Отдел покрытосеменные или цветковые является самой многочисленной
Обновлено: 04.07.2024
Покрытосеменные образуют один из наиболее крупных отделов царства растений — в нем насчитывается более 240000 видов. Они составляют основную часть растительной массы в биосфере. Покрытосеменные растения — это дуб, береза, яблоня, пшеница, рожь, капуста, пальма, подорожник и др. Многие виды покрытосеменных вошли в число культурных растений.
Представители покрытосеменных произрастают повсеместно: в сухих и влажных местах, в холодных и жарких районах Земли. Одни живут очень недолго — несколько дней. Например, эфемеры крупка весенняя, проломник Турчанинова живут 35-60 дней и дают семена. Другие живут сотни лет. Например, платан восточный, или чинар, живет до 2000 лет, достигает 50 м в высоту, а его ствол — около 18 м в окружности.
У растений, относящихся к этому отделу, семена покрыты тканями плода, который образуется из завязи пестика цветка. Благодаря этим особенностям отдел получил название Покрытосеменные или Цветковые.
Цветущая яблоня и ветка с плодами
Покрытосеменные (цветковые) растения чрезвычайно разнообразны по форме, по требованиям к условиям обитания, но всем им свойственны общие признаки строения, размножения и развития.
Преимущества покрытосеменных перед остальными представителями царства растений
Сравните особенности покрытосеменных и голосеменных растений, приведенные в таблице.
Сопоставление этих признаков убеждает, что покрытосеменные растения достигли более высокого уровня эволюционного развития, чем голосеменные и все другие представители царства растений. Покрытосеменные смогли произрастать в самых разных условиях обитания. Они оказались способными заселять различные почвы (кислые, соленые, плодородные, неплодородные), жить на камнях, стволах других растений, на стенах домов, произрастать в разных климатических зонах — от жаркого тропического пояса до холодных тундр. Произрастание в неодинаковых условиях способствовало образованию огромного разнообразия жизненных форм и экологических групп покрытосеменных растений. Среди них есть деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, травы. Среди трав имеются стержнекорневые, луковичные, корневищные, лианы, эпифиты, ползучие, клубнеобразующие и многие другие формы. Есть покрытосеменные влаголюбивые и сухолюбивые, светло- и тенелюбивые. Преобладающее число цветковых — настоящие автотрофные растения. Но среди них есть питающиеся гетеротрофно, например, растения-паразиты и растения-хищники (насекомоядные). Благодаря такому разнообразию цветковые заняли разные местообитания на Земле: от пустынь до болот и водоемов, от соленых морских побережий до высокогорных скал.
Примеры жизненных форм семенных растений: деревья ( 1 ), кустарники ( 2 ), кустарнички ( 3 ), полукустарники ( 4 ) и травы ( 5 )
Способность приспосабливаться к различным условиям обеспечила покрытосеменным большое биологическое разнообразие и господствующее положение в растительном мире.
Покрытосеменные растения размножаются и расселяются семенами, но у них широко представлено и вегетативное размножение.
У многих видов цветковых растений в процессе эволюции сформировались специализированные для вегетативного размножения органы: клубни, луковицы, усы, столоны, выводковые почки и др.
Все растения отдела Покрытосеменные подразделяются на два класса: Двудольные и Однодольные.
Характерные признаки двудольных ( А ) и однодольных ( Б ) растений
Сравнение двудольных и однодольных растений
Основные различия между ними показаны в таблице 3. Однако многие признаки могут встречаться у представителей обоих классов.
Ученые полагают, что однодольные растения произошли от двудольных и что двудольные — более древние растения среди цветковых, чем однодольные. По количеству видов однодольных меньше, чем двудольных, но значение растений обоих классов в природе одинаково велико. Многие из них стали культурными растениями, без которых жизнь человека на Земле была бы невозможна. Покрытосеменные одевают и кормят человека, дают ему лекарства и радуют своей красотой.
Покрытосеменные, или цветковые, — наиболее высокоорганизованные представители царства растений. Они имеют цветок и плод. Семена развиваются под защитой вначале цветка, потом плода. Покрытосеменные очень разнообразны по форме вегетативных и генеративных органов. Они дали человечеству богатейшую группу культурных растений. Биологическое разнообразие покрытосеменных — ценнейшее достояние нашей планеты, которое людям необходимо сохранить.
Цветко́вые расте́ния, покры́тосеменны́е (лат. Magnoliophyta , или Angiospermae) — отдел высших растений, имеющих цветок. Эта важнейшая группа наземных растений насчитывает свыше 165 порядков, 540 семейств, более 13 000 родов и, вероятно, не менее 250 000 видов. По числу видов цветковые растения значительно превосходят все остальные группы высших растений, вместе взятые. Они составляют одну из двух групп семенных растений.
Содержание
Морфологические особенности
Важнейшая особенность цветковых растений — наличие специализированного генеративного органа — цветка, берущего на себя функции полового размножения и привлечения агентов опыления. Цветковые растения заключают свои семязачатки (семяпочки) в полость завязи, которая образована срастанием когда-то открытого плодолистика. Стенки завязи после оплодотворения разрастаются и видоизменяются, давая образование под названием плод.
В другой группе семенных растений, Голосеменные (Pinophyta, или Gymnospermae), семязачаток не скрыт от опыления, а семена не заключены в истинный плод, но иногда семя могут покрывать мясистые структуры, например, у представителей рода Тис.
Размножение
Происхождение
Первые остатки покрытосеменных датируются Юрским периодом приблизительно 140 миллионов лет назад. Базируясь на современных данных, можно предположить, что предки покрытосеменных и гнетовых дивергировали в триасе (220—202 миллионов лет назад). Первые отпечатки растений с признаками покрытосеменных обнаружены в пластах юрского и раннего мелового периодов (135-65 миллионов лет назад), но это были довольно-таки малочисленные и примитивные формы. Древнейшими покрытосеменными являются растения из группы нимфейных [1] . Следы широкого развития и распространения покрытосеменных появились в палеонтологической летописи в период среднего мела (около 100 миллионов лет назад). Но уже в позднем мелу покрытосеменные оказались доминирующей формой растительной жизни, и в многих фоссилиях узнаются представители современных семейств (например, бук, дуб, клен и магнолия)
Одно из важнейших направлений эволюции растительного царства — приспособление к изменчивым условиям наземной жизни. Цветковые растения являются ярчайшим выражением этой линии и доминируют на земной поверхности в данную эпоху. От полюсов до экватора нет такого участка, где возможна растительная жизнь, но не найдено покрытосеменных.
К широчайшему географическому разнообразию прибавляется разнообразие форм и способов роста. Банальная ряска, покрывающая поверхность пруда, представляет собой крошечный зелёный побег с простым корешком, вертикально погруженным в воду, и с очень нечёткими листиками и частями стебля. Могучее лесное дерево столетия развивало свою сложную систему стволов и ветвей, покрытых бесчисленными веточками и листвой, а под землёй соответствующую площадь занимает мощная, хорошо развитая корневая система. Между этими двумя крайностями — бесконечные градации: водные и земные травы, ползучие, прямостоящие или карабкающиеся, кусты и деревья, гораздо большее разнообразие, чем в другом отделе семенных растений — Gymnospermae.
Известны многочисленные водные покрытосеменные растения, они в изобилии встречаются в долинах рек и чистых озёрах, в меньшем количестве — в солёных озёрах и морях. Однако такие водные покрытосеменные не являются примитивными формами, а возникли путём приспособления наземного предка к водной среде.
Систематическое положение
Цветковые растения обычно рассматриваются как отдел. Так как эта систематическая категория более высокого ранга, чем семейство, есть определённая свобода в выборе названия. Статья 16 Международного Кодекса Ботанической Номенклатуры позволяет использовать как и традиционные исторические названия, так и название, образованное от рода. Официальное униноминальное название этого таксона — Magnoliophyta, от названия рода Magnolia. Но традиционно укоренились такие имена, как Angiospermae и Anthophyta (цветковые растения).
Классификация
История понятия
Благодаря постоянному пересмотру взглядов на родство цветковых растений, внутренняя систематика этой группы подвергалась и подвергается изменениям. Две широко используемые, хотя и несколько устаревшие, системы цветковых растений — система Тахтаджяна и система Кронквиста, не отражают филогению таксона. Таким образом, классификация цветковых растений сейчас активно дорабатывается и исправляется.
Отдел цветковых растений традиционно подразделяется на 2 класса — Magnoliopsida (двудольные) от названия рода Magnolia и Liliopsida (однодольные) от названия рода Lilium. Более популярны традиционные названия этих таксонов — Dicotyledones и Monocotyledones. Происхождение этих названий вполне очевидно: Dicotyledones имеют две семядоли в семени, тогда как у Monocotyledones семядоля одна.
Классы двудольных и однодольных, в свою очередь, подразделяются на подклассы, которые делятся на порядки (иногда объединяемые в надпорядки), семейства, роды и виды со всеми промежуточными категориями. Имеется целый ряд современных систем классификации цветковых растений.
Класс Двудольные
В классе Двудольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones) описано 8 подклассов, 128 порядков, 418 семейств, приблизительно 10 000 родов и около 190 000 видов двудольных растений. Выделяют подклассы:
- Подкласс 1. Магнолиевые (Magnoliidae)
- Подкласс 2. Гамамелисовые (Hamamelididae)
- Подкласс 3. Гвоздичные (Caryophyllidae)
- Подкласс 4. Диллениевые (Dilleniidae)
- Подкласс 5. Розоцветные (Rosidae)
- Подкласс 6. Сложноцветные (Asteridae)
Класс Однодольные
В класс однодольных растений (Liliopsida, или Monocotyledones) включаются 5 подклассов, 37 порядков, около 120 семейств, 30 000 родов и больше 60 000 видов. Выделяют подклассы:
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.
В растительном царстве самой многочисленной и совершенной группой является отдел Покрытосеменные растения. В этой статье мы познакомим вас с общей характеристикой и значением представителей данных растений, расскажем об их признаках в строении.
Происхождение
Известно, что покрытосеменные произошли от голосеменных растений. Первые отпечатки растений из этого отдела датируются приблизительно 140 млн. лет назад. Во второй половине мелового периода мезозоя покрытосеменные уже заняли господствующее положение на планете.
У покрытосеменных растений есть другое название – цветковые, которое они получили за счёт наличия главного органа размножения – цветка.
Основные признаки
Цветковые растения представлены разнообразными формами: деревья, кустарники, травы. Распространены они во всех природных зонах. В их строении выделяют корневую систему, стебель, листья и цветки, из последних образуются плоды с семенами.
Рис. 1. Формы растений.
Наличие околоплодника вокруг семян, который обеспечивает их сохранение и распространение, является особенностью покрытосеменных растений. Помимо этого основными признаками данного отдела являются:
- наличие цветка;
- наличие семязачатков в полости завязи пестика, образование из семяпочек семян, покрытых околоплодником;
- опыляться могут с помощью воды, ветра, птиц и насекомых;
- женский гаметофит представлен в виде восьмиядерного зародышевого мешка;
- мужской – в виде пыльцевого зерна, который состоит из двух видов клеток: вегетативной и генеративной;
- оплодотворение двойное: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, второй сливается с центральным ядром зародышевого мешка;
- образование триплоидного эндосперма внутри семени (у голосеменных растений эндосперм гаплоидный).
После опыления и оплодотворения в цветке происходят следующие преобразования: завязь превращается в плод, семязачаток – в семя, зигота – в зародыш семени, центральное ядро – в эндосперм, который имеет триплоидный набор хромосом.
Читайте также: