47. Многообразие и систематика органического мира Читать 0 мин.
Цветковые – самая распространенная группа растений на Земле. Этот отдел включает в себя 500 семейств, в которые входят около 250 тысяч видов. Наибольшее количество покрытосеменных растений обитает во влажных тропиках, однако их можно встретить практически во всех климатических зонах.
Эти растения впервые возникли в начале мелового периода мезозойской эры. Их предками, вероятнее всего, были голосеменные. Благодаря хорошо развитой способности к эволюционным изменениям – развитию приспособленности к разнообразным средам обитания – уже к концу периода Покрытосеменные заняли господствующее положение в растительном мире, которое остается за ними и до настоящего времени.
Необходимо понимать, какие именно признаки и свойства Цветковых растений позволяют им так широко распространиться по Земному шару.
1. Цветок – видоизмененный спороносный побег – отлично приспособлен для семенного размножения. В нем из споры развивается гаметофит, дающий начало гаметам. Появление цветка стало решающим факторов в эволюции растений.
2. В отличие от голосеменных, цветковые растения могут опыляться не только ветром, но и насекомыми. Эволюция цветков шла параллельно с эволюцией насекомых, что позволило им адаптироваться друг под друга. Яркая окраска, душистый аромат, съедобные пыльца и нектар – все это привлекает насекомых-опылителей, которые на своем теле переносят пыльцу от цветка к цветку. Такой способ опыления требует меньшего количества пыльцы и более эффективен. Вид опыления влияет не только на форму и размер цветка, но и на особенности жизнедеятельности. Сравните ветро- и насекомоопыляемые растения:
3. Еще одно отличие от голосеменных – закрытое положение семязачатков. Они располагаются не голо на семенных чешуях, а прикрыты (то есть защищены) завязью пестика.
4. Проводящая ткань у покрытосеменных достигла максимального развития: появились настоящие сосуды, которые обеспечивают быстрый и эффективный восходящий и нисходящий транспорт веществ в растении.
5. Гаметофит покрытосеменных еще больше редуцирован: они утратили и антеридии, а архегонии. Таким образом, гаметофит представляет собой всего несколько клеток: мужской – пыльцевое зерно, женский – зародышевый мешок. Развитие таких гаметофитов идет значительно быстрее, и является прогрессивной чертой покрытосеменных.
6. Двойное оплодотворение ведет к формированию не только зиготы, но и богатого ценными питательными веществами эндосперма. Более подробно о механизмах этого способа размножения мы поговорим на курсе.
7. Спорофит у покрытосеменных представлен самыми разнообразными формами: лианами, деревьями, кустарниками, одно- и многолетними травами. Это позволяет им заселять обширные территории с различными условиями окружающей среды. Цветковые растения – единственная группа, способная создавать фитоценозы – ярусные сообщества. Ярусность позволяет растениям с различными потребностями сосуществовать на одной территории. Светолюбивые растения обычно занимают более высокое положение, теневыносливые растут в нижних ярусах.
Голосеменные, мхи, папоротники также являются компонентами ярусного сообщества. Однако они обычно занимают только одно положения: мхи и папоротники – нижний ярус, голосеменные – верхний/средний. Поскольку покрытосеменные представлены разнообразными формами, они могут занимать сразу все ярусы: травы, кустарники, деревья.
Генеративные органы растений
Цветок – орган семенного размножения покрытосеменных растений. Укороченный, ограниченный в росте видоизмененный побег.
Функции цветка: образование спор (см. раздел теории про чередование гаметофита и спорофита у растений), гаметофитов и гамет, опыление, оплодотворение, образование семян и плодов.
Цветки бывают обоеполыми (яблоня) и однополыми – тычиночными и пестичными (огурец, кукуруза).
Растения, несущие раздельнополые цветки на одной особи, называются однодомными (огурец, кукуруза). Если тычиночные и пестичные цветки находятся на разных особях (тополь, облепиха), то такие растения называются двудомными.
Соцветие – специализированный цветоносный побег, который несет цветки и видоизмененные прицветные листья. Названия и внешний вид соцветий необходимо знать. Нельзя не отметить приятный бонус, который предоставляет школьникам ФИПИ: практически всегда рядом со схемой соцветия изображен привычный нам вид цветка или плода данного растения, чем безусловно необходимо пользоваться при решении заданий. Приведем примеры рисунков, которые вам могут встретиться на экзамене:
Рис. 1: 1 — щиток (груша); 2 — корзинка (подсолнечник); 3 — сложный зонтик (укроп); 4 — сложный колос (пшеница), 5 — зонтик (лук); 6 — початок (белокрыльник); 7 — головка (клевер); 8 — простой колос (подорожник).
Для лучшего запоминания приводим также цветной рисунок:
Как известно, в результате двойного оплодотворения у покрытосеменных из семязачатка образуется семя. Плод – вместилище семян цветкового растения. Виды плодов тоже необходимо знать для экзамена.
В зависимости от строения цветка и плода растения делятся на семейства.
Цикл развития цветкового растения
Источник
Разнообразие цветковых растений
Цветковые являются самыми молодыми и сложно устроенными с эволюционной точки зрения растениями на Земле. Они смогли расселиться по суше наиболее широко, чем остальные группы растений, приспособиться к различным условиям обитания и способам жизни. В результате цветковые (или покрытосеменные) растения отличаются большим разнообразием. Это разнообразие выражается в различных форме, строении, окраске вегетативных (корней, стеблей и листьев) и генеративных (цветков, плодов, семян) органов растений, продолжительности их жизни. Все эти различия являются следствием адаптации растений к тем или иным условиям обитания.
В мире цветковых растений наиболее полно представлены различные жизненные формы. Выделяют три основные жизненные формы — травы, кустарники и деревья. При этом травы можно считать наиболее прогрессивной ветвью эволюции, так как среди голосеменных (которые являются более древними растениями) их почти нет.
Деревьям свойственны многолетние деревянистые стебли. Главный стебель называется стволом, остальные — ветвями. Совокупность ветвей дерева формирует его крону. Размер деревьев бывает разным. Так например, вишня представляет собой достаточно невысокое дерево, а вот эвкалипт достигает 100 м. Для сравнения, высота сосен в лесу около 30 м.
Кустарники отличаются от деревьев не только малым размером. Их ствол короткий и начинает ветвиться у самой поверхности почвы, поэтому кустарники состоят в основном из ветвей. К кустарникам относятся не только привычные нам смородина и крыжовник, но и такие растения как орешник и сирень, которые достигают достаточно больших размеров, в результате чего их можно было бы назвать деревьями.
Травы имеют обычно небольшие размеры и зеленый мягкий стебель. В остальном травянистые растения очень разнообразны: по строению стебля, форме листьев, размеру.
Разнообразие выражается и в продолжительности жизни растений . Среди цветковых существуют однолетние, двулетние и многолетние растения.
Деревья и кустарники всегда являются многолетними. Деревья могут жить сотни, а некоторые виды даже тысячи лет.
Существуют и многолетние травы. В климатических зонах с ярко-выраженной сменой сезонов у них на зиму отмирают надземные части. Но в земле остаются корни и корневища. Весной из подземных почек снова вырастают зеленые надземные части. Примерами многолетних травянистых растений являются одуванчик, крапива, ландыш.
Двулетние травы живут более года, но менее двух лет. В первый год у них растут только вегетативные органы (корни, стебли и листья). На зиму надземные зеленые части отмирают, но за лето в подземных частях многих многолетних растений успевают отложиться запасы питательных веществ (вспомните морковь и свеклу). На следующий год весной зеленые части снова отрастают, и на них развиваются цветки. После их опыления появляются плоды и семена. После того как плоды созревают, двулетние растения отмирают полностью.
Однолетние травянистые растения живут только один вегетационный период. Чаще всего с весны до осени. Однако есть цветковые растения, которые живут всего несколько месяцев и даже меньше. За это время однолетние растения успевают вырасти, зацвести, и на них успевают созреть плоды и семена. Примерами однолетних растений являются горох, пшеница, редис.
Источник
Покрытосемянные растения
Покрытосеменные растения в биологии — это отдел высших растений, характеризующийся наличием цветка как органа полового размножения, замкнутого вместилища для семяпочки и семян.
По количеству видов этот отдел превосходит все другие группы высших растений. Сегодня в мире насчитывается 350 тысяч, объединенных в 414 семейств и 50 порядков. Согласно ископаемым остаткам, возраст покрытосеменных превышает 140 млн лет. Первые отпечатки датируются ранним меловым периодом. В то время эти растения получили широкое распространение и оказались доминирующей формой растительной жизни. Примечание 1
Виды и классификация цветковых растений
- Однодольные — имеющие в семени одну семядолю.
- Двудольные — имеющие в семени две семядоли.
При этом класс двухдольных дополнительно включает и те виды, в семени которых содержится три или четыре семядоли.
К распространенным видам однодольных относятся рожь, бамбук, тюльпан, пшеница, ландыш, орхидея. Широко известными двудольными являются виноград, ореховое дерево, ива, тыква, лавр, береза, крапива, белладонна.
Особенности строения таких растений
Важнейшей особенностью строения считается присутствие генеративного органа — цветка. Он выполняет функции привлечения агентов опыления и полового размножения.
Свои семязачатки растение заключает в полость завязи, сформированной срастанием открытого плодолистика. После оплодотворения стенки завязи увеличиваются в размерах и видоизменяются, образуя плод.
Общими внешними признаками, объединяющими все многообразие покрытосеменных, являются их основные органы:
Фотосинтез осуществляется листьями. Также они отвечают за дыхание и транспирацию. Активный вывод питательных веществ из почвы и их транспортировка производится элементами внутренней проводящей системы — сосудами и трахеидами.
В жизненном цикле покрытосеменных преобладает диплоидный спорофит. Гаметофиты редуцированы. Мужской являет собой пыльцевое зерно. Женский — зародышевый мешок. Цветки опыляются насекомыми, животными, ветром.
Представители покрытосемянных
Представители отдела могут иметь разные жизненные формы:
- Деревья — яблоня, груша.
- Кустарники — вишня, слива, роза, желтая акация.
- Травы — земляника, люпин, клевер, фасоль.
К отделу относятся семейства розоцветных, пасленовых, бобовых, крестоцветных, сложноцветных, лилейных, злаковых.
Учитель непонятно объясняет предмет?
Источник