Какие ученые занимались систематикой покрытосеменных

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Цветковые растения или Покрытосеменные — отдел высших растений, отличительной особенностью которых является наличие цветка в качестве органа полового размножения и замкнутого вместилища у семяпочки.

Цветковые растения произошли от труппы вымерших водорослей, которая дала качало и семенным папоротникам. Таким образом, голосеменные и покрытосеменные растения — параллельные ветви эволюции, имеющие общего предка, но затем эволюционировавшие независимо друг от друга. Остатки первых цветковых растений обнаруживаются в раннемеловых отложениях.

Начиная с конца мелового периода мезозойской эры, на Земле начинают господствовать покрытосеменные растения, которые приобрели целый ряд преимуществ по сравнению с другими высшими растениями, в том числе голосеменными. На этот же период приходится наибольшее распространение насекомых, птиц и млекопитающих, которые связаны между собой цепями питания, приспособлениями к размножению и обитанием в одинаковых условиях среды. Жизненные формы покрытосеменных представлены деревьями, кустарниками или травами, что обусловливает их наибольшую экологическую пластичность и распространение на суше во всех природных зонах и в водных бассейнах. Их основные вегетативные органы — корень , стебель и лист , имеющие многочисленные видоизменения, самые специализированные по строению и функциям.

Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, но семена их защищены околоплодником, что способствует их лучшему сохранению и распространению. А появление цветка — органа семенного размножения, который (в целом) дает новое поколение (репродукцию), ставит этот отдел растений в положение самых высокоорганизованных представителей растительного царства.

Отличительные признаки покрытосеменных

Наличие цветка.
Наличие завязи и плода , сохраняющих семязачатки и семена.
Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.
Женский заросток — восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.
Мужской заросток— пыльцевое зерно ( пыльца ), состоящее из двух клеток — вегетативной и генеративной.
Двойное оплодотворение : один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой — вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка .
Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод , из семязачатка (семяпочки) — семя , из зиготы — зародыш семени (диплоидный), из оплодотворенного вторичного ядра — вторичный эндосперм .
Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом . Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества ( белки , углеводы, жиры ).
При прорастании как только внутрь семени поступает вода, начинается его набухание, запасные вещества переходят в растворимые формы, доступные для всасывания зародышем. Часть запасных веществ эндосперма расщепляется дыхательными ферментами. что освобождает энергию (в виде АТФ ), необходимую для роста зародыша.
Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.

Из зародыша семени вырастает спорофит (бесполое диплоидное поколение), который может быть представлен различной жизненной формой — травой (однолетней или многолетней), кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы — корень, стебель, листья и их видоизменения, а также цветки, семена, плоды.

Покрытосеменные представлены двумя классами — однодольные и двудольные.

Сравнение классов однодольные и двудольные

Теперь рассмотрим каждый класс отдетьно.

Класс однодольные

Название класса обусловлено тем, что в зародыше семени находится одна семядоля. Однодольные существенно отличаются от двудольных по следующим признакам:

мочковатая корневая система, корень имеет первичное строение (в нем отсутствует камбий )
листья в большинстве простые, цельнокрайние с дуговым или параллельным жилкованием
проводящие пучки в стебле замкнутые, разбросаны но всей толще стебля

Семейство злаки

Травянистые растения (исключение — бамбук). Стебли простые, иногда ветвистые, цилиндрические или сплюснутые, разделенные узлами. У большинства растений полые в междоузлиях, заполнены тканью только в узлах. Такой стебель называют соломиной. Листья линейные или ланцетные, с влагалищем в основании. В месте перехода влагалища в пластинку находится вырост—язычок, форма которого является признаком при определении злаков. Цветки желтовато-зеленые, мелкие, собраны в соцветия колоски, которые образуют колос, кисть, метелку. У основания каждого колоска прикреплены две колосковые чешуи, прикрывающие колосок. В колоске 2—5 цветков. Околоцветник состоит из двух цветочных чешуи, двух пленок, В двуполом цветке содержатся три тычинки и пестик с двумя перистыми рыльцами. В отдельных случаях встречается 1—-6 колосковых и цветочных чешуи, 2—6, редко 40 тычинок. Плод — зерновка (орешек или ягода).

Хозяйственное значение

Пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, сорго, могар, сахарный тростник — хлебные, технические культуры (получают сахар, спирт, пиво).
Овсяница, мятлик, тимофеевка — кормовые травы.
Тростник, бамбук. Стебли используют в строительстве, для получения бумаги, как топливо. Злаки широко используют для закрепления песков, склонов, в декоративном цветоводстве.
Пырей ползучий, овсюг, щетинник, ежовник — сорняки.

Семейство лилейные

Одно-, двух- и многолетние травы, полукустарники, кустарники в деревья. Для многолетних трав характерно наличие луковиц или корневищ . Цветки двуполые, реже однополые. Околоцветник в основном венчиковидный, иногда чашечковидный, из свободных иди неполностью сросшихся листиков. Количество тычинок соответствует количеству листиков околоцветника. Пестик один. Плод — трехгнездная коробочка или ягода.

Хозяйственное значение

Лук, чеснок, спаржа — овощные культуры.
Ландыш, алоэ, чемерица — сырье для лекарств.
Лилия, ландыш, тюльпан, гиацинт — декоративные культуры.

Класс двудольные

Систематический признак двудольных — наличие двух семядолей в зародыше. Отличительные особенности двудольных следующие:

корневая система стержневая, с развитыми боковыми корнями ;
корень и стебель имеют вторичное строение, есть камбий;
сосудисто-волокнистые пучки стебля открытого типа, расположены концентрически;
листья как простые, так и сложные;
цветки пяти- и четырехчленного типа;
эндосперм в созревших семенах хорошо выражен у ряда видов: пасленовых, зонтичных и др. Но у бобовых, сложноцветных и. других (например, горох, фасоль, подсолнечник, развит слабо или совсем отсутствует и запасные питательные вещества находятся непосредственно в семядолях зародыша.

Семейство розоцветные

Распространены в странах с субтропическим и умеренным климатом. Очень разнообразны по строению цветка, соцветий, плодов и листьев. Характерная особенность —своеобразное строение гинецея и цветоложа. Последнее имеет тенденцию к разрастанию. У некоторых видов растений части цветка, которые окружают пестик, срастаются основаниями и образуют со сросшимся, цветоложем мясистую чашу— гипантий. Цветки с двойным пятичленным околоцветником, тычинок много, расположены они по кругу (их количество кратно 5), пестик один или несколько. Завязь верхняя, нижняя или средняя. Плоды — костянки, орешки, часто ложные или сборные. Насекомоопыляемые растения.

Хозяйственное значение

Шиповник. Плоды содержат много витамина С, 1-—8% сахара, до 2% крахмала, 1—5% азотиетых веществ. Корни богаты дубильными веществами. Используются в пищевой (лекарственные препараты) и парфюмерной промышленности.
Розы (пояиантовые, чайные), малина, земляника, яблоня, груша, рябина, слива, вишня, абрикос, персик, миндаль — декоративные культуры, используются в пищевой, парфюмерной, фармакологической промышленности.

Семейство бобовые

Стебли прямостоячие, вьющиеся, стелющиеся. Листья сложные с прилистниками. Строение цветка типичное: чашечка из 5 чашелистиков (3+2), венчик из 5 лепестков (задний — парус, два боковых — ввела, два нижних, срастающихся в верхней части — лодочка). Тычинок 10 (из них 9 срастаются и образуют несомкнутую трубочку). Пестик один. Завязь верхняя, одногнездная. Плод — боб. Опыляются насекомыми.

Хозяйственное значение представителей семейства (астрагал, верблюжья колючка — полукустарник, вика, горох, клевер, люцерна, фасоль, соя, люпин): пищевые, кормовые, медоносные, декоративныё растения. Благодаря клубеньковым бактериям сидераты. Пищевые и кормовые качества снижаются из-за концентрации гликозидов (глициризин, кумарин) и алкалоидов (цитизин, спартеин). Играют заметную роль в формировании растительного покрова.

Семейство пасленовые

Травы, реже полукустарники, кустарники. Листья очередные, без прилистников. Простые, с цельной или рассеченной пластинкой. Цветки правильные или неправильные. Венчик сростнолепестный, трубчатый. К трубочке венчика прикреплено 5 тычинок. Пестик один с верхней двухгнездной завязью, которая содержит многочисленные семенные зачатки. Цветки двуполые. Насекомоопыляемые растения. Плод — ягода или коробочка (редко костянкрвидный). Большинство пасленовых содержит ядовитые алкалоиды, которые в малых дозах используются для получения лекарств.

Хозяйственное значение

Паслен (паслен черный). Из листьев получают лимонную кислоту, наркотики, из семян табака — табачное масло.
Картофель, баклажаны, томаты, перец. Используются в пищевой промышленности.
Белладонна (красавка), скополия, дурман, белена черная — лекарственные растения.

Семейство крестоцветные

Одно- двух-, многолетние травы, полукустарники с очередными листьями, иногда собранными в прикорневую розетку. Цветки двуполые, собраны в кистевидные соцветия. Околоцветник двойной, четырехчленный. Чашелистики и лепестки расположены накрест. Тычинок 6, из них 4 длиннее, 2 короче. Пестик один. Плод — стручок или стручочек, В семенах содержится 15—49,5% масла.

Хозяйственное значение

Дикая редька, сурепица пастушья сумка, горчица полевая, желтушник — сорняки.
Капуста, редька, репа, брюква —огородные культуры.
Горчица, pane— масличные культуры.
Левкой, ночная красавица, маттиола—декоративные растения.

Семейство сложноцветные

Однолетние и многолетние травянистые растения, полукустарники, кустарники, небольшие деревья. Листья очередные или супротивные, без прилистников. Типичный признак — соцветие корзинка. На плоском или выпуклом дне корзинки расположены отдельные цветки. Корзинка имеет общую обертку, состоящую из видоизмененных верхушечных листьев. Типичные цветки двуполые, с нижней завязью, к которой прикреплена видоизмененная чашечка, венчик язычковый, трубчатый, воронковидный; окраска белая, синяя, желтая, голубая и др. Встречаются цветки однополые (мужские или женские), крайние цветки часто бесплодные. Тычинок 5, они срастаются пылинками в трубочку, через которую проходит столбик , несущий рыльце . Плод — обычная семянка с волосистым хохолком, или пленчатой коронкой.

Хозяйственное значение

Салат, цикорий, артишок — пищевые культуры.
Подсолнечник -— масличная культура.
Топинамбур -кормовая культура.
Одуванчик, полынь, череда, тысячелистник, poмашка — лекарственные растения.
Георгины, бархатцы, хризантемы — декоративные растения, 6. Осот молочай, василек, синий, горчак ползучий – сорняки.

Сравнительная характеристика семейств

Изображенное растение относится к отделу Покрытосеменные, классу Однодольные.
Признаки отдела Покрытосеменные: наличие цветка ( цветок изображен справа от соцветия , видны тычинки; цветки собраны в соцветие сложный колос) и плода (сухой зерновка)
Признаки класса Однодольные: мочковатая корневая система, 1 семядоля в семени (видно у семени в разрезе), параллельное жилкование листьев, число частей цветка кратно 3.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

У покрытосеменных растений появился цветок — специализированный орган , приспособленный к половому размножению.
Двойное оплодотворение , в результате которого образуется семя .
Семена находятся в плодах, которые имеют разные приспособления к размножению.

Примечание В пункте 3) вернее указывать в плодах, которые имеют разные приспособления к расселению (распространению). Например, крылатки клена; яркий околоплодник вишни и т.д.

Ответ: см. решение

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Появление цветка, обеспечившего генетическое разнообразие видов растений благодаря совместной эволюции с насекомыми.
Приспособленность плодов к распространению различными способами.
Многочисленность и защищенность семян.
Независимость процесса оплодотворения от воды.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

наличие в клетках пластид ;
клеточной стенки из клетчатки;
вакуолей с клеточным соком;
автотрофный тип питания ( фотосинтез );
рост в течение всей жизни;
прикрепление к субстрату.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

класс двудольные, цветок четырёхчленного типа, сетчатое жилкование листьев;
А – кочан – это видоизменённый побег ( почка ), накапливает питательные вещества, обеспечивает зимовку, развитие двулетнего растения на второй год;
Б – плод – стручок, обеспечивает распространение и защиту семян.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

плодоношение и созревание семян
рост и развитие вегетативных органов
цветение и опыление
образование и формирование зародыша
прорастание семени

Исходя из условия, этапы нужно прописать, начиная от семени.

Первое — прорастание семени.

Затем должны появиться вегетативные органы растения. Есть органы вегетативные, а есть генеративные. Генеративные отвечают за размножение, а вегетативные за обмен веществ. Это корень , листья, стебель. Нам не подойдет вариант про цветение и опыление , так как генеративные органы развиваются на вегетативных.

За опылением следует образование и формирование зародыша.

Затем наступает плодоношение и созревание семян.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Воспользуемся таблицей с семействами растений и их признаками. Ее необходимо выучить.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

А) Первые, наиболее древние растения.

Б) Господствующая группа растений на Земле.

В) Не имеют органов и тканей.

Г) Имеют вегетативные и генеративные органы.

Д) Имеют приспособления к опылению, распространению плодов и семян.

Е) Тело состоит из одной или множества сходных клеток.

2) покрытосеменные растения

Водоросли — низшая форма организации растений, покрытосеменные — высшая.

У водорослей тело не дифференцировано на ткани, плодов нет.

Жизнь произошла из воды, вначале были одноклеточные водоросли.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

относится к классу Двудольные
цветок трёхчленного типа
корневая система стержневая
в семени одна семядоля
относится к семейству Лилейные
плод — орех

Сразу видим, что корневая система не стержневая, а мочковая. Растение однодольное. Половина лепестков — 3 штуки, цветок трехчленного типа. Раз однодольное — то в семени одна доля. Относится к лилейным. Плод явно коробочка.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

наличие двойного оплодотворения у цветковых растений
образование корней у папоротникообразных
снижение испарения путём образования воскового налёта на листьях
усиление опушенности листьев у покрытосеменных растений
защита семян в плодах у покрытосеменных растений
сокращение срока вегетации у растений, произрастающих в суровом климате

Ароморфоз — важный и крупный скачок в развитии. Варианты 3 и 6 — адаптация к климату, правильными ответами будут 125. Благодаря двойному оплодотворению , зародыш имеет запас питательных веществ. Корни дают опору и возможность получать воду и растворенные в ней минеральные вещества. Защита семян повышает в разы шансы на выживание.

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Три признака растений семейства крестоцветных (капустных):

1) цветок четырёхчленного типа;

2) соцветие кисть;

5) плод стручок или стручочек

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

мочковатая корневая система
стержневая корневая система
жилкование листьев параллельное или дуговое
жилкование листьев сетчатое
листья всегда простые
развитие из зародышевого корешка явно выраженного главного корня

ф ормирование знаний о систематике, классификации растений, изучение основных систематических групп растений-таксонов.

дать определение понятий: систематика, классификация, таксон, бинарная номенклатура.

Уже известно более 350 тыс. видов разных растений, но учёные продолжают находить новые, ещё не известные науке. Чтобы легче было разобраться во всём многообразии растений, их делят на группы (систематизируют). Этим занимается наука — систематика. Учёные-систематики изучают и описывают растения, устанавливают их сходство и родство с другими растениями, дают им названия.

Наука о распределении организмов на группы по степени родства называется систематикой , а место того или иного организма в системе – классификацией.

Основателем систематики является К. Линней . Все растения относятся к одному царству. Царство растений делится на 2 подцарства: низшие и высшие растения.

К низшим растениям относятся водоросли. Некоторые из них имеют простое одноклеточное строение. Другие, хотя и являются многоклеточными, не имеют корней, стеблей и листьев. Водоросли — сборная группа растений, в которую входит несколько отделов: зеленые, бурые, красные и др.

К высшим растениям относятся отделы: моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные.

Отдел — самая крупная систематическая единица в царстве растений. Растения, относящиеся к одному отделу, имеют важнейшие общие признаки в строении. Все многообразие растений принято делить на 15—18 отделов.

Признаки высших растений . Большинство высших растений имеют ткани и органы . Вегетативные органы – корни, стебли и листья – выполняют функции питания и взаимодействия с окружающей средой. Генеративные органы (цветки) служат для полового размножения. Моховидные, плауновидные, хвощевидные и папоротниковидные растения размножаются спорами. Голосеменные и покрытосеменные растения размножаются семенами. Семена покрыты плотной оболочкой и содержат запасы питательных веществ и многоклеточный зародыш. Хотя растения и разделяются па высшие и низшие, все они относятся к царству растений. Клетки низших и высших растений схожи по строению и жизнедеятельности. Все они способны к фотосинтезу при наличии хлорофилла.

Систематика растений . При изучении растений сходные друг с другом виды объединяют в роды, роды – в семейства, семейства – в порядки, порядки – в классы, классы – в отделы, отделы – в царство (рис.1,2):

Рис.1 Основные систематические категории растений ( таксоны)

Таким образом, систематика – это наука о степени родства организмов. Принадлежащие к определенной группе растения произошли от общих предков. У родов один общий вид – предок. Эти группы образовывались постепенно, в течение длительного времени, в результате приспособления к различным внешним условиям.

Вид – наименьшая единица в систематике, он объединяет растения, схожие по 4 признакам: 1) общее строение; 2) сходные экологические условия и общая территория обитания (ареал); 3) схожесть жизненных процессов, например скорость роста; 4) скрещиваемость и способность давать потомство.

Растения, относящиеся к разным видам, не скрещиваются между собой.

Сорт — это группа растений одного вида( популяция), созданных человеком и обладающих определёнными хозяйственными признаками и свойствами.
Вы знаете много сортов яблонь — Антоновка, Боровинка, Белый налив, Апорт и другие. Но все они относятся к одному виду — яблоня домашняя (культурная), и, в отличие от растений разных видов, сорта могут скрещиваться между собой .

К самой распространенной на земле группе растений относятся покрытосеменные, или цветковые. По строению семян, стеблей и листьев они подразделяются на два класса : однодольные и двудольные . Например, всем известный картофель (паслен клубненосный) относится к роду паслен, семейству пасленовых, порядку норичниковых, классу двудольных, отделу покрытосеменных. Вид лук репчатый относится к роду лук, семейству луковых , порядку лилейных , классу однодольных, отделу покрытосеменных растений.

Все двойные названия являются наименованиями различных видов растений. Вид — совокупность растений, сходных по внешнему строению, способных скрещиваться и давать плодовитое жизнеспособное потомство.

Сходные по происхождению и внешнему строению виды объединяют в роды.

Если мы более подробно разберем двойные названия растений, сможем обнаружить очень много интересного. Например, названия видов: лютик едкий, лютик ядовитый, лютик золотистый, лютик ползучий — имеют общее слово лютик . Это родовое название.

В нашей стране известно около 170 видов ив: ива ломкая, ива белая, ива козья и др.

На разных языках одни и те же растения, естественно, называют по-разному. Чтобы избежать путаницы, К. Линней предложил давать названия на латинском языке, чтобы они были понятны ботаникам всего мира.

тополь белый по-латыни Populus alba L. , 1753;

тополь пирамидальный—( Populus pyramidalis) Populus nigra var. italica Münchh. , 1770

тополь дрожащий (осина) — Populus tremula L. , 1753

Буква в конце названия например L. –первая буква в фамилии автора, давшего название растению-Линней. Дальше указан год описания растения-1753

Контрольные вопросы и тестовые задания.

Наука о распределении организмов на группы по степени родства называется .
Основателем систематики является……..
Названия видов всех растений состоят из двух слов, как мы называем такую номенклатуру?
Почему К. Линней предложил давать названия на латинском языке?
Что означает первое слово в названии вида?
Что означает второе слово в названии вида?
Самая крупная систематическая единица в царстве растений?
Наименьшая единица в систематике?
К низшим растениям относятся ……
К высшим растениям относятся……

1.Установите последовательность, отражающую систематическое положение вида Сосна обыкновенная в классификации растений, начиная с наименьшей группы.

2) отдел Голосеменные

3) порядок Сосновые

4) класс Хвойные

5) вид Сосна обыкновенная

6) царство Растения

2. Укажите правильную последовательность систематических групп растений, начиная с наименьшей.

3.Установите последовательность таксономических единиц в классификации ржи, начиная с наибольшей. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.

1) отдел Цветковые

2) царство Растения

3) порядок Злаковые

4) семейство Злаки

5) класс Однодольные

4.Установите последовательность таксономических единиц в классификации тюльпана начиная с наибольшей. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.

3) Цветковые, или Покрытосеменные

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Основы систематики растений. Деление покрытосеменных растений на классы и семейства. 6 класс

Основы систематики растений. Деление покрытосеменных растений на классы и семейства.с. 201.- Что вы узнаете при изучении данной главы?- Чему вы научитесь?- Какие царства органического мира вы зн.

Основы систематики растений. Деление покрытосеменных растений на классы и семейства.

Разработка по биологии 6 класс к учебнику В.В.Пасечника.

Тесты к урокам: Основы систематики растений, Деление Покрытосеменных растений на классы. К учебнику Пасечника ВВ 6 класс

Тесты даны к первым двум урокам По теме: " Классификация растений". К ПОсновам систнематики даны 2 варианта, а к теме Деление покрытосеменных растений 3 варианта. Приведены задания на выбор одно.

Модуль 1. Основы систематики растений.

Цель: изучить понятие классификация, познакомиться с основными систематическими группами растений, научиться распознавать растения классов двудольные и однодольные.

Основы систематики растений

Проверочная работа по систематике растений в 6 классе.

Технологическая карта урока "Основы систематики растений"

Вашему вниманию представляю разработанную технологическую карту урока по федеральным госудврственным образовательным стандартам нового поколения. Технологическая карта урока разработана для обучающихс.

Отдел цветковых, или покрытосеменных, растений — это самая многочисленная и хорошо приспособленная к современным условиям группа представителей флоры. Они довольно разнообразны и включают в себя травы, кустарники и деревья. Их основной отличительной чертой является наличие цветка как органа размноженья, а также замкнутого вместилища у семян, откуда и происходит название отдела.

Происхождение и эволюция

Считается, что предком этой группы растений были водоросли, не сохранившиеся до современности. Затем они эволюционировали в папоротники, которые в свою очередь дали начало как покрытосеменным, так и голосеменным видам Они произошли от общих предков, разделившихся на разные ветви в триасе.

Всего цветковые существуют около 140 миллионов лет — первые представители фауны с похожим строением появились в юрском периоде. Это были довольно примитивные и малочисленные виды. Древнейшими представителями цветковых считаются представители семейства нимфейные или кувшинковые. В середине мелового периода (около 100 миллионов лет назад) покрытосеменные уже были довольно широко распространены в мире. В конце мела они оказались доминирующей формой жизни и покрывали значительную часть суши. Примерно тогда же начали появляться предки многих современных растений — дуба, клёна, магнолии, бука. Одной из главной особенностей эволюции цветковых стала их высокая приспосабливаемость к изменяющимся условиям, что позволило им произрастать на разных географических широтах. Они отличаются огромным многообразием форм, размеров, способов развития и размножения. Среди цветковых можно найти водные и наземные, ползучие, вьющиеся, карабкающиеся и прямостоящие растения, которые растут и процветают во всех уголках Земли, от тропических лесов и долин рек до солёных морей и альпийских лугов. Другой интересной особенность эволюции покрытосеменных является большое разнообразие форм водяных растений. Они не произошли от водорослей напрямую, а эволюционировали от наземного предка в результате смены условий, потому отличаются сложным строением и большим количеством приспособительных механизмов.

Основные признаки

Для того чтобы дать краткую характеристику покрытосеменным растениям, нужно посмотреть на их основные признаки. Их список выглядит так:

растение состоит из стебля, корневой системы, листьев и цветка;
семя защищено околоплодником — оболочкой, которая обеспечивает его сохранность при распространении;
семязачатки и семена хранятся в завязи и плоде;
женский заросток представляет собой зародышевый мешок с восемью ядрами, а мужской — пыльцевое зерно, состоящее из вегетативных и генеративных клеток;
двойное оплодотворение — спермии (мужские гаметы) цветка воздействуют одновременно на яйцеклетку и ядро зародышевого мешка;
для размножения растению необходимо опыление, которое может осуществляться по воздуху или воде, а также с помощью переноса пыльцы птицами и насекомыми;
завязь оплодотворённого цветка преобразуется в плод, семяпочка — в семя, зигота — в зародыш семени, вторичное ядро — в эндосперм;
половое размножение с постоянной сменой поколений.

К другим типичным признакам покрытосеменных относятся ситовидные трубки на стебле, широкие пластинчатые листья со сложной системой сетчатых жилок, цветки циклической формы. Но стоит отметить, что ни один из характерных признаков группы не свойственен всем без исключения её членам. Принадлежность вида к цветковым определяется по общему числу признаков, но некоторые из них могут отсутствовать.

Классы покрытосеменных

Всех представителей отдела покрытосеменных делят на однодольные и двудольные растения. Как можно понять из их названия, они отличаются друг от друга по количеству семядолей. Сравнительная характеристика этих классов:

для однодольных характерна корневая система мочковатой формы, состоящая в основном из придаточных отростков, а для двудольных — мощный главный корень в форме стержня;
листья растений первого класса имеют простую структуру и состоят из обычной цельной пластинки, в то время как у второго они могут иметь более сложное строение;
жилкование у однодольных параллельное или дуговое, а у двудольных — сетчатое;
для растений с одной семядолей характерно количества частей цветка, кратное трём, а с двумя — четырём или пяти;
у однодольных покрытосеменных нет камбия — образовательной ткани, обеспечивающей рост стебля и корней в толщину;
проводящие пучки у двудольных расположены в виде кольца, а у родственного класса — беспорядочно и хаотично.

В класс двудольных входят высокоразвитые деревья и кустарники, в том числе многочисленные плодовые и декоративные культуры. Их общее количество достигает 180—190 тысяч.

Семейства однодольных

Всего в современной классификации насчитывается более 500 семейств покрытосеменных, из которых 12 — двудольные. Они отличаются строением стебля и листьев, формулой цветка, длительностью жизненного цикла, местами, где они предпочитают расти и многими другими особенностями. Глядя на фото и названия цветковых растений разных видов, трудно не поразиться их разнообразию — в один отдел входят самые разные формы жизни, от водяной ряски до огромного дуба.

стебель-соломина;
небольшие корни с развитыми придатками;
сворачивающиеся при жаре листки;
простые цилиндроподобные цветки, собранные в злаки;
сухие невскрывающиеся плоды;
опыление ветром.

подземные луковицы или клубнелуковицы, которые формируются из побегов и могут защитить почки от неблагоприятного воздействия внешней среды во время жары заморозков;
прямой или вьющийся надземный стебель, который называется цветочной стрелкой;
узкие мясистые листья;
широкое разнообразие соцветий;
цветки обоеполые;
плод-коробочка или ягода;
опыление насекомыми, в тропических широтах также птицами, редко — ветром.

К примерам цветковых растений из семейства лилейных можно отнести самые разные виды, от ландышей до лука. Бо́льшую часть из них составляют многолетние травы, реже встречаются деревья и кустарники.

Двудольные растения

Среди группы двудольных растений выделяется класс розоцветных. Эти растения насчитывают 300 видов в 100 родах. Распространены в субтропиках и местах с умеренным климатом. Отличаются особым строением цветоложа. Опыляются насекомыми, привлекая их нектаром или выделяя очень большое количество пыльцы, чтобы размножаться. Все представители класса имеют очень похожие цветки. Но их плоды отличаются широким разнообразием — среди них можно найти ягоды, орешки, листовки, яблоки, коробочки. Многие из них приспособлены к распространению животными.

Семейство бобовых получило своё название за плоды в виде бобов или стручков. Оно состоит из 24,5 тысяч растений, объединённых в 946 родов. К особенностям, которые могут указать на принадлежность к этому классу, относятся стоячие вьющиеся стебли, сложные по строению листья с прилистником и цветы из пяти лепестков. Цветы обоеполые. Опыляются насекомыми. К семейству паслёновых относятся травы, кусты и маленькие деревья. К особенностям, которые могут показать принадлежность вида к ним, относится расположение листьев. В вегетативной части они растут попеременно, а в цветоносной — попарно. Из-за этого стебли у представителей флоры кажутся разветвлёнными на две или три части. Другие особенности семейства — соцветия в форме завитков, небольшое количество тычинок равной длины, похожие на почки семена, плоды в виде ягод или коробочек.

Крестоцветные растения разделены на 4 тысячи видов, которые включают 400 разновидностей. В семейство входит много двулетних монокарпических растений с особой схемой цветения — они размножаются только один раз на последнем году жизни. К особенностям также относится стержневая корневая система (реже встречаются корнеплоды), простые листья без прилистника, толстый стебель, 6 тычинок, плод-стручок и кистеобразные соцветия. Ещё одним интересным семейством двудольных растений являются астровые, или сложноцветные. Это одна из самых больших групп, которая насчитывает почти 40 тысяч видов в 1911 родах. Их можно найти в любом уголке земного шара, от тундры до тропиков. Основной особенностью семейства является соцветие-корзинка, которое образуется из множества очень мелких цветков. Кроме того, для них характерен развитый корень-стержень и плод-семянка, не содержащий белка.

Хозяйственное значение

Трудно переоценить то, сколько пользы человеку приносят покрытосеменные растения. Их используют в следующих сферах жизни:

пищевая промышленность, изготовление кормов для животных;
медицина — как лекарственные растения в составе различных препаратов;
дизайн интерьера и ландшафта — как декорации;
ремесло — для изготовления духов, косметических средств, красителей, масел и прочего;
в культуре как подарки и сувениры;
в науке для исследований генетики.

Экологическое положение

Сегодня покрытосемянные являются самыми многочисленным растениями, господствующими по всему земному шару. Чтобы понять, почему они смогли занять эту нишу, достаточно посмотреть на их эволюционный путь — эти представители флоры развивались в мезозойскую и кайнозойскую эру, когда условия были очень близки к современным.

Эти растения получили центральную нишу в экосистемах и в какой-то мере повлияли на эволюцию почти всех животных и птиц, для которых они были источником пищи и основой среды обитания. Между тем большую роль в этом деле сыграла и деятельность человека — в частности, окультуривание растений и выведение новых сортов, приспособленных под разные условия.

Несмотря на это, отдельные виды покрытосеменных находятся под угрозой исчезновения и занесены в Красную книгу. Причиной этого является в основном деятельность людей — вырубка лесов, пожары, осушение и затопление зон для ведения сельского хозяйства, накопление газа в атмосфере.

Покрытосеменные растения — наиболее распространённая и разнообразная группа представителей флоры. Они играют очень важную роль как в жизни человека, так и в развитии экосистем. Разные классы, подклассы, семейства и виды цветковых могут очень сильно отличаться друг от друга и не иметь почти никаких общих внешних черт и особенностей жизнедеятельности, кроме защищённого околоплодником семени.

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) - важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли - в морях и океанах.

Цветок - генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.

В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище - завязи, сформированной из плодолистика (-ов).

Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества - эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.

У цветковых появляется плод - генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.

Ксилема - проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.

У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.

В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.

Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.

Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых :)

Классы покрытосеменных

Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.

В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.

Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.

За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).

Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.

Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.

Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.

Эндосперм семени

Эндосперм (от греч. endon - внутри + греч. sperma - семя) - запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).

Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у - березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.

Жизненный цикл

Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) - мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит - зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).

В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) - запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).

В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник - образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение покрытосеменных

Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте - почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: