Zgłoś uwagi
Pokaż spis treści
Wróć do informacji o e-podręczniku Udostępnij materiał

Patrząc na niezwykłe bogactwo kwiatów – ich kształtów, kolorów i zapachów – trudno uwierzyć, że dały im początek zwykłe liście. Jedno jest pewne, ich budowa jest związana ze sposobem zapylania.

Już wiesz
  • rośliny wytwarzają organy: korzenie, łodygi, liście, kwiaty i owoce;

  • organami wegetatywnymi roślin są korzenie, łodygi i liście.

Nauczysz się
  • rozróżniać elementy budowy kwiatu i wskazywać ich funkcje;

  • wyjaśniać, na czym polega wiatropylność i owadopylność roślin;

  • opisywać proces przekształcania się kwiatu w owoc;

  • prowadzić obserwacje kwiatów i kwiatostanów wybranych roślin.

1. Budowa i rola kwiatu

Kwiat jest przekształconym pędem, którego zielone liście prowadzące fotosyntezę uległy modyfikacji i przystosowały się do pełnienia funkcji rozmnażania płciowego. Kwiat osadzony jest na łodydze kwiatowej, nazywanej szypułką, która rozszerza się ku górze, tworząc dno kwiatowe. To na nim umieszczone są wszystkie elementy kwiatu. Należą do nich słupki, pręciki i okwiat, który u roślin owadopylnych jest zróżnicowany na kielich i koronę.

Najbardziej zewnętrzną część kwiatu zapylanego przez owady stanowi kielich zbudowany z kilku działek. Zwykle są to zielone listki, które chronią pąk do chwili otwarcia kwiatu, a w pełni rozwoju podtrzymują koronę. Korona zbudowana jest z płatków chroniących wnętrze kwiatu. Ich rolą jest także zwabianie owadów lub innych zwierząt.

Słupek jest żeńskim organem rozrodczym umieszczonym w środku kwiatu. Składa się z rozszerzonej dolnej części – zalążni oraz wydłużonej szyjki zakończonej znamieniem, które jest przystosowane do przyjmowania ziaren pyłku. W zalążni spoczywa do kilku okrytych osłonkami zalążków z komórkami jajowymi. Ściana zalążni chroni je, okrywając od zewnątrz. Stąd pochodzi nazwa tych roślin – okrytozalążkowe. Znamię słupka jest często kleiste lub chropowate, aby zatrzymać osiadające na nim ziarna pyłku.

Pręciki to męskie organy rozrodcze, które wyrastają wokół słupka. Pojedynczy pręcik jest zbudowany z nitki, na której osadzona jest główka pręcika. Każda główka składa się z dwóch pylników, a każdy pylnik posiada dwa woreczki pyłkowe. W woreczkach wytwarzane są ziarna pyłku.

Na dnie kwiatu osadzone są miodniki produkujące nektar, słodki płyn, będący obok pyłku pokarmem zwierząt zapylających kwiaty.

Kwiaty różnią się budową w zależności od tego, do jakiego gatunku należą. Mogą być proste jak u bratka lub mieć tak wyszukane kształty jak storczyki. Ich podstawowe elementy mogą być bardzo liczne lub nie występować wcale. Działki kielicha niektórych kwiatów są barwne i wyglądają jak płatki korony. Z kolei płatki korony mogą przybierać różne fantazyjne kształty – frędzelkowate, pomarszczone, zwinięte w rurki i dzwonki.

Kwiaty najczęściej są obupłciowe. To znaczy, że w jednym kwiecie znajdują się jednocześnie słupki i pręciki. Rzadziej spotykane są kwiaty jednopłciowe zawierające wyłącznie słupki lub wyłącznie pręciki.

Kwiaty jednopłciowe mogą występować na jednej roślinie, nazywanej jednopienną, lub na dwóch odrębnych roślinach, nazywanych dwupiennymi.

Na ekranie kwiatostan konwalii. Zbliżenie kamery na jeden kwiat. Okwiat w kształcie dzwonka. Płatki białe , zaokrąglone na końcach. Płatki wywinięte na zewnątrz. Okwiat zwisa w dół. Wewnątrz słupek i biało różowe pręciki. Druga część filmu. W trzydziestej siódmej sekundzie filmu drzewa wierzby wzdłuż drogi asfaltowej. Na koronach drzew dwa koła z powiększonymi kwiatami wierzby. Kwiaty męskie i żeńskie. W czterdziestej pierwszej sekundzie na ekranie powiększenie kwiatów wierzby. Trzecia część filmu. Po minucie i dwudziestu sekundach pałka wodna.
Obserwacja 1

Wskazywanie podobieństw i różnic w budowie kwiatów.

Co będzie potrzebne
  • kwiaty różnych gatunków roślin (np. tulipana, jabłoni, bzu, irysa, narcyza),

  • skalpel (nożyk),

  • lupa.

Instrukcja
  1. Obejrzyj kwiaty różnych gatunków roślin (przynajmniej trzech).

  2. Rozpoznaj poszczególne części kwiatu: okwiat, pręciki, słupki, dno kwiatowe, szypułkę.

  3. Wytnij z kwiatu słupek i pręcik, a następnie obejrzyj je przez lupę.

  4. Przetnij słupek na wysokości zalążni.

  5. Zaobserwuj przez lupę położenie zalążków.

  6. Wykonaj rysunek pręcika i przekroju słupka. Opisz i podpisz rysunki.

Podsumowanie

Kwiaty, mimo różnych kształtów i wielkości, mają ten sam plan budowy.

Polecenie 1

Rozpoznaj na ilustracji części kwiatu i wymień ich funkcje.

Polecenie 2

Opisz, w jaki sposób owady zachęcane są przez kwiaty do ich odwiedzania.

Wskazówka

Czy do zwabiania owadów służą tylko kolorowe płatki korony?

Ciekawostka

Największy kwiat wytwarza raflezja Arnolda. Żyje ona w wilgotnych lasach tropikalnych Borneo i Sumatry. Jest rośliną pasożytniczą. Nie wytwarza korzeni, łodyg ani liści. Jej olbrzymi kwiat o średnicy jednego metra i wadze około 10 kg składa się z pięciu czerwonych, mięsistych płatków. Wydziela cuchnący zapach padliny, który wabi zapylające go muchówki. Kwitnie przez 5‑7 dni raz na kilka lat. Z powodu odoru nazywany jest przez mieszkańców Sumatry „trupim kwiatem”.

2. Typy kwiatostanów

Niektóre kwiaty roślin okrytonasiennych rosną pojedynczo na łodydze, inne tworzą skupienia zwane kwiatostanami. Na jednym wierzchołkowym pędzie umieszczonych jest wtedy od kilku do kilkudziesięciu tysięcy kwiatów. Osadzenie tak dużej ich ilości w jednym miejscu sprawia, że owady nie muszą poszukiwać kolejnych kwiatów w dużej odległości. Zwiększa to szanse zapylenia, a tym samym możliwość wydania większej liczby nasion. Kwiatostany różnią się sposobem rozgałęzienia pędów i sposobem osadzenia na nich kwiatów.

U czosnku niedźwiedziego wiele kwiatów wyrasta z jednego miejsca i tworzy kwiatostan nazywany baldachem. Kwiaty konwalii wyrastają pojedynczo na boki z jednej nierozgałęzionej osi kwiatowej, tworząc grono. Odmianą grona jest wiecha. Koniczyna ma kwiaty pozbawione szypułek, gęsto skupione, tworzące główkę. Czasem kwiatostany są tak zwarte, że uważane są za pojedyncze kwiaty. W koszyczku chabrów, stokrotek czy słoneczników każdy kolorowy „płatek” jest pojedynczym kwiatem, którego jedyną rolą jest zwabianie owadów. Wewnątrz koszyczka znajduje się mnóstwo pojedynczych, drobnych kwiatów, z których powstaną nasiona.

Kłosy babki zawierają kwiaty siedzące jak u koniczyny, ale osadzone na długiej osi. Kolby kukurydzy różnią się od kłosa tym, że ich oś jest zgrubiała i mięsista.

Polecenie 3

Oceń, które gatunki mają większe szanse na rozprzestrzenianie się – wytwarzające pojedyncze kwiaty czy posiadające kwiatostany. Uzasadnij swoją odpowiedź.

3. Sposoby zapylania kwiatów

Dojrzałe ziarna pyłku przenoszone są najczęściej z jednego kwiatu na znamiona słupków innego kwiatu tego samego gatunku. Taki proces nazywamy zapyleniem. Nośnikiem pyłku u części roślin okrytonasiennych jest wiatr, nieliczne gatunki wykorzystują do tego celu wodę, ale najczęściej zapylenie odbywa się za pośrednictwem zwierząt, głównie owadów.

Kwiaty roślin wiatropylnych nie muszą wabić owadów. Nie mają kolorowych płatków, nie pachną i nie wytwarzają nektaru. Ich okwiat jest niepozorny lub nie ma go wcale, a narządy męskie i żeńskie znajdują się często na odrębnych roślinach. Słupki mają rozbudowane, pierzaste znamiona, które przechwytują unoszone wiatrem ziarna pyłku. Pręciki produkują ogromne ilości drobnego i lekkiego pyłku, aby zwiększyć prawdopodobieństwo dotarcia do kwiatu żeńskiego. Przykładami roślin wytwarzających szczególnie dużo pyłku są brzoza – pojedynczy kwiatostan wytwarza około 5,5 mln i żyto – w jednym kłosie jest około 42 mln pylników.

Kwiaty roślin zapylanych przez zwierzęta wabią je zapachem, kolorem i kształtem. Barwne, okazałe płatki korony pokryte często kreskami i kropkami wskazują owadom drogę do wnętrza kwiatu. Owad w trakcie poszukiwania pokarmu, którym jest nektar wytwarzany w miodnikach, zostaje obsypany pyłkiem i przenosi go na słupek kolejnego kwiatu. Tam zostawia go na lepkim znamieniu słupka. Rośliny owadopylne zapylane są przez owady różnych gatunków. Najbardziej znanymi zapylaczami są pszczoły, ale do tej grupy należą również trzmiele, osy, muchy i motyle.

Kształt, wielkość i struktura powierzchni ziaren pyłku jest charakterystyczna dla danego gatunku
Polecenie 4

Wymień dwa przyjazne dla środowiska naturalnego działania, które pomogłyby właścicielom ogrodów i sadów uzyskać wyższe plony. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Wskazówka

Wyszukaj w dostępnych źródłach nazwy gatunków miododajnych.

Ciekawostka

Walisneria spiralna jest rośliną wodną, dwupienną, dziko rosnącą w ciepłych rejonach Europy, Azji i Ameryki Północnej. Uprawiana jest także jako roślina akwariowa. Jej nazwa pochodzi od długich i spiralnie skręconych szypułek kwiatów żeńskich. Kwiaty żeńskie unoszą się na powierzchni wody. Kwiaty męskie odrywają się od roślin męskich, wypływają na powierzchnię wody i wydzielają pyłek. Zapylony kwiat zamyka się, a jego szypułka zwija się i wciąga kwiat pod wodę. Tam też dojrzewają owoce.

Ciekawostka

Nietoperze zapylają kilkadziesiąt gatunków kwiatów roślin tropikalnych, jak np. baobaby, niektóre agawy i kaktusy, a także bananowce. Nietoperze zapylające kwiaty mają długie, cienkie języki, które często dorównują długością ich ciału.

4. Cykl rozwojowy rośliny

Kiedy ziarno pyłku dostanie się na znamię słupka, kiełkuje, wytwarzając łagiewkę pyłkową, która wrasta przez szyjkę słupka do zalążni. W szczytowej części łagiewki znajdują się dwie komórki plemnikowe. Gdy wraz z łagiewką pyłkową dotrą do zalążka, następuje zapłodnienie. Jedna z komórek plemnikowych łączy się z komórką jajową, w wyniku czego powstaje zygota, a z niej zarodek – zawiązek nowej rośliny. Po zapłodnieniu kwiat przekształca się w owoc. Zasychają pręciki i szyjka słupka ze znamieniem, obumiera i odpada okwiat.

Ilustracja przedstawia cykl rozmnażania płciowego na przykładzie kwiatu pomidora. Cykl przedstawiony w formie schematu kołowego. W centrum ilustracji owoce pomidora zawieszone na pędzie. Roślina w postaci pędu z owocami, u dołu korzeń. Liście złożone. Na szczycie rośliny żółte kwiaty pomidora. Na lewo od kwiatów strzałka skierowana w dół. Poniżej kwiat pomidora w dużym powiększeniu. Okwiat składa się z żółtych płatków i zielonych działek kielicha. Płatki wydłużone, ostro zakończone na końcach. W centralnej części wydłużony element w kształcie piramidy złożony z pręcików przylegających do słupka. Na lewo od kwiatu trzy ziarna pyłku w powiększeniu. Są okrągłe, o nierównej powierzchni. Powyżej ziaren kwiat pomidora w przekroju podłużnym. W zalążni widać zalążek. Powyżej zielonymalutki owoc powstały po zapyleniu. Drobne podłużne działki kielicha wokół zielonego owocu w kształcie kuli. Po prawej dojrzały owoc pomidora w przekroju podłużnym. Wewnątrz owocu pomidora symetrycznie ułożone w rządzie żółte nasiona. Owalne nasiona w powiększeniu poniżej. Poniżej siewka pięcioma liśćmi i systemem korzeniowym.

W zalążku powstaje tkanka odżywcza dla zarodka, a jego twardniejące osłonki zmieniają się w łupinę nasienną. Zarodek wraz z tkanką odżywczą i łupiną nasienną tworzą nasiono. Ściana zalążni przekształca się w owocnię, która wraz z nasionem tworzy owoc. W jednym owocu może być jedno lub wiele nasion. Nasiono po uwolnieniu z owocu, jeśli trafi na sprzyjające warunki, kiełkuje. Powstaje siewka, czyli młoda, niedojrzała roślina. Po osiągnięciu dojrzałości zakwitnie, wyda owoce i tak jej cykl rozwojowy zamknie się.

Długość życia roślin okrytonasiennych jest różna. Maki, chabry, słoneczniki żyją kilka miesięcy, zaś dęby kilkaset lat. Rośliny, których cykl życiowy trwa jeden sezon wegetacyjny, zwane są jednorocznymi. W ciągu kilku tygodni lub miesięcy kiełkują, zakwitają, wydają nasiona i obumierają.

Rośliny takie, jak marchew, pietruszka, kapusta, rzodkiewka, żyją dwa lata – nazywane są zatem dwuletnimi. W pierwszym roku rosną i gromadzą substancje zapasowe. Zimują w postaci podziemnych organów spichrzowych, żeby w drugim sezonie wegetacyjnym zakwitnąć, wydać nasiona i zakończyć wegetację.

Najtrwalsze są rośliny wieloletnie. Należą do nich drzewa, krzewy i krzewinki oraz byliny. Bylinami są rośliny zielne, które żyją dłużej niż dwa lata i w tym czasie wielokrotnie wydają owoce i nasiona. Niekorzystny dla wegetacji czas spędzają w postaci podziemnych kłączy, bulw, cebul, różyczek liściowych lub „uśpionych” pędów, z których wiosną wyrastają młode pędy, zakwitające i wydające nasiona. Bylinami są tulipany, konwalie, dalie, rozchodniki, wrzosy, skalnica tatrzańska.

Polecenie 5

Podaj po trzy przykłady (innych niż wymienione w tekście) warzyw należących do roślin jednorocznych, dwuletnich i bylin.

Ciekawostka

Za najstarsze drzewo żyjące w Polsce uważa się cis Henrykowski, którego wiek ocenia się na 1250 lat. Żyjący w Górach Świętokrzyskich dąb Bartek ma około 645 lat. Najstarsze drzewa w Europie to oliwki. W Australii żyje najprawdopodobniej najstarsza roślina na świecie. Jest to jeden z gatunków eukaliptusa, którego wiek botanicy szacują na 13 tys. lat.

Podsumowanie

  • Organem rozmnażania płciowego roślin nasiennych jest kwiat.

  • Ziarna pyłku zawierają komórki plemnikowe.

  • W zalążku znajduje się komórka jajowa.

  • Zapylenie kwiatu następuje przez przeniesienie pyłku z pylnika na znamię słupka.

  • W wyniku zapłodnienia, czyli połączenia komórki plemnikowej z komórką jajową, w zalążku powstaje zarodek nowej rośliny.

Praca domowa
Polecenie 6.1

1. Wyjaśnij, dlaczego drzewa wiatropylne wytwarzają kwiaty, zanim rozwiną się ich liście.

Polecenie 6.2

2. Porównaj budowę kwiatu rośliny wiatropylnej i zapylanej przez owady. Podobieństwa i różnice zapisz w tabeli.

Słowniczek

kwiat

organ roślin nasiennych, który służy do rozmnażania płciowego

kwiatostan

skupisko wielu pojedynczych kwiatów w jednym miejscu pędu

łagiewka pyłkowa

charakterystyczny dla roślin nasiennych rurkowaty wyrostek kiełkującego ziarna pyłku, w którym komórki plemnikowe przemieszczają się ku komórce jajowej

okrytozalążkowe

rośliny, których kwiat po zapyleniu przekształca się w owoc; ich nazwa pochodzi stąd, że zalążki są osłonięte ścianą zalążni

owadopylność

zapylanie kwiatów pyłkiem przenoszonym przez owady

pręcik

męski element kwiatu, który wytwarza ziarna pyłku; w pyłku znajdują się gamety męskie

siewka

młoda roślina, która wykiełkowała z nasiona

słupek

żeński element kwiatu zawierający zalążnie z gametami żeńskimi (komórkami jajowymi)

wiatropylność

zapylanie kwiatów pyłkiem roznoszonym przez wiatr

zalążek

część zalążni, gdzie znajduje się komórka jajowa; po zapłodnieniu przekształca się w nasiono

zalążnia

rozszerzona, dolna część słupka, zawierająca zalążki z komórkami jajowymi, po zapłodnieniu przekształca się w owocnię

zapylenie

proces przeniesienia ziarna pyłku na znamię słupka

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 5
Ćwiczenie 6