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
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