Покрытосеменные растения места произрастания

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

Происхождение и географическое распространение

Покрытосеменные появились позднее других растений, по-видимому, в конце юрского периода, очень быстро вытеснили на Земле широко распространённые до них растения — высшие споровые и голосеменные — и заняли господствующее положение.

В происхождении покрытосеменных многое ещё неясно. Говоря о происхождении и быстром расселении покрытосеменных, Ч. Дарвин ещё в 1879 г. называл их появление «ужасной тайной». О происхождении покрытосеменных существует несколько гипотез. Большинство ботаников в настоящее время считает, что покрытосеменные имеют монофилитическое происхождение, т. е. произошли от одного предка. По-видимому, они ведут свою историю от вымерших примитивных групп голосеменных. Трудность установления происхождения покрытосеменных растений, в частности, объясняется незначительным количеством палеоботанических данных, касающихся этой группы растений.

Возникновение и дальнейшее развитие покрытосеменных связывают с развитием животного мира, особенно насекомых, период массового появления которых совпадает с периодом формирования покрытосеменных растений.

Возникает вопрос: что способствовало быстрому распространению покрытосеменных и вытеснению ими других растений? Одни ученые считали, что быстрому развитию и расселению покрытосеменных способствовала лучшая защита семяпочек, заключённых внутри завязи. Другие видели причину этого в появлении насекомых-опылителей и птиц, которые явились разносчиками плодов, семян и пыльцы. Однако более правдоподобное объяснение дал русский ученый М. И. Голенкин (1927). По его мнению, покрытосеменные растения оказались более приспособленными к изменившимся на Земле условиям — уменьшению влажности, увеличению освещения, а следовательно, и увеличению сухости воздуха. Покрытосеменные, обладая высокой приспособляемостью к условиям среды, смогли полнее использовать лучистую энергию солнца и оказались победителями среди растительного мира. По-видимому, быстрому расселению покрытосеменных способствовало совместное действие разных факторов среды.

Считается, что первичные покрытосеменные были древесными растениями, но не мощными деревьями, а небольшими деревцами со слабо разветвлённой кроной. Они имели вечнозелёные сидячие листья и крупные цветки. Из древесных растений в процессе эволюции развились кустарники, полукустарники, а затем уже травянистые растения, сначала многолетние, позднее однолетние.

Покрытосеменные в основном сухопутные растения, водные покрытосеменные — явление вторичное.

Как правило, покрытосеменные являются автотрофными организмами. Среди них имеется очень ограниченное количество паразитирующих (повилика, заразиха и др.) и насекомоядных (непентес, мухоловка, росянка и др.) видов, которые способны питаться готовыми органическими веществами.

Покрытосеменные имеют чрезвычайно широкое географическое распространение — представители их произрастают во всех зонах земного шара. Они встречаются как на далеком севере, так и на крайнем юге, некоторые виды растут высоко в горах (до 5000 м над уровнем моря), но наибольшее видовое разнообразие их сосредоточено в тропиках.

О месте первоначального возникновения покрытосеменных имеются чрезвычайно разноречивые высказывания. Одни исследователи считают, что впервые покрытосеменные появились в области тропиков на материке, который был расположен в Тихом океане между Америкой, Азией и Австралией и впоследствии погрузился в воды океана. Другие, наоборот, предполагают, что первоначально покрытосеменные появились в области современной арктической суши, где в прошлом был совершенно иной климат и где в настоящее время (о-в Шпицберген) при добыче угля находят отпечатки листьев тропических растений. По мнению третьих, покрытосеменные возникли в горах субтропиков и умеренной зоны северного полушария, где в настоящее время сосредоточено наибольшее разнообразие представителей примитивных — более древних по происхождению растений из семейств лютиковые, кувшинковые и др.

Источник

Покрытосеменные (цветковые) растения — особенности строения

Покрытосеменные, или цветковые, растения — самый большой и наиболее распространенный тип, численностью около 240 тыс. видов, объединенных в 13 тыс. родов и 390 семейств.

Растут покрытосеменные во всех климатических зонах от тропических лесов до тундры и составляют основную массу растительности на Земле. Широкое распространение покрытосеменных обусловлено их способностью переносить яркое освещение и сухость воздуха, высокой приспособляемостью к обитанию в различных условиях суши.

Особенности строения покрытосеменных

У цветковых растений существует целый ряд особенностей строения — крупных ароморфозов.

Прежде всего их характерной особенностью является наличие цветков, плодов и семян. Семена формируются из семязачатков (семяпочек), защищенных стенками завязи, развивающимися в околоплодник. Именно поэтому цветковые растения называются еще и покрытосеменными.

Пестик с завязью, столбиком и рыльцем, плод, развивающийся из завязи пестика, — новые органы, свойственные только покрытосеменным растениям. Гаметофит редуцирован до нескольких клеток, что значительно ускоряет его развитие. Образованию семян предшествует опыление цветков и двойное оплодотворение. Для опыления, распространения плодов и семян у цветковых растений существуют различные приспособления.

Покрытосеменные имеют наиболее сложное строение вегетативных органов, что обеспечивает им максимальную приспособленность к обитанию в окружающей среде. У них хорошо развита проводящая система, объединяющая надземную и подземную части.

Покрытосеменные растения представлены деревьями, кустарниками и эволюционно более молодыми травами. Предполагают, что предками цветковых растений была одна из ветвей вымерших семенных папоротников.

Начиная с середины мелового периода покрытосеменные занимают доминирующее положение. Большинство из них — аутотрофы, но есть и вторичные гетеротрофы: насекомоядные растения (росянка, пузырчатка). Около 400 видов покрытосеменных лишены хлорофилла и ведут частично (омела) либо полностью паразитический образ жизни (повилика, заразиха).

Тип покрытосеменные делится на два класса:

• Двудольные, численностью в 180 тыс. видов, объединенных в 10 тыс. родов и 325 семейств;
• однодольные — 60 тыс. видов, 3 тыс. родов, 65 семейств.

Оба класса развивались в меловом периоде мезозойской эры. Современные систематики считают, что однодольные произошли от двудольных, отделившись на ранних этапах эволюции как самостоятельная ветвь. В дальнейшем оба класса развивались параллельно и независимо один от другого.

Отличия однодольных и двудольных покрытосеменных

Признак	Однодольные	Двудольные
Зародыш	С двумя семядолями	С одной семядолей
Корневая система	Зародышевый корешок развивается в главный корень. Корневая система стержневая или мочковатая	Зародышевый корешок развивается слабо. Корневая система мочковатая
Форма края листа	Форма края листовой пластины разная	Листья цельнокрайние
Жилкование	Пальчатое или перистое	Дуговое или параллельное
Число листов	Число лепестков и чашелистиков кратно 5 или 4	Число листочков кратно 3
Камбий	У большинства	Никогда не образуется
Проводящая система в стебле	В форме кольца	Состоит из отдельных пучков
Форма растения	Любая	В основном травы

Как видно из таблицы, у обоих классов есть четкие отличия. Однако возможны исключения, поэтому для распознавания классов нужен комплекс признаков.

Классы двудольных и однодольных делятся на порядки, а они, в свою очередь, на семейства. Большинство представителей, имеющих важное практическое значение, относятся к семействам крестоцветных, розоцветных, бобовых, пасленовых, сложноцветных из класса двудольных, злаковых и лилейных из класса однодольных.

Источник