Плод. Классификация 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.

Из всех органов растений именно плоды по праву занимают лидирующее место по своему разнообразию. Чтобы разобраться в этой теме, нужно прежде всего понимать, на каких особенностях строения и принципах основана классификация плодов и овощей. Давайте рассмотрим их подробнее.

Строение плодов

Плод представляет собой видоизмененный цветок. В результате слияния половых клеток (гамет) образуется семя. В последующем имеенно оно даст начало будущему растительному организму. Но для его прорастания и развития необходимы питательные вещества и защита. Эту функцию выполняет околоплодник. Он состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Каждый из них имеет свои особенности в зависимости от типа плода.

Плоды: классификация плодов

Принципы, положенные в основу классификации, достаточно просты: учитывается количество семян и особенности слоев околоплодника.

По первому признаку выделяют односемянные и многосемянные плоды. Например, алыча и груша.

Классификация плодов по второму признаку предполагает также две группы: сочные и сухие.

Сочные плоды

Такие части растений нашли самое широкое применение в хозяйственной деятельности человека, поскольку обладают ценными гастрономическими качествами и являются настоящим кладязем витаминов и минералов.

Айва, яблоко, груша - это всем известные плоды. Классификация плодов определяет, что все они имеют одинаковое строение (к ним также относят рябину). Наружный -кожистый слой, средний - мясистый, а внутренний представлен жесткими пленчатыми камерами. А называется такой тип

Костянка получила свое название по строению внутреннего слоя, представленного косточкой. Персик, алыча, слива, вишня и остальные представители имеют такие плоды.

Классификация плодов определяет принадлежность томата к ягоде. На первый взгляд, ничего общего. Однако давайте вспомним его строение. Наружный кожистый и средний сочный слои с большим количеством мелких семян... Так же устроены ягоды крыжовника, смородины и винограда.

Часто можно услышать словосочетание "ягода-малина". С точки зрения биологии она совершенно неверна. На самом деле это сложная костянка, состоящая из большого количества маленьких плодиков.

А вот хурма и банан по особенностям своего строения являются самыми настоящими ягодами.

Арбуз, ну кто не любит его плоды? Классификация плодов этого растения неоднозначна. Бытует мнение, что это также ягода. Однако вместе с кабачком, тыквой и дыней арбуз имеет плод тыквину. Наружный слой таких растений очень плотный, с характерным рисунком, часто ярко окрашенный.

Цитрусовые растения могут похвастаться сочной мякотью. Ее можно встретить у лимона, Таким же характерным является плод клубники, у которого множество сухих плодиков глубоко погружено в мясистое разросшееся цветоложе.

Если плоды срастаются между собой в процессе развития, то образуются соплодия как у ананаса, хмеля или шелковицы.

Сухие плоды

Поговорим теперь о том, что такое сухие плоды. Классификация плодов предполагает дополнительное деление этой группы на раскрывающиеся и нераскрывающиеся. Орех, твердая и одревесневевшая скорлупа которого надежно защищает семя, раскрывается только с большим усилием. Похожи друг на друга и нераскрывающиеся семянка и зерновка. Только у первой околоплодник не срастается с семенем, как у подсолнечника, а у второй наоборот. Подтверждением этому служат семена злаковых растений: ржи, пшеницы, кукурузы, ячменя, ковыля, мятлика.

В отличие от них, боб сои и фасоли сам раскрывает свои створки при созревании. Точно такое же явление происходит и у стручка. Семена у него находятся не на створках, а на перегородке в центре плода. Сухой раскрывающийся плод, стручочек, который можно встретить у подобен по строению, но меньших размеров.

Легко раскрывается и коробочка. Причем это может происходить несколькими способами. У мака семена попадают наружу через зубчики, которые находятся наверху плодов. А вот ядовитая белена открывается крышечкой.

Раскрывающиеся плоды имеют более совершенное приспособление для распространения семян в природе, что способствует лучшему расселению вида по территории.

Классификация плодов: таблица

Теперь вы знаете, какими бывают плоды.

Плод (лат. fructus) - видоизменённый в результате двойного оплодотворения цветок. Образуется из одного цветка, предназначен для размножения покрытосеменных растений, а также служит для образования, обеспечения сохранности и распространения содержащихся в нём семян. Множество плодов являются ценными продуктами питания, сырьём для получения красящих веществ, лекарств и т.д. Наука, изучающая плоды, называется карпологией, а ее раздел, изучающий распространение плодов и семян, называется карпоэкологией. В фармакологии плодами называют любые виды плодов, их фрагменты, а также соплодия.

Строение

Плод образуется, в основном, из завязи, но в его образовании могут принимать участие различные части цветка (чашечка, околоцветник и тычинки). Семена формируются из семяпочек. Стенка (так называемый околоплодник) формируется из стенки завязи. Околоплодник состоит из трех слоев: наружного - экзокарпия или эпикарпия, среднего - мезокарпия и внутреннего - эндокарпия, все они хорошо различимы. Например, рассмотрим плод вишни. У него наружный слой (экзокарпий) - тонкий кожистый, средний (мезокарпий) - съедобная сочная мякоть, внутренний (эндокарпий) – семя, окруженное твёрдой косточкой из окаменевшей ткани. Существуют плоды, у которых слои околоплодника трудноразличимы, даже при анатомическом исследовании, объясняется это сжатием и деформацией клеток при созревании плода.

Развитие

Развивается плод после оплодотворения, но у некоторых покрытосеменных происходит развитие зародыша семени при отсутствии оплодотворения, т.е. путем апомиксиса. Морфологическая основа плода - гинецей, прежде всего завязь. Другие части цветка (чашечка, околоцветник, тычинки) чаще всего засыхают, а иногда с завязью также участвуют в формировании плода, преобразуясь в сочные или деревянистые, иногда в пленчатые фрагменты.

Наибольшие изменения претерпевает завязь, в которой происходит усиленное деление клеток, что приводит к увеличению ее размеров, разрастанию стенок. После опыления растение изменяет направление движения питательных соединений в сторону развивающихся плодов. Например, у травянистых растений почти все синтезируемые органические вещества идут на развитие семян и плодов, а другие ткани растения истощаются. После прекращения роста, плод начинает созревать, при этом хлорофилл и дубильные вещества разлагаются, в вакуолях накапливаются пигменты, которые определяют окраску, характерную для данного вида. Стенки содержат разные вещества: сахар, некоторые витамины, белки, крахмал, жирные масла и т. п.

Для зрелого плода характерна совокупность только ему присущих особенностей. В плоде находится семя, или семена, которые крепятся к околоплоднику или свободно располагаются в полости плода, или плотно покрыты мясистой стенкой. Семена обеспечивают распространение вида растения в природе, хотя по массе семена относятся к меньшей доле плода. После созревания в него прекращают поступать питательные вещества, он больше не растет и с течением времени ткани подвергаются разрушению и гниению, освобождая семена. Также встречаются бессемянные плоды.

В зависимости от вида, плоды имеют различную форму: шаровидную, грушевидную, цилиндрическую, спиральную, линзовидную, в виде крыла и др. Поверхность плода может быть шероховатой, гладкой, колючей, бородавчатой и т.д. Размеры варьируют от 1мм до 1м.

Классификация

Плоды по классификации делят на настоящие или истинные, сформировавшиеся из разросшейся завязи, и ложные, в образовании которых принимают участие и другие части цветка.

Среди истинных плодов различают простые, сформированные исключительно из пестика, и сборные, сложные, образовавшиеся из многочленного апокарпного гинецея (шиповник, клубника, земляника, малина др.). Простые плоды подразделяют по консистенции околоплодника на сочные (с сочным околоплодником) и сухие (с сухим околоплодником).

К сухим относятся:

- коробочковидные или многосемянные (мак, дурман, тюльпан, боб), ореховидные или односемянные (орех, лещина, фундук), зерновка (злаки), крылатки (клён), жёлуди (дуб), семянки (подсолнечник).

Плод – это специфический орган цветковых (покрытосеменных) растений, который является закрытым вместилищем для семян. Он может развиваться и без двойного оплодотворения, и без семян (при апомиксисе).

Разнообразие плодов огромно, и они издавна привлекали внимание исследователей. Уже в 16 веке Цезальпини создал искусственную систему классификации цветковых растений, основываясь на типах плодов. В 18 веке немецкий ученый Гертнер определил науку о плодах, особенностях их строения, онтогенеза, экологии и распространения как карпологию (лат. carpos – плод ).

Пристальное внимание человека к изучению плодов не случайно. Плоды – основа нашей жизни и имеют огромное значение в жизни человека :

1) пища (крахмалоносные, содержащие белок, фрукты, напиточные, овощи, пряные);

2) кормовые (бобы, вика, овес и др.);

3) масличные (тунг, конопля, подсолнечник и др.);

4) лекарственные (боярышник, малина, шиповник и др.);

5) волокнистые (хлопчатник);

6) поделочные (бутылочная тыква и др.).

Использоваться может как весь плод целиком, так и его части (околоплодник, семена.

Плод – это видоизмененный после двойного оплодотворения или апомиксиса гинецей одного цветка, иногда с прирастающими к нему другими частями цветка.

Т.о., плод – это видоизменённый после двойного оплодотворения или апомиксиса цветок.

Функции плода:

1) защита для семян;

2) диссеминация (лат. disseminare – распространять ) – процесс распространения семян.

Значение плодов в природе:

1) обеспечивают расселение, размножение и выживание растений (см функции плода);

2) пища для животных.

Признаки плодов у растений наследственно устойчивы. По плоду часто можно определить растение. В разных группах покрытосеменных растений эволюция плодов шла по-своему, но именно в сторону усиления их функций, => одни плоды становились многосеменными, другие – мало- или односеменными. Но в любом случае появлялись приспособления, способствовавшие их лучшему распространению.

Встречаются случаи, когда у одного и того же вида, и даже на одном растении могут образовываться плоды разного строения или обладающие различными физиологическими особенностями (например, сроками прорастания). Это явление называется гетерокарпия (разноплодие). Она встречается, например, у календулы, в семействах сложноцветных, губоцветных, бурачниковых, крестоцветных и др. (известно два десятка семейств). Гетерокарпия имеет приспособительное значение. Благодаря ей улучшается распространение плодов (плоды разной формы по-разному распространяются), растения имеют резервные пути диссеминации и улучшается выживаемость растений (так как разные плоды прорастают в разные сроки) => улучшается приспособляемость растений к условиям среды.

В Ульяновском педуниверситете работали известные в своем кругу ученые-карпологи: Левина Р.Е. и Войтенко В.Ф., изучавшие гетерокарпию.

Строение плода.

Плод состоит из околоплодника (перикарпия ) и семян. Околоплодник, как правило имеет 3 слоя: наружный (экзокарпий ), средний (мезокарпий ) и внутренний (эндокарпий ). Эти слои могут различаться по консистенции и строению или быть однотипными. Например, у вишни (плод – костянка): экзокарпий - пленчатый, мезокарпий - сочный, мясистый, а эндокарпий - твердый, каменистый образует косточку, заключающую семя. Околоплодник в типичном случае развивается из стенок завязи, но иногда в его образовании могут принимать и другие части цветка (основания тычинок, лепестков, цветоложе и др.).

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.