Квітка тюльпана має просту оцвітину

Оцвітина

Оцвітину називають простою, якщо всі її листочки однотипні (квітка тюльпана). Подвійна оцвітина складається з чашечки та віночка. Чашечка — це зовнішнє коло подвійної оцвітини, що виконує переважно функцію захисту; листочки, що складають чашечку — чашолистки — найчастіше бувають зеленими , рідше — забарвленими у інший колір.

Будова квітки

Квітка складається із стеблової частини (квітконіжка і квітколоже), листової частини (чашолистки, пелюстки) та генеративної частини(тичинки, маточка або маточки). Квітка займає апікальне становище, але при цьому вона може розташовуватися як на верхівці головного пагона, так і бічного. Вона прикріплюється до стебла за допомогою квітконіжки. Якщо квітконіжка сильно вкорочена або відсутня, квітка називається сидячою (подорожник, вербена, конюшина). На квітконіжці розташовуються також два (у дводольних) і один (у однодольних) маленьких передлистки - приквітки, які часто можуть бути відсутні. Верхня розширена частина квітконіжки називається квітколоже, на якому розташовуються всі органи квітки. Квітколоже може мати різні розміри і форму - плоску (півонія), опуклу (суниця, малина), увігнуту (мигдаль), подовжену (магнолія). У деяких рослин в результаті зрощення квітколожа, нижніх частин покрову та андроцея утворюється особлива структура - гіпантій . Форма гіпантія може бути різноманітною і іноді брати участь в утворенні плоду (цінарродій - плід шипшини, яблуко). Гіпантій характерний для представників сімейств розових, аґрусових, ломикаменевих, бобових.

Частини квітки ділять на фертильні, або репродуктивні (тичинки, маточка або маточки), і стерильні (оцвітина).

Фази утворення квітки

Як ми бачимо, процес утворення квітки складний і багатоступеневий. Він індукується довжиною дня або фотоперіодом та холодом (яровизація). Лише в деяких видів при відсутності індуктивних умов утворення квіток не спостерігається зовсім — повний контроль цвітіння зовнішнім середовищем. У багатьох видів індуктивні умови прискорюють цей процес (кількісний контроль) або зовсім не діють (автономне утворення квіток).

Після закінчення першої фази ініціації цвітіння наступає друга, завершальна (евокація), під час якої в апексі відбуваються процеси, які обумовлюють появу зачаткових елементів квітки. Якщо сприйняття фотоперіоду можна назвати листковою фазою ініціації цвітіння, то евокація — це фаза, яка реалізується в апексі стебла. В ході евокації під впливом флорального стимулу в конусі наростання стебла індукується експресія генів, що відповідають за морфогенетичну програму квіткоутворення. Збільшується кількість клітинних поділів, змінюється форма апекса.

Фізіологічні та морфологічні процеси утворення квітки

Фізіологічно і морфологічно виділяються групи ініціальних клітин, особливості поділу яких визначають наступний етап морфогенезу кожної частини квітки. Першими закладаються чашолистки, з'являються примордії пелюсток, потім послідовно закладаються тичинки і плодолисточки.

Примордії плодолисточків поступово набувають підковоподібної форми, подовжуються і зростаються краями. Таким чином утворюється маточка. На внутрішній стороні кожного плодолисточка закладається примордій сім`ябруньки. Сім`ябрунька розростається, формуючи складові частини насінного зачатка, з якого після запліднення розвивається насінина. Насінний зачаток закладається на плаценті і здебільшого має кулясто видовжену форму. В центрі формується нуцелус, що у більшості рослин обростає покривами (інтегументами, одним чи двома), які на верхівці не зростаються один з одним, залишаючи отвір — мікропіле. Частина насінного зачатка, від якої відходить насінна ніжка, називається халазою. Насінна ніжка з'єднує сформований зачаток із плацентою і містить судинний пучок.

Нуцелус виконує функції мегаспорангія. Одна з його клітин стає археспоріальною, вона ділиться редукційним шляхом (мейоз) з утворенням чотирьох гаплоїдних макроспор. Три з них руйнуються, а одна дає початок зародковому мішку (жіночий гаметофіт). Внаслідок трьох наступних послідовних мітозів із неї у зародковому мішку появляються 8 гаплоїдних ядер, причому після першого поділу два дочірні ядра направляються до протилежних полюсів поляризованого гаметофіта і там діляться ще два рази. Три ядра у кожного полюса відокремлюються в клітини. Одна з клітин біля мікропіле стає яйцеклітиною (жіночою гаметою), а дві інші — синергідами. Інші три ядра на протилежному полюсі утворюють клітини-антиподи. Решта двоє ядер мігрують до центра, зливаються, перетворюючись на вторинне диплоїдне ядро центральної клітини, що дає початок ендосперму. Яйцеклітина і жіночий гаметофіт у такому вигляді готові до запліднення.

Тичинкова нитка утворюється за рахунок апікального, а потім інтеркалярного поділу і росту клітин примордія. В дистальній частині ініціальні клітини дають початок тканинам пиляка.

В пиляку клітини спорогенної тканини послідовно діляться шляхом мейозу. В результаті з материнської клітини утворюються 4 гаплоїдні мікроспори. У процесі утворення мікроспор спорогенні материнські клітини гублять більшу частину цитоплазматичних РНК і білків. Із кожної такої мікроспори формується пилкове зерно (чоловічий гаметофіт). При цьому вона збільшується в розмірах, вкривається подвійною оболонкою. Ядро мікроспори ділиться мітотично й асиметрично, в результаті чого всередині пилкового зерна з вегетативним ядром з'являється маленька генеративна клітина зі своїм генеративним ядром. Генеративна клітина ділиться й утворює два спермії (чоловічі гамети). У багатьох видів це відбувається уже в пилковій трубці. Вегетативна клітина забезпечує життєдіяльність пилкового зерна та ріст пилкової трубки.

Таким чином, у процесі розвитку пилкового зерна шляхом мейозу, а потім мітозу, в ньому утворюється дуже редукований чоловічий гаметофіт. Він складається з однієї (покритонасінні) або кількох (голонасінні) вегетативних клітин та однієї маленької генеративної клітини зі своїм генеративним ядром, яка здебільшого поділяється на два спермії (чоловічі гамети), що беруть участь у заплідненні.

Важливу фізіологічну функцію в редукційному діленні при мікроспорогенезі виконують каротин і каротиноїди. Понижений вміст їх у пиляках призводить до порушення мікроспорогенезу та утворення абортивного пилку.

У процесі мега- і мікроспорогенезу в клітинних стінках на ранніх фазах розвитку відкладається калоза (β-1,3-глюкан), яка забезпечує тимчасову ізоляцію клітин, що переходять на генеративний шлях розвитку. Генеративна клітина при формуванні також на деякий час покривається клітинною оболонкою з калози, що необхідно для її ізоляції від цитоплазми вегетативної клітини. Потім калоза зникає і генеративна клітина залишається оточеною оболонкою з целюлози й пектину. Таким чином, тимчасова ізоляція клітин — важлива умова для переходу до генеративної фази розвитку.

Тривалість періоду цвітіння окремої квітки коливається від 2-3 год. (Hibiscus) до 80 днів (тропічна орхідея Odontoglossum). Тривалість цвітіння залежить від кількості утвореного квіткою пилку, кількості квіток та періоду цвітіння першої й останньої квітки.

Гіпотези походження квітки

Зі спроб зрозуміти походження найбільш типово для покритонасінних двостатевої квітки з так чи інакше влаштованою оцвітиною зародилися основні гіпотези походження покритонасінних рослин (Angiospermae) як таксону.

Псевдантова теорія:
Час: початок XX століття. Основоположники: Адольф Генріх Густав Енглер, Ріхард Веттштейн.
Теорія заснована на уявленні про походження квіткових від гнетоподібних голонасінних предків. Була розроблена оригінальна концепція походження квітки — ідея про незалежне виникнення частин квітки як органів «sui generis». Передбачалося, що первинними у покритонасінних були роздільностатеві обпилювані вітром квіти з невеликим і строго фіксованим числом частин, а подальша їх еволюція йшла по лінії від простого до складного.

Стробілярна, або евантова теорія:
Час: кінець XVIII століття — начало XX століття. Основоположники: Й.В.Ґете, О.П.Декандоль (типологічні побудови), Н. Арбер та Дж.Паркін.
Відповідно до цієї теорії, найближчі до предків покритонасінних мезозойські бенетити, а вихідний тип квітки представляється схожим з тим, що спостерігається у багатьох сучасних багатоплодних: двостатева ентомофільна квітка з подовженою віссю, великим і невизначеним числом вільних частин. Подальша еволюція квітки в межах покритонасінних мала редукційний характер.

Теломна теорія:
Час: з 30-х років XX століття. Основоположник: Вальтер Циммерман.
Відповідно до цієї теорії, всі органи вищих рослин походять та незалежно розвиваються з теломів; вищі рослини зі справжніми коренями і пагонами походять від риніофітів, тіло яких було представлено системою дихотомічно розгалужених простих циліндричних осьових органів — теломів та мезомів. У ході еволюції в результаті перевершинювання, сплощення, зрощення і редукції теломів виникли всі органи покритонасінних рослин. Листя насіннєвих рослин виникли з сплощених та зрощених між собою систем теломів; стебла — завдяки бічному зрощенню теломів; коріння — з систем підземних теломів. Основні частини квітки — тичинки і маточки — виникли з спороносних теломів і еволюціонували незалежно від вегетативних листків.

Квіти різних таксонів рослин

Квітка-видозмінений,укорочений,нерозгалужений пагін з обмеженою здатністю до росту,метаморфізованими листками,призначений для запилення,статевого процесу і утворення насіння та плодів,що формується у квіткових рослин.

Квітка — складна система органів, що забезпечує насіннєве розмноження покритонасінних (квіткових) рослин. У двостатевій квітці проходять мікро- і мегаспорогенез, мікро- і мегагаметогенез, запилення, запліднення, розвиток зародка, утворення плоду з насінням. Поява квітки в процесі еволюції — ароморфоз, який забезпечив широке розселення покритонасінних на Землі.

Квіткою закінчується головне або бічні стебла. Безлиста частина стебла під квіткою називається квітконіжкою. У сидячих квіток квітконіжка вкорочена або відсутня. Квітконіжка переходить у вкорочену вісь квітки, її стеблову частину — квітколоже. Форма квітколожа може бути різною, на ньому розташовані усі інші частини квітки: чашолистки, що утворюють чашечку, пелюстки, які формують віночок, тичинки і маточка. В повній квітці є всі частини. Нижні її долі утворюють оцвітину, що часто складається з чашечки та віночка, вище розташовані тичинки та маточка (або маточки).

Пагін, на якому розташована квітка або суцвіття, часто називають квітконосом. Листок, з пазухи якого виходить квітка, називають криючим по відношенню до даної квітки. У рослин на квітконіжці є невеликі листочки — приквітки. Іноді приквітками називають криючі листки, а листочки на квітконіжках — приквітничками (наприклад, у фіалки).