52. Многообразие и систематика органического мира Читать 0 мин.
Цветковые – самая распространенная группа растений на Земле. Этот отдел включает в себя 500 семейств, в которые входят около 250 тысяч видов. Наибольшее количество покрытосеменных растений обитает во влажных тропиках, однако их можно встретить практически во всех климатических зонах.
Эти растения впервые возникли в начале мелового периода мезозойской эры. Их предками, вероятнее всего, были голосеменные. Благодаря хорошо развитой способности к эволюционным изменениям – развитию приспособленности к разнообразным средам обитания – уже к концу периода Покрытосеменные заняли господствующее положение в растительном мире, которое остается за ними и до настоящего времени.
Необходимо понимать, какие именно признаки и свойства Цветковых растений позволяют им так широко распространиться по Земному шару.
1. Цветок – видоизмененный спороносный побег – отлично приспособлен для семенного размножения. В нем из споры развивается гаметофит, дающий начало гаметам. Появление цветка стало решающим факторов в эволюции растений.
2. В отличие от голосеменных, цветковые растения могут опыляться не только ветром, но и насекомыми. Эволюция цветков шла параллельно с эволюцией насекомых, что позволило им адаптироваться друг под друга. Яркая окраска, душистый аромат, съедобные пыльца и нектар – все это привлекает насекомых-опылителей, которые на своем теле переносят пыльцу от цветка к цветку. Такой способ опыления требует меньшего количества пыльцы и более эффективен. Вид опыления влияет не только на форму и размер цветка, но и на особенности жизнедеятельности. Сравните ветро- и насекомоопыляемые растения:
3. Еще одно отличие от голосеменных – закрытое положение семязачатков. Они располагаются не голо на семенных чешуях, а прикрыты (то есть защищены) завязью пестика.
4. Проводящая ткань у покрытосеменных достигла максимального развития: появились настоящие сосуды, которые обеспечивают быстрый и эффективный восходящий и нисходящий транспорт веществ в растении.
5. Гаметофит покрытосеменных еще больше редуцирован: они утратили и антеридии, а архегонии. Таким образом, гаметофит представляет собой всего несколько клеток: мужской – пыльцевое зерно, женский – зародышевый мешок. Развитие таких гаметофитов идет значительно быстрее, и является прогрессивной чертой покрытосеменных.
6. Двойное оплодотворение ведет к формированию не только зиготы, но и богатого ценными питательными веществами эндосперма. Более подробно о механизмах этого способа размножения мы поговорим на курсе.
7. Спорофит у покрытосеменных представлен самыми разнообразными формами: лианами, деревьями, кустарниками, одно- и многолетними травами. Это позволяет им заселять обширные территории с различными условиями окружающей среды. Цветковые растения – единственная группа, способная создавать фитоценозы – ярусные сообщества. Ярусность позволяет растениям с различными потребностями сосуществовать на одной территории. Светолюбивые растения обычно занимают более высокое положение, теневыносливые растут в нижних ярусах.
Голосеменные, мхи, папоротники также являются компонентами ярусного сообщества. Однако они обычно занимают только одно положения: мхи и папоротники – нижний ярус, голосеменные – верхний/средний. Поскольку покрытосеменные представлены разнообразными формами, они могут занимать сразу все ярусы: травы, кустарники, деревья.
Генеративные органы растений
Цветок – орган семенного размножения покрытосеменных растений. Укороченный, ограниченный в росте видоизмененный побег.
Функции цветка: образование спор (см. раздел теории про чередование гаметофита и спорофита у растений), гаметофитов и гамет, опыление, оплодотворение, образование семян и плодов.
Цветки бывают обоеполыми (яблоня) и однополыми – тычиночными и пестичными (огурец, кукуруза).
Растения, несущие раздельнополые цветки на одной особи, называются однодомными (огурец, кукуруза). Если тычиночные и пестичные цветки находятся на разных особях (тополь, облепиха), то такие растения называются двудомными.
Соцветие – специализированный цветоносный побег, который несет цветки и видоизмененные прицветные листья. Названия и внешний вид соцветий необходимо знать. Нельзя не отметить приятный бонус, который предоставляет школьникам ФИПИ: практически всегда рядом со схемой соцветия изображен привычный нам вид цветка или плода данного растения, чем безусловно необходимо пользоваться при решении заданий. Приведем примеры рисунков, которые вам могут встретиться на экзамене:
Рис. 1: 1 — щиток (груша); 2 — корзинка (подсолнечник); 3 — сложный зонтик (укроп); 4 — сложный колос (пшеница), 5 — зонтик (лук); 6 — початок (белокрыльник); 7 — головка (клевер); 8 — простой колос (подорожник).
Для лучшего запоминания приводим также цветной рисунок:
Как известно, в результате двойного оплодотворения у покрытосеменных из семязачатка образуется семя. Плод – вместилище семян цветкового растения. Виды плодов тоже необходимо знать для экзамена.
В зависимости от строения цветка и плода растения делятся на семейства.
Цикл развития цветкового растения
Источник
помогите олимпиада по биологии
почему покрытосеменные растения являются самой распространенной группой современного растительного мира.
Потому, что семена защищены — могут переживать самые жуткие условия. Плод — способствует распостранению семян (ну и сохранению естественно),
В семени — зародыш — маленькое растение — очень быстро прорастает и начинает питаться (фотосинтезом) и минерально (вода и мин.в-ва)самостоятельно — значит быстро окрепнут.
Далее — запас питательных веществ — для начала развития зародыша — в семени.
Сам цветок — идеален для проведения перекрестного опыления.
примерно так.
Покрытосеменные (Цветковые) растения
Покрытосеменные — наиболее совершенная и самая многочисленная группа современного растительного мира.
Цветковые растения произошли от труппы вымерших водорослей, которая дала качало и семенным папоротникам. Таким образом, голосеменные и покрытосеменные растения — параллельные ветви эволюции, имеющие общего предка, но затем эволюционировавшие независимо друг от друга. Остатки первых цветковых растений обнаруживаются в раннемеловых отложениях.
Начиная с конца мелового периода мезозойской эры, на Земле начинают господствовать покрытосеменные растения, которые приобрели целый ряд преимуществ по сравнению с другими высшими растениями, в том числе голосеменными. На этот же период приходится наибольшее распространение насекомых, птиц и млекопитающих, которые связаны между собой цепями питания, приспособлениями к размножению и обитанием в одинаковых условиях среды. Жизненные формы покрытосеменных представлены деревьями, кустарниками или травами, что обусловливает их наибольшую экологическую пластичность и распространение на суше во всех природных зонах и в водных бассейнах. Их основные вегетативные органы — корень, стебель и лист, имеющие многочисленные видоизменения, самые специализированные по строению и функциям.
Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, но семена их защищены околоплодником, что способствует их лучшему сохранению и распространению. А появление цветка — органа семенного размножения, который (в целом) дает новое поколение (репродукцию) , ставит этот отдел растений в положение самых высокоорганизованных представителей растительного царства.
Морфологическое разнообразие цветковых очень велико. Строение вегетативных и генеративных органов у них достигает наибольшей сложности, ткани характеризуются высокой степенью специализации.
Цветковые — единственная группа растений, способная к образованию сложных многоярусных сообществ.
Отдел покрытосеменных делится два два класса — двудольные и однодольные.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ (Т. Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М., 1991)
1. Наличие цветка.
2. Наличие завязи и плода, сохраняющих семязачатки и семена.
3. Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.
4. Женский заросток — восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.
5. Мужской заросток — пыльцевое зерно (пыльца) ,
состоящее из двух клеток — вегетативной и генеративной.
6. Двойное оплодотворение: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой — вторичное (центральное)
ядро зародышевого мешка.
7. Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод, из семязачатка (семяпочки) — семя, из зиготы — зародыш семени (диплоидный) , из оплодотворенного вторичного ядра — вторичный эндосперм.
8. Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом. Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества (белки, углеводы, жиры) .
9. При прорастании как только внутрь семени поступает вода, начинается его набухание, запасные вещества переходят в растворимые формы, доступные для всасывания зародышем. Часть запасных веществ эндосперма расщепляется дыхательными ферментами. что освобождает энергию (в виде АТФ) , необходимую
для роста зародыша.
10. Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.
11. Из зародыша семени вырастает спорофит (бес
полое диплоидное поколение) , который может быть представлен различной жизненной формой — травой (однолетней или многолетней) , кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы — корень, стебель, листья и их видоизменения, а также цветки, семена, плоды.
Класс однодольные. Название класса “однодольные” обусловлено тем, что в зародыше семени находится одна семяд
Семена у растений возникли в результате длительного процесса эволюции как орган, наиболее надежно обеспечивающий их размножение и распространение.
Основная часть семени — зародыш будущего растения. Он состоит из зачаточного стебелька, от которого отходят зачатки листьев и корешки. На верхушке стебелька находится почечка. Первые листья зародыша, обычно резко отличающиеся от последующих своим строением и функцией, называются семядолями. Растения, у которых в семени имеется пара семядолей, относятся к классу Двудольных (горох, подсолнечник, лен, конопля, капуста и др.). Если же в семени имеется только одна семядоля, то это однодольное растение (ирис, лилия, рожь, пшеница и др.).
В семени содержится необходимый для прорастания зародыша запас питательных веществ, который находится либо в самом зародыше, либо в специальной запасающей ткани семени. Снаружи семя защищено кожурой. У таких растений, как фасоль, горох, тыква, семя состоит из кожуры и зародыша. Кожура защищает его от высыхания и повреждения. Под кожурой располагается зародыш. Большая часть зародыша приходится на семядоли, в которых содержатся запасные питательные вещества (белки, жиры, углеводы). Семядоли — это видоизмененные листья. Между ними располагается зародышевый корешок, стебелек и почечка.
В семенах других растений питательные вещества откладываются в специализированной запасающей ткани — эндосперме. Примером семян с эндоспермом могут служить семена хлебных злаков. Под кожурой их семени легко различается эндосперм и зародыш. В зародыше при помощи лупы можно рассмотреть единственную семядолю — щиток, зародышевый корешок, стебелек и почечку. При прорастании зерновки питательные вещества эндосперма всасываются клетками щитка и используются зародышем. В эндосперме содержится крахмал и растительный белок — клейковина. В состав семян входят также минеральные вещества и вода. Воды в сухих семенах содержится 6-14%, минеральных веществ — 2-4%.
В состав семян обязательно входят также различные ферменты. С их помощью осуществляется преобразование запасных веществ семени в усвояемую для формирующегося зародыша форму.
Источник