Особенности строения покрытосеменных растений: отличительные характеристики, реализация основных функций
Цветковые или покрытосеменные растения — это группа довольно высокоорганизованных растений, которые в ходе эволюции приспособились к разнообразным условиям обитания, а также заняли господствующее положение на Земле.
Покрытосеменные растения довольно многообразны, однако все они отличаются общим планом строения. У любого покрытосеменного растения органы делятся на:
- репродуктивные. Они нужны для того, чтобы реализовывать процесс полового размножения;
- вегетативные, они используются в целях бесполого размножения.
Вегетативные органы относятся к телу растения и реализуют основные его функции, включая вегетативное размножение.
За генеративными или репродуктивными органами закреплена функция полового размножения. Генеративные органы — это:
Образование семян происходит после того, как растения отцветают. Семена защищены околоплодником — за счет этого они лучше сохраняются и эффективно распространяются. Как понятно из информации выше, название покрытосеменных растений обусловлено особенностями их строения. У покрытосеменных растений размеры семян варьируются: от маленьких до крупных.
Самые крупные семена у сейшельской пальмы. Данный реликтовый вид можно встретить на склонах холмов и в долинах двух древних гранитных островов Сейшельского архипелага. Семена этой пальмы могут достигать в длину 50 см и иметь массу свыше 10 кг.
Семена могут иметь разную форму и окраску. Это можно увидеть, если проанализировать внешнее строение семян яблони, фасоли, огурца, тыквы, хлопчатника и гороха.
Если говорить о базовом строении покрытосеменных цветковых растений, то оно включает зародыш и кожуру.
Зародыш представляет собой зачаток будущей взрослой растительной формы.
Также в строении семени покрытосеменных выделяют семядоли или первые зародыши листьев растения. Покрытосеменные — это такие растения, семена которых довольно часто имеют специализированную оболочку: эндосперм.
Ярче всего эндосперм выделяется в семени пшеницы и лука. А вот у миндаля эндосперм развит довольно слабо. У фасоли зрелое семя имеет только семенную кожуру и эндосперм. Питательные вещества в таких семенах запасаются в семядолях.
Эндосперм представляет собой триплоидную оболочку семени цветкового растения.
- зародышевый корешок;
- почку (вегетативную и генеративную);
- семядоли, которые могут быть представлены одной или двумя.
Растения с одной семядолей в зародыше называются однодольными, а с двумя — двудольными. К первой группе относятся такие примеры покрытосеменных растений как кукуруза, тыква, лук, фасоль, горох и др. Во вторую группу входят горох, тыква, фасоль и другие.
У покрытосеменных растений имеется рубчик — след от семяножки, которая прикрепляет семя к стенке плода.
Все примеры покрытосеменных растений отличаются некоторыми общими отличительными признаками (они присущи всему отделу):
- цветок и плод, в которых сохраняется семязачаток;
- опыление при помощи ветра, насекомых и воды;
- наличие женского восьмиядерного зародыша, а также мужского в виде пыльцы, состоящего из вегетативной и генеративной клеток;
- наличие возможности реализации процесса двойного оплодотворения.
Реализация основных жизненных функций покрытосеменных растений
Наличие цветка — отличительная характеристика строения органов покрытосеменных растений. Как устроен цветок? Цветок получает развитие из генеративной почки. Строение цветка может различаться — это зависит от видовой принадлежности покрытосеменного растения. Однако общий план сохраняется.
Цветок развивается на тонком стебельке — цветоножке. У некоторых цветков ее нет, поэтому эти цветы получили название сидячих. Вверху цветоножка переходит в цветоложе, представляющие собой утолщение стебелька. Для цветоложа характерен зеленый цвет. Остальные части цветка растут именно из цветоложа.
У основания цветка находятся чашелистики, образующие чашечку. Яркого окраса лепестки формируют венчик. Он нужен для того, чтобы привлекать внимание опылителей. У венчика может быть самая разнообразная окраска и размеры. Количество лепестков тоже может различаться. Чашечка и венчик формируют околоцветник. Тычинки и пестики — главные генеративные части цветка.
Тычинки — это мужские части цветка, содержащие пыльцу (спермии цветковых растений). В пестик входят завязь, столбик и рыльце. Задача столбика и рыльца — улавливание пыльцы. В последующем завязь пестика образует плод.
Большинство покрытосеменных растений имеет цветки с пестиками и тычинками (это обоеполые цветки). У многих видов они разные по своему строению. В некоторых ситуациях имеются только тычинки — тогда перед нами мужской тип цветка. Цветки только с пестиками — женские.
Если говорить об однополых цветках у некоторых растений, то мужские и женские цветки могут расти как на одном, так и на разных растениях. Если они растут на одном растении, то растение называют однодомным, а если на двух — двудомным.
Однодомные и двудомные растения равнозначно представлены во всех ареалах планеты.
Специфические особенности цветков позволяют растениям реализовывать довольно специфический процесс двойного оплодотворения. Суть его в том, что оплодотворение яйцеклетки и центральной клетки завязи пестика осуществляется двумя спермиями. Происходит образование зиготы и эндосперма с триплоидным набором хромосом.
Открытие двойного оплодотворения принадлежит Навашину. Оно считается прогрессивным ароморфозом в ходе эволюционного развития растительных организмов.
Как видно, цветковые растения — довольно прогрессивная группа живых организмов, ставшая таковой в силу особенностей внешнего и внутреннего строения. Эта группа довольно разнообразна в видовом составе — названия покрытосеменных растений можно перечислять очень долго. Почему важно говорить о строении и многообразии покрытосеменных растений? Это растения с оригинальными чертами строения, что указывает на эволюционную значимость этой группы.
Источник
Семя
Семя — генеративный орган растения, служащий для размножения и расселения растений. У покрытосеменных (цветовых растений) семя образуется внутри плода из семяпочки (семязачатка).
Функции семени
Отделяясь от материнского организма, семя может прорасти и дать начало новому растению.
Благодаря семенам, некоторые из которых имеют воздушные мешки, дочерние растения могут расти на расстоянии десятков километров от материнского. Прорастая на новых территориях, они занимают их и распространяются.
Семя выживает при таких неблагоприятных факторах, где листостебельное растение погибло бы. Именно семя дает возможность выжить зародышу растения во время зимнего холода, недостатка влаги, летнего зноя.
Строение семени
Семя состоит из семенной кожуры, зародыша и эндосперма. Основную часть семени занимает зародыш, который состоит из зародышевого корешка, зародышевого стебелька с зародышевой почечкой, и зародышевых листьев — семядолей, которые при прорастании семени становятся первыми эмбриональными листьям саженца.
Семенная кожура — обязательный атрибут семени, представляет собой многослойное образование, защищающее внутреннее содержимое семени от высыхания и преждевременного прорастания. Может иметь на поверхности различные образования. На семенной кожуре всегда можно найти след (рубчик) от семяножки, соединявшей семя со стенкой плода. Рядом с рубчиком находится еще одно отверстие — семявход (микропиле), через которое при намачивании внутрь семени поступает вода, после чего начинается важный процесс — набухание семени.
Эндосперм — запасающая ткань семени растения, необходимая для роста и развития зародыша. В некоторых семенах эндосперм может отсутствовать, в этом случае его функцию на себя берет семядоля. Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах бобовых, тыквенных, сложноцветных (гороха, подсолнечника, фасоли, тыквы).
В семенах злаковых находится одна семядоля, которую называют — щиток. Щиток выполняет функцию транспорта питательных веществ из эндосперма к зародышу.
Прорастание семени
При этом вода поступает через семявход внутрь семени. Как только это происходит, питательные вещества начинают растворяться в воде, и становится возможным их усвоение для зародыша. При полном погружении в воду, в которой мало растворенного кислорода (кипяченая вода), семена могут погибнуть из-за нехватки кислорода.
А точнее — кислорода. Клетки зародыша дышат, поглощают кислород и выделяют углекислый газ.
До момента, когда растение начнет фотосинтезировать — вся надежда только на запасные вещества. Они содержатся либо в семядоли (семядолях), либо — в эндосперме.
Как видно из картинки выше, удаление семядоли значительно замедляет рост и развитие растения (у 1 и 2 растения слева). У растения справа (3) сохранены обе семядоли, оно опережает в росте и развитие растение (2).
Для каждого вида растения температура своя. Есть растения, которые прорастают при температуре выше 15°C — огурцы, кукуруза, перец. Другие адаптированы к гораздо меньшим температурам, чуть выше +2 °C — укроп, рожь, морковь, редис, пшеница. Это обусловлено эволюционно, в зависимости от климата в регионе места происхождения растения. Исходя из этого, растения подразделяются на теплолюбивые и холодостойкие.
Семена некоторых растений не способны прорастать без освещения: марь белая (лебеда), салат латук, сельдерей. Свет стимулирует прорастание семян многих растений, активируя зародыш посредством фотохимической реакции. Также существуют растения, семена которых способны прорастать только в полной темноте — лук, конопля.
В данном случае руководствуются общим правилом: чем меньше семена, тем более поверхностно их закладывают. Семена фасоли закладывают на 4-5 см, а очень мелкие семена, не закапывая, сеют на самой поверхности почвы: семена земляники, мака, мяты, наперстянки, подорожника.
Если все условия прорастания семян соблюдены, то образуется проросток. Проросток — стадия онтогенеза растения с момента выхода зародыша из семенной кожуры.
Типы прорастания семян
При надземном типе прорастания семядоли с почкой выносятся в воздушную среду над поверхностью почвы и становятся первыми фотосинтезирующими листьями (зародышевые листья). Такой тип прорастания имеется у редьки, тыквы, фасоли, огурцов, лука, капусты, томатов.
Семядоли не выносятся на поверхность почвы, а остаются в ней. Поверхности почвы достигает только почка с первыми листьями. Характерно для гороха, дуба, лещины, пшеницы.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник