Покрытосеменные растения
Покрытосеменные – отдел высших семенных растений, по числу видов превосходящий другие отделы высших растений.
Покрытосеменные или цветковые растения распространены на всех континентах, во всех климатических поясах.
В отличие от споровых растений, приспособлены к произрастанию в том числе в сухих местах, так как для осуществления процесса оплодотворения им не нужна вода.
Цветковые растения делятся на две группы
Деление по продолжительности жизни:
Рост и развитие которых, включая созревание цветение и смерть занимают один вегетационный период. В качестве примеров таких растений можно назвать: горох, цветную капусту и подсолнух.
Они часто используются в декоративных целях для украшения дома и сада, так как имеют пышные и пестрые цветы.
Их вегетационный (жизненный период) длится от 12 до 24 месяцев. Обычно к ним относятся овощные культуры и цветы. Примеры таких растений: картофель, незабудка, штокроза, флоксы.
Они растут более двух лет (от трёх и более). Травянистыми многолетниками называют многолетние растения, надземные части которых не деревенеют, как у деревьев и кустарников. Пример: бересклет и рододендрон. Деревянистыми растениями называют растения, у которых за многолетнюю жизнь появляется четкий ствол с ветвями. Примером таких растений могут быть груша, яблоня, слива и вишня.
- Травы. Они имеют стебель и листья, отмирающие в конце вегетационного периода. Они не имеют возвышающегося над почвой ствола, а также могут быт как однолетними, так и двулетними и многолетними. К ним относятся: овсянница, ковыль, котовник.
- Кустарники.
Многолетние деревянистые растения, высота которых начинается от 0,8 метра и доходит до 6 метров. Живут около 10-20 лет.
В отличие от деревьев, кустарники не имеют во взрослом состоянии единого ствола, вместо этого имеют несколько стеблей, растущих бок о бок друг с другом и сменяющихся постепенно.
Растения с отчётливо выраженной разветвлённой главной осью – стволом.
Покрытосеменные растения имеют высокоразвитые ткани и органы.
Обратите внимание. Покрытосеменные растения обладают наибольшим преимуществом перед голосеменными, заключающееся в тома что их семена закрыты от воздействия внешней среды и различных вредителей.
Основные органы цветковых растений: корень, стебель, листья, цветки, семена, плоды.
Корень осуществляет функцию по транспортировке питательных веществ и их всасыванию из почвы (минеральные вещества и вода).
Листья цветковых растений осуществляют основные вегетативные функции: фотосинтез, дыхание и испарение (транспирацию).
Для активного транспорта веществ покрытосеменные имеют развитую проводящую систему: восходящий ток обеспечивают трахеиды и сосуды древесины (ксилемы), нисходящий ток — ситовидные трубки луба (флоэмы), снабжённые клетками-спутницами.
Размножение покрытосеменных растений
Покрытосеменным растениям свойственны разные способы вегетативного размножения: частями неспециализированных органов (листьев, стеблей, корней, корневищ) или специализированными зачатками дочерних организмов (выводковыми почками, усами, клубнями, луковицами).
Половое размножение происходит с помощью семян. Такой способ размножения имеет преимущество по сравнению с размножением спорами, поскольку семена, в отличие от спор, имеют запас питательных веществ.
В жизненном цикле покрытосеменных преобладает спорофит. На спорофите развиваются специализированные органы полового размножения — цветки. Цветки могут опыляться ветром, водой, насекомыми и другими животными. У насекомоопыляемых растений цветки участвуют в привлечении насекомых-опылителей.
Женский гаметофит — зародышевый мешок, развивающийся внутри семяпочки (семязачатка) в завязи цветка. В нём развиваются женские гаметы. Мужской гаметофит — пыльцевое зерно. Мужские гаметы (спермии) лишены жгутиков, они не нуждаются в воде для оплодотворения, так как перемещаются к яйцеклетке по пыльцевой трубке.
Оплодотворение происходит под защитой тканей пестика. Наличие рыльца на пестике способствует улавливанию и прорастанию пыльцевых зёрен. Оплодотворение двойное: в результате образуется зародыш и эндосперм — питательная ткань для зародыша.
Семена развиваются под защитой плода, образующегося из разросшейся завязи пестика. Сочными частями плодов питаются животные, участвуя в распространении семян.
Произрастание в неодинаковых условиях способствовало огромному разнообразию жизненных форм и экологических групп покрытосеменных растений. Среди них есть деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, лианы, травы; есть влаголюбивые и сухолюбивые, светолюбивые
В основе деления отдела покрытосеменных растений на классы лежит комплекс признаков, основным из которых является число семядолей. Растения одного класса имеют в семени одну семядолю и называются однодольными, а растения другого — две семядоли и называются, соответственно, двудольными.
Представители разных классов различаются также по строению цветка, корневой системы, жилкованию листьев, внутреннему строению стебля и некоторым другим признакам.
Большинство покрытосеменных растений являются автотрофами, но среди них есть виды, питающиеся отчасти или полностью гетеротрофно, например растения-паразиты и растения-хищники.
Благодаря такому разнообразию цветковые заняли разные местообитания на Земле: от пустынь до болот, от солёных морских побережий до высокогорных скал.
Мочковатая корневая система характерна для однодольных растений. Однако среди двудольных мочковатая корневая система тоже встречается. Например, она характерна для подорожника, земляники, клевера ползучего, лютика ползучего.
Дуговое жилкование типично для однодольных растений, а сетчатое — для двудольных. Но у подорожника (двудольное растение) жилки листа образуют дуги, а у вороньего глаза (однодольное растение) жилкование листа сетчатое.
Среди однодольных нет растений, у которых утолщение стебля происходит за счёт деятельности камбия. Большинство однодольных растений — это травянистые растения, но пальмы (семейство Пальмовые) обладают мощными стволами. Значительное утолщение стволов пальм происходит за счёт деятельности первичной образовательной ткани, а не камбия, как у двудольных; строение стволов пальм отличается от двудольных покрытосеменных и голосеменных растений. Таким образом, пальмы — это древесные однодольные растения с необычным строением древесины.
Способность приспосабливаться к различным условиям обеспечила покрытосеменным большое биологическое разнообразие и господствующее положение в растительном мире и защиту от хищников. Они способны заселять различные почвы (кислые, солёные, малоплодородные), поселяться на камнях, стволах других растений, произрастать в разных климатических зонах — от жаркого тропического пояса до арктических пустынь.
Источник
6. Половое размножение цветковых растений. Опыление
Все процессы полового размножения цветковых растений происходят в цветке , а точнее в его главных частях — тычинках и пестиках . Эти органы цветка предназначены для двух важнейших процессов — опыления и оплодотворения .
Опыление — процесс, во время которого пыльца с пыльников тычинок растения переносится на рыльце пестика.
1. При самоопылении происходит перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика в одном цветке. Так опыляются овёс, пшеница, ячмень, фасоль, горох, хлопчатник.
Самоопыление чаще всего совершается до распускания цветка (в бутоне). Имеются растения, у которых цветы вообще не распускаются.
2. При перекрёстном опылении пыльца, созревшая на одном цветке, попадает на рыльце пестика другого цветка.
Такое опыление может происходить между различными цветками одного растения или разных растений. Перекрёстное опыление совершается при помощи ветра, насекомых, воды, птиц.
С помощью ветра происходит опыление у кукурузы, ржи, подорожника, тополя, дуба, крапивы и многих других растений.
Такие растения обычно растут большими группами, например, заросли крапивы, дубравы. Многие ветроопыляемые растения цветут рано весной, когда на деревьях ещё нет листьев.
У растений, цветочную пыльцу которых переносит ветер, цветки мелкие, в основном без околоцветника, часто собранные в соцветия. У таких цветков обычно длинные тычиночные нити, а пыльца сухая и лёгкая. Пыльцы образуется очень много, но большая её часть на рыльца пестиков не попадает. На рисунке изображено, как мужские цветы, собранные в серёжковидные соцветия, раскачиваются на ветру и рассеивают пыльцу.
Опыление при помощи насекомых является наиболее распространённым в природе способом опыления. Насекомые, питаясь выделяемым растениями нектаром и пыльцой, облетают много растений, чтобы обеспечить себя пищей, одновременно перенося на своём теле пыльцу от одного цветка к другому.
У насекомоопыляемых растений выработался ряд приспособлений для привлечения опылителей. Цветки многих растений крупные, с яркими околоцветниками, хорошо заметные издалека. Мелкие цветки обычно собраны в соцветия. Часто цветки имеют запах или выделяют нектар.
У некоторых растений строение цветков совпадает по размерам и форме со строением тела насекомого, которое его опыляет. Пыльца обычно устроена так, что легко прилипает к поверхности насекомого.
Весной часто в сады выставляют пчелиные ульи. Пчёлы собирают нектар и пыльцу с цветущих деревьев и опыляют их. Урожай значительно увеличивается.
Источник
Опыление
Под опылением у растений обычно понимают перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце пестика. Поскольку цветки есть только у покрытосеменных растений, то уместно говорить лишь об их опылении. Однако, например, опыление с помощью ветра есть у голосеменных.
Чаще всего перенос пыльцы у растений происходит с помощью насекомых или ветра. Также встречается самоопыление в бутоне цветка, искусственное опыление (осуществляемое человеком), перенос пыльцы водой.
В природе широко распространено перекрестное опыление, когда пыльцой одного растения опыляются цветки другого. Но самоопыление встречается не только у самоопыляемых растений, бывает что растение самоопыляется с помощью насекомых или ветра.
Опыление насекомыми
Многие цветковые растения опыляются насекомыми. Такое приспособление выработалось у растений в процессе эволюции. Они привлекают насекомых-опылителей сладким нектаром и пыльцой. Насекомое садится на цветок и пачкается пыльцой. Далее летит на цветок другого растения того же вида и оставляет там часть пыльцы с первого растения. Таким образом, второй цветок опыляется пыльцой первого. Пыльца же второго цветка может оказаться на рыльце цветка третьего растения и т. д.
Насекомоопыляемые растения обычно имеют либо яркие крупные цветки, либо соцветия. В любом случае они хорошо заметны. Часто цветки источают приятный или не очень запах, привлекающий насекомых. Насекомые питаются не только пыльцой, но и нектаром, который выделяется нектарниками, находящимися обычно у оснований лепестков цветка.
В процессе эволюции не только растения приспосабливались к опылению насекомыми, но и насекомые приспосабливались к определенным цветкам растениям. Поэтому в природе часто встречается явление, когда один вид растения опыляется только одним своим видом насекомого. Например, львиный зев опыляется только шмелями. (Но это не значит, что шмели опыляют только львиный зев.)
Опыление насекомыми считается наиболее эффективным, чем опыление ветром. Поэтому при опылении насекомыми растениям не требуется производить огромное количество пыльцы.
Опыление ветром
Ветроопыляемые покрытосеменные растения по-видимому эволюционно возникли раньше насекомоопыляемых. При опылении ветром не нужны крупные пахнущие цветки или соцветия. Однако требуется производить куда больше пыльцы, так как основная часть ее не достигает цели, опадает на землю и уносится мимо цветков.
Опыление ветром наиболее эффективно, если растения одного вида растут группами, а не по одному. Так на кукурузном поле опыление почти точно произойдет, а вот если посадить несколько растений кукурузы в саду, то к осени получатся полупустые початки, так как на рыльца цветков попадало мало пыльцы.
Многие деревья являются ветроопыляемыми. Их пыльца легкая и сухая. Такие деревья растут зарослями (березовая роща, орешник) и цветут еще до распускания листвы, чтобы она не мешала переносу пыльцы.
У растений, которые специализируются на опылении ветром, мелкие невзрачные цветки, так как яркие и большие им не нужны. Зато часто наблюдаются длинные тычиночные нити и крупные пыльники. Такие тычинки свисают из цветка, ветер их колышет, в результате чего из них легко высыпается пыльца и уносится ветром.
Источник