Тема: « Высшие растения. Покрытосеменные. »
Покрытосеменные растения. Общая характеристика. Основные направления эволюции цветковых растений. Семейства класса двудольных: лютиковые, розоцветные, мотыльковые, леновые, мальвовые, рутовые, зонтичные, крестоцветные, маревые, гречишные, берёзовые, паслёновые, тыквенные, сложноцветные. Семейства класса однодольных: лилейные, злаки, осоковые, пальмы. Использование в народном хозяйстве.
- Общая характеристика покрытосеменных растений. Основные направления эволюции цветковых растений
- Класс двудольных. Отдельные представители семейств.
- Класс однодольных. Отдельные представители семейств.
Отдел цветковые
Цветковые включают 165 порядков, 540 семейств, около 13000 родов и около 250.000 видов, объединяемых в 2 класса и 12 подклассов. Эта огромная, процветающая в настоящее время группа многократно превосходит по объему все прочие современные группы высших растений, вместе взятые.
Благодаря исключительной эволюционной пластичности цветковые освоили очень широкий спектр местообитаний и составили основную массу растительного вещества биосферы. Характерным признаком данной группы растений является появление цветка. Он совместил в себе структуры и функции полового и бесполого размножений и привлечения насекомых в качестве активного агента опыления. Это оказалось в эволюционном отношении очень перспективным. Важнейшая особенность покрытосеменных — то, что их семязачатки (семяпочки) заключены в полость завязи. В отличие от голосеменных пыльца цветковых попадает не непосредственно в микропиле, а на рыльце. Наличие рыльца — главная отличительная черта этой группы. Для цветковых характерно также крайнее упрощение мужского и женского гаметофитов. Антеридии, как и архегонии, при этом полностью утрачиваются, а сам гаметофит представлен фактически одной высокоспециализированной клеткой, внутри которой и формируется гамета.
Уникальная способность цветковых – наличие двойного оплодотворения: наряду с обычным образованием зиготы в результате слияния одной из мужских гамет (спермиев) с яйцеклеткой происходит слияние одного из двух спермиев с центральным диплоидным ядром зародышевого мешка. Из этого триплоидного ядра развивается эндосперм. Стенки завязи после оплодотворения разрастаются, в результате чего формируется особое образование – плод, заключающий семена. Плоды защищают семена и имеют множество приспособлений для их распространения. Основными проводящими элементами ксилемы взамен трахеид у цветковых являются сосуды, а во флоэме ситовидные клетки заменяются члениками ситовидных трубок с клетками спутницами, регулирующими их функции. Прогрессивные изменения коснулись и многих других черт цветковых, что привело к мощной вспышке их формообразования, осуществившейся в середине мелового периода и продолжающейся по настоящее время.
Основные направления эволюции цветковых растений.
Наиболее вероятные направления эволюционных изменений цветковых растений и их органов:
1.Деревья — кустарники — многолетние травы — однолетние травы. Травы вторичнодревесные растения.
2.Растения с прямостоячими стеблями — растения со стеблями стелющимися, цепляющимися и вьющимися.
3.Вечнозеленые растения — листопадные растения.
4.Круговое расположение проводящих пучков — рассеянное расположение пучков.
5.Простые цельные листья — простые расчлененные листья — сложные листья. Сложные листья — вторично простые листья.
6.Соцветие сложное — соцветие простое.
7.Актиноморфные цветки — зигоморфные цветки.
8.Цветки с большим и неопределенным числом частей — цветки с небольшим и фиксированным числом частей.
9. Двойной околоцветник — простой околоцветник — цветки без околоцветника.
10. Части цветка — свободные — части — цветка срастающиеся.
11. Семена с двумя семядолями — семена с одной семядолей.
12. Апокарпные плоды — ценокарпные плоды.
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
- 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