52. Отдел Покрытосеменные. Общая характеристика, цикл воспроизведения, классификация, значение.
Отдел включает 165 порядков, 540 семейств, 13000 родов, 250 видов, объединяемых в 2 класса и 14 подклассов.
Важнейшая особенность- семязачатки(семяпочки) заключены в полость завязи, образованной открытым плодолистиков, края которого срастаются между собой. Наличие рыльца, специализированного участка плодолистика, улавливающего пыльцу,- главная отличительная черта отдела.
Важнейшие черты организации цветковых:
Совершенство системы обеспечения водой.
За исключением некоторых родов из Magnoliales и близких к нему порядков (Orimys, Degeneria, Schisandra, Trochodendron и др.), все цветковые имеют развитую проводящую систему с настоящими сосудами. Что позволяет обеспечивать растения влагой даже в условиях ее недостатка в почве. Проводящая система дополняется эффективными покровными тканями (эпидермой и перидермой) и устьичным аппаратом. Основными проводящими элементами ксилемы взамен трахеид у цветковых становятся сосуды, а во флоэме ситовидные клетки заменяются члениками ситовидных трубок с клетками- спутницами, регулирующими их функции.
Высокая эффективность фотосинтеза.
Развитый листовой аппарат имеет большую поверхность, при достаточном увлажнении располагается многоярусно, образуя 4-5 слоев.
Совершенна внутренняя структура листа. Мезофилл, дифференцированный на столбчатую хлоренхиму и губчатую рыхлую хлоренхиму, пронизан густой сетью проводящих пучков. В зависимости от обеспеченности влагой различаются типы фотосинтеза: С3 у растений, хорошо обеспеченных влагой и С4 у растений сухих местообитаний.
Корневая система разветвленная и может проникать на большую глубину (до 10 м и более). Все цветковые – симбиотрофы и связаны с микоризными грибами, бактериями ризосферы, реже с клубеньковыми азотфиксирующими бактериями (представители семейства Fabaceae).
Совершенство вегетативных органов спорофита сочетается с новым специализированным органом – цветком, обеспечивающим бесполое и половое размножение и образование семян и плодов.
Наличие специализированного органа- ЦВЕТКА(обеспечивает половое и бесполое размножение и образование семян). Семязачатки заключены в более или менее замкнутую полость(завязь), образованную одним или несколькими плодолистиками. Гаметофиты сильно редуцированы(мужской- 2хклеточное пыльцевое зерно, женский- зародышевый мешок) усовершенствована система переноса мужских гаметофитов на женские( пестик- пыльцевое зерно попадает не на микропиле семязачатка, а на рыльце).
Существуют 2 линии специализации цветка:
А) энтомофильная (узкая- у орхидных, бобовых, широкая- у сложноцветных)
Б) анемофильная (увеличивается продукция пыльца, околоцветник невзрачный)
- Отдел цветковые или покрытосеменные- Magniliophyta, или Dicotyledones.
Класс двудольные или магнолиопсида-Magnoliopsida, или Dicotyledones Класс однодольные или лилиопсида- Liliopsida, или Monocotyledones Подкласс магнолииды-Magnoliidae Подкл ранункулиды-Ranunculidae Подкл кариофиллиды-Caryophyliidae Подкл гамамелидиды-Hamamelididae Подкл диллениилы- Dilleniidae Подкл розиды-Rosidae Подкл ламииды-Lamiidae Подкл астериды-Asteridae Подкл алисматиды-Alisma Подкл триуридиды-Triurididae Подкл лилииды-Liliidae Подкл арециды-Arecidae Подкл коммелиниды- Commelinidae Подкл ариды- Aridae - Значение покрытосеменных для человека исключительно велико. Все важнейшие культурные растения — представители этого отдела. Широкое распространение в культуре получили около 1000 видов, а всего используется человеком примерно 30 000 видов покрытосеменных, среди них пищевые, лекарственные, технические, кормовые, мелиоративные, озеленительные, декоративные растения. С развитием промышленности по переработке (особенно химической) растительного сырья вовлечение покрытосеменных в круг хозяйственных потребностей возрастает, что настойчиво выдвигает задачу глубокого изучения биологических особенностей покрытосеменных, без чего невозможно введение в культуру ценных видов, спрос на которые быстро растет и может превысить их природные запасы.
Источник
Покрытосеменные
Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.
Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) — важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли — в морях и океанах.
Цветок — генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.
В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище — завязи, сформированной из плодолистика (-ов).
Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества — эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.
У цветковых появляется плод — генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.
Ксилема — проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.
У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.
В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.
Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.
Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых 🙂
Классы покрытосеменных
Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.
- Двудольные — семейства: крестоцветные, сложноцветные, бобовые, розоцветные, пасленовые
- наличие цветка;
- наличие семязачатков в полости завязи пестика, образование из семяпочек семян, покрытых околоплодником;
- опыляться могут с помощью воды, ветра, птиц и насекомых;
- женский гаметофит представлен в виде восьмиядерного зародышевого мешка;
- мужской – в виде пыльцевого зерна, который состоит из двух видов клеток: вегетативной и генеративной;
- оплодотворение двойное: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, второй сливается с центральным ядром зародышевого мешка;
- образование триплоидного эндосперма внутри семени (у голосеменных растений эндосперм гаплоидный).
- В составе зародыша обычно имеется две семядоли
В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.
Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.
За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).
Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.
Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.
Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, редко четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.
Эндосперм семени
Эндосперм (от греч. endon — внутри + греч. sperma — семя) — запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).
Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у — березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.
Жизненный цикл
Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) — мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит — зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).
В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) — запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).
В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник — образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.
Значение покрытосеменных
Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте — почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.
© 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
Покрытосеменные растения
В растительном царстве самой многочисленной и совершенной группой является отдел Покрытосеменные растения. В этой статье мы познакомим вас с общей характеристикой и значением представителей данных растений, расскажем об их признаках в строении.
Происхождение
Известно, что покрытосеменные произошли от голосеменных растений. Первые отпечатки растений из этого отдела датируются приблизительно 140 млн. лет назад. Во второй половине мелового периода мезозоя покрытосеменные уже заняли господствующее положение на планете.
У покрытосеменных растений есть другое название – цветковые, которое они получили за счёт наличия главного органа размножения – цветка.
Основные признаки
Цветковые растения представлены разнообразными формами: деревья, кустарники, травы. Распространены они во всех природных зонах. В их строении выделяют корневую систему, стебель, листья и цветки, из последних образуются плоды с семенами.
Наличие околоплодника вокруг семян, который обеспечивает их сохранение и распространение, является особенностью покрытосеменных растений. Помимо этого основными признаками данного отдела являются:
После опыления и оплодотворения в цветке происходят следующие преобразования: завязь превращается в плод, семязачаток – в семя, зигота – в зародыш семени, центральное ядро – в эндосперм, который имеет триплоидный набор хромосом.
которые читают вместе с этой
Источник