Оплодотворение у цветковых растений
Кроме перекрестного опыления, у некоторых растений происходит самоопыление.
Рассмотрим, как происходит опыление у ржи.
Ее невзрачные цветки расположены обычно по два в колоске. Многочисленные колоски сидят на общей оси сложного колоса. Каждый цветок ржи имеет две цветковые чешуи. Между ними находятся три тычинки, нити которых ко времени рассеивания пыльцы становятся очень длинными, а пыльники — крупными. Пестик имеет два рыльца, похожие на нежные пушистые перышки 92.
Сначала у цветка ржи раздвигаются цветовые чешуи.
Между ними показываются желтые пыльники. Тычиночные нити быстро растут и выносят пыльники наружу. Пыльники вскрываются. Из них высыпается пыльца, которую подхватывает ветер. Только после этого из цветка появляются рыльца. Пыльники раскачиваются на тычиночных нитях, продолжая высыпать остатки пыльцы. Ветер подхватывает пыльцу и несет ее на соседние растения, из цветков которых уже высунулись пушистые рыльца.
При самоопылении пыльца попадает из пыльников на рыльце того же цветка. Так опыляются пшеница, лен, ячмень, горох, фасоль, картофель. Самоопыление у растений чаще всего происходит в еще не раскрывшемся цветке, то есть в бутоне. Когда бутон раскрывается, опыление уже произошло.
Получая из внешней среды все необходимое для жизни, цветковые растения растут, цветут и образуют плоды с семенами. Чтобы завязался плод и развились семена, должно произойти опыление, а после него — оплодотворение.
Оплодотворением называют слияние двух половых клеток — гамет. У цветковых растений мужские гаметы — спермии — очень мелкие. Женские гаметы — яйцеклетки — гораздо крупнее спермиев.
При опылении пылинки, или пыльцевые зерна, попадают на рыльца. Внешне пыльцевые зерна разных растений очень разнообразны, у многих растений они имеют форму маленьких шариков. Каждое пыльцевое зерно одето оболочкой, поверхность которой редко гладкая; чаще она неровная и покрыта шипиками, бородавочками, выростами в виде сеточки 93. Это помогает пыльцевым зернам удерживаться на теле насекомого-опылителя и на рыльце.
На поверхности рыльца выделяется липкая, удерживающая пыльцу жидкость. Здесь пылинка прорастает в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка сначала растет между клетками рыльца, затем — столбика и наконец врастает в полость завязи.
В полости завязи находятся семязачатки (семяпочки). Число семязачатков в завязях разных растений различно. У пшеницы, ячменя, ржи, вишни завязь содержит только один семязачаток, V хлопчатника - несколько десятков а у мака их число достигает нескольких тысяч.
По мере роста пыльцевой трубки по ней из пыльцевого зерна перемещаются две Клетки, имеющие крупные ядра. Это спермин. Они все время находятся близ растущего кончика пыльцевой трубки 94 .
Семязачатки развиваются на внутренних сторонах стенок завязи и, как все части растения, состоят из клеток. Каждый семязачаток одет покровом, в котором на вершине семязачатка.
В этой ткани, состоящей из мелких клеток с тонкими оболочками, развивается группа относительно крупных клеток. Среди них ближе к пыльцевходу находится яйцеклетка. Кончик пыльцевой трубки врастает в семязачаток. Яйцеклетка сливается с одним из спермиев. Происходит оплодотворение.
Второй спермин сливается с самой крупной из группы клеток семязачатка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй — с крупной центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 г. русский ботаник, академик С. Г. Навашин и назвал его двойным оплодотворением.