растений

Наблюдается смена поколений. Благодаря мейозу образуются споры, а гаметы – это результат митоза. И те, и другие формируются в цветке. Поэтому его называют органом полового и бесполого размножения. В зернах пыльцы (микроспорах) образуются в больших количествах мужские гаметы, которые переносятся насекомыми или ветром на рыльце пестика.

Такое явление дает возможность покрытосеменным растениям обходится без плавающих сперматозоидов. На всех этапах развития и зародыши, и спермии с яйцеклетками находятся под надежной защитой тканей сапрофита. Результат – высокая жизнеспособность цветковых представителей флоры.

Строение цветка

Цикл покрытосеменных растений – это чередование поколений гаметофита (полового) и спорофита (бесполого), который представлен обычным растением, состоящим из стебля, корня, листьев и цветка.

Венчик из лепестков последнего и зеленые чашелистики – это защита для женской части цветка (пестика) и мужской (тычинок). Пестик включает в себя рыльце, столбик и завязь с яйцеклеткой. Тычинки наделены способностью производить пыльцу, которая, попав в завязь, оплодотворяет яйцеклетку. В результате образуется семечко. Плод, защищающий семя и позволяющий ему распространяться, возникает из завязи.

Особенности покрытосеменных растений

Исключительность этих растений заключается в следующем:

• Двойное оплодотворение. Из одного семени после контакта с яйцеклеткой возникает зигота. Далее из нее образуется зародыш. Из второго образуется триплоидная клетка, впоследствии приводящая к развитию эндосперма, содержащего питательные вещества.
• Пыльца первоначально попадает на рыльце пестика и далее в пыльцевой вход семяпочки. Последняя защищена от повреждений, так как заключена в пестиковую полость завязи.

• Наличие цветка дает возможность размножения семенами.
• Гаметофит женский – это зародышевый мешок, а мужской – пыльцевое зерно. Они довольно быстро развиваются и значительно упрощены, в отличие от других растений. С другой стороны, они находятся под постоянной защитой и зависят от спорофита.
• В жизненном цикле покрытосеменных преобладает диплоидный спорофит.

Разнообразие

Разнообразие жизненных форм и размеров покрытосеменных поражает воображение индивида. Например, самым миниатюрным представителем считается ряска вольфия, ее диаметр около одного миллиметра. А с другой стороны — гигантский эвкалипт, достигающий в высоту ста метров. Таким образом, среди цветковых существуют:

• травы;
• кустарники;
• деревья;
• кустарнички;
• лианы и другие.

Первые три считаются основными. Кустарники и деревья являются многолетними. Деревья некоторых пород способны прожить более тысячи лет. Среди травянистых растений много однолетних. За вегетационный период они проходят весь жизненный цикл покрытосеменных. Кратко это можно описать следующим образом:

1. Вырастают из семян.
2. Цветут.
3. Образуют семена.
4. Отмирают.

Довольно много в природе многолетних и двулетних видов трав. В случаях, если они произрастают в местах, где холодные зимы, зеленая наземная часть на период холодов отмирает. Однако в земле остаются клубни или корневища, имеющие некоторый запас питательных веществ. В весеннее время образуется новая зеленая часть растения. Важно помнить, что двулетние растения дают плоды и цветут только на второй год, и затем растение гибнет. А многолетники ежегодно радуют цветением. Вот такая разная продолжительность жизни покрытосеменных растений. Кроме того, среди цветковых встречаются сапрофиты, паразиты и полупаразиты, которые полностью утратили способность к фотосинтезу.

Основные отличия в размножении покрытосеменных и голосеменных растений

Исключительностью покрытосеменных считается наличие цветка, в котором появляются и проклевываются споры, образуя женское и мужское половое поколение с гаметами, а также осуществляется опыление, гиногенез и развитие семян. У покрытосеменных гаметофитов семена образуются в пестиках и тычинках, а не в шишках, как у голосеменных. У покрытосеменных семязачатки образуются внутри пестика, в отличие от голосеменных. Благодаря этому они надежно спрятаны и защищены от плохих условий окружающей среды. После оплодотворения образуется семя из семязачатка, а плод возникает из нижней части пестика. Следующим отличием является двойное оплодотворение цветковых, т. е. эндосперм у них образуется после, а у голосеменных до оплодотворения. Кроме того, вегетативный партеногенез есть только у покрытосеменных. Таким образом, жизненный цикл покрытосеменных несколько иной, чем у голосеменных представителей растительного мира.

Отличие полового размножения от вегетативного

Цветковым растениям присуще как половое, так и вегетативное размножение. Первое связано с цветком, так как он считается репродуктивным органом. Из образовавшейся в результате слияния гамет зиготы в дальнейшем развивается зародыш нового растения.

А при вегетативном способе размножения новые представители образуются благодаря регенерации листьев, побегов, корней, т. е. вегетативных органов.

Голосеменные растения

При размножении эти представители растительного мира производят семена, а не споры. Кроме того, они не образуют плодов, а их семена не защищены и находятся на поверхности чешуек шишек. Лиственница, сосна, ель – это самые известные экземпляры голосеменных растений. У большей части вместо листьев хвоинки (иголки). Большую группу среди голосеменных составляют хвойные растения, а также они представлены лианами, деревьями и кустарниками. Травы в отделе голосеменных отсутствуют. Все голосеменные – это вечнозеленые многолетники с высокой продолжительностью жизни. Из семязачатков развиваются семена, у которых в кожице имеются питательные вещества, это считается важным преимуществом перед споровыми растениями.

Цикл голосеменных

Жизненный цикл голосеменных и покрытосеменных растений имеет некоторые отличия. У первых доминирует бесполое поколение, а гаметофит развивается на спорофите. Рассмотрим более подробно развитие голосеменных на примере вечнозеленого дерева (сосны). Взрослое растение – это спорофит. Созревают споры в так называемых спорангиях, находящихся в шишках. Причем мужские и женские отличаются по цвету: первые желтого оттенка, а вторые – красные на первом году. В конце весны (в мае) и в начале первого летнего месяца мужские споры вываливаются из своих домиков и с помощью ветра перебираются на шишки противоположного рода. Женские споры прорастают внутри спорангиев, образуя заросток с двумя органами. Именно в них и происходит развитие яйцеклетки, т. е. заросток – это гаметофит. Он и есть новое поколение сосны и одновременно материнский организм для будущего зародыша. Мужской гаметофит – это пыльца, из которой образуются спермии.

В первый год гаметы обоих полов недозрелые, поэтому оплодотворения нет. Женские шишки после опыления закрываются, и на протяжении года в них развиваются гаметы мужские и женские. Через год в женских позеленевших и одревесневших шишках осуществляется оплодотворение. Первой клеткой спорофита является зигота, которая делится и образуется из новых клеток зародыш, имеющий корень и побег, т. е. вегетативные органы. Вокруг него возникает оболочка и откладываются питательные вещества. Так формируется семя в женской шишке. На третий год они приобретают коричневый оттенок и раскрываются. В результате семена попадают в почву и прорастают, появляется молодая сосна – спорофит.

Заключение

Известно более 350 семейств, около тринадцати тысяч родов и более трехсот тысяч видов покрытосеменных растений. Эти автотрофные организмы являются важным компонентом оболочки Земли.

Цветковые растения доминируют над голосеменными. Они дают возможность существовать животному миру. Доказано, что некоторые группы животных зародились только после того, как Землю заполонили покрытосеменные растения. Это, пожалуй, единственная группа, представленная среди высших растений, экземпляры которой смогли заново освоить морскую среду, т. е. вместе с водорослями в соленой воде обитают различные виды цветковых.

Покрытосеменные, подготовка к ЕГЭ по биологии

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру:
от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) — важнейшими производителями
органических веществ на суше, как водоросли — в морях и океанах.

В настоящее время цветковые господствуют на Земле. Такое доминирующее положение им позволили занять прогрессивные особенности:

• Возникновение цветка

Цветок — генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения.
Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению
цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.

• Защищенный семязачаток


В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище —
завязи, сформированной из плодолистика (-ов).




• Двойное оплодотворение


Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок
попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества — эндосперма (3n).
Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.




• Возникновение плода


У цветковых появляется плод — генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.

• Хорошо развита проводящая ткань


Ксилема — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами,
а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.

• Редукция гаметофита


У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.

• Опыление


В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.




• Многоярусные сообщества


Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.

Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых :)

Классы покрытосеменных

Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные,
бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.

• Двудольные — семейства: крестоцветные, сложноцветные, бобовые, розоцветные, пасленовые
• В составе зародыша обычно имеется две семядоли


В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.




• Листья


Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.

• Камбий


За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).

• Корневая система


Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни.
Главный корень развивается из зародышевого корешка.





• Цветок


Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.





• Однодольные — семейства: лилейные, злаки
• Зародыш содержит только одну семядолю
• Листья только простые, жилкование параллельное и дуговое
• Камбий отсутствует — из-за этого нет вторичного роста
• Корневая система мочковатая, главный корень и боковые рано отмирают, развиваются придаточные корни




• Цветок
• Жизненные формы — травы (древесные формы очень редки)


Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.

Эндосперм семени

Эндосперм (от греч. endon — внутри + греч. sperma — семя) — запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).

Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и
двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у — березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.

Жизненный цикл

Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n)
в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) — мужской гаметофит. В завязи пестика в
семязачатке формируется женский
гаметофит — зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).

В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток.
Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя
два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) — запасного питательного вещества. Другой спермий (n)
сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).

В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник — образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их
охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия,
они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение покрытосеменных

Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте — почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют
медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

7.3.2: Жизненный цикл покрытосеменных — Биология LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• Мелисса Ха, Мария Морроу и Камми Алжирс
• Колледж Юба, Колледж Редвудс и Колледж Вентура через Инициативу открытых образовательных ресурсов ASCCC

Цели обучения

• Определение структур и фаз жизненного цикла покрытосеменных; знать их плоидность.
• Объясните, как происходит оплодотворение цветка.
• Подпишите поперечное сечение развивающегося яичника.

Покрытосеменные имеют сложный жизненный цикл. Гаметофиты еще более редуцировались: антеридии были потеряны у голосеменных, а архегонии — у покрытосеменных. Оба гаметофита теперь размещены внутри цветка, структуры, состоящей из сильно видоизмененных листьев, предназначенных для опыления. Из цветков образуются плоды, защитная структура, которая (обычно) развивается из стенки завязи и специализирована для распространения семян.

Микрогаметофит (он же пыльцевое зерно)

Микрогаметофит развивается и достигает зрелости в микроспорангиях (рис. \(\PageIndex{1}\)). Микроспорангии, обычно двулопастные, также называются пыльцевыми мешочками . Эти пыльцевые мешочки находятся в пыльнике тычинки, который находится на конце нити.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): показано (а) поперечное сечение пыльника на двух стадиях развития. Незрелый пыльник (вверху) содержит четыре микроспорангия или пыльцевых мешочка. Каждый микроспорангий содержит сотни материнских клеток микроспор, каждая из которых дает начало четырем пыльцевым зернам. Тапетум поддерживает развитие и созревание пыльцевых зерен. При созревании пыльцы (внизу) стенки пыльцевого мешка раскрываются и высвобождаются пыльцевые зерна (мужские гаметофиты). (b) На этих сканирующих электронных микрофотографиях пыльцевые мешочки готовы лопнуть, высвобождая свои зерна. (кредит b: модификация работы Роберта Р. Уайза; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Внутри микроспорангия (пыльцевого мешка) многие материнские клетки микроспор делятся путем мейоза, каждая из которых дает начало четырем гаплоидным микроспорам, каждая из которых в конечном итоге образует пыльцевое зерно (Рисунок \(\PageIndex{2}\)). Внутренний слой клеток в микроспорангии, известный как тапетум, обеспечивает питанием развивающиеся микроспоры и вносит ключевые компоненты в стенку пыльцы. По мере созревания микроспорангии лопаются, высвобождая пыльцевые зерна из пыльника.

Каждое пыльцевое зерно имеет две оболочки: экзину (более толстый внешний слой) и внутреннюю часть (рис. \(\PageIndex{2}\)). Экзина содержит спорополленин, сложное гидроизоляционное вещество, поставляемое тапетальными клетками. Спорополленин позволяет пыльце выживать в неблагоприятных условиях и переноситься ветром, водой или биологическими агентами без повреждения.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Пыльца развивается из материнских клеток микроспор. Зрелое пыльцевое зерно состоит из двух клеток: клетки пыльцевой трубки и генеративной клетки, которая находится внутри клетки трубки. Пыльцевое зерно имеет две оболочки: внутреннюю (интину) и наружную (экзину). На сканирующей электронной микрофотографии вставки показаны зерна пыльцы Arabidopsis lyrata. Описательный текст: материнская клетка подвергается мейозу с образованием тетрады клеток, которые разделяются, образуя пыльцевые зерна. Пыльцевые зерна подвергаются митозу без цитокинеза, в результате чего образуются четыре зрелых пыльцевых зерна с двумя ядрами в каждом. Одно называется генеративным ядром, а другое — ядром пыльцевой трубки. Вокруг зрелого пыльцевого зерна формируются два проективных слоя: внутренняя интина и наружная экзина. На микрофотографии видно пыльцевое зерно, похожее на воздушную пшеницу. (кредит «микрофотография пыльцы»: модификация работы Роберта Р. Уайза; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Зрелые пыльцевые зерна содержат две клетки: генеративную клетку и клетку пыльцевой трубки. Генеративная клетка содержится в более крупной клетке пыльцевой трубки. Когда пыльцевое зерно достигает рыльца пестика, оно прорастает в пыльцевую трубку . Генеративная клетка мигрирует вместе с пыльцевой трубкой в ​​завязь. Во время прохождения внутри пыльцевой трубки генеративная клетка делится с образованием двух гамет (сперматозоидов). Они вместе с ядром трубки (также известным как вегетативное ядро) мигрируют вниз по пыльцевой трубке по мере ее роста через столбик, микропиле и в камеру семязачатка.

У Arabidopsis пыльцевая трубка следует градиенту возрастающей концентрации небольшого дефенсин-подобного белка, секретируемого синергидами (см. Мегагаметофит).

Мегагаметофит

В завязи гинецея образуются семязачатки. Семязачатки состоят из двухслойного покрова с небольшим отверстием, называемым микропиле. Покровы окружают мегаспорангий. И микропиле, и мегаспорангий представляют собой диплоидную ткань спорофита и соединены со стенкой завязи участком ткани, называемым канатиком. Семенной канатик соединяется с областью яичника, называемой плацентой, где питательная поддержка обеспечивается стенкой яичника и подается к развивающейся яйцеклетке.

В мегаспорангии одна диплоидная материнская клетка мегаспоры делится мейозом с образованием четырех гаплоидных мегаспор. Один из них выживет, а три распадутся. Ядро выжившей мегаспоры претерпевает 3 последовательных митотических деления. Полученные 8 ядер распределяются и отделяются клеточными стенками, образуя зародышевый мешок (рис. \(\PageIndex{3}\)). Зародышевый мешок состоит из 7 клеток. Яйцеклетка , расположенная вблизи конца микропиляра, окружена 2 синергид клеток. Большая центральная клетка содержит 2 полярных ядер (дикариотическая клетка). Последние три клетки представляют собой антиподальных клеток, расположенных на противоположной стороне от яйцеклетки и синергид (рис. \(\PageIndex{4}\)).

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Микрофотография яичника Lilium на стадии восьми ядер. Покровы окружают мегаспорангий с щелью на одной стороне (микропиле). Внутри мегаспорангия развивается мегагаметофит. Он состоит из синергидных клеток (на микропилярном конце), окружающих яйцо. В центре мегагаметофита имеется вакуоль (пространство). Полярные ядра и антиподальные клетки находятся на противоположной стороне. А-клетки-синергиды, В-вакуоли, С-микропилы, D-полярные ядра, Е-антиподальные клетки, F-покровы. Масштаб=0,1 мм. Джон Хаусман, CC BY-NC, через Wikimedia Commons. Рисунок \(\PageIndex{4}\): Как показано на этой диаграмме зародышевого мешка покрытосеменных растений, семязачаток покрыт покровами и имеет отверстие, называемое микропиле. Внутри зародышевого мешка находятся три антиподальные клетки, две синергиды, центральная клетка и яйцеклетка. Текст описания: На иллюстрации показан зародышевый мешок яйцевидной формы. Узкий конец, называемый микропилярным концом, имеет отверстие, через которое проникает пыльца. Другой конец называется халазальным концом. Три клетки, называемые антиподами, находятся на халазальном конце. Яйцеклетка и две другие клетки, называемые синергидами, находятся на конце микропиляра. Два полярных ядра находятся внутри центральной клетки в середине зародышевого мешка.

Синергиды помогают направлять пыльцевую трубку для успешного оплодотворения, после чего они распадаются. Один из сперматозоидов, продуцируемых генеративной клеткой пыльцы, сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. Эта зигота превратится в спорофит. Второй сперматозоид сливается с полярными ядрами, образуя триплоидный эндосперм (рис. \(\PageIndex{5}\)). Это событие называется двойным оплодотворением. Эндосперм обеспечит дополнительную питательную ткань для растущего эмбриона.

После оплодотворения покровы закроют микропиле и разовьются в семенную оболочку , защищающую семя. Стенка завязи разовьется в околоплодник плода.

Рисунок \(\PageIndex{5}\): У покрытосеменных один сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку с образованием зиготы 2n, а другой спермий оплодотворяет центральную клетку с образованием эндосперма 3n. Это называется двойным оплодотворением. Описательный текст: На иллюстрации показан вазовидный гинецей, состоящий из вздутой завязи у основания и длинного столбика (образующего горлышко вазы), оканчивающегося рыльцем. Пыльцевое зерно прилипает к рыльцу пестика. Пыльца содержит две клетки: генеративную и трубчатую. Клетка пыльцевой трубки прорастает через рыльце пестика в столбик. Генеративная клетка перемещается внутри пыльцевой трубки. Он делится, образуя два спермия. Пыльцевая трубка проходит через отверстие в семязачатке, называемое микропиле. Один из сперматозоидов оплодотворяет яйцеклетку (между двумя синергидами) с образованием зиготы. Другой сперматозоид оплодотворяет два полярных ядра, образуя триплоидный эндосперм, который становится источником пищи для растущего зародыша. На другой стороне зародышевого мешка остаются три антиподальные клетки.

Плоды

Неоплодотворенный яичник, как показано на рисунке \(\PageIndex{6}\), содержит одну или несколько развивающихся семязачатков , образующихся в компартментах, называемых локулами . Каждая яйцеклетка прикреплена к питательной области яичника, называемой плацентой , нитью ткани, называемой канатиком . Спорофит поддерживает развивающуюся яйцеклетку через этот тканевый путь. Перед оплодотворением в покровах имеется небольшая щель, называемая микропиле 9.0049 .

Рисунок \(\PageIndex{6}\): Поперечное сечение завязи Lilium , показывающее A = женский гаметофит, B = семязачаток, C = гнездо, D = плацента, E = диссепимент. Завязь состоит из трех локул, в каждой из которых развивается по две семязачатка. Каждая яйцеклетка прикреплена к яичнику участком ткани, называемым плацентой. Красная метка добавлена ​​к оригинальному вкладу File:Lilium ovary L.jpg, предоставленному Джоном Хаусманом и Мэтью Фордом. Джон Ричфилд, CC BY-NC, через Викисклад.

После оплодотворения стенка завязи развивается в плод, окружая семена. В мясистых фруктах, которые используют животных для распространения, таких как груши, показанные на рисунке \(\PageIndex{7}\), это может включать набухание клеток, повышенное производство сахара и изменение пигментации. Это тот тип фруктов, с которым мы знакомы. Однако все цветы превращаются в плоды. Плоды могут быть сухими, колючими или по другим причинам совершенно неаппетитными, и это стало причиной того, что многие фрукты не используют прием пищи животными в качестве способа распространения (подробнее об этом в Главе 8.3 Плоды и распространение).

Рисунок \(\PageIndex{7}\): На этих двух изображениях показаны гроздья цветков груши с одного дерева. Кластер слева находится на более ранней стадии развития. Венчик все еще прикреплен, а тычинки расходятся наружу, рассеивая пыльцу. На изображении справа венчик отвалился, а пыльники сморщились. Чашечка еще видна, а чуть ниже нее начинают набухать полунижняя завязь и гипантий. В конце концов, они разбухнут во много раз по сравнению с нынешним размером и сформируют плоды, которые мы знаем как груши. Фотографии Марии Морроу, CC BY-NC.

Полный жизненный цикл

Жизненный цикл покрытосеменных растений показан на рисунке \(\PageIndex{12}\) и видео \(\PageIndex{1}\).

Рисунок \(\PageIndex{12}\): Схема жизненного цикла покрытосеменных растений. Опыление и оплодотворение происходят в завязи. Формирование семязачатка происходит с левой стороны, двигаясь сверху вниз. Семяпочка макроспоры внутри завязи претерпевает мейоз, образуя 4 ядра, затем митоз, образуя 8 ядер, но только 7 клеток: 3 антипода, два полярных ядра в центральной клетке, две синергиды и яйцеклетку. Это зрелый мегагаметофит (зародышевый мешок). Формирование пыльцевого зерна происходит с правой стороны, снова двигаясь сверху вниз. В одном из микроспорангиев «материнская клетка» микроспоры подвергается мейозу с образованием тетрады пыльцы. В каждом пыльцевом зерне происходит митоз с образованием генеративной клетки и трубчатой ​​клетки. Это зрелый микрогаметофит (пыльца). В центре нижней части изображения происходит опыление и двойное оплодотворение, когда сперматозоиды сливаются с яйцеклеткой (образуя зиготу) и полярными ядрами (образуя триплоидный эндосперм). Семя (состоящее из внешней семенной кожуры, небольшого зародыша и большого эндосперма) развивается через центр изображения, переходя в зрелый спорофит наверху. Диаграмма LadyofHats, общественное достояние, через Wikimedia Commons.

Посмотрите видео \(\PageIndex{1}\), чтобы разобраться в этом сложном жизненном цикле.