Отдел покрытосеменные отдел бобовые

Обновлено: 04.07.2024

Покрытосеменные – наиболее совершенная и самая многочисленная группа современного растительного мира.

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.

Морфологическое разнообразие цветковых очень велико. Строение вегетативных и генеративных органов у них достигает наибольшей сложности, ткани характеризуются высокой степенью специализации.

Цветковые – единственная группа растений, способная к образованию сложных многоярусных сообществ.

Отдел покрытосеменных делится два два класса – двудольные и однодольные.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

1. Наличие цветка.
2. Наличие завязи и плода, сохраняющих семязачатки и семена.
3. Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.
4. Женский заросток – восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.
5. Мужской заросток – пыльцевое зерно (пыльца), состоящее из двух клеток – вегетативной и генеративной.
6. Двойное оплодотворение: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой – вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка.
7. Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод, из семязачатка (семяпочки) – семя, из зиготы – зародыш семени (диплоидный), из оплодотворенного вторичного ядра – вторичный эндосперм.
8. Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом. Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества (белки, углеводы, жиры).
9. 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.
10. Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.
11. 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.

Класс однодольные

Семейство Злаки (свыше 6 тыс. видов)

Биология семейства: 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: 1. Пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, сорго, могар, сахарный тростник – хлебные, технические культуры (получают сахар, спирт, пиво). 2. Овсяница, мятлик, тимофеевка – кормовые травы. 3. Тростник, бамбук. Стебли используют в строительстве, для получения бумаги, как топливо. Злаки широко используют для закрепления песков, склонов, в декоративном цветоводстве. 4. Пырей ползучий, овсюг, щетинник, ежовник – сорняки.

Семейство Лилейные (около 2800 видов)

Биология семейства: 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: 1. Лук, чеснок, спаржа – овощные культуры. 2. Ландыш, алоэ, чемерица – сырье для лекарств. 3. Лилия, ландыш, тюльпан, гиацинт – декоративные культуры.

Класс двудольные

Систематический признак двудольных – наличие двух семядолей в зародыше. Отличительные особенности двудольных следующие: 1) корневая система стержневая, с развитыми боковыми корнями; 2) корень и стебель имеют вторичное строение, есть камбий; 3) сосудисто-волокнистые пучки стебля открытого типа, расположены концентрически; 4) листья как простые, так и сложные; 5) цветки пяти- и четырехчленного типа; 6) 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 (около 3 тыс. видов)

Биология семейства: 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: 1. 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. 2. Розы (пояиантовые, чайные), малина, земляника, яблоня, груша, рябина, слива, вишня, абрикос, персик, миндаль – декоративные культуры, используются в пищевой, парфюмерной, фармакологической промышленности.

Семейство Бобовые (около 12 тыс. видов)

Биология семейства; 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, ононин) и алкалоидов (цитизин, спартеин). Играют заметную роль в формировании растительного покрова.

Семейство Пасленовые (около 2200 видов)

Биология семейства: 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: 1. Паслен (паслен черный). Из листьев получают лимонную кислоту, наркотики, из семян табака – табачное масло. 2. Картофель, баклажаны, томаты, перец. Используются в пищевой промышленности. З. Белладонна (красавка), скополия, дурман, белена черная – лекарственные растения.

Семейство Крестоцветные (около 2 тыс, видов)

Биология семейства: 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: 1. Дикая редька, сурепица пастушья сумка, горчица полевая, желтушник – сорняки. 2. Капуста, редька, репа, брюква – огородные культуры. 3. Горчица, pane – масличные культуры. 4. Левкой, ночная красавица, маттиола – декоративные растения.

Семейство Сложноцветные (около 15 тыс. видов)

Биология семейства: 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.

Опыление перекрестное или самоопыление

Хозяйственное значение: 1. Салат, цикорий, артишок – пищевые культуры. 2. Подсолнечник – масличная культура. 3. Топинамбур – кормовая культура. 4. Одуванчик, полынь, череда, тысячелистник, poмашка – лекарственны растения. 5. Георгины, бархатцы, хризантемы – декоративные растения, 6. Осот молочай, василек, синий, горчак ползучий – сорняки.

Таблица. Отдел покрытосеменные (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Питание и дыхание

Размножение и спорообразование

Представители
и их значение

Прокариотические (доядерные) одноклеточные или колониальные клетки имеют клеточную стенку из белка муреина и слизистую капсулу из полисахаридов; в цитоплазме расположен нуклеоид (ядерная зона) с кольцевой молекулой ДНК (плазмиды); в цитоплазме также есть рибосомы, фотосинтетические мембраны (только у автотрофных фотосинтезирующих) и мезосома (органелла дыхания); оболочка клеток может иметь выросты – жгутики и пили (органеллы движения)

Автотрофы (синтезируют органические вещества из неорганических):
а) фотосинтезирующие синезелёные и пурпурные бактерии; б) хемосинтезирующие железобактерии и нитрифицирующие бактерии. Гетеротрофы (используют готовые органические вещества):
а) сапротрофы питаются мёртвыми органическими веществами (бактерии гниения и брожения);
б) симбионты органические вещества получают в результате симбиоза с другими организмами (клубеньковые бактерии);
в) паразиты питаются органическими веществами живых организмов (болезнетворные бактерии или микробы). Аэробы – используют для дыхания атмосферный кислород (бактерии гниения); анаэробы живут в отсутствии кислорода (бактерии ботулизма)

Размножаются только бесполым путём, прямым делением на двое (амитоз), происходящим при благоприятных условиях каждые 20 мин; бесполому размножению может предшествовать половой процесс (конъюгация, трансдукция или трансформация), приводящие к генетической рекомбинации дочерних клеток. При неблагоприятных условиях (отсутствие влаги, пищи, положительной температуры и др.) переходят к спорообразованию: из одной клетки образуется одна крупная эндоспора, покрытая толстой защитной оболочкой, способная выдерживать, высушивание, кипячение, замораживание и др.

Обеспечивают круговорот веществ в природе и участвуют в образовании перегноя – плодородного слоя почвы (бактерии гниения); связывают атмосфер-ный азот в виде доступных для растений нитратов и нитритов (клубеньковые бактерии). Используются в промышленности для получения простокваши, йогурта, силоса (молочнокислые бактерии), антибиотиков (актиномицеты, стрептомицеты), кормового белка (водородные бактерии). Возбудители опасных заболеваний человека (чума, холера, дифтерия, ангина и др.), животных и растений (ожог коры яблонь)

Таблица 14. Характеристика основных представителей грибов

Представители

Особенности строения

Способ питания

Особенности размножения

Грибница (мицелий) бесцветный, многоядерный с ризоидами, на мицелии развиваются спорангии на ножках

Сапрофит (питается мёртвыми органическими веществами). Развивается на хлебе

При помощи спор, образующихся в шаровидных чёрного цвета спорангиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению

Порча пищевых продуктов

Мицелий многоклеточный, зеленоватый, с перегородками между клетками; на концах нитей мицелия (гифы) образуются кисточки (конидии), несущие споры

Сапрофит. Развивается на овощах, фруктах, варенье

При помощи спор, образующихся на конидиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению

Клетки мицелия вырабатывают пенициллин – антибиотик, подавляющий рост бактерий стафилококков. Открыл это семейство А.Флеминг в 1929 г.

Дрожжевые грибы: хлебные дрожжи

Одноклеточные микроскопические, не имеющие мицелия, образующие колонии из овальных клеток

Сапрофиты. Питаются путём сбраживания сахаров в спирт и углекислый газ с выделением тепла

При благоприятных условиях размножаются вегетативно – почкованием; при истощении питательной среды переходят к половому размножению

Известны только в культуре, широко используются в хлебопечении

Паразитические грибы: спорынья

На мицелии, развивающемся в колосьях хлебных злаков, вырастают тёмные рожки, содержащие ядовитые вещества – галлюциногены

Паразит хлебных злаков

Мука, приготовленная из заражённых колосьев, может быть причиной сильного отравления, сопровождающегося гангреной и судорогами

Паразит хлебных злаков

Споры гриба в момент цветения злаков разносятся ветром и, попадая на пестики цветков, заражают новые растения

Вызывает заболевание злаков – пыльную, пузырчатую, стеблевую и твёрдую головню

Шляпочные грибы: белый гриб, подберёзовик, подосиновик, сыроежки, лисички и др.

На многоклеточном мицелии в благоприятных условиях (тепло, влага) развиваются плодовые тела (спорофоры), состоящие из шляпки и ножки; на нижней стороне шляпки в спороносном слое (гименофор) трубчатого или пластинчатого вида развиваются споры

Сапрофиты: шампиньоны. Симбионты: большинство шляпочных грибов, образуют микоризу с корнями высших растений. Паразиты: трутовик, опята

При помощи спор; при помощи гамет, образуемых на концах мицелия; вегетативно; при помощи кусочков грибницы

Разрушают древесину (трутовики, опята); используются в пищу человеком и животными

Схема 6. Схема биологической системы растений (основные таксономические единицы)

Таблица 15. Общая характеристика лишайников

Местообитание и представители

Питание и размножение

Значение в природе и жизни человека

На камнях (графис, леканора), на стволах и ветвях деревьев (пармелия, уснея), на почве (кладония, цетрария), на обработанной древесине (рамалия, алектория), в воде (гидротирия, дермакарпон)

По внешнему виду слоевища различают: накипные, или корковые (графис), листовые (пармелия), кустистые (кладония)

Слоевище состоит из верхней и нижней коры, сердцевины, образованной гифами гриба, и слоя клеток водорослей (гонидиальный слой)

Водоросль снабжает лишайник органическими веществами, образованными при фотосинтезе, а гриб – минеральными солями и водой. Размножается вегетативно кусочками слоевища, группами клеток, оплетённых гифами гриба, выдуваемыми через отверстия в коре (соредии)

Разрушают горные породы и образуют почвенный слой (пионеры растительности). Слагают напочвенный покров тундры и служат пищей северным оленям (ягель). Используются в промышленности для фиксации запаха духов, получения красителей, индикаторов и др.

Таблица 16. Основные жизненные формы (по К.Раункиеру)

Жизненная форма

Характеристика

Примеры растений

Растения, у которых почки возобновления находятся на некотором расстоянии от поверхности почвы (выше 25 см). Эта жизненная форма растений абсолютно доминирует (96%) во влажных тропических лесах (гилеях), а также значительно представлена в субтропических лесных формациях (65%)

Сосна сибирская, клён ясенелистный, берёза повислая, ольха клейкая

Низкорослые суккуленты, травы (стелющиеся), почки возобновления которых расположены низко над поверхностью почвы (ниже 25 см). Встречаются в тундрах, высокогорьях и аридных районах

Брусника, черника, вереск, касандра

Растения, у которых почки возобновления в неблагоприятный для вегетации период года сохраняются на уровне почвы и защищены отмершими листьями или снежным покровом. Преобладает в составе растительности тундры (60%) и степей (63%)

Лютик едкий, одуванчик лекарственный, колокольчик раскидистый, некоторые злаки

Многолетние травянистые растения, у которых почки возобновления закладываются в луковицах, клубнях, корневищах и находятся в почве, благодаря чему они защищены от прямого воздействия среды. Надземные органы этих трав отмирают с наступлением периода, неблагоприятного для вегетации, и восстанавливаются в дальнейшем из скрытых под землёй почек возобновления, имеющихся на корневищах и других многолетних подземных органах растений

Ветреница лютичная, тюльпан, гусиный лук

Однолетние растения, полностью отмирающие к зиме, но сохраняющие жизнеспособные семена. Эти однолетние травы господствуют в полупустынях и пустынях (73%), в сухих степях

Мак самосейка, марь белая, желтушник левкойный, икотник серый

Таблица 17. Основные растения – индикаторы загрязнения атмосферного воздуха

Компоненты загрязнения

Важнейшие древесные породы

Сельскохозяйственные и декоративные растения

Ель (европейская, сербская), пихта европейская, сосна обыкновенная, ясень американский

Пшеница, ячмень, люцерна, клевер, хлопчатник, фиалки

Ель европейская, пихта европейская, орех грецкий

Виноград, абрикос, гладиолус, ландыш, нарцисс, тюльпан, рододендрон

Граб обыкновенный, липа сердцевидная

Ель европейская, лиственница европейская, лещина обыкновенная, ольха клейкая

Главным отличием покрытосеменных от голосеменных является наличие у первых плода – семя не лежит открыто, а защищено плодовой оболочкой. Кроме этого, есть много менее очевидных отличий, представленных в следующей таблице:

Отдел покрытосеменные

Сравнение голосеменных и покрытосеменных

Отдел Покрытосеменные делится на два класса: однодольные и двудольные, отличающиеся друг от друга рядом признаков.

1. Цветки однодольных чаще трехчленного типа, то есть количество частей цветка кратно трем: 3-6 лепестков, 6 тычинок. Цветки двудольных пятичленного типа.

1. Околоцветник однодольных простой, состоящий чаще только из венчика, двудольные имеют двойной околоцветник, образованный чашечкой и венчиком.

1. У представителей этих классов отличается и семя. Зародыш однодольных огражден от эндосперма щитком, через который происходит его питание при прорастании семени, семя имеет только одну семядолю, что и определило название класса. Зародыш двудольных питается за счет самих семядолей, эндосперма нет у большинства представителей. Семя содержит две семядоли.

1. Однодольные – в основном травянистые растения, их проводящие пучки не имеют камбия и не способны вторично утолщаться (даже бамбук и пальмы утолщаются не за счет камбия).

Стебли двудольных имеют открытые проводящие пучки (между ксилемой и флоэмой лежит камбий, откладывающих в сторону ксилемы новые сосуды и другие элементы древесины, а в сторону флоэмы – ситовидные трубки и другие элементы луба), поэтому способны к вторичному утолщению и часто являются древесными.

1. Край листа однодольных ровный, а у двудольных растений может быть как ровным, так и пильчатым, зубчатым и т. д.

1. Лист однодольных простой, то есть листовая пластинка едина, у двудольных лист может быть как простым, так и сложным (листовая пластинка может быть разделена).

1. Отличается и тип жилкования (расположения жилок в листе): у однодольных параллельное и дуговое жилкование, у двудольных – перистое, сетчатое, пальчатое жилкование.

1. Корневая система однодольных часто состоит из придаточных корней, а главный корень отсутствует. Такая корневая система называется мочковатой.

Двудольные имеют стержневую корневую системы с чётко выраженным главным корнем.

Семейства двудольных растений

Цветок: имеет двойной околоцветник (четыре чашелистика и четыре лепестка), тычинок шесть (два во внешнем круге, четыре во внутреннем), пестик один.

Диаграмма цветка:

Соцветие: кисть, метелка

Рис. Соцветие кисть

Рис. Соцветие метёлка

Плод: стручок, стручочек.

Семена: не имеют эндосперма

Представители:

Горчица и рапс (используют для получения растительных масел, оставшийся после отжима жмых сушат, перемалывают и делают горчичный порошок, который используется в горчичниках и в кулинарии; растения относятся к медоносным).

Репа, турнепс, редька, редис (используются видоизмененные корни - корнеплоды).

Пастушья сумка (сорное растение).

Левкой и ночная красавица (декоративные).

Другие особенности: растения этого семейства содержат большое количество витамина С, путем искусственного отбора получены: листовая капуста, цветная (в пищу используют видоизмененные сочные цветки), белокочанная и краснокочанная (используется видоизменённый побег или почка), брюссельская (видоизмененные почки), кольраби (видоизмененный побег). Капуста – двулетнее растение, в первый год происходит активное накопление питательных веществ, а на второй год происходит цветение и плодоношение.

Цветок: пятичленного типа, обоеполый правильный (с радиальной симметрией). Количество тычинок чаще всего четно количеству лепестков, количество пестиков может быть разным. Околоцветник у многих представителей двойной.

Формула цветка: *Ca₅Co₅A_∞G_∞ (*Ч₅Л₅Т_∞П_∞) или *Ca₅Co₅A_∞G₁ (*Ч₅Л₅Т_∞П₁) – это наиболее распространенные формулы, могут встречаться и другие, но общей чертой у них останется количество чашелистиков равное пяти, число лепестков кратно пяти, они могут быть сросшимися или свободными.

Диаграмма цветка:

Соцветие: зонтики, щитки, кисти

Плод: орешки, многоорешки, костянки, многокостянки, встречается большое количество ложных плодов.

Семена: у большинства без эндосперма

Представители: шиповник, яблоня, рябина, малина, ежевика, костяника, морошка, груша, слива, терновник, алыча, боярышник, миндаль, абрикос, персик, вишня

Другие особенности: Содержащийся в миндале глюкозид амигдалин разлагается на бензальдегид и синильную кислоту. Абрикос содержит большое количество витамина А.

Цветок: чаще неправильный (зигоморфный, билатерально симметричный), пестик один, тычинок десять. Верхний, самый крупный лепесток называют парусом, два боковых – веслами или крыльями, два нижних лепестка сливаются, образуя лодочку.

Диаграмма цветка:

Соцветие: кисти, головки

Рис. Соцветие кисть

Рис. Соцветие головка

Плод: боб

Семена: без эндосперма

Представители: мимоза, акация, арахис, горох, фасоль, клевер, соя, люцерна.

Другие особенности: у акации прилистники превращены в колючки.

Некоторые культурные бобовые, такие как горох посевной, размножаются самоопылением. Бобовые вступают в симбиоз с азотфиксирующими бактериями. Листья у всех сложные, есть видоизменения листа – ус (горох).

Цветок: цветки чаще правильные (радиально-симметричные), число чашелистиков, тычинок и лепестков кратно пяти, пестик один.

Диаграмма цветка:

Соцветие: завиток

Плод: ягоды и коробочки

Рис. Плод коробочка

Семена: без эндосперма

Представители: томат, картофель, паслён, белена, дурман, баклажан, красный перец, физалис, белладонна, табак, мандрагора,

Другие особенности: многие паслёновые содержат алкалоиды, вследствие чего они ядовиты. Стебель, листья, ягоды картофеля и позеленевшие клубни накапливают соланин

1. Семейство сложноцветные или астровые

Цветок: может быть трубчатым, язычковым или ложноязычковым, воронковидным. Обычно цветок имеет один пестик, пять сросшихся тычинок, пять сросшихся лепестков.

Формула цветка: так как цветки даже в одной корзинке могут быть разными, то и формул может быть множество:

Диаграмма трубчатого цветка:

Соцветие: всегда корзинка

Плод: семянка, развивается из завязи, в основании которой образуется много щетинок и волосков, которые образуют хохлатку, способствующую распространению семян.

Семена: нет эндосперма

Представители: ромашка, василёк, мать-и-мачеха, кошачья лапка, одуванчик, подсолнечник, лопух, топинамбур или земляная груша, маргаритки, ноготки, георгины, астры, циннии, бодяк или розовый осот, чертополох, тысячелистник

Класс однодольные

На данный момент растения этого класса являются наиболее прогрессивными, их семя имеет хорошо развитый эндосперм, скорость их размножения позволила захватить большие территории нашей планеты.

Большинство представителей класса – травянистые растения, но есть и небольшое количество древесных (пальмы, бамбук, юкка).

Цветок: обоеполый, правильный (актиноморфный), имеет простой околоцветник, количество лепестков кратно трем, пестик один, тычинок шесть.

Диаграмма цветка:

Соцветие: кисти, колосья, метелки

Плод: коробочка, ягода.

Семена: с эндоспермом у всех представителей

Представители: чемерица, лилейник, алоэ, гусиный лук, тюльпан, рябчик, пролески, гиацинты, лук, чеснок, ландыш, спаржа, вороний глаз.

Другие особенности: многие представители имеют видоизмененные подземные побеги – корневища и луковицы. Ягоды ландыша и вороньего глаза ядовиты.

Цветок: типичный околоцветник отсутствует, есть верхняя кроющая чешуя, образованная предлистом; нижняя кроющая чешуя, околоцветные пленки. Тычинки три, иногда их количество сокращается до двух или даже одной, пестик один. Опыление только ветром. Цветки обоеполые.

Диаграмма цветка:

Соцветие: сложный колос, метелка, султан

Плод: зарновка. Ее семенная чешуя плотно срастается с тонким околоплодником.

Семена: Эндосперм крахмалистый, благодаря чему его используют в производстве муки.

Представители: бамбук, рожь, пырей, пшеница, мятлик, овес, тимофеека, лисохвост, просо, рис, кукуруза.

Другие особенности: междоузлия у большинства полые, такой стебель называется соломиной. Листья влагалищные, обхватывающие стебель. Имеется подземный видоизмененный побег – корневище. Рост стебля вставочный, за счет образовательной ткани узла.

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.

Читайте также:

  
• Кд авиа посадка без шасси
  
• Туя западная винтергрин описание
  
• Урожай риса в краснодарском крае 2020
  
• Инструкция как собрать лего полицейский участок инструкция
  
• Презентация подготовка к новому году в детском саду