Естествознание
Страницы
вторник, 3 июня 2014 г.
Распространение плодов и семян. Типы плодов. Жизненные формы растений.
Вопросы:
1.Строение плода. Типы плодов
2.Распространение плодов и семян
3.Жизненные формы растений
1.Строение плода. Типы плодов
1. Строение плода. Типы плодов.
После опыления и оплодотворения из цветка развивается плод. Назначение плода – защита и распространение семян.
Плод состоит из околоплодника и семян. Околоплодник – разросшиеся и видоизменившиеся стенки завязи. В образовании плода участвуют и другие части цветка – чашелистики, цветоложе.
По количеству плодов все плоды делят на односемянные и многосемянные. Количество семян зависит от количества семязачатков внутри завязи. Если в цветке один пестик, то плод будет простым (вишня), а если несколько – сложным, или сборным (малина). Из целого соцветия путем срастания нескольких плодов образуется соплодие (ананас, инжир, шелковица). В зависимости от количества воды в околоплоднике плоды разделяют на сочные и сухие.
Сочные плоды
Костянка – плод, состоящий из мясистого и обычно сочного среднего слоя околоплодника, внутреннего деревянистого слоя, окружающего семя (косточки), и тонкого кожистого наружного слоя. Наружный слой также может быть сухим (миндаль) или волокнистым (кокос). Обычно костянка состоит из одного семени и околоплодника – однокостянка (слива, вишня, абрикос, персики др. розоцветные).
Сросшиеся вместе костянки образуют сложную костянку, или многокостянку (малина, ежевика, костяника, лабазник). Плод грецкого ореха называют ложная костянка.
Ягода – многосемянной, чаще всего многогнездный плод с мясистым и сочным околоплодником. В отличие от костянки, не имеет косточки (виноград, томат, перец, баклажан и др. пасленовые, ландыш, вороний глаз). Развивается как из верхней, так и из нижней завязи, в последнем случае на верхушке ягоды остается высохший околоцветник (крыжовник, смородина, черника).
Разновидности ягодообразного плода:
померанец – плод, характерный для растений подсемейства цитрусовых. Имеет толстый, снаружи железистый, внутри волокнистый околоплодник, гнезда разделены пленчатым слоем и выполнены мешочками с соком (лимон, апельсин, мандарин, грейпфрут и пр.);
тыквина – ягодообразный плод с мясистым внутренним слоем, сочным средним и более-менее твердой, тонкой наружной кожицей. Характерный плод для многих растений семейства тыквенных.
Яблоко, яблоковидный плод (ложный плод) – сочный плод, у которого сочная внешняя мякоть образуется сильно разросшимся цветоложем, а плодолистики образуют внутри плода 3-5 гнезд из жестких или образующих твердую «косточку» перегородок, содержащих семена (яблоко, груша, айва, рябина, боярышник, кизил и др.).
Сухие плоды
Боб – сухой, продолговатый, много- или односемянной плод, при созревании раскрывается сверху вниз двумя створками по брюшному шву и спинной складке. Семена в бобе прикреплены к стенкам плода. Бобы наиболее характерны для семейства бобовых и др. (горох, люпин, люцерна, чина, клевер, мимоза, акация и пр.).
Стручок – сухой многосемянной продолговатый плод, состоит из двух сросшихся плодолистиков. Семена расположены вдоль прозрачной ложной перегородки, разделяющей плод на две продольные части. При созревании стручок открывается снизу вверх двумя створками. Наиболее характерен стручок для растений семейства капустных (крестоцветных) (вечерница, сурепка, редька, яснотка, чесночница и др.) Стручочек – разновидность стручка, когда го длина не превышает ширину более чем в два раза (ярутка, пастушья сумка, икотник, лунник, веснянка). Перегородка (рамка) стручочков может быть узкой или широкой, что обусловлено плоской или лодочкообразной формой створок.
Орешек – сухой, односемянной, нераскрывающийся плод с кожистым или более-менее деревянистым околоплодником. Образуется из верхней завязи. (щавель, ревень, хмель, осока, крапива, горец, шалфей и др. губоцветные, незабудка и др. бурачниковые). Плод, состоящий из нескольких орешков, называют многоорешек.
Особые типы многоорешка – земляника, или земляничина. У земляники орешки располагаются на поверхности разрастающегося мясистого и сочного цветоложа (клубника, земляника). Землянику часто называют ложной ягодой или ложным плодом, так как в их образовании участвует не только завязь, но и другие части цветка.
Желудь – односемянной, невскрывающийся плод с кожистым околоплодником, у основания покрыт плюской – образованием из большого числа чешуевидных прицветников — брактей. Наиболее характерный плод для дуба.
Листовка – наиболее примитивный тип плода, по внешнему виду напоминает боб или стручок, при созревании вскрывается от вершины только по одной стороне (брюшной либо спинной) (лютик, барвинок). Листовка бывает одно-, двух- и многогосемянной (чаще всего). Плод, состоящий из нескольких листовок, называют многолистовка (калужница, купальница, пион, живокость). Разновидность листовки — сочная листовка и сочная многолистовка (лимонник, актея). 
Коробочка – сухой плод с плотным, кожистым или деревянистым околоплодником, внутри которого свободно лежат семена. В отличие от многоорешка, коробочки при созревании раскрываются различными способами, разбрасывая семена. Коробочка внутри обычно разделена на секции – гнезда. Бывают 3-5-гнездные коробочки, реже 2- или многогнездные (щирица, ситник, пролесник, ожика, фиалка, пролеска и др. лилейные, колокольчик, конский каштан и пр.).
Раскрытие коробочек происходит различными способами: растрескиванием вдоль перегородок – продольно-перегородчатое раскрытие (зверобой, табак, копытень, рододендрон); растрескиванием самих гнезд — гнездоразрывное раскрытие (хлопчатник, лук, тюльпан, гиацинт); обламыванием створок (вереск, дурман, некоторые молочайные); образованием в околоплоднике небольших отверстий для разбрасывания семян (мак). Разновидность коробочки – крыночка, которая открывается отделением верхней части околоплодника в виде крышечки (белена, подорожник, портулак). Дробная коробочка – при созревании распадается на отдельные растрескивающиеся гнезда (молочайные, мальвовые).
Семянка – сухой, односемянной плод с кожистым, невскрывающимся при созревании околоплодником. Развивается из нижней завязи. На семянках часто развиваются дополнительные выросты, способствующие распространению семян: хохолки, летучки, крючочки и пр. (ветреница, лютик, гравилат, частуха, одуванчик, полынь, цикорий, лопух, прострел, череда, репейник и др. )
Зерновка – сухой односемянной, невскрывающийся плод с пленчатым околоплодником, который очень тесно прилегает к семенной кожуре и кажется сросшимся с ней. Развивается из верхней завязи. Часто зерновка плотно окружена сухими цветковыми чешуями – пленчатые зерновки (ячмень, рис, овес, ковыль); зерновки без пленки из цветочных чешуй называют голыми (кукуруза, рожь, пшеница, пырей). Зерновка – характерный плод растений семейства злаков.
Крылатка – простой сухой, невскрывающийся плод, у которого околоплодник разрастается в виде плоского волокнистого крыла и позволяет семенам разноситься ветром на большие расстояния. Крыло может вырастать с одного конца семени (клен, ясень), или обрастать вокруг него (вяз). 
2.Распространение плодов и семян
После цветения у растений образуется большое количество семян. На одном растении лебеды их насчитывается до 10 тыс., на березе – до 2 млн. Для расселения данного вида семена должны быть распространены на возможно более дальнее расстояние. Для этого на семенах развиваются различные приспособления.
1) Семена и плоды распространяются ветром, водой и животными. Приспособление семян к распространению ветром выражается в развитии летучек, крыльев и др. летательных аппаратов, а также уменьшении веса семян. Летучки развиваются у одуванчика, осота, рогоза. Волосистый хохолок дает возможность плодику долго держаться в воздухе и преодолевать большие расстояния. Плоды, снабженные крыльями, называются крылатками, например, у вяза, клена, ели и сосны.
2) Водой распространяются семена водных растений, например, кувшинка и тех, семена которых расположены в пойме реки. Семена и плоды приспособились тем, что имеют плавательные пузыри (осока) или воздушные полости (ирис).
3) Семена и плоды часто снабжены различными шипиками, крючочками, при помощи которых они пристают к шерсти животных и им разносятся. Таковы череда, репейник, подмаренник. Гладкие семена подорожника просто прилипают к подошвам животных и человека.
Животные распространяют семена при поедании. Например, белка распространяет орехи, шишки, желуди. Птицы, поедая сочные плоды, способствуют распространению ягод и костянок. Защищенные твердой оболочкой семена, надежно защищены от воздействия пищеварительных соков, поэтому не теряют всхожести.
Некоторые лесные травянистые растения имеют мясистый придаток, который служит пищей муравьям, растаскивающим семена по лесу. Таковы хохлатка, лесная фиалка.
4) Некоторые семена активно выбрасываются из плода после их созревания. Это так называемые катапульты: кислица, горох, акация. При сильном раскрытии стручка или боба семя выбрасывается на некоторое расстояние от материнского растения – до 3 м.
5) Происходит и самозарывание в почву благодаря штопорообразным остям, которые, сгибаясь и распрямляясь, способствуют внедрению семени в почву.
Источник
Способ распространения плода коробочка
20.2.8. Распространение плодов и семян
После образования семян либо весь плод, либо содержащиеся в нем семена (или семя) отделяются от родительского спорофита. Если перикарпий (стенка плода) становится твердым и сухим, плод называют сухим, если же он становится мясистым, то плод называют сочным. Сухой плод может быть вскрывающимся или невскрывающимся в зависимости от того, связано ли освобождение семян с разрывом его стенки или нет. Сухие плоды могут также распадаться на несколько односеменных члеников; такие плоды называют схизокарпными.
Чем дальше разносятся семена, тем менее вероятна конкуренция со стороны родительского растения. Это дает также больше шансов колонизировать новую территорию, что со временем приводит к увеличению размеров популяции в целом. Однако при этом существует опасность, что семя, будучи занесено слишком далеко от родительского растения, не найдет подходящего места для прорастания.
Существуют три главных внешних фактора, распространяющих семена,- ветер, животные и вода. Кроме того, имеются механизмы автохории, часто связанные со взрывным освобождением семян из плода. Примеры всех этих способов распространения семян представлены на рис. 20.28.
Распространение семян животными в общем более надежно, так как животные обычно посещают плодородные участки, подходящие для прорастания семян. Плоды, снабженные колючками или крючочками, прицепляются к коже или шерсти проходящих мимо животных и могут быть перенесены на некоторое расстояние, прежде чем отпадут или будут содраны. Прицепки развиваются из разных частей плода или окружающих структур. Примерами служат плоды подмаренника цепкого (Galium aparine), гравилата (Geum), лопуха (Arctium), моркови (Daucus), лютика (Ranunculus), череды (Bidens), репешка (Agrimonia). У гравилата крючочки имеются на столбике. У лопуха скопление мелких плодов окружено крючковидными листочками обертки (видоизмененные листья), образующими единую структуру; кроме того, здесь имеются мелкие жесткие волоски, которые проникают в кожу, вызывая раздражение и расчесывание, в результате чего плоды отпадают. У подмаренника, моркови и лютика перикарпий покрыт выростами (прицепками). У череды плод снабжен летучкой, как у одуванчика, но с прочными шипами. Цветоложе репешка покрыто жесткими загнутыми колючками.
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Подмаренника цепкого (Galium aparine) и репешок
Плод подмаренника с многочисленными крючочками, развивающимися из околоплодника. Микрофотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа.
Примерами сочных плодов служат плоды сливы (Prunus), ежевики (Rubus), томата (Lycopersicum), яблони (Malus), земляники (Fragaria). Мясистые части этих плодов служат пищей животным, в том числе птицам. При созревании они обычно приобретают яркую окраску и аромат, привлекающие животных. Животное съедает и переваривает плод, но семена, устойчивые к пищеварительным ферментам, проходят невредимыми через его кишечник и выходят с испражнениями, часто попадая на плодородную почву. Содержащиеся в экскрементах питательные вещества могут повышать плодородие почвы вокруг семени.
Слива служит примером плода, называемого костянкой; ее перикарпий состоит из трех слоев: экзокарпия (защитной кожицы), сочного мезокарпия и внутреннего каменистого эндокарпия («косточки»). Эти слои защищают семя, предохраняя его от переваривания. Другие примеры костянок — плоды персика, вишни и миндаля (также принадлежащих к роду Prunus), бузины (Sambucus) и кокосовой пальмы (Cocos nucifera; плод с волокнистым мезокарпием). Миндаль, поступающий в продажу, обычно очищают от зкзо- и мезокарпия.
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Слива (в продольном разрезе)
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Ягода ежевики в продольном разрезе — совокупность костянок, образовавшихся из одного цветка
Плод томата, образующийся в результате слияния двух, трех или четырех плодолистиков, относится к типу ягодовидных. Он сходен с костянкой, но эндокарпий у него мясистый, а не каменистый. К ягодовидным принадлежат также плоды черной смородины и крыжовника (Ribes spp.), тыквы (Cucurbita), апельсина и лимона (Citrus spp.), банана (Musa), винограда (Vitis), финика (Phoenix dactylifera; содержит одно деревянистое семя).
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Томат (в продольном разрезе)
Иногда цветоложе разбухает, становится мясистым и само напоминает плод. Такие плоды называют ложными. Примером служат плоды яблони и земляники.
Ложный плод яблони относится к типу яблока, или тыквины. У плодов этого типа мякоть образуется из полого цветоложа, окружающего заключенные в нем плодолистики. Перикарпий настоящего плода превращается в «сердцевину», содержащую семена. Другими примерами служит груша (Pyrus) и боярышник (Crataegus)
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Яблоко (в продольном разрезе)
У земляники мелкие зеленые плоды, называемые семянками и расположенные на разросшемся цветоложе; каждая семянка содержит по одному семени.
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Ягода земляники (в продольном разрезе)
Ореховидные плоды, например у дуба (Quercus), бука (Fagus), каштана ( Casta nеа), относительно крупные сухие плоды, которые не расщепляются и не выбрасывают семена. Распространяются ореховидные плоды целиком, часто при помощи животных, делающих запасы, в особенности таких грызунов, как белки. На рисунке изображен плод дуба, называемый желудем.
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Плод дуба — желудь
Многие растения, распространяемые ветром, имеют специальные приспособления. К их числу относятся летучки, которыми снабжены, например, семена кипрея (Epilobium), ивы (Salix), хлопчатника (Gossypium hirsutum), плоды одуванчика (Taraxacum), ломоноса (Clematis), и крылатки, как, например, у сосны (голосеменные), вяза (Ulmus), ясеня (Fraxinus), клена (Acer), граба (Carpinus).
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Одуванчик, клен (Acer pseudoplatanum), кипрей
Плод клена до или после того, как он будет перенесен ветром на новое место, распадается на две части по шву между плодолистиками (такой плод называют схизокарпным); опадающий плод вращается и подхватывается ветром.
У ряда растений, например у мака (Paraver), чернушки (Nigella), наперстянки (Digitalis), лихниса (Lichnis), плод — коробочка, сидящая на конце длинного стебелька, которую колышет ветер, так что многочисленные мелкие семена высыпаются через поры в верхней части плода.
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Мак и коробочка (в продольнрм разрезе)
Семена некоторых растений, например орхидей, настолько мелкие и легкие, что разносятся ветром, не имея никаких специальных придатков, которые бы увеличивали их поверхность. Такое распространение, называемое обычно автохорией, наблюдается у вскрывающихся плодов. Вскрывание у них часто происходит путем растрескивания по шву между плодолистиками, как, например, у бобов. Семена при этом либо выбрасываются из плодов более или менее сильным толчком, либо просто выпадают из них. Некоторые из таких семян имеют приспособления для распространения ветром (например, у кипрея). Коробочки тоже бывают вскрывающимися (например, у мака и кипрея), причем у некоторых растений семена выбрасываются из них с силой (например, у фиалки).
Бобы — плоды, характерные для представителей сем. бобовых (Leguminosae), например для гороха (Pisum), конских бобов (Vicia), фасоли (Phaseolus), утесника (Ulex), ракитника (Cytisus), золотого дождя (Laburnum). Боб состоит из одного плодолистика, содержащего много семян. Перикарпий, высыхая, скручивается, так как его наружные и внутренние волокнистые слои сокращаются в разных косых направлениях; в результате создается напряжение, и боб может внезапно раскрыться по двум боковым швам, с силой выталкивая наружу несколько семян. Другие семена выбрасываются менее энергично по мере дальнейшего скручивания (ранние стадии развития плода гороха показаны на рис. 20.16).
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Горох или ракитник
Лишь немногие плоды и семена специально приспособлены для распространения с помощью воды. Они содержат воздушные полости, удерживающие их на поверхности воды. Кокосовый орех (плод Cocos nucifera) — костянка (ср. со сливой) с волокнистым мезокарпием и многочисленными воздухоносными полостями. У кувшинки (Nymphaea) семя снабжено губчатой оболочкой (ариллусом), происходящей из ножки семязачатка.
Рис. 20.28. Разные типы плодов и семян и способы их распространения. Кувшинка
Разделение семян и плодов на категории в зависимости от способа распространения никак нельзя считать строгим, и степень специализации к распространению ветром, животными или автохории сильно варьирует. Очевидно, во многих случаях большую роль играет элемент случайности, и данный плод или семя может распространяться двумя из названных трех способов или даже всеми тремя. Один из главных факторов случайного распространения является человек; семена могут прицепляться или прилипать к его одежде и т. п. или перевозиться вместе с разными грузами на транспортных средствах. Засорение зерновых культур семенами сорняков — обычное явление, наблюдаемое по всему земному шару. Орехи, припрятанные про запас грызунами, могут остаться и прорасти следующей весной. Наводнения, ураганы и т. п. могут занести семена дальше, чем обычно.
Источник
