Характерные признаки покрытосеменных
Покрытосеменные, или Цветковые — отдел высших растений, которые образовались во второй половине мезозоя и быстро заняли господствующее положение в растительном покрове Земли.
Признаки покрытосеменных растений
Наиболее характерными признаками покрытосеменных растений является наличие у них цветка и плода.
Из завязи цветка развивается плод, в средине которого находится одно или много семян. Поскольку семена защищены околоплодником, который образуется из стенок завязи, возникло название отдела — Покрытосеменные.
Среди других признаков, присущих цветковым растениям, следует выделить такие:
- двойное оплодотворение, в результате которого образуется зародыш и развивается специальная питательная ткань — триплоидный эндосперм;
- ещё большую, чем у голосеменных, редукцию мужского и женского гаметофитов и их ускоренное развитие;
- разнообразное анатомическое строение;
- наличие в древесине настоящих сосудов (трахей);
- высокую способность к вегетативному размножению благодаря наличию разнообразных видоизменений вегетативных органов.
Размножение покрытосеменных
Характерная особенность покрытосеменных — наличие восьмиядерного (восьмиклеточного) зародышевого мешка, в котором происходит двойное оплодотворение — процесс, который в точности не повторяется ни у одного из других отделов растительного мира. Вследствие двойного оплодотворения из одной зиготы развивается зародыш, а из другой — триплоидный (вторичный) эндосперм. У голосеменных эндосперм (женский заросток) является первичным. Половое поколение (гаметофит) покрытосеменных ещё больще редуцировалось в сравнении с голосеменными.
Мужской заросток состоит обычно только из $3$ клеток, из которых $2$ являются гаметами, а, значит, упрощён до минимума. Женский заросток представлен $8$-клеточным зародышевым мешком.
Цветы у большинства покрытосеменных имеют околоцветник, простой или двойной, часто ярко окрашенный, тычинки и пестик или пестики. Опыляется большинство покрытосеменных насекомыми (энтомофилия), а так же ветром (анемофилия) или водой (гидрофилия), реже (в тропиках) птицами (орнитофилия).
Двойное оплодотворение — основная особенность покрытосеменных.
Для полового размножения цветковые растения не нуждаются в воде, а неподвижные мужские половые клетки — спермии, находящиеся в тычинках цветка, доставляются к женской яйцеклетке, расположенной в пестике. Каждая частичка пыльцы, которая попадает на рыльце пестика, содержит два спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку (собственно оплодотворение), а другой — центральную клетку (её вторичное ядро) зародышевого мешка. Из оплодотворённой яйцеклетки образуется зародыш, а из центральной клетки — эндосперм с запасом питательных веществ для зародыша.
Покрытосеменные являются наиболее высокоорганизованной и наиболее численной группой среди высших растений и насчитывают около $250$ тысяч видов, которые объединяются приблизительно в $10 \ 000$ родов и $300$ семейств. Они наиболее распространены на земном шаре и являются самыми важными на практический (экономический) взгляд. Потому систематика покрытосеменных, вопрос их эволюции и развития имеют не только большое теоретическое, но и очень важное практическое значение.
Цветковые растения имеют важное хозяйственное значение как пищевые, кормовые, технические, лекарственные, медоносные и декоративные растения.
Источник
Отличительные признаки покрытосеменных
Листья цветковых растений осуществляют основные вегетативные функции: фотосинтез, дыхание и транспирацию. Для активного транспорта веществ покрытосеменные имеют развитую проводящую систему: проводящие пучки образованы трахеидами и сосудами. Ситовидные трубки флоэмы снабжены клетками-спутницами.
Гаметангии (антеридии и архегонии) отсутствуют. Гаметофиты сильно редуцированы. Женский гаметофит — зародышевый мешок, мужской гаметофит — пыльцевое зерно.
Имеется специализированный орган полового размножения — цветок. Цветок участвует в привлечении насекомых при опылении.
Оплодотворение двойное: в результате образуется диплоидный зародыш и триплоидный эндосперм — питательная ткань для зародыша.
Семена развиваются под защитой плода, образующегося из разросшейся завязи пестика. Плоды участвуют в распространении семян.
Цветковые — единственная современная группа растений, способная к образованию сложных многоярусных сообществ.
Жизненный цикл покрытосеменных растений
В жизненном цикле цветковых растений наблюдается смена поколений. Гаметы образуются в результате митоза, а споры — в результате мейоза. И гаметы и споры образуются в цветке, поэтому цветок является органом и бесполого, и полового размножения.
Пыльцевое зерно является спорой (микроспорой), а не мужской гаметой, так как в нем самом развиваются мужские гаметы. В пыльцевых зернах мужские гаметы переносятся на рыльце пестика ветром или насекомыми, что позволяет цветковым обойтись без плавающих сперматозоидов.
Морфофизиологические адаптации покрытосеменных растений
В настоящее время отдел Покрытосеменных растений насчитывает более 300 000 видов. К Покрытосеменным относятся большинство современных видов растений.
Покрытосеменные можно разделить на два основных типа: древесные и травянистые. Для древесных растений характерно наличие активно действующего камбия. У травянистых растений, как правило, активный камбий отсутствует или же имеется в зачаточной форме.
Наличие цветка позволило покрытосеменным выработать приспособления для опыления животными, что значительно повысило эффективность опыления.
Мужские гаметофиты образуются в больших количествах. Они легко переносятся при опылении ветром и насекомыми. И спермии с яйцеклетками, и зародыши на всех этапах развития находятся под защитой тканей спорофита, что обеспечивает высокую жизнеспособность цветковых растений.
Появление у покрытосеменных растений сосудов позволило более эффективно осуществлять транспорт воды и минеральных веществ. В листьях образовалась разветвлённая сеть жилок, позволяющих более быстро поставлять туда минеральное питание и отводить продукты фотосинтеза. Развитие более совершенной проводящей системы способствовало развитию и усложнению строения листовых пластин.
Способность приспосабливаться к различным условиям обеспечила покрытосеменным большое биологическое разнообразие и господствующее положение в растительном мире.
Они оказались способными заселять различные почвы (кислые, соленые, плодородные, неплодородные), жить на камнях, стволах других растений, на стенах домов, произрастать в разных климатических зонах — от жаркого тропического пояса до холодных тундр.
Произрастание в неодинаковых условиях способствовало образованию огромного разнообразия жизненных форм и экологических групп покрытосеменных растений. Среди них есть деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, лианы, травы. Есть покрытосеменные влаголюбивые и сухолюбивые, светло- и тенелюбивые.
Большинство покрытосеменных растений являются автотрофами. Но среди них есть виды, питающиеся гетеротрофно. Например, растения-паразиты и растения-хищники.
Благодаря такому разнообразию цветковые заняли разные местообитания на Земле: от пустынь до болот, от соленых морских побережий до высокогорных скал.
Происхождение покрытосеменных
Покрытосеменные растения произошли от голосеменных растений. Предки покрытосеменных и гнетовых растений дивергировали в триасе примерно 210 млн. лет назад. Остатки примитивных цветковых растениях найдены в юрских и раннемеловых отложениях (140 — 120 млн. лет назад).
Возможно, первые покрытосеменные были представлены древесными растениями с вечнозелеными листьями и обоеполыми соцветиями.
Расцвет группы приходится на период среднего мела (примерно 100 млн. лет назад). Цветковые растения за короткий период — в течение 40 млн. лет — стали доминирующей группой практически во всех экосистемах Земли, благодаря своим адаптивным способностям и разнообразию жизненных форм.
Из ныне живущих растений в качестве наиболее древней группы цветковых рассматривают семейство Магнолиевые. Магнолиевые обладают многими примитивными признаками, такими как удлиненная ось цветка и спиральное расположение многочисленных тычинок и пестиков. Цветки крупные, обоеполые, часто с неопределенным числом чашелистиков и лепестков. Тычинки лентовидные, не расчлененные. Плод — спиральная многолистовка.
Источник
1. Классы покрытосеменных растений
Отдел Покрытосеменные, или Цветковые, растения — самый многочисленный в царстве Растения (около \(250\) тыс. видов) — подразделяется на два класса: Однодольные и Двудольные .
- число семядолей в зародыше семени;
- жилкование листьев;
- тип корневой системы растений, выросших из семян;
- особенности строения цветков;
- расположение проводящих пучков в стеблях.
- зародыш семени с двумя семядолями;
- листья с сетчатым жилкованием;
- стержневую корневую систему с хорошо выраженным главным корнем;
- проводящие пучки с камбием, расположенные в стебле по кругу;
- четырёх- или пятичленный цветок.
В стеблях представителей этого класса проводящие пучки имеют камбий, располагаются одним массивом в центре или имеют вид кольца. Важный отличительный признак двудольных растений — хорошее развитие коры и сердцевины. У растений этого класса цветок чаще всего четырёх- или пятичленный.
- зародыш семени с одной семядолей;
- простые листья, у которых параллельное или дуговое жилкование;
- мочковатая корневая система, главный корень рано отмирает;
- проводящие пучки без камбия, разбросаны по всему стеблю;
- цветок трёхчленный.
У однодольных проводящие пучки без камбия и расположены в стебле беспорядочно. Нет ясно дифференцированной коры и сердцевины.
Но для определения класса, к которому относится то или иное растение, одного признака бывает недостаточно. Так, у подорожника есть признаки однодольных растений: у него мочковатая корневая система, листья простые с дуговым жилкованием, но зародыш семени имеет две семядоли. А вороний глаз, наоборот, внешне похож на двудольное растение, так как у него листья с сетчатым жилкованием, но зародыш с одной семядолей. Поэтому вороний глаз относят к однодольным.
Эти примеры показывают, что невозможно точно определить по одному признаку, к какому классу принадлежит цветковое растение; нужно рассматривать все перечисленные выше признаки.
Для выделения покрытосеменных растений в семейства также используются определённые признаки. Самые важные из них — особенности строения цветка и плода . На сегодняшний день в отделе Цветковые известно более \(390\) семейств.
Источник