Цветки, семена и плоды

Описано не менее 25 000 видов орхидей, и некоторые из них добиваются опыления, обманывая ос.

Части цветка

Цветок — побег, приспособленный к размножению. Снаружи находятся зелёные чашелистики, защищавшие бутон, а внутри лепестки, часто окрашенные для привлечения животных. Мужские части — тычинки: у каждой есть тычиночная нить, увенчанная пыльником, который образует пыльцу. Женская часть в середине — плодолистик. Его липкая верхушка, рыльце, ловит пыльцу; столбик ведёт вниз к завязи, содержащей один или несколько семязачатков.

Как пыльца попадает на рыльце

Опыление — перенос пыльцы с пыльника на рыльце. При самоопылении пыльца попадает на рыльце того же цветка или растения. При перекрёстном опылении она достигает цветка другого растения того же вида, что смешивает гены и делает потомство разнообразнее. Многие растения затрудняют самоопыление: пыльца и рыльце созревают в разное время, мужские и женские цветки разделены (огурец) или растут на разных растениях. Грегор Мендель использовал и самоопыление, и перекрёстное опыление садового гороха в исследованиях наследственности.

Большинство опылителей — животные, и цветки приспособлены к ним. Пчёлы не видят красный цвет, поэтому опыляемые ими цветки обычно синие или жёлтые, часто с указателями нектара, метками, видимыми пчёлам, но не людям. Цветки, опыляемые мухами, например «трупный цветок», пахнут гниющим мясом и имеют тусклую коричневую или пурпурную окраску. Ночные бабочки посещают бледные плоские цветки вечером; юкка и юкковая моль зависят друг от друга. Летучие мыши опыляют крупные бледные сильно пахнущие ночные цветки, например агавы. Колибри посещают яркие изогнутые трубчатые цветки, часто без запаха. Травы, клёны, дубы и большинство хвойных используют ветер: мелкие зелёные цветки или шишки, без нектара, огромное количество лёгкой пыльцы. Некоторые орхидеи ничего не предлагают и обманывают опылителей; орхидея-молот даже выглядит и пахнет как самка осы.

Двойное оплодотворение и семя

Попав на рыльце, пыльцевое зерно проращивает трубку через столбик к семязачатку, и по ней движутся два спермия. У цветковых растений используются оба. Один оплодотворяет яйцеклетку и образует диплоидную (2n) зиготу, из которой развивается зародыш. Другой соединяется с двумя полярными ядрами и образует триплоидную (3n) клетку, дающую начало эндосперму, запасу пищи. Это двойное оплодотворение. Оплодотворённый семязачаток становится семенем, а окружающая его завязь — плодом.

Семя содержит семенную кожуру, одну или две семядоли (зародышевые листья), часто эндосперм и зародыш. Зародышевый корешок становится первым корнем, а почечка — первым побегом и листьями. У двудольных две семядоли; половинки арахиса и колотого гороха являются семядолями, полными питательных веществ. У однодольных, например кукурузы и пшеницы, одна семядоля, называемая щитком, а пища хранится в крупном эндосперме. Затем многие семена месяцами, годами или дольше пребывают в покое, пока вода, свет, холод, тепло или даже огонь не подадут сигнал к прорастанию.

Плоды и расселение

Для ботаника плод — созревшая завязь, поэтому помидор, боб арахиса и целая зерновка кукурузы являются плодами. Простой плод образуется из одной завязи (бобы, орехи). Сборный плод образуется из нескольких плодолистиков одного цветка (малина). Соплодие образуется из группы цветков (ананас). В ложном плоде основную часть образует другая часть цветка, например цветоложе у земляники или яблони. Задача плода — расселение: семена одуванчика летят по ветру, кокосы плывут через море, а белки закапывают жёлуди и забывают часть из них.