21.Покрытосеменные растения. Общая характеристика.
Покрытосеменные составляют наиболее совершенную и самую многочисленную группу высших растений, включающую примерно 250 тыс. видов, распространенных по всему земному шару, особенно во влажных тропиках.
В Беларуси насчитывается 112 семейств, 500 родов и более 1750 видов (без учета многочисленных видов, форм и сортов интродуцированных растений, адвентивных видов и других цветковых растений).
Предполагается, что покрытосеменные возникли в начале мелового периода мезозойской эры (около 125 млн. лет назад). К концу мелового периода покрытосеменные занимают господствующее положение в растительном мире благодаря высокой экологической пластичности и многим преимуществам по сравнению с другими высшими растениями.
Важнейший признак покрытосеменных —наличие цветка — видоизмененного и ограниченного в росте спороносного побега, приспособленного для размножения. Появление цветка сыграло исключительно важную роль в их эволюции.
Семязачатки у цветковых растений (в отличие от голосеменных) заключены в полость завязи пестика и тем самым защищены.
По сравнению с голосеменными пыльца цветковых попадает сначала не в пыльцевход семязачатка, а на рыльце пестика, предназначенного именно для улавливания пыльцы; это важная отличительная черта этой группы.
Гаметофиты (женский — зародышевый мешок, мужской — пыльцевое зерно) крайне упрощены и развиваются значительно быстрее, чем у голосеменных, в связи с чем они утратили гаме-тангии — антеридии и архегонии. Кроме того, гаметофиты полностью зависят от спорофита и всегда находятся под его защитой, в то время как у моховидных и у некоторых папоротников гамето-фит не защищен и легко высыхает.
Для цветковых растений характерно двойное оплодотворение, в результате которого образуется зигота, дающая начало зародышу, и тришюидная клетка, из которой впоследствии формируется эндосперм. У голосеменных эндосперм образуется в семязачатке до оплодотворения независимо от того, формируется зародыш или нет, т. е. не имеет значения, возникает необходимость в наличии питательной ткани или нет. У покрытосеменных же одновременное развитие зародыша и эндосперма позволяет избежать ненужной траты пластических веществ и энергии в том случае, если зародыш не образуется.
Семена заключены в плод (отсюда и название «покрытосеменные») и надежно защищены от неблагоприятных условий внешней среды. Кроме того, благодаря уникальности плода их распространение обеспечивают птицы, млекопитающие, насекомые, а также ветер, вода и т. п.
Спорофит покрытосеменных устроен чрезвычайно разнообразно и представлен различными жизненными формами; деревья, кустарники, полукустарники, кустарнички, полукустарнички, лианы, одно- и многолетние травы.
Покрытосеменные имеют высокоорганизованную проводящую систему: в состав ксилемы входят более совершенные проводящие элементы — настоящие сосуды, в то время как у голосеменных они представлены трахеидами. Помимо этого, в отличие от всех остальных высших растений, покрытосеменные имеют ситовидные трубки флоэмы с клетками-спутницами. Их появление повысило эффективность перемещения продуктов фотосинтеза от листьев к стеблю и корню, а по сосудам, которые значительно шире трахеид, осуществляется более быстрое передвижение воды и растворенных минеральных солей от корня к стеблю и листьям.
Первые семенные растения — голосеменные — опылялись пассивно. Их пыльца разносилась ветром и лишь случайно оказывалась около семязачатков. Эволюционный успех цветковых растений в значительной степени был обусловлен параллельным развитием их и различных животных. Они оказывали друг на друга селективное воздействие и во многом определили эволюцию свою и партнеров. Яркая окраска цветков, душистый аромат, съедобная пыльца и нектар — свойства, присущие растениям, явились одновременно средствами для привлечения животных-опылителей. Адаптация цветка, как правило, была направлена на максимальное увеличение шансов для переноса пыльцы насекомыми. Этот процесс более надежен, чем опыление ветром. В частности, растениям, опыляемым насекомыми, не нужны такие большие количества пыльцы, как при опылении ветром.
Одним из факторов широкого распространения покрытосеменных и увеличения их разнообразия являетсябиохимическая коэволюция. В некоторых группах покрытосеменных выработалась способность образовывать вторичные метаболиты (алкалоиды, хиноны, эфирные масла, флавоноиды, кристаллы оксалата кальция и др.) — ядовитые вещества, защищающие их от растительноядных животных.
В результате возникновения разнообразных жизненных форм (деревьев, кустарников, трав и др.) покрытосеменные — единственная группа растений, образующая сложные многоярусные сообщества, или фитоценозы. Это способствовало более полному и интенсивному использованию ресурсов среды, успешному завоеванию новых территорий и освоению новых местообитаний.
Источник
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 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:
- 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).
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