Отдел покрытосеменные. Общая характеристика ,прогрессивные изменения репродуктивной и вегетативной сферах
Покрытосеменные (Magnoliophyta)- самый многочисленный (около 250000 видов) и значимый отдел. Распространены повсеместно. Время появления- в начале мела. Причины появления: — эволюция растений дошла до опр. уровня
— интенсивные горообразоват. процессы
Признаки высокой организации
1. Наряду с голосеменными – разноспоровые семенные растения, бесполое и половое поколение которых соединены во времени и пространстве;
2. Семязачатки находятся внутри завязи;
3. Крайняя редукция гаметофитов, нет гаметангиев(архегониев и антеридиев);
4. Двойное оплодотворение: образуется триплоидный, а значит более жизнеспособный эндосперм;
5. Наличие цветка(защита для гамет и приспособление для перекр. опыления);
6. Наличие плода (защита семян и приспособление для их распр-ия).
7. Основные проводящие элементы ксилемы- сосуды
8. Во флоэме появляются ситовидные трубки с клетками- спутницами.
Высокая эволюц. пластичность
— наличие разл. жизненных форм;
— усложнение строения белка;
— совершенная проводящая система;
— наличие разнообр. БАВ, ферментов и раст. гормонов.
Все покрытосеменные подразделяются на два класса: однодольные (Magnoliopsida) двудольные (Liliopsida).
Происхождение и эволюция покрытосеменных растений.
Гипотезы происхождения покрытосеменных:
— Гипотеза псевданция (Веттштейн)
— Стробилярная гипотеза (Арбер и Паркин)
Гипотеза псевданция (Веттштейн)
· Преобладание древесных жизненных форм
· Халазогамия – врастание пыльцевой трубки не через пыльцевход, а через ткани базальной ее части – халазы после чего в зародышевый мешок в микропилярной части семяпочки близь яйцеклетки.
· иногда листочки срастаются у основания тычинок – это можно считать примитивным околоцветником
· Наличие сосудов в древесине
· Обоеполые цветки образуются путем внедрения женских цветков в мужские соцветия
Слабые стороны: Полянский говорил, что признак простоты рассматривается, как признак примитивности только при отсутствии высокой специализации. При этом семейства ивовые и казуаровые имеют следующие признаки:
— Редукция околоцветника вторична
— Древесная жизненная форма отличается сложностью анатомического строения
Эта гипотеза была положена в основу филогенетической классификации.
Стробилярная гипотеза (Арбер и Паркин)
· Отсутствие срастания м/у частями
· Большое и неопределенное количество всех членов цветка
Предок близкий к мезозойским беннитовым.
· Наличие обоеполого стробила
· Микроспорофилл с многочисленными микроспорангиями из которых образуется тычинки с пыльниками
· Семяпочки защищены чешуями
Слабые стороны: невозможно представить образование гинецея без образования плодолистиков, а семяпочки беннитовых расположены на оси стробила и не связаны с чешуями.
В ее основе лежит нетрадиционное истолкование происхождения частей цветка и, в частности, подвергающих сомнению возможность считать плодолистик органом листовой природы. Предложены многочисленные варианты, показывающие принципиальную возможность формирования разных типов цветков из различных предковых структур, так или иначе сводимых к исходной системе стерильных и фертильных теломов. Но все эти построения касаются более морфологической эволюции и не продвигают исследователей сколько-нибудь существенно в направлении поиска вероятной предковой группы цветковых.
Эволюционные ряды по Тахтаджяну
Для оценки примитивности/продвинутости того или иного таксона используют эволюционно-морфологические ряды, построенные в соответствии с критерием эволюционной продвинутости. Эти критерии определяют на основании анализа общей эволюционной тенденции развития всей группы. Они, как считают, показывают главное направлении эволюционных изменений отдельных органов или морфологических структур в рассматриваемой группе растений
Начальные члены каждого эволюционного ряда систематически оценивают как относительно примитивные. А конечные как эволюционно продвинутые.
Деревья – кустарники – многолетние травы – однолетние травы (двудольные)
Травы – вторичные деревья (однодольные)
Простые, цельные листья – простые, расчлененные листья – сложные листья
Цветки обоеполые – цветки раздельнополые
Цветки с большим количеством частей — с небольшим количеством частей
Части цветка свободные – сросшиеся
Спиральное расположение частей цветка — гемициклическое – циклическое
Цветки актиноморфные – зигоморфные
Апокарпные плоды – ценокарпные
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
4. , Эволюция генеративных органов
Органы растений, выполняющие функцию полового размножения. У различных представителей растительного царства они сильно отличаются по уровню дифференциации и сложности строения. У некоторых водорослей и лишайников генеративные органы не дифференцированы на мужские и женские (морфологически не отличимы) и различаются только физиологически. В др. . случаях у низших растений генеративные органы (гаметангаи) подразделяются на антеридии (образующие мужские гаметы) и оогонии (образующие женские гаметы), как правило, одноклеточные. От них в процессе эволюции произошли многоклеточные генеративные органы высших растений — антеридии и архегонии. У высших споровых растений (мхов, папоротников, хвощей и плаунов) антеридии представляют собой небольшие овальные или шаровидные тельца, одетые снаружи бесплодными клетками, в. которых образуются подвижные сперматозоиды (мужские гаметы) (см. Мхи, Папоротниковидные, Плауновидные, Хвощевидные). Архегонии выглядят как небольшие бутылкообразные или колбообразные тельца, состоящие из брюшка и шейки. В брюшке помещается неподвижная яйцеклетка — женская гамета. В процессе эволюции высших растений архегонии и антеридии претерпевают упрощение (редукцию). У наиболее высокоорганизованных покрытосеменных растений, а также у некоторых голосеменных растений (Welwitscia, Gnetuni) архегонии отсутствуют. У сосновых от архегония сохраняется яйцеклетка и несколько боковых клеток, а мужской гаметофит редуцирован до трех клеток и антеридии, и как таковой не образуется. У покрытосеменных (цветковых) растений, в связи с особенностями их развития, возникают высокоспециализированные генеративные органы — мужские гаметофиты (пыльцевые зерна), состоящие из двух клеток (генеративной и вегетативной), и сильно редуцированные женские гаметофиты — зародышевые мешки. Понятие Генеративные органы, у покрытосеменных растений часто распространяют на цветки и плоды.
Генеративные органы вместе с органами бесполого и вегетативного размножения, относят к репродуктивным органам растений.
5. Эволюция гаметофита.
Место в жизненном цикле — свободноживущее самостоятельное растение; форма, в которой мохообразные встречаются в природе. Особенности структуры — слоевище с ризоидами либо побег с множеством листоподобных выростов и ризоидами. В их теле есть ассимиляционная ткань, слабо развитые проводящие элементы, слабо выраженные механическая; покровная и запасающая ткани.
Особенности гаметангиев и гамет — антеридии и архегонии на одной или разных особях. Гаметангии могут находиться на специализированных подставках или быть погруженными в ткань слоевища. Антеридии имеют вид продолговатых или округлых мешочков на ножке с однослойной оболочкой. Сперматозоиды двужгутиковые. Архегонии имеют колбообразную форму — с расширенным брюшком и удлиненной шейкой. В брюшке архегония развивается одна крупная яйцеклетка. Условия полового процесса — обязательно наличие капельножидкой влаги. Зигота образуется внутри архегония, из нее вырастает спорофит (спорогон).
Место в жизненном цикле — свободноживущий самостоятельный организм. Особенности структуры. Гаметофит может быть трех типов: мужской, женский и обоеполый. Мужской гаметофит представляет собой маленькую зеленую слоевищную пластинку от 1 до 10 мм, прикрепленную ризоидами к почве. На нем развиваются антеридии, содержащие много- жгутиковые сперматозоиды. Женский гаметофит крупнее (3-30 мм), он несет архегонии. В архегониях созревают яйцеклетки. У некоторых видов хвощей образуются обоеполые гаметофиты, причем как мужской, так и женский (чаще) гаметофит могут под воздействием внешних условий формировать и антеридии, и архегонии.
Особенности гаметангиев и гамет — антеридии и архегонии на разных или одном заростках, обычно располагаются между выростами слоевища. Сперматозоиды многожгутиковые. Условия полового процесса — обязательно наличие капельножидкой влаги.
Особенности структуры — у равноспоровых подземное или полуподземное слоевище, мясистое, длиной от 2 до 20 мм, обоеполое, на основе микотрофности ведет сапрофитный или полусапрофитный образ жизни и. созревает в течение 1-15 пет. У разноспоровых — гаметофиты однополые, без хлорофилла, микроскопические, развиваются в течение нескольких недель за счет питательных веществ споры в ее оболочке. Особенности гаметангиев и гамет -антеридии и архегонии располагаются на одной особи или на разных особях. Сперматозоиды двужryтиковые. Условия полового процесса — обязательно наличие капельножидкой влаги.
Особенности структуры — у равноспоровых папоротников гаметофиты могут быть подземными и бесхлорофилльными (ужовниковые) и наземные зеленые. Зеленые гаметофиты (заростки) дорзовентральные и развиваются на поверхности почвы, среди мха, на стволах и ветвях упавших или растущих деревьев, в трещинах скал. По форме гаметофиты могут быть продолговатыми и сердцевидными. Последние наиболее широко представлены у современных папоротников и имеют вид зеленой плоской пластинки. Зеленые заростки недолговечны. У более примитивных групп встречаются мясистые, лентовидные или нитевидные гаметофиты. На нижней стороне наземных заростков формируются архегонии и антеридии. У разноспоровых папоротников, являющихся водными или водноболотными растениями, редуцированные гаметофиты развиваются внутри микро- и мегаспор за счет их питательных веществ.
Особенности гаметангиев и гамет — антеридии и архегонии на одном гаметофите у равноспоровых (созревают не одновременно), на разных сильно редуцированных гаметофитах — у разноспоровых. Антеридии выступают над поверхностью гаметофита. Сперматозоиды многожгутиковые. Условия полового процесса — обязательно наличие капельножидкой влаги.
Особенности структуры — мужские гаметофиты 2- или 3- клеточные, женские гаметофиты — многоклеточные структуры, формирующиеся внутри нуцеллуса семязачатка (гаплоидный эндосперм).
Особенности гаметангиев и гамет — очень редуцированные мужские гаметофиты состоят максимально.из 3 клеток, одна из них — антеридиальная клетка, из которой затем образуются два спермия. Архегонии (2 или более) возникают в ткани женского гаметофита со стороны микропиле. У некоторых голосеменных архегонии редуцированы и практически состоят из крупной яйцеклетки и из остатков нескольких шейковых клеток. Условия полового процесса — мужские гаметофиты (пыльца) переносятся на семяпочки ветром или опылителями (насекомыми, животными, птицами). Зигота образуется внутри семяпочки, из нее формируется зародыш спорофита, окруженный покровами семени: семенной кожурой (видоизмененный интегумент), пленчатым остатком нуцеллуса и эндоспермом (питательной тканью, происходящей из женского гаметофита)
Особенности структуры — мужские гаметофиты 2-клеточные (клетка трубки и генеративная), женский гаметофит — 8-ядерный зародышевый мешок: в сторону микропиле семязачатка лежат 3 клетки (яйцеклетка и 2 синергиды), на противоположном конце — 3 клетки — антиподы, в центре — 2 центральных ядра. Особенности гаметангиев и гамет — антеридии и архегонии не образуются. Гаметы — 2 спермия и яйцеклетка. Условия полового процесса — мужские гаметофиты (пыльца) переносятся на рыльце пестика цветков ветром или опылителями (насекомыми, животными, птицами). 6 зародышевом мешке семяпочки происходит особый тип полового процесса, характерный только для цветковых растений — двойное оплодотворение. 2 спермия достигают зародышевого мешка по пыльцевой трубке. Один из них сливается с яйцеклеткой, второй — с диплоидным центральным ядром. В результате этого процесса образуется семя с зародышем и триплоидным эндоспермом, заключенное внутри плода.
Источник