21.Покрытосеменные растения. Общая характеристика.
Покрытосеменные составляют наиболее совершенную и самую многочисленную группу высших растений, включающую примерно 250 тыс. видов, распространенных по всему земному шару, особенно во влажных тропиках.
В Беларуси насчитывается 112 семейств, 500 родов и более 1750 видов (без учета многочисленных видов, форм и сортов интродуцированных растений, адвентивных видов и других цветковых растений).
Предполагается, что покрытосеменные возникли в начале мелового периода мезозойской эры (около 125 млн. лет назад). К концу мелового периода покрытосеменные занимают господствующее положение в растительном мире благодаря высокой экологической пластичности и многим преимуществам по сравнению с другими высшими растениями.
Важнейший признак покрытосеменных —наличие цветка — видоизмененного и ограниченного в росте спороносного побега, приспособленного для размножения. Появление цветка сыграло исключительно важную роль в их эволюции.
Семязачатки у цветковых растений (в отличие от голосеменных) заключены в полость завязи пестика и тем самым защищены.
По сравнению с голосеменными пыльца цветковых попадает сначала не в пыльцевход семязачатка, а на рыльце пестика, предназначенного именно для улавливания пыльцы; это важная отличительная черта этой группы.
Гаметофиты (женский — зародышевый мешок, мужской — пыльцевое зерно) крайне упрощены и развиваются значительно быстрее, чем у голосеменных, в связи с чем они утратили гаме-тангии — антеридии и архегонии. Кроме того, гаметофиты полностью зависят от спорофита и всегда находятся под его защитой, в то время как у моховидных и у некоторых папоротников гамето-фит не защищен и легко высыхает.
Для цветковых растений характерно двойное оплодотворение, в результате которого образуется зигота, дающая начало зародышу, и тришюидная клетка, из которой впоследствии формируется эндосперм. У голосеменных эндосперм образуется в семязачатке до оплодотворения независимо от того, формируется зародыш или нет, т. е. не имеет значения, возникает необходимость в наличии питательной ткани или нет. У покрытосеменных же одновременное развитие зародыша и эндосперма позволяет избежать ненужной траты пластических веществ и энергии в том случае, если зародыш не образуется.
Семена заключены в плод (отсюда и название «покрытосеменные») и надежно защищены от неблагоприятных условий внешней среды. Кроме того, благодаря уникальности плода их распространение обеспечивают птицы, млекопитающие, насекомые, а также ветер, вода и т. п.
Спорофит покрытосеменных устроен чрезвычайно разнообразно и представлен различными жизненными формами; деревья, кустарники, полукустарники, кустарнички, полукустарнички, лианы, одно- и многолетние травы.
Покрытосеменные имеют высокоорганизованную проводящую систему: в состав ксилемы входят более совершенные проводящие элементы — настоящие сосуды, в то время как у голосеменных они представлены трахеидами. Помимо этого, в отличие от всех остальных высших растений, покрытосеменные имеют ситовидные трубки флоэмы с клетками-спутницами. Их появление повысило эффективность перемещения продуктов фотосинтеза от листьев к стеблю и корню, а по сосудам, которые значительно шире трахеид, осуществляется более быстрое передвижение воды и растворенных минеральных солей от корня к стеблю и листьям.
Первые семенные растения — голосеменные — опылялись пассивно. Их пыльца разносилась ветром и лишь случайно оказывалась около семязачатков. Эволюционный успех цветковых растений в значительной степени был обусловлен параллельным развитием их и различных животных. Они оказывали друг на друга селективное воздействие и во многом определили эволюцию свою и партнеров. Яркая окраска цветков, душистый аромат, съедобная пыльца и нектар — свойства, присущие растениям, явились одновременно средствами для привлечения животных-опылителей. Адаптация цветка, как правило, была направлена на максимальное увеличение шансов для переноса пыльцы насекомыми. Этот процесс более надежен, чем опыление ветром. В частности, растениям, опыляемым насекомыми, не нужны такие большие количества пыльцы, как при опылении ветром.
Одним из факторов широкого распространения покрытосеменных и увеличения их разнообразия являетсябиохимическая коэволюция. В некоторых группах покрытосеменных выработалась способность образовывать вторичные метаболиты (алкалоиды, хиноны, эфирные масла, флавоноиды, кристаллы оксалата кальция и др.) — ядовитые вещества, защищающие их от растительноядных животных.
В результате возникновения разнообразных жизненных форм (деревьев, кустарников, трав и др.) покрытосеменные — единственная группа растений, образующая сложные многоярусные сообщества, или фитоценозы. Это способствовало более полному и интенсивному использованию ресурсов среды, успешному завоеванию новых территорий и освоению новых местообитаний.
Источник
Семейства покрытосеменных
Среди покрытосеменных (цветковых) растений выделяют более 300 семейств. Эти семейства объединяют в два класса: Однодольные и Двудольные. Семейства, принадлежащие одному классу, имеют общие особенности. Так однодольные растения имеют одну семядолю в семени, мочковатую корневую систему, дуговое или параллельное жилкование листьев, кратное 3-м число частей цветка, разбросанные по стеблю проводящие пучки, обычно это травы. Для двудольных характерны следующие признаки: две семядоли в семени, стержневая корневая система, сетчатое жилкование листьев, проводящие пучки в центре стебля, разнообразие жизненных форм. Однако из общих закономерностей бывают исключения. Поэтому принадлежность того или иного вида растения к классу определяют по совокупности признаков.
У семейств, даже принадлежащих одному классу, есть свои характерные признаки. Каждое семейство покрытосеменных имеет свои особенности. Ниже перечислены наиболее многочисленные и значимые семейства цветковых.
Семейства класса Двудольные
Крестоцветные
Представители: капуста, редис, рапс, редька, горчица, левкой, пастушья сумка.
- Преимущественно травы, реже кустарники.
- Насекомоопыляемые.
- Листья располагаются поочередно или в виде корневой розетки.
- Соцветие кисть. У цветков по 4 чашелистика, лепестка, 6 тычинок (2 короткие и 4 длинные), 1 пестик.
- Плод стручок или орешек.
Розоцветные
Представители: яблоня, вишня, рябина, боярышник, малина, слива.
- Деревья, кустарники, травы.
- Листья располагаются поочередно, имеют прилистники.
- Соцветия кисть, щиток, зонтик. Цветки часто одиночные, имеют по 5 чашелистиков и лепестков, много тычинок и один пестик.
- Плод яблоко, костянка, орешек, сборная костянка.
Бобовые (мотыльковые)
Представители: горох, клевер, люпин, соя, арахис, акация, донник.
- Травы, кустарники, деревья.
- Листья чаще всего сложные, располагается поочередно, имеют прилистники.
- Соцветие головка или кисть, встречаются виды с одиночными цветками. Цветок имеет неправильную форму. Чашелистиков и лепестков по 5, тычинок 10, пестик 1.
- Плод боб.
- Корни бобовых вступают в симбиоз с азотфиксирующими бактериями.
Пасленовые
Представители: помидор, картофель, табак, петуния, белена, баклажан, перец.
- Преимущественно травы.
- Листья простые с цельной пластинкой, без прилистников.
- По 5 чашелистиков, лепестков и тычинок, 1 пестик.
- Плод ягода или коробочка.
Сложноцветные (астроцвентые)
Представители: астра, подсолнечник, одуванчик, ромашка, василек, девясил, бодяк.
- Преимущественно травы, реже кустарники и деревья.
- Чаще листья простые, без прилистников. Располагаются поочередно, реже супротивно.
- Соцветие корзинка. Цветки в соцветии бывают трубчатые, воронковидные, язычковые, ложноязычковые.
- Плод семянка или летучка.
Семейства класса Однодольные
Лилейные
Представители: лук, чеснок, ландыш, тюльпан, спаржа, алоэ, лилия.
- Преимущественно многолетние травы, имеющие корневища или луковицы.
- Насекомо- или ветроопыляемые.
- Соцветия зонтик, кисть или одиночные крупные цветки. Цветок с 6-ю лепестками, 6 тычинок, 1 пестик.
- Плод ягода или коробочка.
Злаковые (мятликовые)
Представители: пшеница, кукуруза, просо, овес, рожь, ячмень, пырей, мятлик, бамбук, тростник.
- Преимущественно травы.
- Ветроопыляемые.
- Стебель соломина (полый внутри).
- Листья удлиненные с основанием в виде трубки, облегающей стебель.
- Соцветия сложный колос, метелка или початок. Цветок имеет пленочные чешуи, различное количество тычинок, 1 пестик с двумя перистыми рыльцами.
- Плод зерновка.
Источник
1. Классы покрытосеменных растений
Отдел Покрытосеменные, или Цветковые, растения — самый многочисленный в царстве Растения (около \(250\) тыс. видов) — подразделяется на два класса: Однодольные и Двудольные .
- число семядолей в зародыше семени;
- жилкование листьев;
- тип корневой системы растений, выросших из семян;
- особенности строения цветков;
- расположение проводящих пучков в стеблях.
- зародыш семени с двумя семядолями;
- листья с сетчатым жилкованием;
- стержневую корневую систему с хорошо выраженным главным корнем;
- проводящие пучки с камбием, расположенные в стебле по кругу;
- четырёх- или пятичленный цветок.
В стеблях представителей этого класса проводящие пучки имеют камбий, располагаются одним массивом в центре или имеют вид кольца. Важный отличительный признак двудольных растений — хорошее развитие коры и сердцевины. У растений этого класса цветок чаще всего четырёх- или пятичленный.
- зародыш семени с одной семядолей;
- простые листья, у которых параллельное или дуговое жилкование;
- мочковатая корневая система, главный корень рано отмирает;
- проводящие пучки без камбия, разбросаны по всему стеблю;
- цветок трёхчленный.
У однодольных проводящие пучки без камбия и расположены в стебле беспорядочно. Нет ясно дифференцированной коры и сердцевины.
Но для определения класса, к которому относится то или иное растение, одного признака бывает недостаточно. Так, у подорожника есть признаки однодольных растений: у него мочковатая корневая система, листья простые с дуговым жилкованием, но зародыш семени имеет две семядоли. А вороний глаз, наоборот, внешне похож на двудольное растение, так как у него листья с сетчатым жилкованием, но зародыш с одной семядолей. Поэтому вороний глаз относят к однодольным.
Эти примеры показывают, что невозможно точно определить по одному признаку, к какому классу принадлежит цветковое растение; нужно рассматривать все перечисленные выше признаки.
Для выделения покрытосеменных растений в семейства также используются определённые признаки. Самые важные из них — особенности строения цветка и плода . На сегодняшний день в отделе Цветковые известно более \(390\) семейств.
Источник