Основные признаки и особенности размножения покрытосеменных растений
Основные признаки и особенности размножения покрытосеменных растений
Признаки покрытосеменных растений
Покрытосеменные или Цветковые растения представляют собой отдел высших растений, образовавшихся во 2-й половине мезозоя и быстро ставших господствующим классом в растительном покрове планеты.
Назовем основные признаки цветковых растений: это, собственно, наличие цветка и наличие плода.
Плод появляется из завязи цветка, в его середине находится одно или множество семян. Все семена имеют защиту в виде околоплодника, образованного из стенок завязи. Такая защита и дала название — Покрытосеменные.
К другим признакам отдела покрытосеменных относят:
- Наличие двойного оплодотворения. В результате этого процесса формируется зародыш, а также развивается специальная питательная ткань — триплоидный эндосперм;
- Редукция мужского и женского гаметофитов и их ускоренное развитие;
- Разнообразие анатомического строения;
- Наличие в древесине настоящих сосудов — трахей;
- Высокая способность к вегетативному размножению за счет наличия разнообразных видоизменений вегетативных органов.
Специфика размножения покрытосеменных
Восьмиядерный (восьмиклеточный) зародышевый мешок, в котором осуществляется двойное оплодотворение — отличительная особенность покрытосеменных. Ни у какого другого отдела растительного мира такой процесс не встречается. Результатом двойного оплодотворения является развитие зародыша из одной зиготы, триплоидного (вторичного) эндосперма — из другой.
Основной признак, свойственный голосеменным растениям — у голосеменных эндосперм или женский заросток считается первичным. Гаметофит или половое поколение покрытосеменных является еще более редуцированным, в сравнении с голосеменными.
Мужской заросток как правило включает 3 клетки. Поскольку 2 из них являются гаметами, то заросток является максимально упрощенным. У женского заростка имеется 8-клеточный зародышевый мешок.
У большинства покрытосеменных у цветов имеется околоцветник. Он может быть простым или двойным, ярко окрашенным, иметь тычинки и пестик или лепестки. Почти все покрытосеменные опыляются при помощи насекомых (энтомофилия). Также опыление происходит при участии ветра (анемофилия), воды (гидрофилия).
Редко, в частности, в тропических зонах, покрытосеменные опыляются птицами (орнитофилия).
Как видно, основной признак цветковых растений — наличие двойного оплодотворения.
Цветковым растениям не нужна вода для полового размножения. Спермии — неподвижные мужские половые клетки, которые располагаются в тычинках цветка — доставляются к женской яйцеклетке в пестике. В каждой частичке попадающей на рыльце пестика пыльцы есть два спермия.
Один спермий отвечает за оплодотворение яйцеклетки (происходит непосредственно оплодотворение), а другой — за оплодотворение центральной клетки (ее вторичного ядра) зародышевого мешка.
Оплодотворенная яйцеклетка образует зародыш, а центральная клетка — эндосперм с запасом питательных веществ для зародыша.
Покрытосеменные — самая высокоорганизованная и многочисленная группа среди высших растений. В нее входит примерно 250 тысяч видов, объединенных в 10 тысяч родов и 300 семейств. Покрытосеменные широко распространены на планете и имеют большую практическую пользу для природы и человека.
Все это позволяет говорить не только о теоретическом значении их систематики, изучения эволюции и развития, но и практическом.
Покрытосеменные крайне важны с точки зрения хозяйственной деятельности как пищевые, кормовые, лекарственные, технические, медоносные и декоративные растения.
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