К покрытосеменным растениям также относятся щитовник

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

Покрытосеменные:
ярутка полевая
мать-и-мачеха
берёза чёрная.

Папоротниковидные:
кочедыжник женский
щитовидник родственный
сальвиния плавающая.

Сфагнум болотный относится к моховидным, фукус - к отделу Охрофитовые водоросли.

Покрытосеменные:
ярутка полевая
мать-и-мачеха
берёза чёрная.

Папоротниковидные:
кочедыжник женский
щитовидник родственный
сальвиния плавающая.

Сфагнум болотный относится к моховидным, фукус - к отделу Охрофитовые водоросли.

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Отдел покрытосеменные объединяет около 250 тыс. видов. Покрытосеменные растения очень жизнестойкости. Они широко распространены на всех материках земного шара. Органом семенного размножения у них является цветок (рис. 1), поэтому их и называют цветковыми. Из всех растений только покрытосеменные имеют цветки. В цветках развиваются мужские и женские гаметы. Семена у цветковых растений расположены внутри завязи, в плодах, поэтому они называются покрытосеменными.

Рис.1 Цветущая вишня

Цветки разных покрытосеменных различаются по величине, форме, окраске, строению. У одних покрытосеменных цветки приспособлены к опылению ветром, у других — к опылению насекомыми. Но при любом способе пыльцевые зерна попадают на рыльца пестиков, прорастают и образуют пыльцевые трубки, в которых находятся по два спермия (мужские гаметы). Пыльцевые трубки со спермиями врастают в семязачатки, внутри которых находится зародышевый мешок с яйцеклеткой и крупной центральной клеткой. Один ив спермиев оплодотворяет яйцеклетку, и из нее формируется зародыш. Второй спермий сливается с центральной клеткой. Из нее образуется эндосперм, запасающий питательные вещества для зародыша. Такой вид оплодотворения, характерный только для цветковых растений, называется двойным оплодотворением. Из семязачатков развиваются семена, а из стенки завязи — плод.

На суше цветковые растения распространены от Арктики до Антарктики. Встречаются они и в горных местностях, и в водной среде. К ним относятся деревья, кустарники, травы. Вегетационный период у некоторых покрытосеменных очень короткий (у многих эфемеров 2- 6 недель). Другие покрытосеменные, например дуб, живут сотни лет.

Некоторые покрытосеменные очень высокие, имеются и маленькие растения. У многих покрытосеменных стебли прямостоячие. Но есть растения с вьющимися, лазающими, ползучими и стелющимися стеблями. Подземные побеги некоторых покрытосеменных растений сильно видоизменены. Размеры и форма листьев, строение корневых систем также очень разнообразны. Сильно различаются между собой растения цветущих зеленых лугов, знойных песчаных пустынь, болотистых тундр. Вместе с тем растения каждой группы имеют свои характерные особенности. Основной критерий систематики — степень родства растений между собой.

Цветковые растения объединены в два класса — Двудольные и Однодольные. Принадлежность к тому или иному классу определяют по числу семядолей семени, жилкованию и форме листьев, типу корневой системы выросших из семян растений и по другим признакам.

Но определить, к какому классу следует отнести растение, используя только один его признак, не всегда возможно. Так, травянистое лесное растение вороний глаз имеет листья с сетчатым жилкованием, но зародыш у него с одной семядолей. Вороний глаз относят к однодольным растениям. У подорожника же дуговое жилкование листьев и мочковатая корневая система, но его относят к двудольным растениям, так как зародыш имеет две семядоли (рис.2).

Рис.2 Вороний глаз и подорожник (растения исключения)

Значение цветковых растений в природе и жизни человека огромно. Одни из них люди потребляют в пищу, другие являются кормом для животных. Растительное сырье используется в разных отраслях промышленности.

Лекарственные растения широко применяются в народной и научной медицине. Есть среди цветковых овощные, плодовые, масличные и технические культуры. Древесные формы цветковых растений являются очень ценным строительным материалом. Из них изготавливают предметы мебели. Декоративные растения применяются для озеленения парков, скверов, улиц и рабочих мест.

Спрос на растительные продукты увеличивается из года в год. Это заставляет человека активно изучать природные богатства, заниматься выведением новых, более ценных сортов культурных растений.

Изучение природных растительных богатств связано с проведением научных экспедиций. Так, огромной уникальной коллекцией дикорастущих растений и сортов сельскохозяйственных культур обладает Институт растениеводства в Санкт-Петербурге. Особая заслуга в создании этой коллекции принадлежит академику Н. И. Вавилову, под руководством которого были организованы экспедиции почти во все регионы мира. Ученые, принимавшие в них участие, изучали дикорастущие растения различных стран. В составе этих экспедиций были и представители Казахстана.

Отдел покрытосеменных включает наиболее распространенные группы растений и насчитывает около 250 тыс. видов. Они объединены в два класса: Двудольные и Однодольные. Семена у этих растений образуются внутри завязи, в плодах, поэтому они называются покрытосеменными. Органом семенного размножения у них является цветок, поэтому их называют также цветковыми.

Покрытосеменные – это самый распространенная группа растений на Земле, включающий в себя около 300 000 видов. Они цветут, опыляются ветром и насекомыми, семена защищены завязью. Их можно разделить на два класса: однодольные (5 подклассов) и двудольные (6 подклассов)

• Какие растения относятся к покрытосеменным
• Что такое однодольные и двудольные растения
• Что произошло с растениями в процессе эволюции

Подкласс частуховые (однодольные). Классическим его примером может считаться стрелолист обыкновенный. Это многолетнее травянистое растение, которое обитает по берегам водоемов. Имеет стреловидные надводные листья, цветок с тремя лепестками и трехгранный плод.

Подкласс лилейные (однодольные). Лилия – многолетнее травянистое растение с красивыми цветами и узкими длинными листьями. Из каждого семени в первый год развивается луковица без цветущего стебля. Цветение происходит на второй год.

Подкласс коммелитовые (однодольные). Один из представителей подкласса Дихоризандра в нашем климате может выжить только дома на подоконнике. Цветы имеют три фиолетовых лепестка. Любит яркий свет и частые поливы. Мясистые листья, клубневидные корни и сочные стебли. Родина – тропики и субтропики.

Подкласс арековые или пальмы (однодольные). Ярким примером однодольного плода арековых может стать обыкновенный всем известный банан.

Подкласс имбирные (однодольные). К ним относятся наши любимые пряности: куркума, кардамон и др. Это многолетние травы с клубневидными корнями, мясистыми листьями и красивыми мелкими соцветиями. Эфирные масла содержатся во всех частях растения.

Подкласс магнолиевые (двудольные). Субтропические деревья Азии, Северной и Центральной Америки. Магнолия Зибольда –один из красивейших видов этого подкласса. Шесть крупных нежных белых лепестков и удивительный аромат привлекают насекомых.

Подкласс гамамелисовые (двудольные). Ареал их распространения – это юг Северной Америки, Азии и Индонезия. Их расцвет приходится на третичный период истории планеты. Сегодня ярким представителем может считаться гамамелис верджинский – высокий кустарник или дерево с опадающими листьями, четырехлистной чашечкой и четырьмя золотисто–желтыми лепестками цветка.

Подкласс гвоздичные (двудольные). Гвоздика турецкая – это травянистое растение с парными листьями и с 4-5 кратными лепестками цветов. Небольшие цветки собраны в пышные соцветия. Расцветка самая разнообразная. Любимые цветы наших палисадников.

Подкласс диллениевые (двудольные). Диления индийская – вечнозеленое дерево до 30 метров в высоту с пышными большими белыми цветами и сильным приятным запахом. Плод съедобен и похож на яблоко. Цветет постоянно, а диления кустарниковидная интересна еще и тем, что ее цветы и плоды раскрываются поздно ночью.

Подкласс розоцветные (двудольные) – это травы, кустарники и деревья с рассеченными листьями и прекрасными ароматными цветками. Яблоня – она близкая родственница пышному прекрасному кусту роз. Обратите внимание, как далеко запрятаны семена этого вида покрытосеменного.

Подкласс сложноцветные (двудольные). Травянистые растения (реже кустарники) с цветками собранными в большое соцветие, которые ошибочно принимают за цветки. Астра – самый распространенный на российских клумбах цветок. Объясняется это разнообразием сортов, расцветок и форм, простотой выращивания, ухода и длительностью цветения.

В настоящее время покрытосеменные, или цветковые, растения преобладают среди растительности на Земле. Их насчитывается около 300 тыс. видов.

Покрытосеменные — наиболее высокоорганизованные растения. Они представлены разными жизненными формами (деревьями, кустарниками, травами и др.) с разной продолжительностью жизни и заселяют большинство сухопутных мест обитания.

Покрытосеменные, или цветковые, растения — это группа, находящаяся в статусе отдела по современной классификации.

От всех других растений покрытосеменные отличаются наличием у них:

• цветка,
• плода,
• двойного оплодотворения,
• более совершенным строение проводящей системы.

Кроме этих основных, есть и другие отличительные признаки.

У покрытосеменных растений образуются семена, в отличие от мхов и папоротников, у которых образуются споры. Однако семена образуются не только у покрытосеменных, но также у голосеменных растений. Главное отличие между ними заключается в отсутствии у голосеменных завязи, защищающей семязачатки, и плода, служащего органом распространения семян.

Приобретение в процессе эволюции цветка и плода позволило покрытосеменным (цветковым) освоить новые способы опыления генеративных органов и новые способы распространения семян. Опыление у них стало осуществляться не только с помощью воды (как у мхов и папоротников) и ветра (как у голосеменных).

Преимущественно покрытосеменные приспособились к опылению разнообразными насекомыми. Для этого у них эволюционно развились яркие, пахнущие, вырабатывающие нектар хорошо заметные цветки и соцветия. Наличие плода, в свою очередь, позволило цветковым растениям, распространять свои семена не только с помощью ветра, а также с помощью животных и птиц, саморазбрасыванием и другими способами.

Семена покрытосеменных содержат большое количество запасных питательных веществ. Они содержатся либо в частях зародыша (обычно в семядолях), куда они перетекают в процессе созревания из эндосперма, либо остаются в эндосперме. Эндосперм — это особая ткань цветковых растений, которая представляет собой результат двойного оплодотворения.

После опыления один спермий оплодотворяет яйцеклетку (образуется зигота), а второй так называемую центральную клетку семязачатка. В результате центральная клетка становится триплоидной (3n, содержит тройной набор хромосом). Ее деление формирует эндосперм, в которой притекает запас питательных веществ для зародыша растения, развивающегося из зиготы.

Эти и другие особенности в совокупности дали возможность покрытосеменным заселить новые места обитания, лучше приспособиться к ним. Цветковые оказались более прогрессивной группой растений, чем папоротники и голосеменные.

Систематика отдела покрытосеменных

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 трахеиды, а сосуды встречаются крайне редко. Ввиду большого количества общих признаков можно предположить монофилетическое происхождение покрытосеменных от какой-то более примитивной группы голосеменных.

Краткая характеристика классов

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. Однодольные растения (лат.Liliopsida, лат. Monocotyledones, англ. monocots) – класс покрытосеменных, или цветковых, растений, самым многочисленным семейством которого являются Орхидные, отличающиеся чрезвычайно сложными, красивыми цветами.

На втором месте по количеству видов стоит весьма важное в хозяйственном отношении семейство Злаки.

Традиционным латинским названием для этой группы растений является Monocotyledones, хотя в последнее время, например в системе Кронквиста (Cronquist) их официальное название – Liliopsida (лилиопсиды). Так как однодольные – группа рангом выше семейства, выбор названия ничем не ограничен.

Статья 16 МКБН позволяет как описательное название, так и имя, образованное от типового рода группы. Традиционное название однодольные, Monocotyledones или Monocotyledoneae, происходит от того факта, что зародыши большинства членов группы имеют только одну семядолю в противоположность двудольным, у которых их обычно две.

С диагностической точки зрения определение количества семядолей не является ни легко доступным способом, ни надёжной отличительной характеристикой растения. Различение однодольных и двудольных впервые было использовано в систематике растений ещё в начале XVIII века английским натуралистом Дж. Рэем.

Тем не менее, у однодольных имеются более наглядные отличительные признаки. Зародышевый корешок обыкновенно скоро перестаёт расти и заменяется придаточными корнями.

Стеблевые сосудистые пучки замкнутые, рассеянные по всему сечению стебля; камбия нет, поэтому утолщения стеблей по типу двудольных или голосеменных не наблюдается. Стебли редко ветвятся. Листья большей частью стеблеобъемлющие, всегда без прилистников, обыкновенно узкие и дугонервные.

Цветы обыкновенно построены по тройному типу: околоцветник из двух трехчленных кругов, тычинок также 3 + 3, плодолистиков 3, реже вместо числа 3 в цветке наблюдаются числа 2 или 4.

Однодольные представляют собой монофилетическую группу, возникшую на заре истории развития покрытосеменных растений. Древнейшие ископаемые растения, которых можно отнести к однодольным, имеют возраст начала мелового периода.

Система научной классификации APG II, разработанная группой APG (англ. Angiosperm Phylogeny Group), определяет однодольные как одну из двух крупнейших групп среди покрытосеменных растений.

Рис.1. Система научной классификации APG II

Более традиционной классификацией является система Кронквиста (1981), согласно которой все однодольные разбивались на пять подклассов со следующими порядками.

Рис.2. Система Кронквиста (1981)

Класс Двудольные относится к отделу Цветковых (Anthophyta), или Покрытосеменных (Magnoliophyta, или Angiospermae) растений. Этот класс значительно разнообразнее и больше по объёму второго класса из этого отдела -Однодольных (Monocotiledonae или Liliopsida).

Из общего числа цветковых растений на долю Двудольных приходится около 80%.

Класс Двудольные характеризуется наличием следующих признаков, отличающих его от Однодольных:

• 1. Зародыш с двумя семядолями.
• 2. Главный корень хорошо развит и сохраняется в течение всей жизни, поэтому преобладает стержневая (реже мочковатая) корневая система.
• 3. Стебель способен к вторичному утолщению благодяря наличию камбия; проводящие пучки открытые.
• 4. Листья разнообразны по форме и рассечению, имеют пальчатое или перистое жилкование, форма края листовой пластинки может быть разной.
• 5. Цветки ациклические, полуциклические и циклические.

Число членов каждого круга кратно 5, редко 2, еще реже 3.

К классу Двудольных относятся около 200 000 видов, 10 000 родов, около 300 семейств (в зависимости от принятой классификации).

Это травянистые и древесные растения. Систематикой цветковых растений, начиная, с 18 века занималось множество учёных-ботаников, как отечественных, так и зарубежных. Все они внесли бесценный вклад в современное построение филогенетической (естественной) системы цветковых растений.

Однако, общепринятой системы классификации покрытосеменных растений до сих пор нет. Наиболее спорным является вопрос, какие группы покрытосеменных наиболее близки к древним предковым формам. В системах известных ботаников-филогенетиков А. Энглера и Р. Веттштейна за наиболее примитивные группы принимаются семейства с однопокровными и беспокровными, невзрачными, анемофильными цветками (ивовые, березовые и др.).

В более современных системах в качестве примитивной группы рассматривают семейства с хорошо развитыми многочленными, раздельнолистными, энтомофильными цветками, так называемые многоплодниковые (семейства магнолиевые, лютиковые и др.).

Семейства с однопокровными цветками считаются вторичноупрощенными. Такими системами являются системы ботаников Н. А. Буша, А. А. Гроссгейма, А. Л. Taxтаджяна, Гетчинсона (Англия) и др. Одной из последних систем, в которой учитывается наибольшее число признаков, является система А. Л. Тахтаджяна (1970).

Согласно А. Л. Тахтаджяну, класс Двудольные включает 7 подклассов: Magnoliidae, Ranunculidae, Hamamelididae, Caryophyllidae, Dilleniidae, Rosidae и Asteridae. В пределах каждого подкласса, его семейства объединены в порядки.

Весь класс Двудольные включает 71 порядок. Первые по счету охватывают наиболее примитивные семейства, последние – филогенетически более продвинутые.

Основные порядки класса Двудольных

Подкласс раздельнолепестные (Choripetalae): порядок магнолиецветные (Magnoliales), порядок лютикоцветные (Ranunculales), порядок макоцветные (Papaverales), порядок каперсоцветные (Capparales), порядок розоцветные (Rоsales), порядок бобовоцветные (Fabales), порядок мальвоцветные (Malvales), порядок гераниецветные (Geraniales), порядок терпентинные (Terebinthales), порядок зонтикоцветные (Umbellales), порядок центросеменные (Centrospermae), порядок гречихоцветные (Polygonales), порядок букоцветные (Fagales).

Подкласс спайнолепестные (Sympetalae): порядок норичникоцветные (Scrophulariales), порядок тыквенноцветные (Cucurbitales), порядок астроцветные (Asterales).

Двудольные ( Dicotylеdones), или Магнолиопсиды (Magnoliоpsida) — класс покрытосеменных растений, у которых зародыш семени имеет двебоковые супротивные семядоли (отсюда название).

a — оболочка, b — эндосперм, c — семядоли (часть зародыша), d — зародыш

У двудольных, в отличие от однодольных, проводящие пучки на поперечном срезе стебля (ствола) располагаются кольцеобразно, а между древесиной (ксилемой) и лубом (флоэмой) находится особая образовательная ткань — камбий, обеспечивающая вторичное утолщение; листья, как правило, с сетчатым жилкованием: число частей цветка(чашелистиков, тычинок и плодолистиков)) обычно кратно 4 или 5.

То есть, цветок 4- или 5-членный. Корешок зародыша чаще всего превращается в главный корень, способный к долголетнему существованию; листовая пластинка часто расчленена, края её выемчатые или зубчатые. Среди двудольных встречаются представители с нетипичными признаками, а иногда с отдельными признаками, более характерными для однодольных.

Двудольные отличаются разнообразием вегетативных и репродуктивных органов, что сильно затрудняет выяснение истинных родственных отношений между порядками и семействами.

Предки двудольных, а также время и место их возникновения пока ещё не ясны. Наиболее распространена гипотеза, согласно которой так называемые многоплодниковые (порядки магнолиецветные, лютикоцветные и др.) — наиболее древняя исходная группа в эволюции покрытосеменных.

Двудольные занимают важнейшее место в хозяйственной деятельности человека.

К ним относятся:

• пищевые и кормовые растения (картофель, гречиха, соя, свекла и др.;
• плодовыеи ягодные культуры (виноград, яблоня, клубника и др.);
• масличные культуры (подсолнух, арахис, тунг и др.);
• почти все виды деревьев;
• чай, кофе, какао, многие пряности (корица, имбирь, паприкаи др.)
• сотни важнейших лекарственных растений(ромашка, шалфей, и др.);
• важнейшие волокнистые растения (хлопчатник, лен, конопляи др.);
• растения, дающие каучук, камедии смолы, дубильные и красильные вещества;
• эфиромасличные и декоративные растения (роза, сирень, и др.).

Согласно А. Л. Тахтаджяну (1987), класс Двудольных (Dicotyledones) включает в себя 8 подклассов, состоящих из 429 семейств, приблизительно 10 000 родов и не менее 190 000 видов.

Подкласс Ранункулиды (Ranunculidae)

Объединяет 3 порядка и 13 семейств, среди которых наиболее широко известны и имеют важное значение семейства Барбарисовые, Лютиковые, Маковые, Пионовые.

Подкаласс Дилленииды (Dilleniidae)

Один из наиболее крупных подклассов, включающий 31 порядок и 95 семейств.

Из широко распространенных в нашей стране семейств следует отметить крестоцветные, фиалковые, тыквенные, ивовые, вересковые, первоцветные, мальвовые и др.

Подкласс Розиды (Rosidae)

Довольно крупный таксон, охватывающий 39 порядков и около 170 семейств.

Ниже охарактеризованы три наиболее богатых видами и имеющих большое значение семейства флоры нашей страны: розоцветные, бобовые и зонтичные.

Подкласс Ламиды (Lamiidae)

Крупнейшая по числу видов группа, включающая многие высокоспециализированные таксоны цветковых растений. Объединяет 11 порядков и 66 семейств.

Подкласс Астериды (Asteridae)

Один из самых крупных по объему подклассов цветковых растений.

Наиболее широко распространены и известны семейства Колокольчиковых и Сложноцветных.

Отде­л Покрытосеменные

Отдел Покрытосеменные, или Цветковые растения состоит из класса Двудольные и класса Однодольные.

Классы покрытосеменных

Все цветковые растения подразделяют на два больших клас­са (две группы): Двудольные и Однодольные. Это деление основано, пре­жде всего, на различиях в строении семени.

Однако сле­дует помнить, что принадлежность к тому или иному клас­су определяют не только по числу семядолей зародыша, но и по ряду других признаков.

Эти различия представлены в таблице 1.

Однодольные	Двудольные
Зародыш
У зародыша одна семя­доля	У зародыша две семя­доли
Корень
Корневая система моч­коватая, главный ко­рень отмирает	Корневая система стерж­невая, главный корень хорошо развит
Стебель
Проводящие пучки рас­сеяны равномерно, не кругами.

Проводящие пучки без камбия

Среди однодольных и дву­дольных встречаются растения, у которых отдельные признаки не совпадают с перечисленны­ми.

Так, например, травянистое лесное растение вороний глаз (рис. 173) имеет листья с жил­кованием, характерным для не­которых двудольных растений, но зародыш с одной семядолей (на этом основании его относят все же к однодольным).

У подорожника (рис. 174) жилкование листьев дуговое, мочковатая корневая система, но его относят к двудольным растениям, поскольку зародыш имеет две семядоли.

Однодольные растения

У однодольных растений (рожь, пшеница, овес, кукуруза и др.) зародыш семени имеет одну семядолю.

Семейства Лилейные, Луковые, Мятликовые и другие входят в класс Однодольные.

Дву­дольные растения

У дву­дольных (горох, фасоль, тыква и др.) — зародыш семени имеет две семядоли.

Семейства Лютиковые, Розовые, Крестоцветные, Бобовые, Сложноцветные, Губоцветные и другие объединяются в класс Двудольные.

Семейства покрытосеменных

Критериями выделения того или ино­го семейства являются особенности строения цветка и плода, тип соцветия, особенности внешнего и внутреннего строения вегетативных органов.

Например, семейство Крестоцветные образуют расте­ния, для которых характерны обоеполые цветки с расположен­ными крест-накрест 4 чашели­стиками и 4 лепестками, 2 внеш­ними короткими и 4 внутрен­ними длинными тычинками, имеющими плод стручок или стручочек. Семейство Бобовые объединяет растения, которые имеют плод боб.

Виды яблони, вишни, груши, сливы, роз имеют сходное строение цветков. Их цветки состоят из чашечки и венчика, лепест­ки венчика часто окрашены, много тычинок и один пестик.

Поэтому эти роды относятся к семейству Розовые (рис. 172). Роды Лютик, Ветреница, Купальница, Калужница, Прострел и другие образуют семейство Лютиковые.

Предки растений или псилофиты вышли на сушу около 450 млн. лет назад. С этого момента началось их стремительное шествие по планете Земля. Появились гигантские папоротники, хвощи, плауны, затем пришла очередь голосеменных и покрытосеменных растений. Прогресс растительного мира продолжался тысячелетиями и привел к образованию 350 тыс. видов представителей флоры. Это основные продуценты на нашей планете, которые обеспечивают другие организмы питанием и образуют в процессе фотосинтеза кислород – основной элемент, участвующий в процессе дыхания.

Многообразие растений

Систематика предлагает следующую классификацию растительного царства:

Это наиболее удобная и простая схема демонстрирует стройную картину растительного мира и ее постепенное усложнение в процессе эволюции. Чтобы разобраться в таксономических группах и особенностях строения, рассмотрим основные отделы растительного царства.

Основные отделы растений

Подцарство Низшие растения

Отдел Водоросли

Водоросли размножаются тремя способами:

• вегетативно: кусочками слоевища;
• бесполым способом с помощью спор;
• половым процессом при слиянии гамет и коньюгации.

Среди водорослей распространены одноклеточные виды и колониальные формы. Сине-зеленые водоросли (цианобактерии) не имеют оформленного ядра и относятся к прокариотам или доядерным организмам. Остальные представители подцарства – эукариоты. Питание простое:

• одноклеточные водоросли используют фагоцитоз, окутывая поверхностью тела и переваривая пищевую частицу;
• многоклеточные всасывают питательные вещества всей поверхностью слоевища.

Еще одна схема по систематике показывает классы водорослей, каждый их которых отличается особенностями строения. Это огромное подцарство, которое заполняет океаны, моря, реки, водоемы.

Водоросли производят до 80% органических соединений, необходимых в пищевых цепях. Это основные продуценты биомассы. Их роль этим не ограничивается:

Отдел Лишайники

Удивительные низшие растения, которые представляют собой симбиоз между автотрофной водорослью и гетеротрофным грибом. Одноклеточные водоросли в процессе фотосинтеза образуют органические вещества, а грибы снабжают организм растворенными минеральными солями. Так два разных организма помогают друг другу выжить.

Комплексная природа лишайников помогает сохранить жизнедеятельность в самых неблагоприятных условиях. Они способны получать питание из воздуха, росы, тумана, частичек пыли, дождя, а не только из почвы. Их можно встретить в условиях, мало пригодных для жизни: на скалах, крышах домов, старой древесине, стеклянных и пластиковых поверхностях.

Систематики насчитали 20 тыс. видов лишайников. Они делятся на:

• листоватые состоят из слоевища и похожи на пластинки, которые крепятся к субстрату с помощью пучков гиф;
• накипные (80%) образуют на поверхности похожий на корочку таллом, который прочно срастается с местом прикрепления;
• кустистые образуют кустики из тонких, перевитых нитей или стволиков.

Лишайники размножаются вегетативно, с помощью кусочек слоевищ или спор. Под слоевищем образуются соредия и изидия (водоросли, опутанные нитями гиф). При нарушении коркового слоя они разносятся ветром и меняют местообитания. Лишайники растут очень медленно и живут столетиями.

На заметку: Систематики до сих пор спорят о месте лишайников в системе органического мира. Одни утверждают, что это единый организм и относят их к самостоятельному таксону. По мнению других – это особая биологическая группа, где водоросли ведут себя как автотрофы, а грибы, как типичные гетеротрофы, не способные жить самостоятельно.

Подцарство Высших растений

Отдел Мохообразные

Представлен 20 тыс. видов. Это наземные многолетние растения, устроенные довольно просто. Их характерные черты:

• отсутствуют органы и ткани;
• нет корней и проводящих пучков;
• к земле крепятся с помощью ризоидов, которые поглощают воду из почвы;
• образуют слоевище, иногда дифференцированное на стебель и листья;
• преобладает половое размножение, для которого нужна водная среда;
• при бесполом размножении развивается спорофит – коробочка со спорами.

Мохообразные делятся на классы:

• печеночные мхи или печеночники (маршанция);
• антоцеротовые (дендроцероз);
• листостебельные мхи (кукушкин лен, сфагнум).

Размножение происходит бесполым, половым и вегетативным способом. Половое размножение устроено довольно сложно. Общий процесс изображен на рисунке 1:

Рис. 1. Схема жизненненного цикла мха

На заметку: Способны задерживать влагу в теле, благодаря чему происходит заболачивание почв. Накапливают (собирают в себя) тяжелые металлы и радионуклиды. Обладают антисептическими свойствами и выделяют консерванты, поэтому в глубоких слоях болот находят хорошо сохранившиеся останки людей, животных, предметы быта.

Отдел Плауновидные

Это высшие споровые растения, которые достигли расцвета в каменноугольном периоде. В те времена они представляли собой плауны-колоссы, достигая в высоту 40 м. Древовидные плауны исчезли в палеозое, их законсервированные вымершие остатки дали начало каменноугольным отложениям. Относятся к травянистым многолетним вечнозеленым растениям, способным жить до 100 лет. Растения поселяются на земле и стволах деревьев.

• стебли ползучие, полегающие или свисающие;
• чешуйчатые или игольчатые листья;
• короткие корешки;
• размножение при помощи спор при образовании спороносных колосков;
• вегетативное размножение почками и побегами.

Местообитание – хвойные леса. Для Плауновидных характерен медленный рост: взрослого возраста они достигают к 20 годам. Их разнообразие невелико и составляет около 1400 видов. Примеры представителей этого растительного отдела:

На верхушках ветвей у плауна годичного находится один колосок. Это вид, который чаще других встречается на просторах России.

На верхушках ветвей у плауна булавовидного по 2–3 колоска. На популяцию растения отрицательно влияет то, что его собирают в декоративных целях (из него изготавливают венки, гирлянды для украшения домов), и после этого он восстанавливается очень медленно.

У баранца обыкновенного споры образуются на верхней стороне листьев. Растение ядовито.

У дифазиаструма сплюснутого листья чешуйчатые, очень маленькие и плотно прижатые к веточкам.

Среди плаунов встречаются ядовитые растения, поэтому животные ими не питаются. Из спор некоторых плаунов готовят натуральную детскую присыпку (тальк), а также лечат кожные высыпания. В промышленности готовят желтую и зеленую краски.

Отдел Хвощевидные

К предкам хвощей относятся псилофиты (первые растительноподобные организмы). Известны гигантские ископаемые формы, которые формировали леса наряду с хвощами и плаунами до каменноугольного периода (300 млн. лет назад). Современных видов всего 30 и произрастают они во влажных лесах Северного полушария.

Это многолетние травянистые растения, которые характеризуются:

• жестким стеблем;
• зелеными и бурыми побегами;
• развитыми горизонтальными или вертикальными корневищами;
• формированием клубеньков на корнях с запасом крахмала;
• разделением стебля на узлы и междоузлия;
• наличием кремнезема в стенках клеток, который выполняет защитную и укрепляющую функции;
• размножением спорами в капельно-жидкой среде.

Весной из корневищ на поверхности появляются бурые побеги со спороносными колосками. Когда споры вызревают и осыпаются, побеги хвоща отмирают и на их месте вырастают зеленые побеги спорофита, или вегетативные побеги. Они сильно ветвятся и покрыты чешуйчатыми листьями. В новых побегах идет процесс фотосинтеза, спорообразование для них не характерно.

Это интересно: В отличие от большинства растений хвощи не приносят весомой пользы человеку. Их рассматривают как злостные сорняки, вредные и ядовитые свойства которых исключают их использование в качестве кормовой базы для животных. Только хвощ пестрый – кормовая культура для северных оленей.

Отдел Папоротниковидные

Папоротники ведут свое происхождение от риниофитов, которые появились в девоне. Гигантские растения занимали огромные площади, образуя непроходимые леса в каменноугольном периоде. В те времена, они составляли конкуренцию хвощам и плаунам.

Основные черты развития:

• в качестве листа образуются перисто-рассеченные вайи;
• побег видоизменен в корневище;
• наличие корней;
• образование проводящих тканей;
• преобладает спорофит;
• оплодотворение происходит в капельно-жидкой среде.

На нижней части листовой пластинки находятся спорангии (коричневые пятнышки, расположенные рядами). В них, путем мейоза, формируются гаплоидные споры. Споры попадают в почву, образуя заростки (гаплоидные гаметофиты). Они видны в виде зеленой пластинки с ризоидами.

На заростках появляются гаметангии: антеридии и архегонии. В водной среде сперматозоиды из антеридиев перемещаются в архегонии: происходит оплодотворение яйцеклетки. Из зиготы вырастает новый папоротник – диплоидный спорофит. Таким образом, половое размножение происходит со сменой поколений.

Общий процесс размножения изображен на схеме:

Папоротники находят широкое применение:

На заметку: Среди папоротников к наиболее распространенным относится щитовник мужской. Существовали семенные папоротники, но они вымерли, став родоночальниками отдела голосеменных.

Отдел Голосеменные

Таксон насчитывает всего 700 видов и ведет свое происхождение от древних папоротников. Получили широкое распространение в палеозое и мезозое. В каменноугольном периоде климат изменился: стало суше и заметно похолодало, поэтому господствующие папоротники, хвощи и плауны вымерли, а голосеменные сохранились благодаря ряду приспособительных особенностей.

Наиболее характерные черты:

• древесные или кустарниковые вечнозеленые растения;
• имеют настоящие семена, лишенные околоплодника, защищены чешуями шишек (стробилами);
• растения однодомные: содержат семенные и пыльниковые шишки;
• развиты разные ткани: основные, сосудистые, механические;
• игольчатые листья (хвоинки) покрыты слоем толстой кутикулы;
• старые листья заменяются на новые без листопада;
• крупный стержневой корень с боковыми корешками, которые часто образуют микоризу.

Представители Голосеменных:

• сосна обыкновенная;
• пихта сибирская;
• сосна кедровая;
• ель;
• лиственница;
• можжевельник.

Семя развивается в семяпочке или семезачатке (мегаспорангии). В ней формируется женский гаметофит, образуется яйцеклетка и происходит процесс оплодотворения. Формируется зародыш, а семязачаток превращается в семя. Для оплодотворения не нужна вода и это огромный эволюционный прогресс, хотя сам процесс оплодотворения довольно сложен. Мужские гаметы, которые находятся внутри микроспоры, не имеют органоидов движения. Оплодотворение происходит за счет пыльцы (мужские шишки), которая переносится ветром на семенные (женские) шишки. Для голосеменных характерно семенное размножение.

Пихта белая. A — ветвь с мужскими шишками, женскими шишками и осью шишки; B — ветвь со зрелой шишкой; 1 и 2 — лист с обеих сторон; 3 — лист в поперечном разрезе; 4 — мужская шишка; 5 и 6 — пыльцевые мешки, закрытые и открытые; 7 — пыльца; 8, 9, 10 — кроющая чешуя с разных сторон; 11 и 12 — семенная чешуя с кроющей чешуёй и семенами; 13 и 14 — семя с крылом, показанное с разных сторон; 15 и 16 — то же в разрезе, с разных сторон.

Семя состоит из зародыша, гаплоидного эндосперма и семенной кожуры. Распространяются у большинства ветром, у некоторых (у тисса, можжевельника) — животными.

Итог вышесказанного: голосеменные – это обоеполые растения, опыляемые ветром. На одном растении образуются мужские и женские шишки. Гаметофиты состоят из пыльцевых зерен и яйцеклеток. Основная форма жизни – это спорофит, представленный кустарниковой или древовидной формой.

Отдел Голосеменных растений делится на следующие классы:

Устройство стебля (ствола) у голосеменных сложное. Ствол образован:

1. Корой, которая защищает внутренние ткани.
2. Древесиной, заполняющей внутреннее содержимое.
3. Древесина на 90 % состоит из проводящей ткани (трахеиды) или лишь незначительный процент приходится на паренхиму.
4. На концах трахеид расположены поры, через которые происходит фильтрация жидкости.
5. Кора и древесина пронизана смоляными ходами, содержащими эфирные масла и смолу.
6. Сердцевина развита слабо.
7. На срезе ствола видны кольца прироста, связанные с активностью камбия - ткани, дающей не одинаковый прирост в толщину в разные сезоны.

К сведению: Современные голосеменные имеют листья-хвоинки, которые не опадают. Исключением является лиственница – листопадное дерево. У нее мягкие и плоские листья, расположенные в виде пучков. Древние голосеменные – саговники обладают крупной листовой пластинкой.

Отдел Покрытосеменные

Покрытосеменные обладают особой организацией:

• наличие цветка, как органа полового и бесполого размножения;
• образование завязи, заключенной в семяпочке, которая предохраняет от неблагоприятных факторов внешней среды;
• характерно двойное оплодотворение, при котором образуется триплоидный эндосперм;
• наличие запасающей ткани;
• редуцированный гаметофит образует 2 спермия;
• женский гаметофит образован 8 клетками зародышевого мешка;
• развитая дифференциация вегетативных органов и тканей.

Рассмотрим жизненный цикл цветкового растения:

Покрытосеменные растения образуют два класса:

Они значительно отличаются друг от друга, имеют свои характерные особенности.

Класс двудольные растения

Обладают следующими чертами:

• зародыш образован двумя семядолями;
• стержневой корневой системой;
• стебель растет в толщину благодаря камбию;
• листья с сетчатым жилкованием;
• цветки имеют двойной околоцветник;
• у цветка количество лепестков кратно четному и нечетному числу;
• жизненные формы – травы, деревья, кустарники.

К двудольным растениям принадлежит огромное количество знакомых семейств. Всего класс насчитывает 200 тыс. видов.

Класс однодольные растения

Характеризуется следующими чертами:

• зародыш состоит из одной семядоли;
• корневая система имеет мочковатое строение;
• для стебля не характерен рост в толщину;
• лист простой с параллельным или дуговым жилкованием;
• простой околоцветник;
• число лепестков нечетное;
• жизненные формы – травы и деревья (бамбук, пальма)

На заметку: Чтобы точно определить принадлежность к конкретному классу, нужно найти сочетание нескольких признаков. Один признак не дает представление о принадлежности к таксономической группе.

Роль растений в природе и жизни человека

Космическая роль зеленых растений состоит:

1. накопление органической массы;
2. накопление энергии;
3. обеспечение постоянства содержания углекислого газа в атмосфере;
4. накопление кислорода в атмосфере;
5. создание почвы на Земле;
6. фотосинтез.

Растения служат человеку в качестве:

• источника пищи;
• кормовой базы для животных;
• производных для фармакологической промышленности (медпрепараты);
• производных для химической промышленности (красители, химические соединения);
• источника древесины – сырья для химической промышленности;
• источника тканей – сырья для текстильной промышленности.

Перечислить многочисленную роль растений довольно сложно. Но главное – это продуценты, источник биомассы и кислорода, без которых жизнь на Земле невозможна. Они формировались тысячелетиями и принесли человеку все самое ценное в своем составе, научили пользоваться многими процессами в деятельности (бионика), помогли выжить в непростых климатических условиях и стали основным источником пищи.

Читайте также:

  
• Скверный урожай квест двар
  
• Трахикарпус форчуна уход в домашних условиях
  
• Где люди выращивают культурные растения
  
• 5 сухие многосемянные вскрывающиеся плоды развиваются у
  
• Семена герани из китая