Кактус покрытосеменной или голосеменной

Обновлено: 04.07.2024

Сравнительная таблица

Разнообразие

Сотни миллионов лет назад голосеменные были единственным видом растений на Земле. Между 250 и 200 миллионами лет назад покрытосеменные начали эволюционировать. Теперь покрытосеменные более широко распространены и густонаселенны, и их можно считать доминирующим растением на планете. Покрытосеменные включают гораздо более разнообразный спектр растений, насчитывающий от 250 000 до 400 000 видов. Они населяют все виды суши и водной среды, за исключением самых экстремальных мест обитания. Покрытосеменные могут быть двудольными или однодольными.

Примеры покрытосеменных и голосеменных растений

Примерами покрытосеменных являются однодольные, такие как лилии, орхидеи, агавы (известные нектаром агавы) и травы; и двудольные, такие как розы, горох, подсолнухи, дубы и клены.

Примеры голосеменных растений включают нецветущие вечнозеленые деревья, такие как сосна, ель и пихта.

Яблоня, цветущее, плодоносящее покрытосеменное

Виды голосеменных насчитывают всего несколько тысяч, из которых до нас дошло немногим более 1000 видов. Они обитают в пустынях и полупустынях.

Сосна голосеменная с игольчатыми листьями и шишкой

Анатомические различия

Поскольку голосеменные и покрытосеменные растения являются сосудистыми растениями, в их жизненном цикле преобладают спорофиты.

Образование тканей у покрытосеменных растений превышает количество и сложность, характерные для голосеменных. Покрытосеменные имеют триплоидную сосудистую ткань, плоские листья различной формы и стебли лиственных пород. Из-за бесчисленных разновидностей плодовых и / или цветочных растений они имеют разнообразную окраску и форму листьев, цветов и плодов.

Более подробно об анатомических различиях между покрытосеменными и голосеменными рассказывается в следующем видео:

Размножение

Размножение у покрытосеменных может быть однополым или двуполым. Гаметы разносятся ветром, а также насекомыми и животными-опылителями, привлекаемыми их цветками. Часто внутри цветков есть женские и мужские гаметы, а после оплодотворения семяпочки развиваются в плод.

Гаметы голосеменных встречаются в шишках. Оплодотворение описывается как однократное; пыльцевые зерна опадают и прорастают прямо на семязачатках. Споры пыльцы разносятся только ветром.

Использует

Покрытосеменные служат практически всей растительной пищей, а также большинством кормов для домашнего скота. Зерновые, фрукты, бобовые, пасленовые (включая картофель и помидоры), тыквы и капуста - все это покрытосеменные. Другие покрытосеменные, такие как хлопок и лен, производят бумагу и текстиль. Древесина покрытосеменных растений используется для изготовления паркетных полов.

Для производства пиломатериалов обычно используются голосеменные из группы хвойных деревьев, такие как сосна, ель и пихта. Другие голосеменные растения перерабатываются в другие продукты, такие как мыло, лак и духи.

История и первые упоминания

Но на самом деле кактусы распространены на всех материках, за исключением Антарктиды. Благодаря своей редкой жизнестойкости, они прекрасно себя чувствуют и в Индии, и в Австралии, и в странах Средиземноморья, и на Мадагаскаре и Маврикии.

Причина такой живучести — совершенно уникальные свойства, которые видны из описания кактуса. Первые колючие друзья по самым приблизительным оценкам появились на нашей планете 30−35 млн лет назад. Пережив множество природных катаклизмов, они сумели выжить и приспособиться к условиям окружающей среды. Их острые шипы когда-то были листьями, но эволюционировав, приняли более привычную нам форму.

Они не только защищают растение от животных, но и дают стеблю благодатную тень, и к тому же способны электростатически притягивать мельчайшие частицы влаги. Корневая система очень невелика, однако стебли, благодаря характеристике кактуса, могут разрастаться до невероятных размеров, и это не случайно, таким образом он впитывает максимально возможное количество влаги.

Плотная кожица спасает растение от солнечных ожогов, а ребра на стебле — от растрескивания. Обладая такой совершенной защитой от палящего солнца, кактусы с легкостью выдерживают жару до +60°C, и по праву считаются самыми жароустойчивыми растениями на Земле.

Часто сталкиваясь с засухой, кактусы в процессе эволюции приобрели способность запасать воду впрок. Ствол этого растения состоит из воды на 75−90%, однако влага внутри него напоминает густой сироп.

Интересное о кактусах

Влага, которую кактусы запасают внутри ствола, пригодна для питья. Вероятно, колючие обитатели пустыни не раз спасали от жажды путешественников.

В некоторых странах кактусы — почти неотъемлемая часть национальной кухни и жизни. Хозяйки нашли достойное применение этим растениям:

из них варят варенье, джемы и компоты;
маринованные кактусы добавляют в салаты;
тушат вместе с мясом, получая необыкновенное вкусное и нежное рагу;
добавляют в вино для придания приятного оттенка вкусу и нежного аромата;
делают ликеры и пиво;
красивыми кактусами украшают блюда;
засахаренные ломтики кактуса — одна из самых любимых сладостей жителей Мексики.

И, конечно же, их едят и сырыми!

Кактусы пришлись по вкусу не только людям, но и животным. Находчивые мексиканские фермеры кормят ими коров (разумеется, сначала вынув из растений колючки), ведь благодаря высокому содержанию влаги, которую запасают растения, удои молока увеличиваются.

Они служат не только эстетическим и гастрономическим интересам людей, но также обладают массой целебных свойств. В их числе способности:

восстанавливать водный баланс в организме человека;
укреплять стенки кровеносных сосудов;
улучшать кровообращение, замедлять окисление жиров;
препятствовать возникновению атеросклероза;
снимать похмельный синдром.

Кроме того, кактусовый сок признан мощнейшим антиоксидантом. Однако не вся информация о кактусе правдива. То, что любимый во всем мире алкогольный напиток Текила готовится из данного растения — не более, чем распространенный миф. Голубая Агава не относится к кактусовым.

Корни кактуса Lophophora williamsii, или мексиканского петлевого кактуса, индейцы использовали для приготовления напитка, обладающего анестезирующим и кровоостанавливающим эффектом. Кроме того, этот напиток обладал и галлюциногенными свойствами (из-за содержащегося в нем алкалоида мескалина), так что его использовали и шаманы, чтобы достичь состояния транса.

Кроме, приведенных выше сведений, в литературе и научных докладах можно встретить еще немало интересных фактов о кактусах. К ним относятся следующие их особенности:

Кактусы и суккуленты часто объединяют в одну группу из-за способности запасать влагу. Однако это не так. Суккуленты накапливают воду в своих листьях, в то время как кактусы листьев не имеют.

Уход в домашних условиях

Выбирая грунт для кактуса, можно воспользоваться универсальной грунтовой смесью. Это самый легкий способ обеспечить растению весь необходимый комплекс витаминов и микроэлементов, которые будут подпитывать корни. Но можно содержать кактусы и в субстрате, например, пемзе или асбесте. Однако в этом случае нужно обязательно добавлять питательные вещества в воду для полива. Впрочем, так снижается вероятность загнивания корней, а это безусловный плюс.

Кактусы — большие любители света. В темном помещении растение будет расти неравномерно, поэтому лучшее место для него — подоконник, расположенный на западной или восточной стороне. Зимой растению может понадобиться дополнительная ультрафиолетовая подсветка. Так оно лучше будет питаться.

Зимой у большинства кактусов наблюдается период покоя. Он продолжается с октября по март. В это время растения будто впадают в спячку, готовясь к фазе активного роста. Зимой полив следует сократить до минимального. Достаточно будет чайной или столовой ложки один раз в 10 дней.

Приблизительно в марте — апреле растение пробуждается и готовится войти в активную фазу (вегетацию). В это время необходимо поливать кактус по мере просыхания земляного кома. Тогда же можно начать вносить удобрения. Кактусам особенно полезны подкормки с высоким содержанием фосфора и калия (калий стимулирует рост растения, а фосфор — цветение). Готовые удобрения можно купить в специализированных магазинах. Оптимальное время для начала подкормки — май.

Летом полив должен быть умеренным. Оптимальная частота — 1 раз в 2−3 недели. Вода для полива должна быть отстоявшейся, мягкой. Ни в коем случае не холодной. Вода комнатной температуры идеальна для кактусов.

Несмотря на свою жароустойчивость, растения предпочитают прохладную зимовку. Температура от 12 до 18 градусов вполне устроит их. Кроме того, необходимо обеспечить циркуляцию воздуха при помощи проветриваний.

Размножение и пересадка

Самые доступные и эффективные способы размножения кактусов — отростками (или детками), и черенками.

При размножении отростками необходимо отделить детку от материнского растения (обычно отросток можно укоренить, если он достиг длинны 1,5−2 см). Затем отросток помещается над емкостью, наполненной водой.

Важно: вода не должна касаться растения! Лучше, если расстояние между влагой и отростком будет составлять 5−7 см. Воду необходимо доливать по мере ее испарения. Отросток будет готов к посадке после образования корней.

В силу медленного роста кактусам не так уж часто требуется пересадка. Она необходима в случаях, когда грунт полностью истощен, заражен или если растение разрослось настолько, что ему необходим горшок большего размера.

Чтобы не пораниться при пересадке, нужно воспользоваться плотными перчатками. Горшок с кактусом необходимо аккуратно перевернуть и извлечь цветок вместе с земляным комом. Остатки земли следует аккуратно отряхнуть. Пересаживать кактус следует в продезинфицированный, хорошо дренированный грунт. После пересадки растение не поливают на протяжении 5−7 дней.

Болезни и вредители

Грибковые инфекции становятся причиной появления сухой и мокрой гнили. Сухая гниль обычно активизируется в условиях холода и сырости. Прежде всего нужно перенести растение в теплое и сухое помещение. Полив следует ограничить.

Мокрая гниль поражает корневую систему, и если не заметить этого вовремя, распространяется на все растение. Повышенную опасность для начала развития заболевания представляет период пересадки. Если не поливать кактус в течение недели после нее, вероятность появления мокрой гнили существенно снизится.

Также причина может заключаться и в чересчур частом поливе. В этом случае его следует свести к минимуму. Если же гниль распространилась на тело растения, то пораженные болезнью части следует вырезать (лезвие ножа необходимо дезинфицировать после каждого среза, чтобы не допустить дальнейшего распространения инфекции), места срезов присыпать активированным углем.

Антракноз или пятнистость характеризуется появлением темных или светлых пятен на растении. Места, на которых появляются такие пятна, обычно бывают слегка вдавленными и сухими. Чтобы вылечить такое заболевание, нужно провести те же процедуры, как и при борьбе с грибковыми инфекциями, но в конце необходимо опрыскать цветок фунгицидами.

Фузариоз проявляет себя появлением пятен ржавого цвета, при этом растение становится мягким, т. к. поражается корневая система. Заболевание неизлечимо.

Паутинный клещ и мучнистый червец — два главных врага кактусов. Остальные вредители гораздо реже поражают эти растения. Паутинный клещ выглядит как маленький красный паучок, его можно заметить на растении. Само растение выглядит так, как будто на нем насекомое начало плести тонкую паутину.

В обоих случаях растения необходимо протереть раствором медицинского спирта и опрыскать лекарственными препаратами. Независимо от характера заболевания, больное растение необходимо изолировать от других до полного выздоровления.

В заключение стоит отметить, что данное растения дети начинают изучать еще в начальных классах. Часто, когда ребенок, пишет сочинение о природе, он выбирает тему о кактусе, рассказывает о его строении, происхождении, внешнем виде. А самое главное, о том какой он колючий и его острых иголках.

Кактусы – это семейство многолетних травянистых двудольных растений, относящихся к группе стеблевых суккулентов. “Кладовой” воды являются не только стебли – у большинства кактусов они на 90 процентов состоят из нее, – но и корни, и даже листья некоторых видов.

Кактусы добывают влагу при помощи корней и через устьица на поверхности стебля. Большое значение в этом процессе принадлежит колючкам. Они представляют собой миниатюрные биологические насосы, поглощающие дождевые капли и влагу непосредственно из воздуха. Кактусы обладают удивительной способностью не только поглощать много воды, но и экономно ее использовать.

Слово “кактус” происходит от греческого “кактос”, которым в древней Элладе называли растения с колючками, а Карл Линней (18 ст.) впервые употребил его для обозначения группы ранее неизвестных растений, завезенных в Европу из Америки. Родина кактусов – обширные пространства Северной и Южной Америки.

В процессе длительной эволюции кактусы хорошо приспособились к различным климатическим условиям, и их можно встретить в засушливых пустынях, на бескрайних просторах прерий, на голых неприступных скалах, у берега моря, на пойменных лугах, в развилинах ветвей, в дуплах и на пнях в тропических лесах.

На стеблях кактусов располагаются колючки, которые сидят на ареолах – своеобразных почках-бугорках – в определенном для каждого вида порядке.

Отличительные признаки

В ареолах закладываются цветочные бутоны, появляются цветки, у некоторых видов и листья. Колючки развиваются обычно в нижней части ареолы, над ними появляются цветки и боковые отростки. Различают центральные и радиальные колючки. Обычно они отличаются формой, величиной и окраской. Встречаются круглые, плоские, лентовидные, игольчатые, шиловидные, крючковатые колючки.

Их поверхность может быть гладкой и шероховатой. У одних видов кактусов они маленькие, а у других достигают нескольких десятков сантиметров. Им присуща широкая палитра белого, желтого, красного, лилового, серого, черного цветов и их оттенков, переходы от одного тона к другому. Кроме того, встречаются прозрачно-стекловидные, почти бесцветные колючки. Колючки – живые многофункциональные органы кактусов.

Они поглощают влагу из воздуха, защищают стебель растения от повреждений, зноя и холода, предохраняют от поедания животными, способствуют распространению плодов. Всеми оттенками цветов радуги, среди которых отсутствуют только синие, цветут кактусы, опровергая многочисленные легенды о том, что кактус цветет лишь один раз в жизни, после чего погибает.

Цветки у кактусов различной величины. Прекрасные цветки селеницереуса, например, достигают 36 см в диаметре, а перламутрово-прозрачные цветки-“звездочки” маммилярии не превышают в диаметре и 1 см. Колокольчатые, воронковидные, трубчатые, колесовидные цветки кактусов никого не оставят равнодушным. Так “царицей ночи”, или “ночной принцессой”, называют селеницереус за крупные, распускающиеся с заходом солнца, желтоватые цветки, в глубине которых золотыми точками искрятся желтые тычинки. Встречаются кактусы, цветущие днем, сохраняя свежесть цветков более десяти суток. Цветки “колючего семейства” могут украшать верхушку, располагаться на боковой поверхности стебля или у самого его основания.

Большинство видов кактусов перекрестно опыляются при помощи различных насекомых, колибри, летучих мышей; некоторые виды образуют семена от опыления собственной пыльцой (айлостера, ребуция и др).

Искусственное-опыление в комнатных условиях следует производить мягкой кисточкой, перенося пыльцу с тычинок цветка одного растения на рыльца пестиков других растений того же вида. После опыления и оплодотворения на месте цветков образуются плоды с семенами. Они могут быть покрыты волосками, колючками, чешуйками или иметь нежную шелковистую поверхность. Плоды некоторых видов кактусов, например опунции, съедобны. Они крупные, сочные и ароматные, напоминают по вкусу апельсин, землянику или крыжовник. В Латинской Америке их едят сырыми, делают из них компоты, варенье, вино, желе, добавляют как приправу к мясным и рыбным блюдам.

Семена большинства кактусов небольшие, гладкие или шероховатые, блестящие или матовые с очень тонкой оболочкой. Есть, правда, и такие,которые для проращивания в домашних условиях необходимо надпилить или надрезать. Об этом нужно помнить, когда имеешь дело, например, с семенами опунции. Говоря о способности выживания кактусов в неблагоприятных природных условиях, нельзя не упомянуть о разнообразном строении их корневой системы.

Одни виды, растущие по берегам рек и морей, имеют мочковатую корневую систему, – поглощая воду из поверхностных слоев почвы при помощи густо расположенных, тонких корешков. В американских пустынях, где на поверхности глинистой почвы образуется мощная корка, растут кактусы со стержневой корневой системой, добывающие воду на большой глубине. Кактусы с репчатым корнем запасают в нем воду в период дождей и питают ею стебель в период засухи. У некоторых видов корень полурепчатый, т. е. с несколькими утолщенными отростками.

У эпифитных кактусов, живущих во влажной атмосфере тропических лесов, развиваются воздушные корни, при помощи которых растения прикрепляются к опоре и “черпают” влагу из воздуха.

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.