Особенности покрытосеменных. Покрытосеменные - отдел растительного мира

Покрытосеменные, или Цветковые - отдел высших растений, которые образовались во второй половине мезозоя и быстро заняли господствующее положение в растительном покрове Земли.

Признаки покрытосеменных растений

Замечание 1

Наиболее характерными признаками покрытосеменных растений является наличие у них цветка и плода.

Из завязи цветка развивается плод, в средине которого находится одно или много семян. Поскольку семена защищены околоплодником, который образуется из стенок завязи, возникло название отдела - Покрытосеменные.

Среди других признаков, присущих цветковым растениям, следует выделить такие:

• двойное оплодотворение, в результате которого образуется зародыш и развивается специальная питательная ткань - триплоидный эндосперм;
• ещё большую, чем у голосеменных, редукцию мужского и женского гаметофитов и их ускоренное развитие;
• разнообразное анатомическое строение;
• наличие в древесине настоящих сосудов (трахей);
• высокую способность к вегетативному размножению благодаря наличию разнообразных видоизменений вегетативных органов.

Размножение покрытосеменных

Характерная особенность покрытосеменных - наличие восьмиядерного (восьмиклеточного) зародышевого мешка, в котором происходит двойное оплодотворение - процесс, который в точности не повторяется ни у одного из других отделов растительного мира. Вследствие двойного оплодотворения из одной зиготы развивается зародыш, а из другой - триплоидный (вторичный) эндосперм. У голосеменных эндосперм (женский заросток) является первичным. Половое поколение (гаметофит) покрытосеменных ещё больще редуцировалось в сравнении с голосеменными.

Мужской заросток состоит обычно только из $3$ клеток, из которых $2$ являются гаметами, а, значит, упрощён до минимума. Женский заросток представлен $8$-клеточным зародышевым мешком.

Цветы у большинства покрытосеменных имеют околоцветник, простой или двойной, часто ярко окрашенный, тычинки и пестик или пестики. Опыляется большинство покрытосеменных насекомыми (энтомофилия), а так же ветром (анемофилия) или водой (гидрофилия), реже (в тропиках) птицами (орнитофилия).

Замечание 2

Двойное оплодотворение - основная особенность покрытосеменных.

Для полового размножения цветковые растения не нуждаются в воде, а неподвижные мужские половые клетки - спермии, находящиеся в тычинках цветка, доставляются к женской яйцеклетке, расположенной в пестике. Каждая частичка пыльцы, которая попадает на рыльце пестика, содержит два спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку (собственно оплодотворение), а другой - центральную клетку (её вторичное ядро) зародышевого мешка. Из оплодотворённой яйцеклетки образуется зародыш, а из центральной клетки - эндосперм с запасом питательных веществ для зародыша.

Покрытосеменные являются наиболее высокоорганизованной и наиболее численной группой среди высших растений и насчитывают около $250$ тысяч видов, которые объединяются приблизительно в $10 \ 000$ родов и $300$ семейств. Они наиболее распространены на земном шаре и являются самыми важными на практический (экономический) взгляд. Потому систематика покрытосеменных, вопрос их эволюции и развития имеют не только большое теоретическое, но и очень важное практическое значение.

Цветковые растения имеют важное хозяйственное значение как пищевые, кормовые, технические, лекарственные, медоносные и декоративные растения.

Покрытосеменные (цветковые, пестичные) по времени появления на Земле являются самой молодой и в то же время наиболее высокоорганизованной группой растений. В процессе эволюции представители этого отдела появились позднее других, но они очень быстро заняли господствующее положение на земном шаре.

Наиболее характерной отличительной особенностью покрытосеменных является наличие у них своеобразного органа - цветка, который отсутствует у представителей других отделов растений. Поэтому покрытосеменные и называются чаще еще цветковыми растениями. Семяпочка у них скрытая, она развивается внутри пестика, в его завязи, поэтому покрытосеменные называются иначе пестичными. Пыльца у покрытосеменных улавливается не семяпочками, как у голосеменных, а особым образованием - рыльцем, которым заканчивается пестик. После оплодотворения яйцеклетки из семяпочки образуется семя, а завязь разрастается в плод. Следовательно, семена у покрытосеменных развиваются в плодах, поэтому этот отдел растений и называется покрытосеменные.

Покрытосеменные (Angiospermae), или цветковые (Magnoliophyta) – отдел наиболее совершенных высших растений, имеющих цветок. Ранее включались в отдел семенных растений вместе с голосеменными. В отличие от последних семязачатки цветковых заключены в завязь, образованную сросшимися плодолистиками.

Цветок является генеративным органом покрытосеменных растений. Он состоит из цветоножки и цветоложа. На последнем располагаются околоцветник (простой или двойной), андроцей (совокупность тычинок) и гинецей (совокупность плодолистиков). Каждая тычинка состоит из тонкой тычиночной нити и расширенного пыльника, в котором созревают спермии. Плодолистик цветковых растений представлен пестиком, который состоит из массивной завязи и длинного столбика, вершинная расширенная часть которого называется рыльце.

Покрытосеменные имеют вегетативные органы, обеспечивающие механическую опору, транспорт, фотосинтез, газообмен, а также запасание питательных веществ, и генеративные органы, участвующие в половом размножении. Внутреннее строение тканей наиболее сложно из всех растений; ситовидные элементы флоэмы окружены клетками-спутницами; почти все представители покрытосеменных имеют сосуды ксилемы.

Содержащиеся внутри пыльцевых зёрен мужские гаметы попадают на рыльце и прорастают. Гаметофиты цветковых крайне упрощены и миниатюрны, что значительно сокращает длительность цикла размножения. Образуются они в результате минимального количества митозов (трёх у женского гаметофита и двух у мужского). Одна из особенностей полового размножения – двойное оплодотворение, когда один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, а второй – с полярными ядрами, образуя эндосперм, служащий запасом питательных веществ. Семена цветковых растений заключены в плод (отсюда их второе название – покрытосеменные).

Первые цветковые растения появились в начале мелового периода около 135 миллионов лет назад (или даже в конце юрского периода). Вопрос о предке покрытосеменных в настоящее время остаётся открытым; наиболее близки к ним вымершие беннеттитовые, однако, более вероятно, что вместе с беннеттитами покрытосеменные обособились от одной из групп семенных папоротников. Первые цветковые растения были, по-видимому, вечнозелёными деревьями с примитивными цветками, лишёнными лепестков; ксилема у них всё не имела сосудов.

В середине мелового периода всего за несколько миллионов лет происходит завоевание покрытосеменными суши. Одним из важнейших условий быстрого распространения покрытосеменных была их необычайно высокая эволюционная пластичность. В результате адаптивной радиации, обусловленной экологическими и генетическими факторами (в частности, анеуполидией и полиплоидизацией), образовалось огромное количество различных видов покрытосеменных, входящих в самые разные экосистемы. К середине мелового периода образовалось большинство современных семейств. С цветковыми растениями тесно связана эволюция наземных млекопитающих, птиц и, особенно, насекомых. Последние играют исключительно важную роль в эволюции цветка, осуществляя опыление: яркая окраска, аромат, съедобная пыльца или нектар – всё это средства привлечения насекомых.

Цветковые растения распространены по всему миру, от Арктики до Антарктики. В основе их систематики лежит строение цветка и соцветия, пыльцевых зёрен, семени, анатомия ксилемы и флоэмы. Почти 250 тысяч видов покрытосеменных делятся на два класса: двудольные и однодольные, различающиеся, прежде всего, по количеству семядолей в зародышах, строению листа и цветка.

Цветковые растения являются одним из ключевых компонентов биосферы: они производят органические вещества, связывают углекислоту и выделяют в атмосферу молекулярный кислород, с них начинаются большинство пастбищных цепей питания. Многие цветковые растения используются человеком для приготовления пищи, строительства жилища, изготовления различных хозяйственных материалов, в медицинских целях.

Покрытосеменные – самый крупный тип растений, к которому относится более половины всех известных видов, - характеризуются рядом четких, резко отграничивающих их признаков. Наиболее характерно для них наличие пестика, образованного одним или несколькими плодолистиками (макро- и мегаспорофиллами), сросшимися своими краями, так что в нижней части пестика образуется замкнутое полое вместилище – завязь, в которой развиваются семяпочки (макро- и мегаспорангии). После оплодотворения завязь разрастается в плод, внутри которого находятся развившиеся из семяпочек семена (или одно семя). Кроме того для покрытосеменных характерны: восьмиядерный, или производный из него, зародышевый мешок, двойное оплодотворение, триплойдный эндосперм, образующийся только после оплодотворения, рыльце у пестика, улавливающее пыльцу, и для подавляющего большинства – более или менее типичный цветок с околоцветником. Из анатомических признаков для покрытосеменных характерно наличие настоящих сосудов (трахей), тогда как у голосеменных развиты только трахеиты, а сосуды встречаются крайне редко.

Ввиду большого количества общих признаков нужно предположить монофилетическое происхождение покрытосеменных от какой-то более примитивной группы голосеменных. Наиболее ранние и очень отрывочные ископаемые остатки покрытосеменных (пыльца, древесина) известны из юрского геологического периода. Из нижнемеловых отложений известны тоже немногочисленные достоверные остатки покрытосеменных, а в отложениях середины мелового периода они встречаются сразу в больших количествах и в значительном разнообразии форм, которые все принадлежат ко многим различным ныне живущим семействам и даже родам.

В качестве предполагаемых предков покрытосеменных указывали различные группы нижестоящих в системе растений – кейтониевые, семенные папоротники, беннеттиты, гнетомые. У кейтониевых были завязь, рыльце, но у них завязь формировалась иначе, чем у покрытосеменных; у них не было даже подобия цветков, спорофиллы их простые и, вероятно, они представляют слепую ветвь эволюции. У беннеттитов были обоеполые своеобразные «цветки», но не было пестиков, и семена их были лишь скрыты между бесплодными чешуями, а не находились внутри плодов, образованных мегаспорофиллами. У семенных папоротников не было цветков, не было покрытосемянности.

Теория происхождения покрытосеменных из гнетомых предполагает, что наиболее примитивные покрытосеменные имели мелкие однополые цветки без околоцветника или с невзрачным околоцветником. Но по ряду соображений в настоящее время более примитивными цветками считают крупные, обоеполые цветки. Поэтому можно предположить, что предками современных покрытосеменных были какие-то вымершие, очень примитивные голосеменные с обоеполыми цветками типа шишки (стробилами), в которых на длинном цветоложе (оси) были спирально расположены свободные (несросшиеся друг с другом) листочки однородного околоцветника, микроспорофиллы (тычинки) и мегаспорофиллы (плодолистики). В системе голосеменных эта группа должна была стоять где-то между семенными папоротниками и уже более специализированными беннеттитами и саговниками.

Покрытосемянность несомненно представляла большое преимущество в смысле защиты семяпочек и развивающихся семян от всяких неблагоприятных внешних воздействий и в первую очередь от сухости воздуха. Но одной покрытосемянностью все же трудно объяснить быстрое мощное развитие покрытосеменных и вытеснение ими господствовавших ранее на земле архегониальных растений. Русский ботаник М.И. Голенкин высказал (в 1927г) интересную гипотезу о причинах победы покрытосеменных в борьбе за существование. Он предполагает, что в середине мелового периода по каким-то общим космогоническим причинам по всей Земле произошло резкое изменение освещения и влажности воздуха. Густые облака, окутывавшие ранее постоянно Землю, рассеялись и дали доступ ярким солнечным лучам, в связи с чем, резко увеличилась сухость воздуха. Громадное большинство высших архегониальных растений того времени, не приспособленных и не сумевших приспособиться к яркому освещению и сухости воздуха, начало вымирать или резко сократило области своего распространения (кроме хвойных, наиболее ксерофитных).

Наоборот, покрытосеменные, имевшие до того очень ограниченное распространение и представление небольшим числом форм, выработали способность хорошо переносить яркий солнечный свет и сухость воздуха. Это обстоятельство, а также чрезвычайная эволюционная пластичность их, способность к возникновению разнообразнейших приспособлений к различным внешним условиям и обусловили быстрое победное распространение покрытосеменных по всей Земле и вытеснение ранее господствовавших групп высших архегониальных растений.

Победа покрытосеменных повлекла за собой изменения и в животном населении Земли; особенно она должна была сказаться в быстрой эволюции насекомых, млекопитающих и птиц, питающихся насекомыми, затем хищных и плодоядных. В свою очередь и у покрытосеменных постепенно возникали в процессе эволюции бесчисленные приспособительные изменения формы, химизма и функций в связи со сложными и разнообразными взаимоотношениями их с животным миром. Победа покрытосеменных была переломным этапом, глубокой революцией в судьбах всего животного населения Земли.

По вопросу о месте первоначального возникновения покрытосеменных высказывались разные предположения. Одни считают, что они впервые появились на гипотетическом тропическом материке, расположенном между Америкой, Азией и Австралией и впоследствии погрузившемся в воды Тихого океана. Другие считают колыбелью их области современной арктической суши, третьи – горы субтропической и умеренно теплой зоны северного полушария. Большинство ботаников в настоящее время считают, что первичные покрытосеменные были древесными растениями, имевшими невысокие стволы, моноподиальной разветвлявшиеся на немногочисленные толстые ветви. Из них уже развились более крупные симподиально ветвящиеся деревья с многочисленными толстыми и тонкими ветвями. Из древесных же форм в разное время и разных филогенетических линиях развивались кустарники, полукустарники и травянистые формы, вначале многолетние, затем в различных родах в связи cо специфическими условиями климата и местообитаний – двулетники и однолетники.

Благодаря большой пластичности покрытосеменных, у них в процессе эволюции выработалось огромное разнообразие вегетативных органов, особенно в листьях, многочисленные метаморфозы, а также бесконечное разнообразие в цветках и плодах. Сложность и разнообразие химического состава и физиологических реакций также очень характерно для них.

Эволюция цветка, на строении которого главным образом базируется систематика покрытосеменных, говоря в общем, и схематическом виде шла у них от цветков с длинным цветоложем (типа шишки) от обоеполых, актиноморфных со спиральным расположением свободных (несросшихся) и не фиксированных в числе членов, с верхней завязью и многочисленными семяпочками – к цветкам циклическим, зигоморфным, раздельнополым, со строго фиксированным числом более или менее сросшихся членов на плоском цветоложе, с нижней одногнездною завязью и немногими или одной семяпочкой. Эта эволюция цветка покрытосеменных происходила в разных эволюционных рядах их независимо друг от друга.

Распространены покрытосеменные повсюду почти до крайних пределов растительности и определяют характер ландшафтов везде, кроме хвойных лесов, торфяных болот и некоторых типов тундр.

В жизни и хозяйственной деятельности человека роль покрытосеменных неизмеримо больше, чем остальных групп растений. Пища, одежда, фураж для скота, ароматические, наркотические, лекарственные, дубильные вещества, каучук и гуттаперча, пробка и многое другое получается из покрытосеменных; материал для жилищ, топливо поделочные материалы, бумага тоже в значительной степени поставляются покрытосеменными.

Покрытосеменные разделяют на два класса – двудольные и однодольные. Для двудольных характерны: две семядоли в семени, открытые проводящие пучки (с камбием), сохранение в течение всей жизни главного корня (у особей, родившихся из семян), перистое и сетчатое жилкование листьев, 5-4-2-членный тип цветков. Однодольные характеризуются противоположными признаками: одна семядоля в семени, закрытые проводящие пучки (без камбия), раннее отмирание главного корня и развитие придаточной корневой системы, параллельное или дуговое жилкование, трехчленный тип цветков. Отдельные признаки одной группы могут встречаться и у представителей другой группы, поэтому важна вся совокупность признаков.

Отдел цветковых растений объединяет два класса: двудольных и однодольных. Самый существенный признак - строение семени. Но одного признака недостаточно для определения принадлежности растения к тому или иному классу. Необходимо знать все признаки данного растения.

Класс двудольных наиболее многочисленный, он включает в себя около 80% видов покрытосеменных растений, которые объединяются в 325 семейств. Семейства цветковых растений выделяют главным образом на основании строения цветка и плода.

Класс однодольных включает около 25% цветковых растений. Это преимущественно травы. Лишь в немногих семействах встречаются древесные формы, да и те обитают в основном в тропиках. Наиболее простоорганизованная группа однодольных обитает в водоемах, болотах. К ней относятся стрелолист, частуха, рдесты. Но среди однодольных много видов, достигших высокого уровня организации, например злаки.

Типичным семейством класса однодольных является семейство лилейных. Среди растений этого семейства преобладают многолетние травы, у которых хорошо развиты корневища или луковицы, ланцетной или линейной формы листья с дуговым или параллельным жилкованием. Многие из лилейных эфемеры или эфемероиды - имеют короткий период вегетации. Цветки у лилейных крупные, разнообразной окраски, одиночные или собраны в кисть. Околоцветник простой, венчиковидный, состоит из шести сросшихся или свободных листочков, расположенных в два круга. Тычинок шесть, также расположенных в два круга, пестик один (из трех сросшихся плодолистиков). Плод лилейных - ягода или коробочка. Среди лилейных много декоративных растений (лилии, тюльпаны), пищевых (лук репчатый, чеснок), лекарственных (ландыш, алоэ, купена лекарственная) и др.

Наиболее крупное семейство в классе однодольных - злаки. Насчитывают свыше 10 тыс. видов злаков. Распространены они по всему земному шару. Это процветающее семейство, достигшее высокого уровня организации. Почти все злаки - травянистые многолетние, реже однолетние растения. Они составляют основу травостоя многих растительных сообществ: лугов, степей и др. Из деревянистых злаков известны бамбуки. Растения этого семейства можно узнать по полому стеблю - соломине с узлами и междоузлиями. Узлы заполнены рыхлой тканью. Стебли злаков растут в длину в результате деления клеток в междоузлиях. Такой рост называется вставочным.

Злаки можно узнать и по листьям: они узкие, длинные, с параллельным жилкованием. Лист имеет широкое основание в виде трубки - влагалище. Оно защищает от повреждения нежные клетки междоузлий, за счет деления которых стебель растет. Для злаков также характерна мочковатая корневая система. Таким образом, злаки можно отличить от растений других семейств по особенностям строения вегетативных органов (листьев, корней и стебля).

Цветки у злаков мелкие, неяркие, собраны в колоски. Из множества колосков образуются соцветия: сложный колос, метелка и др. В каждом колоске от 1 до 10 и больше цветков. Цветок злака имеет три тычинки и один пестик, но у него нет чашечки и венчика. Большинство злаков ветроопыляемые растения. Злаки имеют типичный для этого семейства плод - зерновку, богатую белками и крахмалом. Размножаются злаки семенами, а также вегетативно с помощью корневищ и укореняющихся побегов.

Злаки составляют основу питания человека и сельскохозяйственных животных. К ним относятся важнейшие кормовые и пищевые культурные растения. Дикорастущие злаки составляют основной корм скота. В тропиках образуют заросли бамбук и сахарный тростник. На плантациях специально выращивают сахарный тростник и из него получают сахар, ром, спирт и патоку. Злаки используются также для производства бумаги, в текстильной, химической и строительной промышленности. В современную эпоху, когда экологические условия ухудшаются, некоторые виды злаков оказались под угрозой исчезновения. В Красную книгу занесено 23 вида злаков: ковыль камнелюбивый, ковыль мелкоопушенный, ковыль уклоняющийся, мятлик разноцветный, пырей ковыль листный и др.

Отдел покрытосеменные, или цветковые

Покрытосеменные (Angiospermae), или цветковые (Anthephyta), по времени появления на Земле являются самой молодой и в то же время наиболее высокоорганизованной группой растений. В процессе эволюции представители этого отдела появились позднее других, но очень быстро заняли господствующее положение на земном шаре и вытеснили многие группы растений, ранее появившихся на Земле. Своё победоносное распространение по Земле покрытосеменные начали в меловой период, когда некоторые группы растений были уже вполне сформировавшимися, а другие частично или полностью вымерли. Наиболее характерной отличительной особенностью покрытосеменных является наличие у них своеобразного органа - цветка, который отсутствует у других растений. Поэтому покрытосеменные и называются ещё цветковыми растениями. Семяпочка у них скрытая, она развивается внутри пестика, в его завязи, поэтому покрытосеменные называются иначе пестичными. Пыльца у покрытосеменных улавливается не семяпочками, как у голосеменных, а особым образованием - рыльцем, которым заканчивается пестик цветка.

После оплодотворения яйцеклетки из семяпочки образуется семя, а завязь разрастается в плод. Следовательно, семена у покрытосеменных развиваются в плодах, поэтому этот отдел растений и называется покрытосеменные.

У покрытосеменных, так же как и у предшествующих отделов растений, происходит чередование двух поколений. Как и у большинства высших растений, наиболее развитым, доминирующим у них является бесполое поколение - спорофит, половое же поколение у покрытосеменных редуцировано ещё сильнее, чем у голосеменных.

Для покрытосеменных характерно также наличие двойного оплодотворения, которое отсутствует у представителей других отделов растительного мира. В результате двойного оплодотворения образуются 2 зиготы. Одна из них в дальнейшем даёт начало зародышу, а другая эндосперму - питающей ткани зародыша. Эндосперм покрытосеменных, следовательно, является гибридной тканью, объединяющей наследственные особенности материнского и отцовского организма, тогда как у голосеменных первичный эндосперм развивается в результате прорастания мегаспоры, т. е. до процесса оплодотворения и является гаплоидным. Зигота, дающая начало эндосперму покрытосеменных, триплоидная, так как в образовании её участвуют 3 клетки с гаплоидным числом хромосом. Зигота, дающая начало зародышу семени (оплодотворённая яйцеклетка), диплоидная.

Наличие двойного оплодотворения у всех представителей покрытосеменных растений является одним из доказательств их единого, монофилитического происхождения.

Покрытосеменные являются также наиболее пластичными растениями, они обладают исключительной приспособляемостью к самым различным естественно-историческим условиям Земли, представители их имеют очень широкое географическое распространение, они растут в чрезвычайно разнообразных климатических условиях. Как более приспособленные к условиям внешней среды, покрытосеменные растения отличаются большим разнообразием форм вегетативных и репродуктивных органов - корней, листьев, цветков, плодов, семян. Они имеют более сложное и более совершенное анатомическое строение, чем представители ранее рассмотренных отделов растений. Элементы проводящей системы обеспечивают у них наиболее быстрое передвижение воды и пластических веществ по растению, что способствует более энергичному обмену веществ. У них имеются хорошо развитые настоящие сосуды - трахеи, а не трахеиды, как у голосеменных (поэтому покрытосеменные часто называют сосудистыми растениями).

Беспредельно разнообразны покрытосеменные и по своим размерам. Среди них известны очень мелкие растения - в несколько сантиметров (ряска) и растения-гиганты, достигающие высоты более 100 м (эвкалипты).

Покрытосеменные или цветковые — самый многочисленный отдел царства растений. Какие растения скрываются под этими терминами? Самое важное — просто и понятно.

235 тысяч видов таких растений распространены по всей планете.

Больше всего представителей этого отдела в тропических лесах.

Цветок – это основной отличительный признак покрытосеменных растений. Он может быть разной формы и вида. Они отвечают за размножение. Именно в цветах происходят важные процессы опыления, оплодотворения, возникновение и рост плода.

Семена цветковых бывают двух видов. Семя с одной долей это признак класса однодольных. Семена с двумя долями образуют класс двудольных.

Главные отличия между этими классами:

• по строению корней (мочковатая корневая система однодольных против стержневой — двудольных);
• по формированию камбия (у однодольных он не формируется);
• по строению цветка (простой околоцветник однодольных против двойного у двудольных);
• по строению зародыша (количество семядолей зародыша положило начало названию класса).

Признаки покрытосеменных растений

Растения имеют общие признаки строения, развития и размножения.

Самые главные отличительные особенности:

• разнообразные по строению цветки;
• есть пестик, который развивается в плод;
• у пестика есть рыльца, улавливающие пыльцу;
• семена защищены с помощью плода;
• растения обладают сосудами (трахеями).

Строение и размножение

Цветковое растение состоит из корня и побега. Побег – это стебель, листья, почки. Из почек вырастают цветы.

Процесс полового размножения покрытосеменных растений начинается с опыления.

Пыльца переносится с тычинок на пестик.

Опыление бывает перекрестным и самоопылением. Фиалки и арахис способны опыляться еще в не распущенном цветке одного и того же растения.

Большинство самоопыляющихся цветковых опыляются в пределах одного растения.

Второй вид опыления — перекрестный. Пыльца переносится с тычинок мужских растений на пестики женских. Растения, опыляемые таким способом более жизнеспособны, поскольку происходит обмен генами.

Пыльца переносится с помощью насекомых – биотический способ. Ветер и вода также могут стать опылителями. Это называется абиотическим способом опыления.

При искусственном опылении пыльцу переносит человек.

Покрытосеменные отличаются двойным оплодотворением.

Оно состоит из нескольких этапов:

• клетки пыльцы прикрепляются на рыльце пестика;
• развиваясь и прорастая, они превращаются в пыльцевую трубку, которая прорастает в завязь;
• из пыльцевой трубки выделяется спермий и срастается с яйцеклеткой завязи;
• другой спермий соединяется с ядром центральной клетки зародыша;
• в результате оплодотворения образуется зигота.

Зигота делится и превращается в зародыш, центральная клетка превращается в эндосперм с запасом питательных веществ.

К завязи притекают питательные вещества, формируется спелый плод. Околоплодник защищает семена.

Для цветковых возможно и вегетативное размножение, то есть с помощью корней, побегов или листьев.

Примеры жизненных форм покрытосеменных растений

Жизненные формы у цветковых разнообразны: однолетние и многолетние травы, кустарники и полукустарники, лианы, деревья, кустарнички и полукустарнички.

Деревья отличаются наличием ствола и высокорослостью.

У кустарников ствол ярко не выражен и малозаметен среди системы ветвей (примеры: смородина, сирень, акация, малина).

Все они имеют листья, состоящие из листовых пластин. Большая площадь листовых пластин ускоряет все главные процессы растений: фотосинтез, испарение влаги, дыхание. Повышается эффективность этих процессов.

При наступлении неблагоприятных условий (засухи или низких температур) листья опадают. Процесс листопада позволяет сохранить жизнь растению в неблагоприятный период.

Кустарнички отличаются маленькими размерами, встречаются в условиях тундры, на болотах и высоко в горах (примеры: толокнянка, линнея северная, зимолюбка, все болотные ягоды).

Полукустарнички и полукустарники ежегодно обновляют свои побеги (примеры: вероника, лапчатка, тимьян).

Травы, плодоносящие в течение нескольких лет (многолетние), делятся на виды по форме корней:

• стержнекорневые (бобовые, люцерна);
• кистекорневые (буквица, подорожник);
• коротко-корневищные (овсяница, мятлик, полевица тонкая);
• длиннокорневищные (зубовка, вейник);
• клубневые (нарциссы, тюльпаны);
• луковичные (гиацинт, чеснок).

Один раз за жизнь плодоносят травы однолетние (горох, укроп).

Еще одна группа — водные покрытосеменные. Они бывают: прибрежные, полупогруженные, плавающие и подводные.

Охраняемые виды растений

Несмотря на высокую приспособляемость и широкое распространение, есть виды цветковых растений, нуждающиеся в охране.

В Красную книгу России занесено около 500 видов растений, которые скоро исчезнут. Среди них 23 вида злаков: несколько разновидностей ковыля, мятлик, пырей и др. Дубы, клены и другие деревья тоже нуждаются в защите и охране.

Способов охраны несколько:

• устройство заказников, заповедников и природоохранных зон;
• культурное разведение исчезающих видов;
• ограничение или прекращение заготовки ценных видов растений.

Ботанические парки и дендрарии выполняют не только природоохранную функцию, но и просветительскую. В таких местах можно получить больше информации об охраняемых растениях и разрабатывать новые способы охраны редких и исчезающих видов.

Значение покрытосеменных в природе и жизни человека

Все эти растения играют центральную роль в формировании жизни на земле.

Большинство сельскохозяйственных культур относятся именно к этому отделу.

Красота цветковых — источник вдохновения для творчества, благоприятное воздействие на нервную систему.

В растительном царстве самой многочисленной и совершенной группой является отдел Покрытосеменных растений. В этой статье мы познакомим вас с общей характеристикой и значением представителей данных растений, расскажем об их признаках строения.

Происхождение

Известно, что покрытосеменные растения произошли от группы водорослей, которые не сохранились до нашего времени. Именно они основали развитие семенных папоротников, от которых произошли голосеменные и покрытосеменные растения.

У покрытосеменных растений есть другое название - цветковые, которое они получили за счёт наличия главного органа размножения - цветка.

Первые останки цветковых представителей датируются ранними меловыми отложениями. Во второй половине мелового периода мезозоя на планете господствующее положение занимали покрытосеменные растения.

Основные признаки

Данный вид растительного мира имеет разнообразные формы: деревья, кусты, травы. Распространены они во всех природных зонах. По своему строению состоят из корневой системы, стебля, листа и цветка, из которого образуется плод с семем.

Рис. 1. Формы растений.

Наличие околоплодника вокруг семени, который обеспечивает их сохранение и распространение, является особенностью покрытосеменных растений. Помимо этого основными признаками данного отдела являются:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

• наличие цветка;
• завязь и плод сохраняют семязачатки и семена;
• опыляться могут с помощью воды, ветра, птиц и насекомых;
• женский заросток представлен в виде восьмиядерного зародышевого мешка;
• мужской - в виде пыльцевого зерна, который состоит из двух видов клеток: вегетативных и генеративных;
• оплодотворение двойное: спермии оплодотворяют яйцеклетку и ядро зародышевого мешка;
• жизненным циклом является смена поколений.

Цикл развития оплодотворённого цветка продолжается такими преобразованиями: завязь превращается в плод, семязачаток - в семя, зигота - в зародыш семени, вторичное ядро - во вторичный эндосперм, который имеет триплоидный набор хромосом.

Рис. 2. Цветковое растение.

Отдел цветковых растений делится на два класса: Однодольные и Двудольные.

Название одно- и двудольные обусловлено наличием количества семядолей.

Отличительные признаки классов можно изучить в следующей таблице:

Рис. 3. Характерные признаки однодольных и двудольных.

Злаковые

Стебли (соломины), в основном, простые, в виде цилиндра, разделены узлами. Лист линейный или ланцетный. Цветок собран в колос в виде мелких желтовато-зелёных колосков. Примером покрытосеменных растений данного семейства являются пшеница, рожь, овёс, сахарный тростник, кукуруза, бамбук и другие.

Лилейные

Многолетние виды в качестве корня имеют луковицы. Цветок двуполый, околоцветник венчиковидный из свободных (несросшихся) лепестков. Плод в виде ягоды или коробочки. К данному семейству относятся: лук, чеснок, ландыши, алоэ, тюльпаны, лилии и прочие.

Розоцветные

Имеют особое строение цветоложа. Плод представлен в виде орешка, костянки. Опыляются насекомыми. Представители: розы, земляника, малина, слива, вишня, груша, яблоня и другие.

Бобовые

Особенностью являются прямостоячие, вьющиеся стебли. Строение листьев сложное, имеют прилистник. Цветок состоит из 5 чашелистиков, венчик - из пяти лепестков. Плод в виде боба. Опыляют растения насекомые. К бобовым относятся: горох, клевер, соя, фасоль, люцерна и прочие.

Паслёновые

Особенность строения - очередные простые листья с цельной или рассечённой пластиной. Венчик трубчатый, к которому прикрепляются тычинки. Плод представлен ягодой или коробочкой. Представители: картофель, паслён, баклажаны, томаты, перец, дурман.

Крестоцветные

Цветки растений представлены в виде кистевидных соцветий. Чашелистики и лепестки находятся накрест. Тычинок 6: четыре длинных и две коротких. Плод в виде стручка. Пример: редька, капуста, пастушья сумка, горчица, маттиола.

Сложноцветные

Отличительным признаком является соцветие корзинка, на дне которой находятся мелкие цветки. Плод - семянка с хохолком или коронкой. Представители: подсолнух, астры, одуванчик, ромашка, василёк.

Цветковые используют:

• в пищевой промышленности;
• в медицине и фармакологии;
• в качестве технологических и кормовых культур;
• в ландшафтном дизайне.

Что мы узнали?

Многочисленными представителями растительного царства являются покрытосеменные растения. Их особенностью является наличие цветка, который служит органом размножения. В зависимости от количества семядолей в зародыше, цветковые делятся на однодольные и двудольные. Все они широко используются в питании, лечении, ландшафтном дизайне. Также мы подробно изучили свойства каждого семейства.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.1 . Всего получено оценок: 933.