Развитие и строение плодов. Классификация плодов. Строение и классификация плодов

У цветковых растений семена развиваются в плодах, а плод обычно формируется из завязи пестика.

Плод – репродуктивный орган покрытосеменных, обеспечивающий семенное размножение растений. Он предназначен для формирования, защиты и распространения семян. Плод развивается из цветка, как правило, после двойного оплодотворения, но может образовываться и в результате апомиксиса.

Развитие и строение. В образовании плода главную роль играет гинецей, и прежде всего завязь. В процессе развития плода из стенки завязи формируется стенка плода – околоплодник (перикарп, от греч. пери – около, карпос – плод).

Околоплодник (перикарпий) обычно составляет основную массу плода. В нем выделяют три сравнительно четкие зоны: наружную, среднюю и внутреннюю. Наружная зона называется внеплодником или экзокарпием ; средняя – межплодником или мезокарпием ; внутренняя – внутриплодником или эндокарпием .

Наиболее четко все зоны можно различить, например, в плоде сливовых из семейства Розовые (рис. 25): тонкий наружный слой – экзокарпий; съедобная сочная мякоть плода – мезокарпий; твердая косточка, окружающая единственное семя, – эндокарпий.

Рис. 25. Строение плода

(костянка персика обыкновенного):

1 –3 – околоплодник, или перикарпий

(1 – экзокарпий; 2 – мезокарпий;

3 – эндокарпий); 4 – семя; 5 – след плодоножки; 6 – плодоножка

Классификация плодов. Морфогенетическая классификация основана на типе гинецея. По этому признаку плоды делят на четыре главных типа, которые приведены ниже.

1. Апокарпии образуются из цветков с архаичным апокарпным гинецеем. Из каждого свободного пестика одного цветка формируется отдельный плодик.

2. Монокарпии возникают из цветков, имеющих монокарпный гинецей. Они генетически родственны апокарпиям и образовались в результате редукции плодолистиков до одного.

3. Ценокарпии (синкарпий, лизикарпий и паракарпий) формируются из цветков с ценокарпным гинецеем.

4.Псевдомонокарпии внешне похожи на монокарпии, но образуются из гинецея, в котором первоначально закладывается два или более плодолистиков, но потом чаще развивается только один. В результате возникает одногнездная завязь с одним семязачатком.

Каждый из названных типов подразделяют на подчиненные группы в соответствии с их эволюционными тенденциями. В целом морфогенетическая классификация достаточно сложна и трудно применима при определении растений. Поэтому рассмотрим искусственную классификацию плодов , основанную главным образом на внешних морфологических признаках. Согласно данной классификации различают указанные ниже группы плодов.

Простой плод развивается из завязи только одного пестика (монокарпный, ценокарпный и псевдомонокарпный гинецей). Это самая многочисленная группа плодов.

Сборный (сложный) плод формируется из завязей нескольких свободных пестиков одного цветка (апокарпный гинецей).

Соплодие – это сросшиеся в единое целое несколько или много плодов, образовавшихся из цветков одного соцветия.

В основу дальнейшей классификации простых и сборных плодов положены следующие признаки :

– консистенция околоплодника (сухие и сочные плоды);

– число семян (многосемянные и односемянные плоды);

– вскрывание околоплодника (невскрывающиеся и вскрывающиеся плоды) – освобождение семян до их прорастания из сухих много-семянных плодов. Оно происходит продольными щелями по брюшному, спинному швам или по поверхности плодолистика;

– способ вскрывания ;

– число плодолистиков , образующих плод.

Иногда простые плоды распадаются на части, тогда их делят на дробные и членистые.

Дробный плод распадается продольно в плоскости срастания пло-долистиков. При этом образуются односемянные мерикарпии (от греч. мерос – часть), как у многих сельдерейных и клена.

Членистый плод распадается поперечно в плоскости, перпендикулярной продольной оси плодолистика, в месте формирования ложных перегородок (некоторые бобовые и капустные).

Основываясь на данных морфологических признаках, выделяют следующие группы плодов: простые плоды (коробочковидные, ореховидные, ягодовидные, костянковидные), сборные (сложные) плоды, дробные, членистые плоды и соплодия.

1. Что такое цветок?

Цветок - видоизменённый укороченный побег, служащий для семенного размножения.

2. Перечислите главные части цветка.

Пестик и тычинки - главные части цветка.

3. Какое строение имеет завязь цветка?

Завязь - нижняя утолщённая часть пестика цветка с замкнутой полостью внутри. Внутри расположены надёжно защищённые семязачатки.

4. Что такое соцветие?

Соцветия - это группы цветков, расположенных близко один к другому в определённом порядке.

Лабораторная работа

1. Рассмотрите имеющиеся у вас плоды. Разделите их на сочные и сухие.

2. Сочные плоды разделите на односемянные и многосемянные. С помощью учебника определите их названия.

У томата многосемянный плод(ягода).

У груши многосемянный плод (яблоко).

У персика односемянный плод (костянка).

3. Разделите сухие плоды на односемянные и многосемянные. Определите их названия.

У дуба односемянный плод (желудь).

У пшеницы односемянный плод (зерновка).

У капусты многосемянный плод (стручок).

4. Заполните таблицу «Типы плодов».

Вопросы

1. Каково происхождение и строение плодов?

После того как цветок отцвёл, наступает новый этап его развития - образование плода.

Плод состоит из околоплодника и семян. Околоплодник - разросшиеся и видоизменившиеся стенки завязи. Часто в образовании околоплодника участвуют и другие части цветка, основания тычинок, лепестков, чашелистиков, цветоложе.

Семена образуются из семязачатков.

2. По каким признакам плоды разделяют на простые и сборные; сухие и сочные?

Если в цветке только один пестик, то плод, развившийся из него, называют простым (пшеница, горох, вишня). Из цветка, имеющего несколько пестиков, формируется сборный, или сложный, плод (малина, ежевика).

В зависимости от количества воды в околоплоднике различают сочные и сухие плоды. Созревшие сочные плоды имеют в составе околоплодника сочную мякоть. Созревшие сухие плоды сочной мякоти не имеют.

3. Какие сочные плоды вам известны? У каких растений плоды сочные?

К сочным плодам относят ягоду (черника, клюква, смородина, томат), яблоко (яблоня, айва), тыквину (арбуз, огурец), померанец (лимон, апельсин), костянку (вишня, слива, абрикос), многокостянку (малина, ежевика).

4. Чем ягода отличается от костянки? Какие сухие плоды вы знаете?

У костянки, в отличие от ягоды, внутренний слой околоплодника одревесневел - образовалась косточка, внутри которой находится одно семя.

Сухие плоды: орех, жёлудь, семянка, зерновка, боб, стручок, коробочка.

5. Чем боб отличается от стручка? У каких растений развиваются такие плоды?

Стручок, как и боб, имеет две створки, но семена в нём располагаются не на створках, как у боба, а на перегородке плода.

Бобы характерны для фасоли, гороха, бобов, акации; стручки - для сурепки, капусты, редиса, репы, брюквы, редьки, левкоя.

6. К какому виду плодов можно отнести орехи, жёлуди? Почему?

Орехи и жёлуди можно отнести к односемянным, нераскрывающимся, сухим плодам (после созревания сочной мякоти не имеют).

Подумайте

Какова роль плодов в жизни растений?

Плод необходим для защиты и распространения семян.

Задания

1. Пользуясь памяткой последовательности действий, проведите сравнение 3-4 плодов.

I. Сравниваем плоды яблоко, орех и боб.

II. В образовании яблока, кроме завязи, принимают участие нижние части тычинок, лепестков, чашелистиков и цветоложе. Семена лежат в плёнчатых сухих камерах.

Орех - околоплодник жёсткий, деревянистый. Семя лежит свободно.

Боб - сухой плод, который вскрывается двумя створками. Когда боб созревает, створки его подсыхают и, скручиваясь, выбрасывают семена.

III. Яблоко - плод с сочным околоплодником, многосемянный.

Орех - односемянный, нераскрывающийся плод с сухим околоплодником.

Боб - многосемянный, раскрывающийся плод с сухим околоплодником.

А) Признаки сходства у яблока и боба – многосемянность, у ореха о боба – сухой околоплодник.

Б) Признаки различия: боб в отличии от остальных вскрывается после созревания; яблоко в отличии от остальных имеет сочный околоплодник; орех в отличии от остальных односемянный.

2. Выясните, на каких растениях, растущих в вашем районе, ещё висят плоды. Определите, к какому типу эти плоды относятся.

Клен и ясень (крылатка), боярышник (яблоко), ольха и липа(орешек), рябина(ягода).

После оплодотворения из семенных зачатков формируется семя, а цветок превращается в плод. Интегументы превращаются в кожу семян. Нуцеллус расходуется у большинства растений при формировании зародыша как питательное вещество. Иногда он может превращаться в питательное вещество.

Цветок превращается в плод. Стенка завязи видоизменяется и образует околоплодник . Околоплодник окружает семя. Если околоплодник образован только стенками завязи, такой плод называется настоящим (у вишни, сливы и т. п.). У многих видов растений плод образован еще и с помощью других частей цветка (основ тычинок, цветоложа, чашелистиков, лепестков). Такие плоды называются ложными (например, у яблони).

Плод состоит из околоплодника или перикарпия (от греч. пери – возле, вокруг, карпос – плод) и семян. В околоплоднике различают: кожицу, или внешнюю тонкую часть – экзокарпий ; среднюю, которая может быть или сочной, или сухой – мезокарпий ; внутреннюю кожистую, пленчатую, иногда – одревесневшую, – эндокарпий (называют косточкой). Самое типичное строение имеют плоды типа костянки.

В процессе созревания в околоплоднике накапливаются сахара, витамины, жиры и прочие вещества.

Функции околоплодника: защищает семя от неблагоприятных факторов среды обитания, способствует распространению семян.

Плоды различают по характеру образования: настоящий, ложный, сборный (сложный) , образованный из нескольких пестиков одного цветка (у ежевики, малины и т. п.). Несколько плодов, которые образовались из отдельного цветка каждый, могут срастаться между собой и образовывать соплодие (у шелковицы, ананаса).

По состоянию околоплодника различают плоды сухие , имеющие сухой, одревесневший околоплодник, и сочные , имеющие мясистый, сочный околоплодник.

Сочные плоды

Костянка – плод, у которого хорошо выделяются все три слоя перикарпия. Эндокарпий твердый, одревесневший (косточка). Мезокарпий – сочный (слива, вишня, черешня), волокнистый (кокос) или почти сухой (миндаль).

Яблоко – это многосеменной плод, образованный разросшимся сочным цветоложем (яблоня, груша, рябина, айва).

Ягода – это многосеменной плод, который имеет сочные мезокарпий и эндокарпий (виноград, крыжовник, смородина и т. п.). Экзокарпий – кожистый.

Тыквина – это сочный плод, который имеет сочные мезокарпий и эндокарпий. Экзокарпий окрашенный, твердый (тыква, дыня, огурец и т. п.).

Сухие плоды

Различают вскрывающиеся и невскрывающиеся. Вскрывающиеся преимущественно многосеменные плоды , невскрывающиеся – имеют одно семя.

Вскрывающиеся сухие плоды:

Боб – вскрывается от верхушки до основания по верхнему и нижнему швам. Семена крепятся к половинкам околоплодника (фасоль, горох, соя).

Стручок – сухой плод, который вскрывается от основы до верхушки по двум швам. Состоит из двух сросшихся плодолистиков. Семена содержатся внутри плода на пленочной перепонке (редька, капуста, горчица). Длина превышает ширину в 1,5–2 раза.

Стручочек – более короткий и широкий, чем стручок (рыжик, калачики и т. п.) – длина равна ширине.

Коробочка – вскрывающийся плод. Может вскрываться разными способами: у мака – зубчиками на верхушке; у белены, подорожника – крышечкой; у дурмана, зверобоя, табака, молочая, фиалки и т. п. – продольными многочисленными щелями.

Невскрывающиеся сухие плоды:

Зерновка – это невскрывающийся односеменной плод. Тонкий околоплодник очень плотно прилегает к кожуре семени, срастается с ней (злаки).

Листовка – многосеменной плод, образованный одним плодолистиком, который вскрывается с одной стороны по шву (пион).

Многолистовка (у магнолии) имеет много плодолистиков.

Орех – имеет твердый одревесневший околоплодник. Семя лежит внутри свободно (орешник, бук).

Семянка – невскрывающийся плод, образованный двумя плодолистиками. Содержит одно семя. Околоплодник кожистый, не прилегает к семени, не срастается с ним (подсолнух, календула).

Крылатка – это сухой невскрывающийся плод. По краям околоплодника образуется тонкая кайма в виде крыла (вяз, граб, ясень, береза).

Орешек – сухой невскрывающийся односеменной плод. Околоплодник кожистый или одревесневший. Если состоит из многих орешков, то называется многоорешек . В мясистом цветоложе орешки встречаются у клубники, земляники.

Эта классификация является искусственной, так как основана лишь на морфологических признаках плодов.

Определение 1

Плод - это разросшийся и видоизмененные части цветка покрытосеменных растений, формируя один или несколько семян.

Плод защищает семена или семя от многообразия неблагоприятных факторов внешней среды. Кроме функции защиты, плод участвует в формировании и распространении семян. Образование плода это последний этап развития репродуктивности цветковых растений.

Образование плода

Плод образуется в процессе оплодотворения . Но у некоторых покрытосеменных плод формируется и без оплодотворения. Такие плоды называются партенокопические, и они не имеют семени. Например, банан, мандарин, виноград, огурец.

Замечание 1

Плоды по способу образования различают простые, сложные или сборные, дробные, членистые плоды .

Из одного пестика образованным апокартным или ценокарпным гинецеем формируется простой плод. Такой тип плода наблюдается у вишни, гороха посевного, мака, пшеницы, тюльпана.

Плод образованный из пестиков называется сборным, или сложным. При этом цветок имеет апокарпный многочленный гинецей, и каждый пестик превращается в отдельный плодик. Например, малина, ежевика. Отдельные плодики составляют сборный плод. Так сборные плоды называются многоорешки, многокостянки и многолистовки.

Из многогнездой завязи ценокарпного гинецея, где каждое гнездо развивает самостоятельный плод, образуется дробный плод. Распадающиеся ценокарпии получили название схизокарпиев. Их отдельные доли называются мерикарпиями. Плоды мальвовых, распадающиеся на незамкнутые мерикарпии, называют калачиками. Плоды бурачниковых и губоцветных относятся к ценобиям – они состоят из четырех орешковидных долей.

Плод распадающийся на членики, где число члеников не совпадают с числом гнезд, называется членистый плод. Данный плод характерен для редьки дикой, разноцветного вязеля, сераделла.

Плод образован из соцветия называется соплодием. Например, шелковица, свекла, инжир, ананас, шпинат и др.

Строение плодов

Замечание 2

По морфологическим признакам, в соответствии с функциями, плоды разнообразны – по размерам, формам, окраске, консистенции околоплодника, по способу раскрывания. Анатомическое строение плода, так же зависит и от количества плодолистиков и пестиков, числа гнезд в завязи.

Стенка завязи после оплодотворения образует околоплодник, или перикарпий. Строение околоплодника различно, что сказывается на многообразии плодов. В околоплодники накапливаются питательные вещества.

Перикарпий условно делится на три слоя:

1. Экзокарпий – внешний слой;
2. Мезокарпий – средний слой;
3. Эндокарпий – внутренний слой.

Слой экзокарпия является производным эпидермиса, состоящий из плотно сомкнутых и утолщенными клетками.

Замечание 3

У плодов бывает экзокарпий тонкий и блестящий, а бывает железистый слой более толстый.

Слой мезокарпия формируется из мезофилла плодолистика.

Мезокарпий большинства плодов это съедобная часть, сочная и мягкая. У цитрусовых это белый слой покрыт экзокарпием. У некоторых плодов мезокарпий представлен сухой и малоразвитой частью, например, стручок, боб. Клетки мезокарпия фотосинтезируют, поэтому незрелые плоды имеют зеленый окрас.

Внутренний слой, эндокарпий , образован из внутренней эпидермы плодолистика.

Эндокарпий бывает как однослойным, так и многослойным, в зависимости от вида растения. У косточковых культур слой эндокарпия образован склерифицированной тканью. У цитрусовых видов растений эндокарпий представлен сочной основной частью плода.

Соотношение толщины всех слоев околоплодника у разных видов неодинаковое, что непосредственно связано со строением плода.

Сочный помидор, ароматная груша, сухой желудь и экзотическая карамбола - все это можно назвать одним словосочетанием - "плод покрытосеменных". Образуется из цветка и широко используется человеком в своей жизнедеятельности. Как происходит формирование этого органа растений, подробно рассмотрим в нашей статье.

Какие растения относятся к покрытосеменным

Покрытосеменные растения в настоящее время занимают господствующее положение на планете. Отдел этого царства растений насчитывает более 250 тысяч видов. Такого уровня распространения они достигли благодаря прогрессивным чертам своего строения. Для них характерно наличие генеративного органа размножения - цветка, двойного оплодотворения. Размножаются такие растения не только вегетативно, но и при помощи семян. Плод покрытосеменных образуется из цветка.

Особенности двойного оплодотворения у цветковых растений

Основными функциональными частями цветка являются тычинка, в которой развиваются мужские половые клетки, и пестик. В этой части находятся женская гамета и центральная зародышевая клетка. Процессу оплодотворения у предшествует опыление. Оно заключается в переносе пыльцы с пыльника тычинки на рыльце пестика. Происходит этот процесс при помощи ветра, воды, насекомых или человека.

Плод покрытосеменных образуется из нижней расширенной части пестика, которая называется завязь. В процессе оплодотворения участвует два спермия. Оказавшись на рыльце пестика, они не могут самостоятельно передвигаться в завязь пестика. Это происходит при помощи зародышевой трубки. Она постепенно прорастает вниз - от рыльца через столбик в завязь. А вместе с ней опускается и пара мужских гамет. Эту структуру цветка можно сравнить с лифтом многоэтажного дома.

Достигнув завязи, один спермий соединяется с яйцеклеткой, образуя зародыш семени. В нем находятся все части будущего растения. Это зародышевый корешок, стебелек, листочек и почечка. А второй спермий сливается с центральной зародышевой клеткой. В результате их соединения формируется эндосперм, который служит запасным питательным веществом. С течением времени внутри плодов формируется семя. Оно состоит из зародыша, слоя эндосперма и кожуры. Семя является цветковых растений.

Плод у покрытосеменных растений

Одной из прогрессивных черт цветковых растений является то, что их семена находятся под надежной защитой. Поскольку плод покрытосеменных образуется из завязи пестика, его стенки оберегают развивающееся внутри семечко от всех неблагоприятных условий окружающей среды. Этот состоит из семян и околоплодника, который, в свою очередь, образован тремя слоями: внешним, средним и внутренним. В зависимости от строения различают сухие и сочные плоды. К примеру, костянка вишни и сливы имеет наружный пленчатый, мясистый средний и окостеневший внутренний слои.

Из чего образуется плод у покрытосеменных

В преобладающем большинстве случаев плод у покрытосеменных развивается из стенок завязи пестика. В этом случае он называется настоящим. Примерами таких структур являются костянка, ягода, боб, коробочка, семянка. Если же в формировании плодов принимают участие и дополнительные части цветка, он является ложным. Это может быть разросшееся цветоложе, чашечка. Ложным является сочный многосемянный плод яблока, который характерен не только для одноименного представителя но и для айвы, рябины, шиповника, боярышника, ирги. Всем знакомые черная и красная смородина, бузина, крыжовник, калина, кизил имеют подобное строение.

Строение и классификация плодов

Поскольку плод у покрытосеменных развивается из частей их взаимосвязано. Это легко доказать. К примеру, если пестик в цветке один, из него образуется столько же простых плодов. В случае, когда многочисленные завязи срастаются между собой, формируется сложный генеративный орган. Так происходит у малины. Этот плод - результат срастания большого количества костянок. А у клубники и земляники мелкие орешки погружены в сочную и мясистую основу цветоложа.

Плоды объединяют в группы по нескольким признакам. В первую очередь это количество семян. Во вторую - особенности строения околоплодника. По первому признаку различают одно- (костянка, семянка) и многосемянные плоды (ягода, коробочка). По второму признаку - сочные (померанец, тыква) и сухие (боб, орех).

Значение плодов в природе

Плоды имеют огромное значение для распространения семян и расселения растений. Имея сочную и вкусную защитную оболочку, они являются излюбленным лакомством для многих животных. Поедая плоды, растительноядные одновременно распространяют семена, переходя с места на место. Слои околоплодника являются надежной защитой семян от изменений условий окружающей среды, колебания температур, недостатка влаги и тепла. Человек издавна использует плоды в пищу, искусственно разводит многие виды плодовых, ягодных, бахчевых и кормовых культур. Ежегодно ученые-селекционеры создают новые виды растений с высокими показателями урожайности.

Итак, плод покрытосеменных образуется из стенок завязи пестика, а также других частей цветка: цветоложа или плодолистиков. В любом случае плод является результатом развития цветка, и выполняет функцию размножения растений.