Что такое околоцветник и андроцей?

Околоцветник. Термин «околоцветник» нельзя считать особенно удачным. Он был введен более 300 лет назад. Тогда морфологи растений считали, что цветок - это исключительно лишь орган размножения и что этот орган окружен околоцветником - разнообразными не участвующими в размножении органами, привлекающими опылителей и защищающими тычинки и пестики. «Околоцветник» - это буквальный перевод слова «периантиум», которое использовали в старой ботанической литературе. С тех пор термин прижился, и им пользуются как традиционным.

В наше время околоцветником называют органы цветка, расположенные в нем снаружи. Например, чашечку и венчик вместе можно назвать околоцветником. Такой околоцветник, который состоит из двух типов органов (зеленых чашелистиков и ярких лепестков), называют двойным. Однако у некоторых растений околоцветник состоит из органов лишь одного типа. У тюльпанов все они напоминают ярко окрашенные лепестки. А у скромных ситников - все они похожи на чашелистики. В обоих случаях такой околоцветник называют простым (венчиковидным или чашечковидным). Если околоцветник простой, то его органы называют длинно: листочки простого околоцветника. Иногда для краткости используют их латинское название – тепалии, но оно менее принято.

Некоторые ученые склонны считать, что отсутствие четкой границы между чашелистиками и лепестками говорит о том, что у растения простой околоцветник (купальница, кактус).

Считается, что если у ближайших родственников простой околоцветник, то и у самого растения он является простым. В результате простыми называют даже некоторые очень сложно устроенные околоцветники. Например, у ирисов есть два хорошо различимых типа листочков в околоцветнике: стандарты («флаги»), которые направлены вверх, и фоллы («ниспадающие»), опущенные вниз. А у подснежника (галантуса) внутренние три листочка меньше и имеют ясные зеленые пятна (в отличие от наружных чисто-белых). Иногда у орхидей (сем. Орхидные) и лепестки, и чашелистики считают «листочками простого околоцветника», хотя внешне они сильно отличаются друг от друга. Ученые спорят друг с другом, можно ли эти околоцветники считать простыми или лучше называть их двойными. Это - дискуссионная проблема.

Андроцей. Внутри венчика скрывается андроцей. Слово «андроцей» происходит от греческих «андрос» - «мужчина» и «ойкос» («экое») - «дом», «жилище». (У древних греков дома были разделены на две половины: женскую и мужскую.) Эти корни можно найти в именах Андрей («мужественный») и Александр («защитник мужей»), в словах экология («наука о доме») и экономика («домашний закон»).

Андроцеєм называют совокупность всех тычинок в цветке (сравните: чашелистики собраны в чашечку, лепестки - в венчик, а тычинки - в андроцей). Тычинка состоит из пыльника, в котором созревает пыльца, и тычиночной нити (с ее помощью пыльник прикрепляется к цветку). Как и прочие части цветка, тычинки могут расти свободно или срастаться между собой. Правда, растений со сросшимися тычинками не так уж много. Например, у шток-розы и у родственного ей хлопчатника срослись тычиночные нити (рис. 15.3), а основания тычинок остались более-менее свободными (срослись их верхние части). У тыквы, кабачков и патиссонов, наоборот, срослись только верхние части тычинок, а тычиночные нити свободны.

Рис. 15.3. Цветок хлопчатника: пример сросшегося андроцея. Условные обозначения: чшл - чашелистики, пчаш – листочки подчашия, лп - лепестки, тчнт - тычиночная нить, пльн - пыльник, пет - пестик, рц - рыльце, стлб - столбик, зв - завязь, сем - семязачатки. Темно-серым цветом показано срастание тычинок в трубку

Как и в случае с чашечкой и венчиком, между венчиком и андроцеєм тоже не всегда можно провести четкую границу. Скажем, у кувшинки (водяной лилии) переход от лепестков к тычинкам идет плавно, есть промежуточные органы между тычинками и лепестками (рис. 15.4).

Рис. 15.4. Цветок кувшинки - переход от лепестков к тычинкам. А - внешний вид цветка. Б - отдельные органы цветка. Условные обозначения: а - тычинка, б, в - переходные органы с расширяющимися основаниями, сохранившие пыльники, г - лепесток, плн – пыльники

Вопрос. Все знают, что пыльцой одуванчика легко испачкаться. Возьмите недавно распустившийся одуванчик и изучите, какие зоны мажутся пыльцой наиболее сильно. Что получилось? А если собрать более старые одуванчики?

Зоны, которые измазали вас пыльцой, содержат тычинки. Тычинки у «идеального» растения должны располагаться внутри от лепестков, а не наоборот. Соответствуют ли ваши наблюдения над одуванчиком строению типичного цветка или противоречат ему?

Гинецей. И, наконец, в самом центре цветка сидит один или несколько пестиков (рис. 15.1). Так же, как тычинки составляют андроцей, все пестики цветка составляют гинецей (от греческих слов «гинос» - «женский» и «экое» - «дом»).

В пестике можно различить следующие три части: рыльцестолбик и завязь. От самой нижней, вздутой части - завязи – отходит более тонкий столбик, оканчивающийся рыльцем. Длина столбика разная у разных растений. Иногда он настолько короткий, что рыльце кажется сидящим прямо на завязи. Когда цветок готов к опылению, рыльце становится влажным и липким (как вы думаете, для чего?).

Могут ли тычинки плавно переходить в пестики? Могут; хотя это и мало распространено. Ботаники время от времени находят такие уродства, при которых на тычинках развиваются рыльца, а пыльники уменьшаются в размере. Эти промежуточные органы постепенно переходят в пестики.

Гинецей и андроцей вместе составляют генеративную сферу цветка.

Вопрос. Когда зацветут одуванчики, сорвите один, возьмите лупу и попытайтесь понять, где у него находятся рыльца. Они должны располагаться в самом центре цветка.

Морфологи растений предполагают, что гинецей (как андроцей и околоцветник) состоит из видоизмененных листьев. Чтобы отразить эту идею, был введен термин «плодолистик». Считается, что у плодолистика семязачатки (а затем и семена) прикрепляются к краям, а по центру проходит главная жилка плодолистика. Края плодолистика обязательно срастаются или между собой, или с краями соседних плодолистиков. В результате такого срастания получается пестик. (Иногда плодолистики называют карпеллами. Это название происходит от греческого «карпос» - «плод»: «карпелла» - «маленький плодик», часть плода).

Таким образом, пестик может состоять из одного или нескольких плодолистиков. Плодолистики могут срастаться на разную длину. Так, у лютиков пестики свободные (каждый - из одного плодолистика, как показывает (рис. 15.5, А), а у их родственницы - нигеллы - плодолистики срастаются то до половины (рис. 15.5, Б), то почти полностью (рис. 15.5, В).

Рис. 15.5. Различия гинецеев по степени срастания плодолистиков. А - плодолистики совершенно не сросшиеся (свободные), каждый плодолистик является отдельным пестиком. Б - плодолистики срослись до половины. В - плодолистики срослись почти полностью, свободны лишь лопасти рыльца. Г - полное срастание плодолистиков

Не всегда просто определить, из скольких плодолистиков состоит пестик. У томатов плодолистики срастаются полностью (рис. 15.5, Г). В семействе Цитрусовых единственный пестик тоже состоит из множества сросшихся плодолистиков: каждому из них соответствует одна долька внутренней части плода и примыкающий к ней фрагмент наружного покрова плода. У мака, ириса, лилии и многих других растений число плодолистиков можно определить по числу внутренних перегородок в плоде.

Косвенным подтверждением того, что пестик состоит из нескольких плодолистиков, может служить рассеченное на глубокие лопасти рыльце и/или столбик (рис. 15.5, Б и В). Так, у герани, гвоздики, звездчатки средней («мокрицы») рыльце и столбики рассечены в соответствии с числом плодолистиков.

Анатомическое строение пестика также помогает определить, сколько плодолистиков его составляют. Если мы обнаружим одну главную жилку, расположенную далеко от места прикрепления семян, то плодолистик скорее всего один. Несколько жилок говорят о возможном срастании плодолистиков (даже если не каждый из них образует семязачатки и семена).