14. Систематика цветковых растений Общая характеристика цветковых
Цветковые образуют основную массу растительного вещества биосферы. Общее число описанных видов цветковых превышает 250 тыс. Они объединены в 2 класса, 12 подклассов и 540 семейств. Цветковые характеризуются большим морфологическим разнообразием, представлены различными жизненными формами и широтой спектра условий среды, в которых они могут обитать. Цветковые растут в самых экстремальных условиях: в высокогорьях, в пустынях, на засоленных почвах. Они способны к быстрому заселению незанятых местообитаний. Размеры цветковых от гигантских (более100 м ) до крохотных (меньше 1 см ).
Важнейшие черты организации цветковых растений
(обеспечили ведущее положение в биосфере)
· цветок (обеспечивает бесполое и половое размножение и образование семян);
· сильная редукция гаметофитов (развиваются в цветке; мужской – пыльцевое зерно, женский — зародышевый мешок);
· система переноса мужских гаметофитов к женским (перенос пыльцы на рыльце пестика не только с помощью ветра — анемофилия, но и насекомыми — энтомофилия);
· образование завязи (защита женского гаметофита) и впоследствии —плода (защита и распространение семян).
· совершенство семян (наличие эндосперма, способность к длительному покою, приспособления для распространения);
· развитая проводящая система и средства экономии воды (сосуды и ситовидные трубки с клетками-спутницами; кутикула, устьица, опушение);
· развитая корневая система (разветвление и проникновение на большую глубину, симбиоз с грибами и бактериями);
· развитый листовой аппарат (большая поверхность, многоярусное расположение, совершенная внутренняя структура);
· разнообразие жизненных форм (деревья, кустарники, травы многолетние и однолетние);
Главнейшие таксономические группы цветковых
Отдел цветковые, или покрытосеменные
(Magnoliophyta, или Angiospermae)
Класс 1. Магнолиопсиды (Magnoliopsida), или Двудольные (Dicotyledones)
Класс 2. Лилиопсиды (Liliopsida), или Однодольные (Monocotyledones)
Подкласс 1. Магнолииды – Magnoliidae
Подкласс 1. Алисматиды – Alismatidae
Подкласс 2. Ранункулиды – Ranunculidae
Подкласс 2. Триуридиды – Triurididae
Подкласс 3. Кариофиллиды – Caryophyllidae
Подкласс 3. Лилииды – Liliidae
Подкласс 4. Гамамелидиды – Hamamelididae
Подкласс 4. Арециды — Arecidae
Подкласс 5. Дилленииды – Dilleniidae
Подкласс 6. Розиды – Rosidae
Подкласс 7. Ламииды – Lamiidae
Подкласс 8. Астериды – Asteridae
Сравнительная характеристика однодольных и двудольных
О д н о д о л ь н ы е
Количество семядолей в зародыше
чаще всего 5- или 4-членные, редко 3-членные
чаще всего 3-членные, очень редко 4-членные
Анатомическое строение осевых органов
камбий есть; строение вторичное (пучковое или непучковое), пучки располагаются строго в один круг
камбия нет; строение первичное (пучковое), пучки более чем в один круг
стержневая или кистекорневая
от деревьев до однолетних трав
многолетние и однолетние травы, редко древовидные
Класс Magnoliopsida (магнолиопсиды) – Двудольные (Dicotyledones)
Подкласс 1. Магнолииды – Magnoliidae
Порядок 1. Магнолиевые – Magnoliales
С е м е й с т в о Магнолиевые – Magnoliaceae
Распространение — субтропики и тропики, центр разнообразия – Юго-Восточная Азия.
В России один из видов — магнолия обратнояйцевидная (Magnolia obovata) встречается на остраве Кунашир (Курильские острова).
Жизненные формы — деревья и кустарники, вечнозеленые и листопадные.
Листья – простые, очередные, с крупными рано опадающими прилистниками.
Цветки – одиночные, терминальные или пазушные, обоеполые, околоцветник простой, венчиковидный, редко подразделенный на чашечку и венчик, 3-6 членный, его сегменты располагаются циклически в 1 или 2 кругах; тычинки и плодолистики (карпеллы) многочисленные, располагаются на выпуклом (коническом) цветоложе спирально.
Магнолия крупноцветковая (Magnolia grandiflora) (рис. 14. 1)
Рис. 14. 1. Магнолия крупноцветковая (фото).
Опыление — перекрестное жуками (проникают в нераскрытые бутоны) и самоопыление.
Плоды — шишковидные, апокарпные многолистовки; семена распространяются обычно птицами (орешковидные плодики – ветром) (рис. 14. 2).
Рис. 14. 2. Магнолия (цветок, плод, плодик).
Важнейшие роды – магнолия (Magnolia), тюльпанное дерево (Liriodendron).
Хозяйственное значение:
Лекарственные — магнолия крупноцветковая (Magnolia grandiflora), препараты из ее листьев используются при лечении гипертонии.
Декоративные — магнолия крупноцветковая (M. grandiflora), выращивается в садах и парках Черноморского побережья.
Источник
52. 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
Цветковые растения
В другой группе семенных растений, Голосеменные (Pinophyta, или Gymnospermae), семязачаток не скрыт от опыления, а семена не заключены в истинный плод, но иногда семя могут покрывать мясистые структуры, например, у представителей рода Тис.
Размножение [ ]
Происхождение [ ]
Одно из важнейших направлений ряска, покрывающая поверхность пруда, представляет собой крошечный зелёный побег с простым корешком, вертикально погруженным в воду, и с очень нечёткими листиками и частями стебля. Могучее лесное дерево столетия развивало свою сложную систему стволов и ветвей, покрытых бесчисленными веточками и листвой, а под землёй соответствующую площадь занимает мощная, хорошо развитая корневая система. Между этими двумя крайностями — бесконечные градации: водные и земные травы, ползучие, прямостоящие или карабкающиеся, кусты и деревья, гораздо большее разнообразие, чем в другом отделе семенных растений — Gymnospermae.
Известны многочисленные водные покрытосеменные растения, они в изобилии встречаются в долинах рек и чистых озёрах, в меньшем количестве — в солёных озёрах и морях. Однако такие водные покрытосеменные не являются примитивными формами, а возникли путём приспособления наземного предка к водной среде.
Цветковые растения обычно рассматриваются как отдел. Так как эта систематическая категория более высокого ранга, чем семейство, есть определённая свобода в выборе названия. Статья 16 Magnolia . Но традиционно укоренились такие имена, как Angiospermae и Anthophyta (цветковые растения).
Источник