Что такое плод у растений
ПЛОД РАСТЕ́НИЙ
Том 26. Москва, 2014, стр. 432-433
Скопировать библиографическую ссылку:
ПЛОД РАСТЕ́НИЙ, репродуктивный орган цветковых растений, обеспечивающий формирование, защиту и рассеивание семян. Развивается из завязи пестика (или завязей нескольких пестиков) и нередко содержит др. преобразованные части цветка (рыльце у гравилата, цветоложе у земляники, гипантий у розы, околоцветник у облепихи), прицветные листья (у осок), видоизменённые оси соцветия (дуб). Ряд ботаников полагают, что П. р. правильнее определять как зрелый цветок. Встречаются растения, образующие соплодия – преобразованные части систем репродуктивных побегов, несущие группы плодов, структурно или функционально объединённых друг с другом в единое целое. У некоторых растений (напр., у части сортов цитрусовых, у пищевых сортов банана) плоды не имеют развитых семян (партенокарпия). В П. р. принято различать стенку (перикарпий, или околоплодник) и одну или неск. полостей (гнёзда), содержащих семена. Полости могут быть не выражены, напр. при срастании околоплодника с оболочкой единственного семени (в плоде злаков – зерновке) и во мн. сочных плодах. Околоплодник чаще всего представлен тремя комплексами тканей – наружным экзокарпием, средним мезокарпием и внутр. эндокарпием, анатомич. строение которых специфично для разных растений.
Как устроен плод растения: определение, образование, классификация и строение
Что такое плод и как он образуется?
Определение плода растений
Плод растений — разросшиеся и видоизменившиеся части цветка покрытосеменных растений, в которых формируется одно или несколько семян.
Основная функция плода — защита семени или семян от различных неблагоприятных внешних факторов. Кроме этого плод принимает участие в формировании и распространении семян. Развитие репродуктивности цветковых растений заканчивается с образованием плода.
Из чего образуется плод
Плод образуется из разных частей цветка в результате оплодотворения. Отдельные покрытосеменные образуют плод без оплодотворения: он называется партенокопическим и не имеет семени.
Партенокопические плоды — банан, мандарин, огурец, виноград.
Классификация плодов
Все плоды делятся по способу образования. Выделяют:
Важно, из чего развивается плод.
Простые плоды формируются из одного пестика, который образован апокартным или ценокарпным гинецеем.
Простой плод у вишни, гороха, пшеницы, тюльпана, мака.
Сложный или сборный плод формируется из нескольких пестиков. В этом случае цветок отличается апокарпным многочленным гинецеем. Из каждого пестика формируется отдельный плод.
Сложные плоды — малина, ежевика.
Отдельные плоды образуют сборный плод. Сборные плоды еще называют многоорешками, многокостянками и многолистовками.
Дробные плоды образуются из многогнездой завязи ценокарпного гинецея: в этом случае каждое звено отвечает за формирование отдельного плода.
Схизокарпии — распадающиеся ценокарпии, отдельные доли которых называются мерикарпиями.
К примеру, плоды мальвовых распадаются на незамкнутые мерикарпии и называются калачиками. А вот плоды губоцветных и бурачниковых причисляются к ценобиям и характеризуются наличием четырех орешковидных долей.
Что касается членистого плода, то он представляет собой плод, который распадается на членики. При этом количество члеников не соответствует количеству гнезд.
Членистый плод у дикой редьки, сераделла, разноцветного вязеля.
Соплодие — плод, образованный из соцветия.
Особенности строения плодов
Все плоды имеют разные размеры, форму, окраску, способ раскрывания и консистенцию околоплодника — в соответствии с морфологическими признаками и функциями.
На строение плода влияет также количество пестиков и плодолистиков, а еще — число гнезд в завязи.
После процесса оплодотворения стенка завязи формирует околоплодник или перикарпий. По строению околоплодники могут различаться — отсюда и многообразие плодов. Основная функция околоплодника — накопление питательных веществ.
В перикарпии есть 3 слоя:
Косточковые образуют слой эндокарпия при помощи склерифицированной ткани. У цитрусовых эндокарпий — сочная основная часть плода.
У разных видов разное соотношение слоев околоплодника. Это напрямую связано со строением плода.
Что такое плод у растений
Плод — это генеративный орган отдела Покрытосеменных, аналогов которому нет в других группах растений. Он формируется в цветке чаще после двойного оплодотворения, реже в результате однополого размножения. Плоды предназначены для формирования, защиты, питания и распространения семян. Животные и люди используют их в питании, что очень выгодно растениям. Распространителей своих семян они специально привлекают вкусом, сытностью и ароматом плодов.
Иногда плод называют «зрелым цветком» или пестиком в фазе семяношения. В случае, когда в цветке пестиков и завязей много, отдельные формирования в них называют плодиками (орешки лапчатки или лютика), а плодом — всю их совокупность. Подраздел биологии, изучающий плоды, называют карпологией (от греч. καρπoς — «плод»). Разнообразие плодов определяется тремя группами признаков:
Как устроен плод?
Околоплодник
Формируя стенку плода (перикарп), клетки стенки завязи могут оставаться однородными или дифференцироваться на механическую ткань и паренхиму, в которой накапливаются сахара, жирные масла, белки, витамины и др. Перикарп чаще составляет большую часть плода. В нём выделяют 3 зоны, которые особенно хорошо заметны у сочных костянок:
Эти зоны не всегда хорошо заметны. Например, у многих ягод весь перикарп сочный. Слои заметны не у всех сухих плодов, у подсолнечника они хорошо разделены, а у орешника — нет. У костянки же экзокарпий кожистый тонкий, мезокарпий мясистый и толстый, эндокарпий склеритизированный твёрдый — косточка.
Сочные плоды
Плод с сухим околоплодником, содержащий несколько семян, созревая, чаще вскрывается или распадается на части. Сочные плоды в эволюции появились из сухих. Стенка сочного плода может развиваться либо из стенки завязи, либо из стенки завязи, сросшейся с цветоножкой или с вогнутым цветоложем. Вся стенка завязи сочного плода или её наружная часть (без эпидермы) состоит из паренхимной ткани. Клетки этой ткани у зелёных плодов плотно расположены друг к другу, у зрелых их структура меняется, клетки в ней ослизняются и отходят друг от друга, тогда плод становится мягким — рыхлым.
В незрелых плодах есть хлорофилл, поэтому они зелёные. Зрелые сочные плоды чаще не содержат хлорофилла, они окрашиваются в яркие цвета благодаря каротиоидам, антоцианам и др. Ярко окрашенными бывают и сухие плоды (некоторые клёны).
Классификация плодов
Морфологическая классификация плодов основана на типе гинецея. По этому признаку их делят на четыре группы:
Вскрывание происходит продольными щелями по брюшному, спинному швам или по поверхности плодолистика. Иногда простые плоды распадаются на части. Дробные плоды распадаются продольно в области срастания плодолистиков. При этом образуются односемянные мерикарпии, как у многих сельдерейных. Членистые плоды распадаются поперечно в плоскости, перпендикулярной продольной оси плодолистика, в месте формирования ложных перегородок (некоторые крестоцветные и бобовые).
Простые плоды
Это самая многочисленная группа плодов. Они развиваются из завязи только одного пестика (монокарпный, ценокарпный, псевдомонокарпный гинецей).
Коробочковидные простые плоды
Это сухие, чаще вскрывающиеся односемянные или многосемянные плоды.
Листовка — образуется из одного сросшегося плодолистика, имеет только одно гнездо. Вскрывается вдоль брюшного шва одной щелью. Семена прирастают к околоплоднику вдоль этого же брюшного шва.
Плод-листовка, живокость полевая
Боб — плод с одним гнездом, появившийся из одного плодолистика. Он вскрывается как по брюшному, так и по спинному швам. А при созревании створки боба скручиваются и освобождают семена, изначально скрепленные с брюшным швом (карагана, люпин, горох, чина).
Генетически листовка и боб — монокарпии.
Стручок, стручочек — образованы двумя сросшимися плодолистиками, содержат два гнезда. Семена прикреплены на выросте плаценты — ложной перегородке. Именно поэтому при раскрывании створок двумя швами семена стручка остаются в центре, а не прикрепляются к одной из половинок околоплодника, как у боба. Стручки характерны для семейства Капустные.
Стручочек отличается от стручка соотношением длины и ширины. У стручка длина превышает ширину в 4 раза и более (капуста, рапс, горчица). У стручочка длина превышает ширину в 2-3 раза или равна ей (пастушья сумка, ярутка полевая). Стручки могут быть членистыми (дикая редька).
Генетически стручки — ценокарпии (паракарпии).
Коробочка — плод, в образовании которого участвует 2 или более плодолистика. По расположению семян, способу вскрывания и числу гнёзд коробочки бывают разными. Вскрываться они могут:
В зависимости от типа гинецея и положения завязи в цветке коробочки бывают:
Ореховидные плоды
Это плоды с сухим околоплодником, односемянные, невскрывающиеся. Возникают они из синкарпного двух- или трёхгнёздного гинецея, у которого развивается только одно гнездо, остальные редуцируются, а также из паракарпного и лизикарпного гинецея. Поэтому ореховидные плоды генетически представляют собой псевдомонокарпии.
Крылатка и крылатый орех — это орех без плюски, снабжённый крылом. Крыло образуется из сросшихся с околоплодником чешуевидных прицветников и прицветничков (граб, ольха, берёза). У крылатого ореха крыло образуется из прирастающих к околоплоднику сегментов околоцветника (ревень, вяз, щавель).
Жёлудь — плод с менее жёстким, чем у ореха, околоплодником — с тонкокожистым или тонкодеревянистым, не срастающимся с семенем (бук, дуб). У жёлудя дуба плюска блюдцевидная. Она образована видоизменёнными стерильными веточками соцветия.
Семянка — плод с кожистым околоплодником, не срастающимся с семенем. Развивается он из разных типов гинецея: из синкарпного (валериановые), из паракарпного (осоковые, крапивные, астровые). Завязь при этом может быть верхней (крапивные, коноплёвые) или нижней (астровые, ворсянковые).
Семянке часто свойственны придатки, представляющие собой видоизменённые прицветники (осока) или части околоцветника (астровые, крапивные, тутовые, валериановые). Семянка осоки заключена в прицветник, называемый мешочком. У многих астровых она (козлобородник, одуванчик) снабжена летучками, развивающимися из видоизменённой чашечки.
Зерновка — плод с тонким плёнчатым околоплодником, реже с мясистым (некоторые бамбуки), срастающимся с кожурой семени (мятликовые). Он формируется из верхней паракарпной завязи, состоящей из трёх (бамбуки), чаще из двух плодолистиков.
Ягодовидные простые плоды
Это плоды с мясистым, или сочным околоплодником, экзокарпий которого кожистый или деревянистый. Большей частью ягоды многосемянные, обычно невскрывающиеся. Возникают они из ценокарпного гинецея как с верхней, так и с нижней завязью. Поэтому генетически ягодовидные плоды представляют собой ценокарпии.
Ягода — самый распространённый ягодовидный тип плодов. Как правило это многосемянный плод с сочными мясистыми эндо- и мезокарпием и тонким плёнчатым или кожистым экзокарпием околоплодника, в мякоть которого погружены семена. Мясистая часть ягоды не всегда бывает образованной только лишь околоплодником. Иногда она включает в себя сильно разросшуюся ослизнившуюся сочную кожуру семян (крыжовник, смородина) или разросшиеся сочные плаценты (томат гибридный).
Верхняя синкарпная ягода — у винограда, томата, хурмы, актинидии; нижняя синкарпная ягода — у фейхоа; нижняя паракарпная ягода у смородины и крыжовника. Изредка у ягод имеется лишь одно довольно крупное семя — барбарис, авокадо, финиковая пальма.
Тыквина — плод многих тыквенных, характеризующийся жёстким экзокарпом — одревесневающим или кожистым. Образуется из паракарпного гинецея, состоящего из трёх плодолистиков с нижней зявязью. Мякоть плода образована мезо- и эндокарпом (тыква, дыня) или разросшимися плацентами (арбуз).
Мезокарп, или альбедо — рыхлая белая безвкусная ткань. Эндокарп плёнчатый. Он состоит из нескольких слоёв плотной паренхимы и внутренней эпидермы. Субэпидермальные клетки эндокарпа формируют соковые мешочки на длинных ножках, заполненные клеточным соком. Благодаря различной длине ножек соковые мешочки заполняют гнёзда очень плотно и слипаются между собой, образуя съедобную мякоть плода.
Яблоко — плод, формирующийся из пестика с нижней завязью. Мякоть яблока в большей степени развивается из ткани цветка и в меньшей степени из тканей экзо- и мезокарпа. Эндокарп кожистый, хрящеватый, образует стенки гнёзд с семенами (яблоня, груша, айва, ирга, арония, рябина).
Яблоко костянковидное — мякоть плода образуется только из тканей гипантия. Экзо- и мезокарп — плёнчатые, эндокарп деревянистый, окружает каждое семя (боярышник, мушмула германская).
Гранатина — развивается из нижней многогнёздной завязи с двумя этажами. Мякоть плода образуется из сочного наружного слоя семенной кожуры (пульпы) многочисленных семян, которая и составляет съедобную часть плода. Околоплодник и ткани цветочной трубки у зрелого плода высыхают, образуя твёрдую кожистую кожуру.
Костянковидные плоды
Характерная особенность данного вида плодов — наличие деревянистого эндокарпа (косточки) и одного семени.
Сочная костянка — невскрывающийся монокарпий с мясистым сочным съедобным мезокарпом и склерифицированным эндокарпом (косточка). Сочная костянка характерна для плодовых подсемейства Сливовые семейства Розовые (слива, вишня, черешня, абрикос, персик, алыча).
Сухая костянка — мезокарп в начале созревания плода мясистый, но при полном созревании становится несъедобным полусухим или сухим (облепиха, миндаль). Съедобная часть плода миндаля — семя. Запасные вещества находятся в двух крупных семядолях зародыша семени. Эндосперм очень тонкий — в виде плёнки.
Плод облепихи сочный, но по существу это сухая костянка, экзо- и мезокарп — плёнчатые, сросшиеся, эндокарп — кожистый, толстый, тёмно-коричневый с продольной бороздой. Мякоть плода — это сросшиеся ткани разросшейся трубки чашечковидного околоцветника, которые полностью закрывает сухую костянку.
Плод грецкого ореха образован из двух плодолистиков. Завязь (нижняя, одногнёздная, с ложными перегородками и одним семязачатком) обрастает двумя прицветниками. Плод с зелёной несъедобной плюской (экзо- и мезокарп), подсыхающей и растрескивающейся при созревании, в результате чего выпадает так называемый орех — деревянистая косточка с бугристой поверхностью (эндокарп), включающая семя без эндосперма. Зародыш семени, который мы и употребляем в пищу, с двумя крупными морщинистыми семядолями.
Плод фисташки образован из синкарпного гинецея; завязь верхняя трёхгнёздная; в каждом гнезде по одному семязачатку, из которых в семя развивается лишь один. Эндокарп тонкий, жёлто-кремовый или фиолетовый. Мезокарп сочный в начале созревания плодов, при полном созревании он подсыхает и становится тонким; эндокарп (косточка) — гладкий, тонкий, вскрывающийся створками. Семя крупное, без эндосперма, с тонкой коричневой кожурой, в которой заключён зародыш с двумя мясистыми зелёными семядолями. В пищу используют семена.
Плод кизила образован двумя плодолистиками; завязь нижняя двугнёздная (в каждом гнезде по одному семязачатку). Плод — тёмно- или ярко-красная сочная костянка, мякоть сладковато-кислая, вяжущая. Семя с мясистым эндоспермом.
Плод унаби — плотная полунижняя синкарпная костянка, обычно односемянная, реже двух-трёхсемянная. Экзокарп (кожица) — тонкий красно-коричневый, мезокарп (мякоть) — съедобный, мучнистый, сладкий, эндокарп — каменистая косточка.
Сборный (сложный) плод
Сложные плоды формируются из завязей нескольких свободных пестиков одного цветка (апокарпный гинецей). Получают конкретное название по типу простого плода, образующегося из отдельного пестика апокарпного гинецея. Эволюционно апокарпии — наиболее архаичные плоды.
Сборная листовка (многолистовка) — это совокупность нескольких листовок, каждая из которых возникает из отдельного пестика апокарпного гинецея (магнолиевые, толстянковые, лютиковые). Довольно редкий тип плода — сочная многолистовка присутствует у дальневосточной лианы лимонника китайского. Ко времени созревания плодов цветоложе женских цветов достигает длины 8 см (диаметр 0,1-0,2 см), а из многочисленных пестиков на нём развиваются сидячие шаровидные ярко-красные двусемянные сочные листовки. В результате сборная листовка становится похожей на повислую кисть.
Многоорешек земляники и клубники известен под названием «ягода». У этих растений мелкие орешки сидят на выпуклой поверхности сильно разросшегося мясистого сочного цветоложа. Такое видоизменение многоорешка получило название «земляничина» или «фрага».
Сборная костянка (многокостянка) — совокупность множества костянок, возникающих из апокарпного гинецея (костяника, малина, морошка, ежевика).
Соплодие
Это сросшиеся в единое целое несколько или много плодов, образовавшихся из отдельных цветков одного соцветия. Например, у ананаса ось соцветия срастается с многочисленными завязями и основаниями прицветников в мясистую сочную ткань. Сходные соплодия образуются у хлебного дерева.
В широком смысле соплодием называют совокупность зрелых плодов одного соцветия независимо от срастания. Например, так называемая тутовая ягода у шелковицы образована сближенными, плотно сидящими, но не срастающимися друг с другом семянками, которые заключены в сочные съедобные окрашенные околоцветники.
У инжира (винной ягоды) плоды-семянки в соплодии тоже не срастаются, находясь во вместилище, мясистая стенка которого образована осями соцветия. У свёклы соплодие называется клубочком и представляет собой несколько плодиков, сросшихся с листками околоцветника и друг с другом.
У каштана настоящего, например, соплодие из двух-трёх желудей луковицеобразной формы. Они формируются из нижней синкарпной завязи женского цветка, состоящей из 6-9 плодолистиков. Семя съедобное, оно без эндосперма; зародыш с крупными мясистыми семядолями, содержащими много крахмала. Плюска крупная, шаровидная, склерифицированная, бурая, покрытая длинными игольчатыми, очень колючими выростами. Она вскрывается четырьмя створками и жёлуди впадают. В каждой плюске обычно 2-3 плода.
Источник: Андреева И.И., Родман Л.С. Ботаника. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: КолосС, 2002
Вам будет интересно
Чтобы понять и запомнить строение цветка, сначала нужно получить представление о типах размножения растений и…
Ботаника — это комплексный раздел биологии, изучающий растения. Как наука она появилась на базе практических…
По классификации ООН Австралия и Океания — это макрорегион, который чаще делится на 4 мезорегиона:…
Во второй половине XIV в. Русь впервые вступила в открытое вооруженное противостояние с Ордой, ярким…
Что такое плод у растений
Плод (лат. fructus ) — видоизменённый в процессе двойного оплодотворения цветок; орган размножения покрытосеменных растений, образующийся из одного цветка и служащий для формирования, защиты и распространения заключённых в нём семян. Многие плоды — ценные продукты питания, сырьё для получения лекарственных, красящих веществ и т. п.
Науку, изучающую плоды, называют карпологией. Раздел карпологии, изучающий закономерности распространения плодов и семян, называют карпоэкологией (иногда карпоэкологию понимают в широком смысле — как синоним диаспорологии, науки, изучающей закономерности распространения диаспо́р).
Содержание
Развитие плода
Как правило, плод развивается после оплодотворения, но у части покрытосеменных может образовываться и в результате апомиксиса, то есть развитие зародыша семени без оплодотворения (партенокарпические плоды).
Морфологической основой плода является гинецей, прежде всего завязь. Прочие части цветка — околоцветник, тычинки и чашечка — чаще быстро увядают, но нередко изменяются и вместе с гинецеем также принимают участие в формировании плода, становясь сочными или, напротив, деревянистыми или пленчатыми. Самые глубокие изменения происходят в завязи. Её стенки разрастаются за счёт усиленного деления клеток и увеличения их размеров. После опыления происходит существенное изменение направленности транспортных потоков и перераспределение питательных веществ в сторону развивающихся плодов. У травянистых растений (особенно у однолетних) практически все синтезируемые органические вещества используются развивающимися семенами и плодами, что ведёт к истощению других тканей растения. Многие растения плодоносят только раз за всю свою жизнь.
Созревание начинается с того, что плод прекращает рост, разлагаются хлорофилл и дубильные вещества, в вакуолях накапливаются пигменты, определяющие характерную для данного вида окраску плодов. У некоторых видов растений, например картофеля, плоды даже при созревании остаются зелёными. В стенках плода сосредотачиваются различные пластические и энергетические вещества: белки, крахмал, сахара, жирные масла, некоторые витамины и т. п. Зрелый плод характеризуется совокупностью только ему присущих особенностей. Плод несёт семя или семена, которых у ряда растений может быть до нескольких тысяч. Это важнейшая его часть, обеспечивающая воспроизведение данного вида в ряду поколений. Однако, по массе семена, как правило, относятся к меньшей части плода. В природе и особенно в культуре встречаются бессемяные плоды. В результате длительной селекции выведены бессемянные сорта винограда (Vitis), банана (Musa) и т. д.
Зрелые семена прикрепляются к околоплоднику в тех местах, где в завязи располагалась плацента, либо свободно лежат в полости плода, либо плотно окружены мясистой стенкой. Максимальное число семян в плоде равно числу семязачатков, но обычно меньше, так как не все семязачатки достигают зрелости.
Созревший плод переходит в последнюю стадию — отмирания, в ходе которой в плод обычно не поступают новые вещества, не делятся и не растут клетки, и постепенно ткани плода разрушаются и сгнивают. У большинства цветковых растений созревший плод опадает и отмирает уже на грунте.
Строение плода
В образовании плода принимают участие различные части цветка, но прежде всего завязь. Из стенки завязи формируется стенка плода — околоплодник или перикарпий. В перикарпии обычно различают три слоя: наружный — экзокарпий или эпикарпий, средний — мезокарпий и внутренний — эндокарпий. Семена формируются из семяпочек.
Все три слоя, обычно, хорошо различимы. Например, в плоде вишни тонкий кожистый наружный слой — экзокарпий, съедобная сочная мякоть плода — мезокарпий, твёрдая косточка из каменистой ткани, окружающая единственное семя — эндокарпий. Нередко эти слои околоплодника различаются слабо, даже при анатомическом исследовании, что связано с деформацией и сдавливанием клеток при созревании плода.
Классификация плодов
В большинстве классификаций плоды обычно разделяют на настоящие или истинные (формирующиеся из разросшейся завязи) и ложные (в их образовании принимают участие и другие органы). Настоящие плоды подразделяют на простые (сформированные из одного пестика) и сворные, сложные (возникшие из многочленного апокарпного гинецея). Пример сворных плодов: сложный орешек или многоорешек (шиповник), сложная семянка (клубника, земляника), сложная костянка (малина), фрага или земляничина (многоорешек на разросшемся при созревании мясистом цветоложе). Простые плоды делят по консистенции околоплодника на сухие и сочные.
I. Сухие — с сухим околоплодником:
II. Сочные — с сочным околоплодником:
Сложные плоды называют, исходя из названий простых плодов (многолистовка, многокостянка, многоорешек и т. д.).