Цветок - это генеративный орган растения, то есть орган, который служит для полового размножения. По своему происхождению - это укороченный видоизмененный побег, листья которого превратились в отдельные части цветка и приспособились к опылению и оплодотворению.
Тычинки и пестики определяют пол цветка. Мужские гаметы образуются в пыльниках тычинок, а женские гаметы - в семязачатках пестиков. Поэтому цветки, которые содержат только тычинки, называют мужскими цветками, а цветки, содержащие только пестики, - женскими. Цветки, в которых есть и тычинки, и пестики, называются обоеполые. Бесполые цветки не содержат ни пестиков, ни тычинок и не принимают прямого участия в размножении, их назначение заключается только в привлечении насекомых-опылителей.
Растения, на которых развиваются однополые цветки обоих видов - и мужские, и женские, называются однодомными. К однодомным растениям относятся кукуруза, береза, орешник- лещина, дуб, каштан. Если мужские цветки развиваются на одних растениях, а женские – на других, то такие растения называют двудомными. Двудомные растения - это крапива, тополь, осина, ива, конопля, щавель.
Сразу после венчика в цветке находится круг тычинок. Количество тычинок в цветке может быть разным - от одной тычинки до нескольких сотен, но обычно их 3-10. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. В пыльнике, как правило, содержится 4 полости, в которых созревает пыльца (рис. 158). По сосудам и ситовидным трубкам проводящих пучков, которые проходят внутри тычиночных нитей, к зреющей пыльце подводится питание. Снаружи пыльник покрыт эпидермисом. Под эпидермисом располагается слой клеток механической ткани. Внутри каждой половинки пыльника находится две полости. Сначала они заполнены клетками образовательной ткани. Клетки образовательной ткани делятся мейозом, поэтому получающиеся из них клетки имеют гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Каждая вновь возникающая гаплоидная клетка делится еще один раз, но уже митозом (рис. 159).
В результате этого деления образуются две дочерние гаплоидные клетки - одна побольше и другая поменьше. Они окружают себя толстой и прочной оболочкой и получается пыльца, или точнее пыльцевое зерно (рис. 160). Таким образом, каждое пыльцевое зерно состоит из двух гаплоидных клеток, заключенных в общую оболочку. Та клетка, которая поменьше, называется генеративной клеткой, а другая клетка содержит питательные вещества (поэтому она крупнее) и называется вегетатив- ной клеткой. Почему они так называются, вам станет ясно чуть позже, когда вы узнаете, что происходит с пыльцевым зерном дальше. Постепенно вся образовательная ткань внутр. пыльника заменяется созревшими пыльцевыми зернами. Когда пыльца созревает, слой механической ткани, располагающийся под эпидермисом, начинает подсыхать, и пыльник трескается. Созревшая пыльца готова высыпаться через образовавшуюся трещину. Количество пыльцевых зерен, созревающих в одном пыльнике, может быть у разных растений от нескольких десятков до нескольких тысяч. Например, у осины их около 1000.
Размеры пыльцевых зерен тоже бывают разными - от видимых глазом (0,2 мм, как у тыквы) до мельчайших в 0,008 мм (у фикуса). Форма их - шаровидная, овальная, кубическая или даже нитевидная. Оболочка пыльцы обычно окрашена в желтоватый, бурый, синеватый или белый цвет и имеет различные неровности на поверхности в виде бугорков, шипиков, сеточки (рис. 160). Форма, окраска и поверхность пыльцы постоянна для каждой разновидности растений. Это свойство пыльцы используется, когда исследуются образцы пород из толщи земли. Пыльцевые зерна прекрасно сохраняются в ископаемом состоянии и по составу пыльцы можно узнать, какая растительность произрастала в древние времена.
В самом центре цветка находится один или несколько пестиков. В пестике различают самую нижнюю вздутую часть - завязь, отходящий от верхушки завязи столбик и самую верхнюю часть - рыльце (рис. 161). Из завязи впоследствии формируется плод. Внутри завязи находится полость, в которой находятся один или несколько семязачатков. После оплодотворения из них развиваются семена. Поэтому от количества семязачатков в завязи зависит, сколько семян будет внутри плода. Роль рыльца заключается в восприятии пыльцы, а столбик поднимает рыльце вверх, чтобы пыльце было легче попасть на рыльце. В то время, когда в пыльниках тычинок созревает пыльца, в завязи пестиков формируются зародышевые мешки, которые содержат женские гаметы - яйцеклетки.
В полости завязи пестика располагаются один или несколько семязачатков (рис. 161). Семязачатки прикрепляются к внутренним стенкам завязи посредством семяножек. Внутри каждого семязачатка есть зародышевый мешок (рис. 162). Внутри семяножки проходит проводящий пучок. По сосудам и ситовидным трубкам проводящих пучков семяножек к созревающим зародышевым мешкам подводится питание. Снаружи зародышевый мешок покрыт покровами - несколькими слоями покровных тканей. Покровы семязачатка не сплошные, их края образуют узкий канал - пыльцевход. Сам зародышевый мешок состоит из 7 клеток. Самая крупная клетка зародышевого мешка расположена в его центре и поэтому так и называется центральная клетка. Рядом с пыльцевходом находится самая главная клетка зародышевого мешка - яйцеклетка. По обеим сторонам от нее располагаются две вспомогательные клетки, а на противоположной стороне мешка (то есть напротив яйцеклетки) находятся еще три клетки, которые из-за своего расположения называются антиподами (рис. 162).
Зародышевый мешок образуется из одной единственной клетки семязачатка в результате нескольких последовательных делений этой клетки (рис. 163). Сначала она делится мейозом и как всегда в ходе мейоза образуются 4 клетки, имеющие гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Но из этих четырех гаплоидных клеток три отмирают и оста- ется только одна. Ядро оставшейся клетки делится митозом, но перегородка между получившимися дочерними ядрами не возникает. Эти ядра расходятся к полюсам сильно удлиняющейся клетки, а между ними образуется крупная вакуоль. Затем каждое из этих ядер делится митозом еще дважды, в результате чего возникают по 4 гаплоидных ядра у каждого полюса.
В получившейся 8-ядерной клетке от каждого полюса отходит по одному ядру в центр зародышевого мешка. Они сливаются, образуя центральное ядро. Между оставшимися у полюсов клетки ядер образуются клеточные перегородки, и ядра вместе с облегающей их цитоплазмой превращаются в клетки, плотно прилегающие друг к другу. На одном полюсе зародышевого мешка - яйцеклетка и две вспомогательные клетки, а на другом - три клетки-антиподы. Центральное ядро вместе с окружающей его цитоплазмой образует центральную клетку. Таким образом, получающийся зародышевый мешок состоит из семи клеток. Из них 6 имеют одинарный набор хромосом (яйцеклетка, две вспомогательные клетки и три клетки-антиподы). В отличие от них центральное ядро, образовавшееся при слиянии двух гаплоидных ядер, обладает двойным набором хромосом.