Характерные признаки цветковых растений

Основные сведения о покрытосеменных растениях

Покрытосеменные растения — это отдел высших растений, имеющих цветок как орган полового размножения, отличающихся замкнутым вместилищем семяпочки.

Считается, что свою историю на планете покрытосеменные начали 220 млн лет назад — с момента, когда они отделились от гнетовых и образовали отдельное семейство. Примерно 100 млн лет назад отдел уже являлся одним из самых многочисленных и широко распространенных. Примечание 1

Войти в число доминирующих форм растительной жизни покрытосеменным дала возможность их способность к адаптации. Приспосабливаясь к самым разным условиям существования, они эволюционировали в разнообразные формы: наземные и водные травы, деревья и кустарники, прямостоящие, ползучие и карабкающиеся лианы. Примечание 2

Отличительные признаки покрытосеменных

• наличие ограниченных в росте, видоизмененных, приспособленных к размножению спороносных побегов — цветков;
• расположение семязачатков в полости завязи пестика;
• защищенность семян путем погружения в плод;
• способность давать большое потомство, обеспечивать большое количество мутаций;
• двойное оплодотворение;
• многообразие жизненных форм;
• высокая организация проводящей системы.

Также в список характерных особенностей покрытосеменных входит сложный биохимический состав. Все виды цветковых растений вырабатывают целый набор специфических веществ: флавоноиды, эфирные масла, гликозиды, алкалоиды.

Процесс опыления и оплодотворение у цветковых растений

Сначала происходит развитие пыльцы: в пыльниках тычинок производится деление клеток, которые в последующем созревают в пыльцу. Каждое пыльцевое зерно покрыто двухслойной оболочкой. На верхней части этой оболочки имеются особые выросты, с помощью которых зерна удерживаются на рыльце пестика. А внутри размещаются генеративная и вегетативные клетки — это мужской гаметофит.

Затем наступает период развития семязачатков. Они растут на внутренней стороне стенок завязи. Внутри семязачатка формируется зародышевый мешок. Это женский гаметофит. В нем есть яйцеклетка и центральная клетка.

Когда пыльцевое зерно прикрепляется к рыльцу пестика, оно начинается набухать и прорастать, формируя пыльцевую трубку. В ней генеративная клетка делится на два спермия. Затем один спермий сливается с яйцеклеткой, производится оплодотворение и возникновение зиготы. Второй спермий объединяется с центральной клеткой.

Поскольку оплодотворение в данном случае подразумевает слияние двух половых клеток с возникновением зиготы, его называют двойным. Двойное оплодотворение — особая характеристика отдела покрытосеменных.

Сравнение классов однодольные и двудольные

Классификация цветковых предполагает деление на два класса:

В таблице ниже приведены основные отличия в структуре, строении, численности семейств, родов и видов.

Значение покрытосеменных в природе и жизни человека

Значение цветковых в природе переоценить довольно сложно. Благодаря своему разнообразию и многочисленности, они вносят огромный вклад в газообмен экосистемы — вырабатывают большое количество кислорода.

Многие многолетние виды служат домом для животных. Травянистые и кустарниковые выполняют еще одну функцию — являются первичным звеном пищевой цепи.

Представить жизни человека без цветковых тоже достаточно сложно. Они:

• являются важными сельскохозяйственными культурами — например, пшеница, кукуруза, овес, рис, картофель, томаты;
• вносят разнообразие в общий рацион — ягодные и плодовые культуры;
• позволяют получить ткани, выступают сырьем для них.

В ходе технического прогресса человек научился применять многие типы покрытосеменных для производства лекарств. Древесину используют в качестве строительного материала. А декоративные виды — для ландшафтного дизайна.

Механизмы реализации основных жизненных функций

Все покрытосеменные имеют вегетативные и репродуктивные органы. К вегетативным относят:

Эти органы выполняют всю работу по бесполому размножению.

К генеративным — реализующим схему полового размножения относят:

Семена формируются по окончании периода цветения. Они надежно защищены околоплодником. Поэтому хорошо сохраняются и легко распространяются.

Семена цветковых очень сильно различаются по размеру, цвету и форме. Например, семена пшеницы имеют размер 27–30 мкм, вес 35 мг. А семя сейшельской пальмы весит 10 кг, вытягивается в длину до 50 см.

Важнейшую роль в реализации жизненных функций играет цветок. Он привлекает агентов опыления — насекомых — ярким цветом и ароматом пыльцы. Ботаники считают, что цветок является ответом на вопрос, почему именно покрытосеменные стали доминирующей формой растительной жизни и смогли приспособиться к самым разным климатическим и природным условиям.

Учитель непонятно объясняет предмет?

Источник

лекции биология / Цветковые

Наиболее высокоорганизованные процветающие растения. Цветковые включают 165 порядков, 540 семейств, 13 тыс. родов, не менее 250 тыс. видов, объединяемых в 2 класса и 12 подклассов. Происходят с юрского периода. Около 120 млн. лет назад, цветковые, совершенно неизвестные ранее в геологической летописи планеты, появляются внезапно и в огромном многообразии. В условиях климатических изменений мелового периода древние покрытосеменные приобрели значительное преимущество и получили массовое развитие. Наиболее вероятный предок цветковых –вымершие беннеттитовые с их обоеполыми стробилами, или, возможно, древние семенные папоротники. В различных группах этих растений наблюдаются отдельные признаки, характерные для покрытосеменных: агрегация микро- и макроспорофиллов в обоеполых стробилах, или окружение семязачатка различными покровами, функционально сходными с плодолистиком. Но комплексом признаков не обладала ни одна из групп растений. Возможно, формирование характерного для покрытосеменных комплекса происходило за счет «вклада» разных групп при обменен генами благодаря отдаленной гибридизации или за счет вирусной трансдукции.

По современным представлениям, первичные двудольные могли быть быстрорастущими пионерными растениями горных или относительно засушливых местообитаний.

Первые однодольные тяготели к избыточно влажным местообитаниям и, вероятно, росли по берегам водоемов.

Появление цветка, совместившего в себе структуры и функции полового и бесполого размножений и привлечения насекомых в качестве активного агента опыления, оказалось очень эволюционно перспективным и позволило расселиться по всему земному шару. На суше они доминируют среди других отделов растений, составляя основу большинства экосистем. Без них невозможна жизнь многих наземных животных и человека. Составляют среду обитания для многих животных.

Среди цветковых есть такие жизненные формы, как эпифиты, эпифиллы, деревья, кустарники, кустарнички, травы, насекомоядные и др.

Характерные признаки цветковых растений. (Ароморфозы).

1. Наличие цветка – высокоспециализированного органа размножения, под защитой которого формируются мужские и женские гаметофиты. Является видоизмененным обоеполым стробилом, гомологичный стробилам голосеменных.
2. Мужской и женский гаметофиты крайне упрощены. Мужской гаметофит – пыльцевое зерно – состоит из двух клеток – генеративной и вегетативной. Генеративная клетка образует два спермия. Женский гаметофит максимально редуцирован; зародышевый мешок состоит из одной единственной клетки, в которой ядро разделилось трижды, образовав 8 гаплоидных спор (у голосеменных женский гаметофит образуется только после 8 делений).
3. Основной единицей расселения является семя.
4. Семязачатки — женский гаметофит- скрыт завязью, сформированной из одного или нескольких плодолистиков.
5. при оплодотворении пыльца попадает на специальную поверхность – рыльце пестика, через которое прорастает двумя пыльцевыми трубками.
6. Двойное оплодотворение. Образуется диплоидная зигота и триплоидный эндосперм.
7. Имеется плод, который способствует распространению семян с помощью различных птиц, животных, человека.
8. Появление настоящих сосудов – трахей. Часть трахеид ксилемы у цветковых сливается в длинные проводящие трубки. У ситовидных трубок луба (флоэма) возникают т.н. клетки – спутницы, отсутствующие у голосеменных растений.
9. Фотосинтетический аппарат устойчив к действию прямых лучей света, что позволяет заселять открытые солнечные места.
10. Разнообразные жизненные формы.

1. Деревья → кустарники → многолетние травы → однолетние травы. Травы → вторично-древесные растения.
2. Растения с прямостоячими стеблями → растения со стеблями стелющимися, цепляющимися и вьющимися.
3. Вечнозеленые растения → листопадные растения.
4. Круговое расположение проводящих пучков → рассеянное расположение пучков.
5. Простые цельные листья→ простые расчлененные листья → сложные листья →вторично простые листья.
6. Соцветие сложное → соцветие простое.
7. Актиноморфные цветки → зигоморфные цветки.
8. Цветки с большим и неопределенным числом частей → цветки с небольшим и фиксированным числом частей.
9. Двойной околоцветник → простой околоцветник → цветки без околоцветника.
10. Части цветка свободные → части цветка срастающиеся.
11. Семена с двумя семядолями → семена с одной семядолей.
12. Апокарпные плоды →ценокарпные плоды.

Источник

Основные признаки и особенности размножения покрытосеменных растений

Основные признаки и особенности размножения покрытосеменных растений

Признаки покрытосеменных растений

Покрытосеменные или Цветковые растения представляют собой отдел высших растений, образовавшихся во 2-й половине мезозоя и быстро ставших господствующим классом в растительном покрове планеты.

Назовем основные признаки цветковых растений: это, собственно, наличие цветка и наличие плода.

Плод появляется из завязи цветка, в его середине находится одно или множество семян. Все семена имеют защиту в виде околоплодника, образованного из стенок завязи. Такая защита и дала название — Покрытосеменные.

К другим признакам отдела покрытосеменных относят:

• Наличие двойного оплодотворения. В результате этого процесса формируется зародыш, а также развивается специальная питательная ткань — триплоидный эндосперм;
• Редукция мужского и женского гаметофитов и их ускоренное развитие;
• Разнообразие анатомического строения;
• Наличие в древесине настоящих сосудов — трахей;
• Высокая способность к вегетативному размножению за счет наличия разнообразных видоизменений вегетативных органов.

Специфика размножения покрытосеменных

Восьмиядерный (восьмиклеточный) зародышевый мешок, в котором осуществляется двойное оплодотворение — отличительная особенность покрытосеменных. Ни у какого другого отдела растительного мира такой процесс не встречается. Результатом двойного оплодотворения является развитие зародыша из одной зиготы, триплоидного (вторичного) эндосперма — из другой.

Основной признак, свойственный голосеменным растениям — у голосеменных эндосперм или женский заросток считается первичным. Гаметофит или половое поколение покрытосеменных является еще более редуцированным, в сравнении с голосеменными.

Мужской заросток как правило включает 3 клетки. Поскольку 2 из них являются гаметами, то заросток является максимально упрощенным. У женского заростка имеется 8-клеточный зародышевый мешок.

У большинства покрытосеменных у цветов имеется околоцветник. Он может быть простым или двойным, ярко окрашенным, иметь тычинки и пестик или лепестки. Почти все покрытосеменные опыляются при помощи насекомых (энтомофилия). Также опыление происходит при участии ветра (анемофилия), воды (гидрофилия).

Редко, в частности, в тропических зонах, покрытосеменные опыляются птицами (орнитофилия).

Как видно, основной признак цветковых растений — наличие двойного оплодотворения.

Цветковым растениям не нужна вода для полового размножения. Спермии — неподвижные мужские половые клетки, которые располагаются в тычинках цветка — доставляются к женской яйцеклетке в пестике. В каждой частичке попадающей на рыльце пестика пыльцы есть два спермия.

Один спермий отвечает за оплодотворение яйцеклетки (происходит непосредственно оплодотворение), а другой — за оплодотворение центральной клетки (ее вторичного ядра) зародышевого мешка.

Оплодотворенная яйцеклетка образует зародыш, а центральная клетка — эндосперм с запасом питательных веществ для зародыша.

Покрытосеменные — самая высокоорганизованная и многочисленная группа среди высших растений. В нее входит примерно 250 тысяч видов, объединенных в 10 тысяч родов и 300 семейств. Покрытосеменные широко распространены на планете и имеют большую практическую пользу для природы и человека.

Все это позволяет говорить не только о теоретическом значении их систематики, изучения эволюции и развития, но и практическом.

Покрытосеменные крайне важны с точки зрения хозяйственной деятельности как пищевые, кормовые, лекарственные, технические, медоносные и декоративные растения.

Источник