Классификация цветковых растений
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. Их основные вегетативные органы — корень, стебель и лист, имеющие многочисленные видоизменения, самые совершенные 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 семенного цветка — органа семенного размножения, ставит этот отдел в положение самых высокоорганизованных представителей растительного царства.
У покрытосеменных, так же как и у предшествующих отделов растений, происходит чередование двух поколений. Как и у большинства высших растений, наиболее развитым, доминирующим у них является бесполое поколение — спорофит, половое же поколение редуцировано еще сильнее, чем у голосеменных.
Покрытосеменные в основном сухопутные растения, водные покрытосеменные — явление вторичное. Как правило, покрытосеменные являются автотрофными организмами. Среди них имеется очень небольшое количество паразитирующих (повилика, заразиха и др.) и насекомоядных (росянка, мухоловка и др.) видов, которые способны питаться готовыми органическими веществами.
Покрытосеменные имеют чрезвычайно широкое географическое распространение, но наибольшее видовое разнообразие их сосредоточено в тропиках. О происхождении покрытосеменных многое еще не ясно. Ч. Дарвин еще в 1879 г. называл их появление «ужасной тайной». Большинство ботаников считают, что они произошли от вымерших примитивных форм голосеменных. Быстрому распространению покрытосеменных способствовала лучшая защита семяпочек, заключенных внутри завязи, появление насекомых-опылителей и птиц, которые явились разносчиками плодов, семян и пыльцы. По мнению русского ученого М.И. Голенкина (1927), покрытосеменные растения оказались более приспособленными к изменившимся на Земле условиям — уменьшению влажности, увеличению освещения, а, следовательно, и увеличению сухости воздуха. Покрытосеменные, обладая высокой приспособляемостью к условиям среды, смогли полнее использовать лучистую энергию солнца и оказались победителями среди растительного мира.
Существует два класса цветковых растений: двудольные и однодольные. Как показывает название этих классов, они, прежде всего, отличаются по количеству семядолей в зародыше их семян. Однако деление покрытосеменных на 2 класса основывается и на совокупности многих других признаков и биологических свойств, главные из которых перечислены ниже.
Основные признаки растений классов двудольных и однодольных
1. Зародыш семени имеет две семядоли.
Зародыш семени имеет одну семядолю.
2. Стебель всегда имеет камбий, поэтому способен утолщаться.
Стебель не имеет камбия и не способен утолщаться.
3. Проводящие пучки открытые.
Проводящие пучки закрытые.
4. Листья простые и сложные, по форме разнообразные.
Листья простые, в большинстве случаев линейные или ланцетовидные.
5. Жилкование листьев сетчатое или перистое.
Жилкование листьев параллельное или дугообразное.
6. Число частей цветка кратно четырем, пяти.
7. Околоцветник чаще двойной.
Околоцветник чаще простой.
8. Корневая система стержневая.
Корневая система мочковатая.
9. Главный зародышевый корень хорошо развит.
Зародышевые корни рано прекращают рост и заменяются придаточными корнями.
Следует, однако, иметь в виду, что отличительные особенности классов двудольных и однодольных не являются абсолютными. Среди двудольных имеются растения, которым свойственны некоторые признаки однодольных, а среди однодольных встречаются растения с некоторыми признаками двудольных.
Отдел покрытосеменные очень многочисленный, в его состав входит примерно 250 тыс. видов. Видов однодольных растений в четыре раза меньше, чем двудольных. Двудольных более 180 тыс. видов.
Семейства цветковых растений
Семейства цветковых растений выделяют на основании совокупности признаков, главным образом, строения цветка и плода. Насколько разнообразны цветковые растения, показывает уже количество их семейств: их не менее 250. Самые крупные семейства обычно состоят из видов, приспособленных к опылению при помощи насекомых. Таково, например, семейство сложноцветных из класса двудольных, насчитывающих около 25 тыс. видов. Почти столько же видов в семействе орхидей из класса однодольных.
Мы будем изучать, конечно, не все семейства, а только те, которые имеют большое хозяйственное значение и широко распространены на территории страны и в нашем регионе.
Семейство крестоцветные (капустные)
Семейство крестоцветные включает 3200 видов растений. Семейство космополит (охватывает весь Земной шар), но предпочитает умеренные и холодные области Северного полушария. Преимущественно травы — однолетние, двулетние, многолетние.
К крестоцветным относятся, например, капуста, хрен, редька, брюква, редиска, горчица, сурепка, пастушья сумка, икотник, левкой, сердечник, свербига.
Всем растениям этого семейства свойственны общие признаки. Цветки правильные, обоеполые. Околоцветник двойной. Венчик из четырех свободных лепестков белого, желтого, фиолетового цветов. Чашечка из четырех чашелистиков.
Л епестки и чашелистики расположены крест-накрест, отсюда и русское название семейства. Тычинок 6, из них две наружные короче четырех внутренних. Пестик 1, завязь верхняя, двугнездовая.
Формула цветка Ч4Л4Т2+4П1. Цветки собраны в соцветие кисть. Насекомоопыляемые, редко, самоопыляемые растения. Плод — стручок или стручочек, редко — орешек. Семена прикреплены к перегородке в плоде. Семена без эндосперма, содержат много масла. Листья простые, очередные, цельные, раздельные или рассеченные, без прилистников, часто образуют прикорневую розетку. Корневая система стержневая, у многих растений образуются корнеплоды.
Плод (стручок) и цветок крестоцветных:
1 – общий вид; 2 – внутреннее строение.
Источник
14. Систематика цветковых растений Общая характеристика цветковых
Цветковые образуют основную массу растительного вещества биосферы. Общее число описанных видов цветковых превышает 250 тыс. Они объединены в 2 класса, 12 подклассов и 540 семейств. Цветковые характеризуются большим морфологическим разнообразием, представлены различными жизненными формами и широтой спектра условий среды, в которых они могут обитать. Цветковые растут в самых экстремальных условиях: в высокогорьях, в пустынях, на засоленных почвах. Они способны к быстрому заселению незанятых местообитаний. Размеры цветковых от гигантских (более100 м ) до крохотных (меньше 1 см ).
Важнейшие черты организации цветковых растений
(обеспечили ведущее положение в биосфере)
· цветок (обеспечивает бесполое и половое размножение и образование семян);
· сильная редукция гаметофитов (развиваются в цветке; мужской – пыльцевое зерно, женский — зародышевый мешок);
· система переноса мужских гаметофитов к женским (перенос пыльцы на рыльце пестика не только с помощью ветра — анемофилия, но и насекомыми — энтомофилия);
· образование завязи (защита женского гаметофита) и впоследствии —плода (защита и распространение семян).
· совершенство семян (наличие эндосперма, способность к длительному покою, приспособления для распространения);
· развитая проводящая система и средства экономии воды (сосуды и ситовидные трубки с клетками-спутницами; кутикула, устьица, опушение);
· развитая корневая система (разветвление и проникновение на большую глубину, симбиоз с грибами и бактериями);
· развитый листовой аппарат (большая поверхность, многоярусное расположение, совершенная внутренняя структура);
· разнообразие жизненных форм (деревья, кустарники, травы многолетние и однолетние);
Главнейшие таксономические группы цветковых
Отдел цветковые, или покрытосеменные
(Magnoliophyta, или Angiospermae)
Класс 1. Магнолиопсиды (Magnoliopsida), или Двудольные (Dicotyledones)
Класс 2. Лилиопсиды (Liliopsida), или Однодольные (Monocotyledones)
Подкласс 1. Магнолииды – Magnoliidae
Подкласс 1. Алисматиды – Alismatidae
Подкласс 2. Ранункулиды – Ranunculidae
Подкласс 2. Триуридиды – Triurididae
Подкласс 3. Кариофиллиды – Caryophyllidae
Подкласс 3. Лилииды – Liliidae
Подкласс 4. Гамамелидиды – Hamamelididae
Подкласс 4. Арециды — Arecidae
Подкласс 5. Дилленииды – Dilleniidae
Подкласс 6. Розиды – Rosidae
Подкласс 7. Ламииды – Lamiidae
Подкласс 8. Астериды – Asteridae
Сравнительная характеристика однодольных и двудольных
О д н о д о л ь н ы е
Количество семядолей в зародыше
чаще всего 5- или 4-членные, редко 3-членные
чаще всего 3-членные, очень редко 4-членные
Анатомическое строение осевых органов
камбий есть; строение вторичное (пучковое или непучковое), пучки располагаются строго в один круг
камбия нет; строение первичное (пучковое), пучки более чем в один круг
стержневая или кистекорневая
от деревьев до однолетних трав
многолетние и однолетние травы, редко древовидные
Класс Magnoliopsida (магнолиопсиды) – Двудольные (Dicotyledones)
Подкласс 1. Магнолииды – Magnoliidae
Порядок 1. Магнолиевые – Magnoliales
С е м е й с т в о Магнолиевые – Magnoliaceae
Распространение — субтропики и тропики, центр разнообразия – Юго-Восточная Азия.
В России один из видов — магнолия обратнояйцевидная (Magnolia obovata) встречается на остраве Кунашир (Курильские острова).
Жизненные формы — деревья и кустарники, вечнозеленые и листопадные.
Листья – простые, очередные, с крупными рано опадающими прилистниками.
Цветки – одиночные, терминальные или пазушные, обоеполые, околоцветник простой, венчиковидный, редко подразделенный на чашечку и венчик, 3-6 членный, его сегменты располагаются циклически в 1 или 2 кругах; тычинки и плодолистики (карпеллы) многочисленные, располагаются на выпуклом (коническом) цветоложе спирально.
Магнолия крупноцветковая (Magnolia grandiflora) (рис. 14. 1)
Рис. 14. 1. Магнолия крупноцветковая (фото).
Опыление — перекрестное жуками (проникают в нераскрытые бутоны) и самоопыление.
Плоды — шишковидные, апокарпные многолистовки; семена распространяются обычно птицами (орешковидные плодики – ветром) (рис. 14. 2).
Рис. 14. 2. Магнолия (цветок, плод, плодик).
Важнейшие роды – магнолия (Magnolia), тюльпанное дерево (Liriodendron).
Хозяйственное значение:
Лекарственные — магнолия крупноцветковая (Magnolia grandiflora), препараты из ее листьев используются при лечении гипертонии.
Декоративные — магнолия крупноцветковая (M. grandiflora), выращивается в садах и парках Черноморского побережья.
Источник
Цветковые растения
В другой группе семенных растений, Голосеменные (Pinophyta, или Gymnospermae), семязачаток не скрыт от опыления, а семена не заключены в истинный плод, но иногда семя могут покрывать мясистые структуры, например, у представителей рода Тис.
Размножение [ ]
Происхождение [ ]
Одно из важнейших направлений ряска, покрывающая поверхность пруда, представляет собой крошечный зелёный побег с простым корешком, вертикально погруженным в воду, и с очень нечёткими листиками и частями стебля. Могучее лесное дерево столетия развивало свою сложную систему стволов и ветвей, покрытых бесчисленными веточками и листвой, а под землёй соответствующую площадь занимает мощная, хорошо развитая корневая система. Между этими двумя крайностями — бесконечные градации: водные и земные травы, ползучие, прямостоящие или карабкающиеся, кусты и деревья, гораздо большее разнообразие, чем в другом отделе семенных растений — Gymnospermae.
Известны многочисленные водные покрытосеменные растения, они в изобилии встречаются в долинах рек и чистых озёрах, в меньшем количестве — в солёных озёрах и морях. Однако такие водные покрытосеменные не являются примитивными формами, а возникли путём приспособления наземного предка к водной среде.
Цветковые растения обычно рассматриваются как отдел. Так как эта систематическая категория более высокого ранга, чем семейство, есть определённая свобода в выборе названия. Статья 16 Magnolia . Но традиционно укоренились такие имена, как Angiospermae и Anthophyta (цветковые растения).
Источник