Все растения без исключения известные науке классифицируются на три группы — однодомные, двудомные и многодомные. У первых разнополые соцветия располагаются на одном растении, у вторых – на разных. При этом сами цветы могут быть как обоеполыми – с пестиками и тычинками, так и раздельнополыми, которые имеют или пестик, или тычинку. Многодомные растения предусматривают наличие на одном растении двух разновидностей соцветий. Так называемая полигамия отмечается у конского каштана, винограда, незабудок, ясеня.
Рисунок 1.
Характеристика однодомных растений
Многие учёные считают, то, что однополые цветки возникли с двуполых, а случилось данное, вследствие эволюционных процессов. Для однодомных растений характерно наличие на одной особи пестичных или тычиночных соцветий. Цветки обоих полов пребывают «в одном доме» – отсюда и их название. Цветки некоторых растений не имеют сформированного околоцветника. Подобного типа растения преимущественно ветроопыляемы, но бывают случаи, когда они опыляются насекомыми — этот процесс называется энтомофилия. Растениям могут самоопыляться, это когда опыление совершается в чаше одного цветка. Чаще всего пыльца попадает в лоно с других соцветий, располагающихся на этом же растении. А плохо сказывается на свойствах семян. Однодомные растения встречаются очень часто. Например, кукуруза, ольха, арбуз, бук, тыква, грецкий орех, лещина, берёза и дуб. Кроме того, существуют такие виды, которые из двудомных реорганизовываются в однодомные при стрессовых условиях – например такое растение как конопля.
Грецкий орех является одним из ярких представителей однодомных ветроопыляемых растение. Пчелы посещают только мужские цветки, и игнорируют женские, по этой причине их значимость в опылении ничтожна. Разница в распускании мужских и женских цветков на одном и том же растении достигает $15$ суток. Вследствие этого совершается перекрестное опыление.
Лещина — однодомное растение. Мужские цветки в провислых сережках, женские – скрыты внутри почек, выступают только малиновые рыльца. Опыляются с помощью ветра. Плод у лещины – буро-желтый односемянной орех, в окружении колокольчатой плюски из видоизмененных прицветников. Кустарники лещины является универсальным однодомным растением.
Характеристика двудомных растений
У двудомных растениях женские и мужские цветки растут на разных растениях одного вида, поэтому они могут отличаться по внешним признакам. Это, например, как петух и курица. Для процесса оплодотворения, необходимо перекрёстное опыление, то есть перенос пыльцы из пыльников мужских цветков на рыльца женских. В этом им помогают насекомые для привлечение, которых растения данного вида имеют большие и красочные цветки. Такое опыление считают более совершенным, так как оно способствует укреплению вида. Для большинства фруктовых деревьев необходимо наличие представителей обоих полов. Один цветок мужского вида служит для опыления нескольких цветков женского вида. И только после этого могут образоваться плоды на женских цветках. Но не обязательно иметь на каждое женское растение одно растение противоположного пола, один представитель мужского пола может опылять целый ряд женских особей. Количество, которых зависит от вида зеленых насаждений. Например, целая роща финиковых пальм оплодотворяется несколькими деревьями мужского пола. Одного достаточно для опыления примерно $40-50$ пальм. Иногда для лучшего и успешного опыления, на деревья женского пола прививают ветку мужского дерева.
Для практических целей важны не только знания, какие растения двудомные, но нужно и уметь различать пол особей одного вида. У представителей одного вида пол изначально определить непросто. Если рассмотреть строение мужского и женского цветка, заметим, что у мужского цветка малоразвитое или совсем отсутствует рыльце, зато тычинки его усеянные пыльцой. В свою очередь женский цветок лишен тычинок, или если есть тычинка, то на ней очень мало пыльцы. Эти знания немаловажны для садоводов. Например, если в саду есть дерево, которое не плодоносит, то вероятно оно двудомное, и необходимо определить его пол, и высадить на участок дерево с противоположным полом. Или привить к нему веточку от другой особи данного вида. Ну а если необходимо украсить декоративный сад или приусадебный участок, выбираем двудомное дерево одного пола, для того чтоб, перезревшие плоды не портили эстетику, и не надо было бы постоянно убирать участок.
Двудомные растения мужских особей вырабатывают большое количество пыльцы, поскольку дерево женской особи может рядом не оказаться. Поэтому пыльцы должно быть много, что какой-то процент долетел до тычинок далеко растущей женской особи. Пыльца очень легкая и имеет форму, что позволяет парить в воздухе.
Рассмотрим двудомное растение на примере инжира. Цветки инжира мелкие и невзрачные. Плоды приносят только женские растения. Опыляется инжир только при помощи осы-бластофаги. Для того что бы оплодотворилась самка такой осы, она ищет мужские цветки инжира, так как там сидит ее бескрылый принц. Оплодотворяясь, внутри цветка на своем брюхе, она собирает пыльцу мужского цветка. Оплодотворившись выбирается наружу в поиске нового цветка, и таким образом переносит пыльцу на тычинки женских цветов.
Среди двудомных растений известны формы, у которых невозможно определить разницу между половыми хромосомами. Например, конопля. Она способна в экстремальных ситуациях из двудомного растения превратится в однодомное, ее также селекционеры выводят как однодомную. У некоторых двудомных цветковых растений замечены, формы с промежуточными мужскими и женскими особями. Таким образом, механизм определения пола в настоящее время невыяснен.
Конопля несущая мужские цветки называется посконью, или замашкой. Женская конопля называется матеркой. Матерка более толстостебельная, облиственная и высокорослая. Созревает матерка позже поскони. Поскони быстро засыхают, почти сразу после цветения. Для посева конопля берут женские и мужские особи в соотношинии $1:1$. Но несмотря на это урожай различен. Матерка воспроизводит третью часть общего урожая волокна.
У двудомных растений обнаружены специфические половые хромосомы, подобные на животных. Впервые в $1917$ г Алленом были выявлены половые хромосомы у растения печеночного мха. Известно, что растения мхов всегда гаплоидны, в то время когда спорангий и его ножка диплоидны. Аллен обнаружил, что мужское растения мха имеет $7$ обычных хромосом и одну маленькую Y-хромосому. Женское растение имеет 7 Y-хромосом и одной очень длинной X-хромосомы.
Во время оплодотворения эти два хромосомных набора объединяются, образуя спорофит с набором $14A+X-Ь Y.$ На стадии мейоза образуется семь пар аутосом и одна пара $X Y$. Отсюда следует, что половина спор получит набор $7A+X$, а другая половина $7A+ Y$. Из этих спор непосредственно развиваются женские и мужские данного вида.
На сегодняшний день селекционерам по силу смещать пол у растений. Вполне реально изменить количество женских цветков у огурца, шпината, с помощью обработке растений накануне цветения моноокисью углерода, этиленом или другими восстановителями. Под влиянием условий минерального питания, фотопериодичностью и температурным режимом существенно сдвигается соотношение между количеством мужских и женских генеративных органов (цветка).
