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
Какие особенности растений отдела цветковые отличают их от других отделов?
Основной особенностью покрытосеменных является наличие цветка (отсюда название отдела — цветковые) . В цветке образуются и прорастают споры, формируются мужские и женские гаметофиты с гаметами, происходит опыление, оплодотворение и развитие семян. У цветковых гаметофиты еще больше упрощены, чем у голосеменных. Женский гаметофит с яйцеклеткой, например, состоит всего из семи клеток.
В отличие от голосеменных у цветковых гаметофиты формируются не в шишках, а в специальных элементах цветка — тычинках и пестиках. Пыльца у покрытосеменных, как и у голосеменных, переносится ветром, но у значительной части растений этот процесс осуществляется насекомыми и другими животными, а у водных растений — водой. Поэтому у них сформировались различные приспособления для опыления.
Вторая особенность растений этого отдела — их покрытосемянность. В отличие от голосеменных семязачатки у них образуются внутри пестика и защищены от неблагоприятных условий. После оплодотворения из семязачатка формируется семя, а нижняя часть пестика превращается в плод. Таким образом, семена всегда скрыты внутри плода и хорошо защищены от неблагоприятных воздействий среды. Поэтому повышается гарантия сохранения потомства. Отсюда второе название этих растений — покрытосеменные.
Третья особенность покрытосеменных — двойное оплодотворение. В оплодотворении участвуют два спермия: один сливается с яйцеклеткой и образуется зигота, из которой развивается зародыш, а второй сливается с одной из клеток женского гаметофита. После слияния из такой клетки формируется эндосперм — питательная ткань. Таким образом, у покрытосеменных эндосперм образуется после оплодотворения, а у голосеменных — до оплодотворения.
Четвертой особенностью растений этого семейства является сложность их внутреннего строения. В древесине этих растений, кроме трахеид, имеются более совершенные проводящие элементы — сосуды. Прочность стеблю придает специализированная механическая ткань (волокна) , которая расположена в коре и древесине. Отток сахаров, крахмала от листьев во все органы происходит не по ситовидным клеткам, а по ситовидным трубкам.
Эти особенности характерны для всех видов отдела, независимо от продолжительности жизни, жизненной формы, условий обитания, и отличают их от растений других групп. У многих покрытосеменных формируются видоизмененные органы, благодаря которым растения переносят неблагоприятные условия.
Только у покрытосеменных появилась группа растений, у которых весь цикл развития происходит в течение одного вегетационного сезона, — однолетние растения. Это является одним из приспособлений к суровым условиям обитания.
Для покрытосеменных характерно вегетативное размножение (с помощью вегетативных органов, в том числе — и видоизмененных) , которое способствует расселению растений и быстрому освоению новых территорий.
Приведенные особенности покрытосеменных растений говорят о том, что они в своей эволюции ушли далеко вперед по сравнению с другими растениями. Все их эволюционные изменения направлены на обеспечение сохранения и распространения видов в изменяющихся условиях среды. Это обусловило появление огромного разнообразия среди покрытосеменных. Среди них есть листопадные и вечнозеленые растения, древесные, кустарниковые и травянистые, с прямостоячими, вьющимися и ползучими стеблями, с мочковатыми и стержневыми корневыми системами. Размеры их колеблются от нескольких миллиметров, как у ряски, покрывающей поверхность прудов, до нескольких десятков метров, как у эвкалиптов.
Источник
1. Классы покрытосеменных растений
Отдел Покрытосеменные, или Цветковые, растения — самый многочисленный в царстве Растения (около \(250\) тыс. видов) — подразделяется на два класса: Однодольные и Двудольные .
- число семядолей в зародыше семени;
- жилкование листьев;
- тип корневой системы растений, выросших из семян;
- особенности строения цветков;
- расположение проводящих пучков в стеблях.
- зародыш семени с двумя семядолями;
- листья с сетчатым жилкованием;
- стержневую корневую систему с хорошо выраженным главным корнем;
- проводящие пучки с камбием, расположенные в стебле по кругу;
- четырёх- или пятичленный цветок.
В стеблях представителей этого класса проводящие пучки имеют камбий, располагаются одним массивом в центре или имеют вид кольца. Важный отличительный признак двудольных растений — хорошее развитие коры и сердцевины. У растений этого класса цветок чаще всего четырёх- или пятичленный.
- зародыш семени с одной семядолей;
- простые листья, у которых параллельное или дуговое жилкование;
- мочковатая корневая система, главный корень рано отмирает;
- проводящие пучки без камбия, разбросаны по всему стеблю;
- цветок трёхчленный.
У однодольных проводящие пучки без камбия и расположены в стебле беспорядочно. Нет ясно дифференцированной коры и сердцевины.
Но для определения класса, к которому относится то или иное растение, одного признака бывает недостаточно. Так, у подорожника есть признаки однодольных растений: у него мочковатая корневая система, листья простые с дуговым жилкованием, но зародыш семени имеет две семядоли. А вороний глаз, наоборот, внешне похож на двудольное растение, так как у него листья с сетчатым жилкованием, но зародыш с одной семядолей. Поэтому вороний глаз относят к однодольным.
Эти примеры показывают, что невозможно точно определить по одному признаку, к какому классу принадлежит цветковое растение; нужно рассматривать все перечисленные выше признаки.
Для выделения покрытосеменных растений в семейства также используются определённые признаки. Самые важные из них — особенности строения цветка и плода . На сегодняшний день в отделе Цветковые известно более \(390\) семейств.
Источник