Осина двудомное или однодомное растение. Однодомные и двудомные растения. Двудомные растения это

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).

Рисунок 1.

Характеристика однодомных растений

Замечание 1

Характеристика двудомных растений

Замечание 2

Замечание 3

Двудомность - основной способ растений не допустить самоопыления; женские и мужские цветки находятся на разных особях («в двух домах»). Этот способ эффективен, но половина популяции (мужская) в этом случае не даёт семян. К двудомным растениям относятся: ива, лавр, лимонник, облепиха, омела, осина, спаржа, тополь, конопля, фисташка, гинкго.

Однодомность - женские и мужские цветки находятся на одной особи («в одном доме»). Чаще встречается у ветроопыляемых растений. Однодомность устраняет автогамию (опыление рыльца пыльцой того же цветка), но не предохраняет от гейтоногамии (опыления рыльца пыльцой других цветов той же особи). К однодомным растениям относятся: арбуз, берёза, бук, грецкий орех, дуб, кукуруза, лещина, огурец, ольха, тыква, хлебное дерево.

Другие типы распределения полов:

андромоноэция - мужские и обоеполые цветки находятся на одной и той же особи
гиномоноэция - женские и обоеполые цветки находятся на одной и той же особи
андродиэция - мужские и обоеполые цветки находятся на разных особях
гинодиэция - женские и обоеполые цветки находятся на разных особях
триэция , или трёхдомность - обоеполые, женские и мужские цветки находятся на разных особях.

Примерно у 75 % видов цветковых растений цветки обоеполы (гермафродитны) и лишь около 25 % видов цветковых растений имеют раздельнополые цветки.

Отдельные особи некоторых двудомных растений, например конопли, при определенных стрессовых условиях могут произвести цветки обоих полов, то есть стать однодомными.

Формула и диаграмма цветка

Формула цветка представляет условное обозначение его строения с помощью букв латинского алфавита, символов и цифр.

При составлении формулы употребляют следующие обозначения:

Р – околоцветник (perianthium);

Ca (или К) – чашечка (calyx);

Co (или С) – венчик (corolla),

A – андроцей (androeceum),

G – гинецей (gynoeceum).

Знак *, помещаемый перед формулой, указывает на актиноморфность цветка; знак – на зигоморфность. Тычиночный цветок обозначается знаком; пестичный – обоеполый совмещенным знаком. Знак «+» указывает на расположение частей цветка в двух или нескольких кругах, либо на то, что части, разделенные этим знаком, противостоят друг другу. Скобки означают срастание частей цветка.

Цифра рядом с символом указывает на количество частей (членов) данного типа в цветке. Черта под цифрой, обозначающей число плодолистиков в гинецее, например 3 , свидетельствует о том, что завязь верхняя; черта над цифрой – завязь нижняя; черта от цифры – полунижняя завязь. Большое и неопределенное число членов обозначают знаком.

Например, формула цветка тюльпана *Р 3+3 А 3+3 G (3) показывает, что он актиноморфен, имеет простой шестичленный околоцветник, свободные доли которого расположены по три в два круга; андроцей также шестичленный, из двух кругов тычинок, а гинецей ценокарпный из трех сросшихся плодолистиков (сложный пестик), образующих верхнюю завязь.

Формула цветка одуванчика ↓ Ca 0 Co (5) A (5) G (2) свидетельствует, что его цветки зигоморфные, обоеполые, имеют двойной околоцветник, в котором чашечка редуцирована, венчик состоит из пяти сросшихся лепестков, андроцей – из пяти слипшихся пыльниками тычинок, а гинецей – из двух сросшихся плодолистиков, образующих нижнюю завязь. Для формулы цветка одуванчика допустима и более рациональная запись G (1).

Рис. 30. Диаграмма цветка . 1 – ось побега, 2 – прицветник, 3 – чашелистик, 4 – лепесток, 5 – тычинка, 6 – карпеллы, 7 – лист

Диаграмма цветка представляет условную схематическую проекцию частей цветка на горизонтальную плоскость (рис. 30).

Соцветия. Классификации

Соцветие - часть побега или систему видоизмененных побегов, несущих цветки. Биологический смысл соцветий – в возрастающей вероятности опыления цветков. Насекомое за единицу времени посетит гораздо больше цветков, если они собраны в соцветия. Кроме того, цветки, собранные в соцветия, более заметны среди зелени листьев, нежели одиночные цветки. Многие соцветия легко раскачиваются под влиянием движения воздуха, способствуя тем самым рассеиванию пыльцы.

Любое соцветие имеет главную ось и боковые оси, которые могут быть разветвлены в различной степени или не ветвятся (рис. 31). Оси соцветия делятся на узлы и междоузлия. На узлах осей соцветия располагаются листья и прицветники - видоизмененные листья.

Рис. 31. Строение соцветия : 1 – главная ось, 2 – боковая ось, 3 – узлы, 4 – междоузлия, 5 – прицветники, 6 – цветоножки, 7 – цветки

Соцветия, у которых боковые оси ветвятся, называются сложными . У простых соцветий боковые оси не разветвлены и являются цветоножками. Простые соцветия возникали в процессе эволюции из сложных, что связано с редукцией их боковых осей. У обоеполых растений соцветия несут обоеполые цветки, но у однодомных и двудомных соцветия могут быть также тычиночными, пестичными и полигамными. В последнем случае встречаются одновременно тычиночные, пестичные и обоеполые цветки.

Классификация соцветий

- ботриоидные (ботрические, или рацемозные) – моноподиальное ветвление;

- цимоидные (цимозные) – симподиальное ветвление.

1) Ботриоидныесоцветия (рис. 32)

- кисть (цветки сидят на цветоножках, равномерно распределенных вдоль оси) (представители семейства крестоцветных).

- колос – производное кисти, у которой имеются сидячие цветки (ятрышник (Orchis );

- сережка (тополь Populus , ива Salix );

- початок с утолщенной осью соцветия;

Существует ряд соцветий с укороченной осью - зонтик, головка и корзинка .

- зонтик – соцветие, производное от кисти, у которого все цветоножки и прицветники расположены на верхушке укороченной оси соцветия (примула (Primula ), женьшень (Раnах ). - головка представляет собой видоизмененный зонтик, у которого редуцированы цветоножки, а укороченная ось соцветия разрастается;

- корзинка – это головка, окруженная оберткой, то есть сближенными верхушечными листьями (семейство сложноцветных).

- метелка - разветвленное соцветие с постепенным уменьшением степени разветвленности боковых осей от основания к верхушке;

- сложный щиток (видоизмененная метелка с укороченными междоузлиями главной оси и сильно развитыми междоузлиями боковых осей).

- антела – соцветие, у которого междоузлия боковых осей сильно удлиняются и цветок оказывается на дне воронки, образованной боковыми ответвлениями.

- сложная кисть - соцветие, у которого ботриоидные соцветия являются простыми кистями.

- двойные и тройные сложные кисти (производные от сложной кисти - сложный колос, у которого сидячие цветки располагаются на боковых осях и соцветия представляют собой простые колосья);

- двойной и тройной сложный колос (большинство злаков и многие осоковые);

- сложный зонтик (представители семейства зонтичных), который имеет боковые оси двух порядков – первого и второго.

Кроме перечисленных соцветий, существует ряд типов, у которых особенности ветвления главной оси отличаются oт особенности ветвления парциальных соцветий – их называют агрегатными (метелка зонтиков – аралия маньчжурская Aralia mandshurica , метелка корзинок, кисть корзинок (череда пониклая Bidens cernua ), колос корзинок (сушеница лесная Gnaphalium sylvaticum ) (рис. 32).

Рис. 32. Типы ботриоидных соцветий . А – простые ботриоидные: 1 – кисть, 2 – колос, 3 – початок, 4 – простои зонтик, 5 – головка, 6 – корзинка, 7 – щиток (4. 5, 6 – с укороченной главной осью, прочие – с удлиненной); Б – сложные ботриоидные.

Метелка и ее производные:1 – метелка, 2 – сложный щиток, 3 – антела; В – сложные ботриоидные. Сложная кисть и ее производные: 1– тройная кисть, 2 – двойная кисть, 3 – двойной колос, 4 – двойной зонтик

Рис. 33. Агрегатные соцветия : 1 – метелка зонтиков, 2 – метелка корзинок, 3 – щиток корзинок, 4 – кисть корзинок, 5 – колос корзинок

1) Цимоидные (цимозные) соцветия: цимоиды и тирсы.

Рис. 34. Цимоидные соцветия. А – цимоиды: 1-3– монохазии: 1 – элементарный монохазий, 2– извилина, 3 – завиток, 4 – двойной завиток, 5-6– дихазии: 5 – дихазий, 6 – тройной дихазий, 7-8 – плейохазии: 7 – плейохазий, 8 – двойной плейохазий; Б – тирс

1) Цимоиды – это упрощенные тирсы с симподиальным ветвлением. Различают три типа цимоидов: монохазии, дихазии и плейохазии .

- монохазии - под цветком, завершающим главную ось, развивается только одно соцветие или единственный цветок (извилина, завиток и клубок) (лютиковые, бурачниковые).

- дихазии - от главной оси, под завершающим ее цветком, отходят два парциальных соцветия, а в простейших случаях – два цветка.

Возможны простые, двойные, тройные дихазии. Дихазий встречается у ряда гвоздичных, например видов рода звездчатка (Stellaria ).

- плейохазии - под цветком, завершающим главную ось, развиваются три или более парциальных соцветия (или цветка). Принципиально возможны двойные, тройные и более сложные плейохазии.

2) Тирсы устроены сложнее цимоидов. Это разветвленные соцветия, у которых степень разветвления уменьшается от основания к верхушке.

Главная ось тирса нарастает моноподиально, но парциальными соцветиями того или иного порядка являются цимоиды. Например, тирс – соцветие конского каштана (Aesculus hippocastanum ), другой пример тирса – соцветие коровяка (Verbascum ) из семейства норичниковых. Тирсы различных типов представляют собой соцветия всех губоцветных. Соцветие березы – сережковидный тирс.

Ответы к экзамену по дендрологии.

1 вопросы. Разделы: систематика, морфология, экология, фенология, ареал.

Жизненные формы древесных растений. Классификация деревьев и кустарников по высоте.

Жизненная форма - внешний облик растения(габитус), отражающий его приспособляемость к условиям внешней среды.

· Дерево – это жизненная форма у которых ствол, появляясь из семени, растет в течении всей жизни. Высота дерева 7-130м. Продолжительность жизни дер. 100- 5-6 тыс. лет. Бывают: высокоствольные (1 ствол) и многоствольные.

· Кустарник – имеет несколько стволиков, которые сменяют друг друга в течении жизни. Высота 0,7-7м. Продолжительность 20-200 лет.

· Кустарничек – кустарник, высотою до 70см (черника, брусника, вереск). Продолжительность 20-40 лет.

· Полукустарник – древесное растение, у которых неодревесневшая часть побега зимой отмерзает (малина, ежевика).

· Лиана – древесное растение, не приспособленное к самостоятельному вертикальному росту и нуждающееся в опоре.

Способы прикрепления к опоре лиан: 1. Обвивается (в сев. полушарии против часовой стрелки. Лимонник китайский, древогубец лазящий); 2. Усиками (виноград культурный, виноград амурский); 3. Усиками с присосками (девичий виноград пятилисточковый); 4. Черешками листьев (клематисы, жимолость каприфоль); 5. Воздушными корешками (плющ, гортензия черешковая); 6.Стланики – растения стелящейся формы (сосна кедровая стланиковая).

Деревья 1ой величины >25м (липа, сосна обыкновенная, дуб черешчатый).

Деревья 3ей величины <15м (рябина обыкновенная, черемуха обыкновенная)

Высокие >

Низкие < 1м (барбарис Тунберга, спирея ниппонская)

Систематика растений. Основные таксономические единицы. Понятие вида, формы.

Систематика растений – наука, изучающая классификацией растений, объединением растений в родственные группы по каким-либо признакам.

Таксономическая единица – родственные группы.

Вид – совокупность особей, имеющих сходное морфологическое строение, биологические и экологические особенности, свободно скрещивающиеся между собой и имеющие общее место произрастания.

Вид имеет двойное название (береза повислая – betula pendula)

Внутри вида разделяют разновидности (var.), формы (f,), сорта.

Форма – морфологическая разновидность внутри вида.

Классификация деревьев и кустарников по высоте и долговечности.

Классификация деревьев по высоте:

Деревья 1ой величины > 25м (липа, сосна обыкновенная, дуб черещчатый).

Деревья 2ой величины 15-25м (каштан конский обыкновенный, клен ясенелистный, клен остролистный)

Деревья 3ей величины < 15м (рябина обыкновенная, черемуха обыкновенная)

Классификация кустарников по высоте:

Высокие >2,5м (лещина обыкновенная, боярышник, сирень)

Средние 1-2,5м (барбарис обыкновенный, спирея японская, серая, роза морщинистая)

Низкие < 1м (барбарис Тунберга, спирея ниппонская)

Классификация растений по долговечности и быстроте роста.

Классификация деревьев и кустарников по долговечности:

Классификация растений по быстроте роста:

1. быстрорастущие >1м (клен серебристый, ива белая, ива ломкая, тополь бальзамический)

2. умеренные 0,5-1м (клен остролистный, рябина обыкновенная, ель обыкновенная, сосна обыкновенная, лиственница сибирская)

3. медленнорастущие <0,5м (тис ягодный, туя западная, можжевельник казацкий, спирея японская)

Лист и его функции. Расположение листьев на побеге. Типы листьев.

Лист – это орган ограниченного роста, нарастает основанием и выполняет основные функции жизнедеятельности: фотосинтез, дыхание, транспирация.

Фотосинтез – процесс образования орг. в-в из неорг. при участии солнечной энергии. Поглощается углекислый газ, выделяется кислород.

Дыхание – процесс газообмена, при котором поглощается кислород и выделяется углекислый газ.

Транспирация – процесс испарения влаги из листьев.

Транспирация и дыхание осуществляется через устьица.

Расположение листьев на побеге:

1. очередное (в одном узле один лист)

2. супротивное (в одном узле два листа)

3. мутовчатое (в одном листе три и более листьев). Часто на укороченных побегах.

Типы листьев:

1. простые (на черешке одна листовая пластинка)

2. сложные (на черешке несколько листовых пластинок). Черешок сложного листа – рахис

тройчатый (3 листа) пальчатый перистый (лист.пласт. по

(птелея ракитник) (более 3 простых листьев) всей длине рахиса

(каштан конский) ↓ ↓

парноперистый непарноперистый

(карагана древовидная) (рябина)

Строение цветка. Однополые и обоеполые цветки. Однодомные и двудомные растения. Основные типы соцветий.

Цветок – орган размножения.

Строение: чашечка - совокупность чашелистиков Са.

венчик – совокупность лепестков Со

андроцей – совокупность тычинок А

гинецей (пестик) – совокупность плодолистиков G

Завязь бывает: верхняя и нижняя

Однополые цветки – цветки, у которых есть тычинка, но отсутствует пестик, либо есть пестик, но отсутствует тычинка. ♀ или ♂.

Обоеполые цветки – цветки, у которых имеется и тычинка и пестик.

Однодомные растения – растения, у которых и мужские и женские цветки находятся на одной особи.

Двудомные растения – растения, у которых мужские и женские цветки находятся на разных особях.