Покрытосеменные. Значение покрытосеменных

Общие сведения о покрытосеменных растениях

Покрытосеменные растения (лат. Angispermae). По числу видов покрытосеменные далеко превосходят все другие группы высших растений. Покрытосеменные растения включают цветковые (Angispermae) и магнолиофиты (Magnoliophyta), это тип высших растений, включающий два подкласса (или класса) - однодольных и двудольных, около ста порядков, до 300 000 видов. Они характеризуются исключительным разнообразием жизненных форм, как наземных, так и водных. К этой группе относятся как самые мелкие (вольфия, менее 2 мм), так и самые крупные (эвкалипты , до 150 м высотой) из ныне живущих растений. Типичными признаками покрытосеменных считаются сосуды в древесине, ситовидные трубки с клетками-спутниками, листья с широкой пластинкой и многопорядковым сетчатым жилкованием, цветки циклического строения, развитие семяпочек в завязи, прорастание пыльцы на рыльце, двойное оплодотворение, превращение завязи в плод, содержащий семена. Ни один из этих признаков не является постоянным, свойственным всем без исключения ее членам. Принадлежность к покрытосеменным определяется на основе совокупности характерных признаков, некоторые из которых могут отсутствовать. Исторически границы этой группы растений определялись путем отделения от нее уклоняющихся форм, поскольку во времена Карла Линнея считалось, что все растения имеют цветки. Лишь постепенно вырисовывались отличия покрытосеменных от споровых и голосеменных растений, причем в доэволюционный период эти отличия абсолютизировались. По сей день многие систематики склонны видеть в покрытосеменных чрезвычайно обособленную группу растений, придавая им ранг типа. К тому же считалось, что покрытосеменные появились уже вполне сформировавшимися в середине мелового периода. В результате происхождение этой группы в течение многих лет было окутано тайной. Сейчас мы знаем, что признаки покрытосеменных постепенно формировались в нескольких параллельно развивающихся эволюционных линиях древних голосеменных (Проангиоспермы). Граница между голосеменными и покрытосеменными в свете этих данных выглядит менее отчетливой, а происхождение последних представляется закономерным результатом процесса ангиоспермизации. Первые достоверные покрытосеменные появились в начале мелового периода, около 130 млн. лет назад. Их древнейшие представители, по-видимому, не имели типичных цветков. К середине мелового периода наметились эволюционные линии, ведущие к современным магнолиецветным, сережкоцветным, однодольным и др. Все это время покрытосеменные играли подчиненную роль в растительных сообществах, где преобладали хвойные, саговниковые и вымершие группы голосеменных. Выдвижение покрытосеменных на первые роли началось лишь в конце мелового периода, причем растительные формации, в которых они безусловно господствуют - тропические дождевые леса, различных типов злаковники и др. - появились сравнительно недавно. Видовое разнообразие покрытосеменных значительно возросло в течение ледникового периода, частью за счет гибридизационных процессов. Основные пищевые ресурсы, поддерживающие животное население планеты и человека, сосредоточены сейчас в этой группе растений. Она обладает огромным, еще далеко не познанным биохимическим разнообразием, имеющим огромное значение для нормального развития и здоровья человеческого организма.

Ботаническая ситематика. 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.

Однодольные , класс покрытосеменных растений с одной семядолей в зародыше. В отличие от двудольных проводящие пучки у них расположены беспорядочно, лишены образовательной ткани, и поэтому стебель и корень, как правило, в толщину не растут; листья обычно с параллельным или дугообразным жилкованием; цветок большей частью трехчленного типа. К однодольным относятся злаки, пальмы, орхидные и другие. 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:
Подкласс 1. Частуховые (Alismatidae)
Подкласс 2. Лилейные (Liliidae)
Подкласс 3. Коммелиновые (Commelinidae)
Подкласс 4. Арековые (Arecidae)
Подкласс 5. Имбирные (Zingiberidae)

Двудольные , класс покрытосеменных растений с 2 семядолями в зародыше. Травы, кустарники, деревья. Свыше 180 тыс. видов. В отличие от однодольных имеют, как правило, листья с сетчатым жилкованием, проводящие пучки располагаются кольцеобразно, а между древесиной (ксилемой) и лубом (флоэмой) находится образовательная ткань (камбий), обеспечивающая вторичное утолщение; число частей цветка (чашелистиков, тычинок и плодолистиков) обычно кратно 4 или 5. Среди двудольных пищевые (в т. ч. зернобобовые, плодовые, масличные и т. д.), лекарственные, декоративные растения. Например, Беквичия ледниковая (Beckwithia glacialis). Встречается в Хибинах, распространена в альпийском, субальпийском поясах гор Скандинавии, Средней Европы, Восточной Гренландии, Исландии. 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)

Покрытосеменные, или Цветковые, - наиболее высокоорганизованные растения. Это самый большой отдел высших растений, насчитывающий более 350 семейств, 13 тыс. родов и до 240 тыс. видов. Цветковые распространены по всему земному шару. Это самый «молодой» в геологическом масштабе времени отдел (происходят с юрского периода). Большое разнообразие и массовое развитие представителей отдела приходится на середину мелового периода (примерно 120 млн лет назад). Большинство систематиков считают, что цветковые произошли от одного предка, другие - от различных групп древних растений. Наиболее вероятным предком цветковых считаются вымершие беннеттитовые. Предполагается, что родиной первых цветковых растений была Юго-Восточная Азия. На суше они доминируют среди других отделов растений, составляя основу большинства экосистем. Цветковые - важнейший компонент биосферы, без них невозможна жизнь многих наземных животных и человека. Они составляют среду обитания для многих животных. Благодаря своей удивительной эволюционной пластичности, цветковые освоили широчайший спектр местообитаний на суше, а десятки видов сумели вторично освоить океан.

Цветковые разнообразны по жизненным формам и размерам. Самое маленькое цветковое растение - ряска малая в диаметре едва достигает 1,5 мм, а высота гигантских эвкалиптов 100 м и более. Длина тропической древовидной лианы - ротанговой пальмы свыше 300 м!

Признаки покрытосеменных, или цветковых, растений.

1. Наличие цветка - высокоспециализированного органа размножения, под защитой которого формируются мужские и женские гаметофиты. Мужской гаметофит - пыльцевое зерно состоит из двух клеток - генеративной и вегетативной. Генеративная клетка образует две мужские половые клетки, два спермия. Женский гаметофит максимально редуцирован; зародышевый мешок фактически состоит из одной единственной клетки, в которой ядро разделилось трижды, образовав 8 гаплоидных спор (у голосеменных женский гаметофит образуется только после 8 делений). Так как женский гаметофит скрыт завязью, пыльцевое зерно при оплодотворении попадает на специальную поверхность - рыльце пестика, через которое прорастает двумя пыльцевыми трубками.

2. Двойное оплодотворение.

3. Появление настоящих сосудов - трахей. Часть трахеид ксилемы у цветковых сливается в длинные проводящие трубки. У ситовидных трубок луба (флоэма) возникают так называемые клетки-спутницы, отсутствующие у голосеменных растений.

4. Разнообразные жизненные формы.

СИСТЕМАТИКА ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ.

Отдел Покрытосеменные делится на классы: Двудольные и Однодольные.

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:

• 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.

Отдел покрытосеменные - самые высокоорганизованные растения, господствующие в настоящее время в растительном покрове земного, шара и насчитывающие около 300 тыс. видов. Растения этого отдела распространены везде: на всех континентах, во всех климатических зонах и в самых разнообразных экологических условиях. Им принадлежит наиболее важная роль в образовании растительных сообществ, за исключением болотных и таежных. Поэтому их называют «победителями в борьбе за существование». Покрытосеменные - деревянистые или травянистые растения с хорошо развитыми, очень разнообразными корнями, стеблями и листьями.

Богатое разнообразие покрытосеменных объясняет их высокую приспособляемость к разнообразным условиям среды. По сравнению с голосеменными и другими отделами растительного мира для покрытосеменных характерны следующие особенности:

1. наличие цветка;
2. наличие таких новых органов, как пестик н плод;
3. покрытие семян околоплодником (поэтому и отдел получил название «покрытосеменные»;
4. расположение семяпочек в завязи пестика;
5. двойное оплодотворение;
6. развитие плода из завязи, а семян - внутри плода.

В жизни и хозяйственной деятельности человека покрытосеменные имеют значительно большее значение, чем растения других отделов.

Все виды покрытосеменных (цветковых) растений относятся к двум классам: двудольных и однодольных. Среди них встречаются деревья, кустарники и травы, однолетние, двулетние и многолетние растения.

Классификация покрытосеменных растений

Как уже отмечалось выше, в отделе покрытосеменных растений выделяются два класса: двудольные и однодольные. Учитывая их многочисленность и разнообразие, в каждом классе выделяются отдельные семейства, роды, виды.

Класс двудольные объединяет свыше 175 тыс. видов, около 350 семейств. В основу деления покрытосеменных на семейства положено строение цветков; учитываются также особенности соцветий и плодов и в меньшей степени - вегетативных органов. Основные признаки некоторых семейств класса двудольных представлены в таблице.

Как видно, характерные особенности покрытосеменных растений и, в частности - представителей двух классов, заключаются в строении их органов и особенно цветков, то есть вегетативных и генеративных органов.

В растительном царстве самой многочисленной и совершенной группой является отдел Покрытосеменных растений. В этой статье мы познакомим вас с общей характеристикой и значением представителей данных растений, расскажем об их признаках строения.

Происхождение

Известно, что покрытосеменные растения произошли от группы водорослей, которые не сохранились до нашего времени. Именно они основали развитие семенных папоротников, от которых произошли голосеменные и покрытосеменные растения.

У покрытосеменных растений есть другое название - цветковые, которое они получили за счёт наличия главного органа размножения - цветка.

Первые останки цветковых представителей датируются ранними меловыми отложениями. Во второй половине мелового периода мезозоя на планете господствующее положение занимали покрытосеменные растения.

Основные признаки

Данный вид растительного мира имеет разнообразные формы: деревья, кусты, травы. Распространены они во всех природных зонах. По своему строению состоят из корневой системы, стебля, листа и цветка, из которого образуется плод с семем.

Рис. 1. Формы растений.

Наличие околоплодника вокруг семени, который обеспечивает их сохранение и распространение, является особенностью покрытосеменных растений. Помимо этого основными признаками данного отдела являются:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

• наличие цветка;
• завязь и плод сохраняют семязачатки и семена;
• опыляться могут с помощью воды, ветра, птиц и насекомых;
• женский заросток представлен в виде восьмиядерного зародышевого мешка;
• мужской - в виде пыльцевого зерна, который состоит из двух видов клеток: вегетативных и генеративных;
• оплодотворение двойное: спермии оплодотворяют яйцеклетку и ядро зародышевого мешка;
• жизненным циклом является смена поколений.

Цикл развития оплодотворённого цветка продолжается такими преобразованиями: завязь превращается в плод, семязачаток - в семя, зигота - в зародыш семени, вторичное ядро - во вторичный эндосперм, который имеет триплоидный набор хромосом.

Рис. 2. Цветковое растение.

Отдел цветковых растений делится на два класса: Однодольные и Двудольные.

Название одно- и двудольные обусловлено наличием количества семядолей.

Отличительные признаки классов можно изучить в следующей таблице:

Рис. 3. Характерные признаки однодольных и двудольных.

Злаковые

Стебли (соломины), в основном, простые, в виде цилиндра, разделены узлами. Лист линейный или ланцетный. Цветок собран в колос в виде мелких желтовато-зелёных колосков. Примером покрытосеменных растений данного семейства являются пшеница, рожь, овёс, сахарный тростник, кукуруза, бамбук и другие.

Лилейные

Многолетние виды в качестве корня имеют луковицы. Цветок двуполый, околоцветник венчиковидный из свободных (несросшихся) лепестков. Плод в виде ягоды или коробочки. К данному семейству относятся: лук, чеснок, ландыши, алоэ, тюльпаны, лилии и прочие.

Розоцветные

Имеют особое строение цветоложа. Плод представлен в виде орешка, костянки. Опыляются насекомыми. Представители: розы, земляника, малина, слива, вишня, груша, яблоня и другие.

Бобовые

Особенностью являются прямостоячие, вьющиеся стебли. Строение листьев сложное, имеют прилистник. Цветок состоит из 5 чашелистиков, венчик - из пяти лепестков. Плод в виде боба. Опыляют растения насекомые. К бобовым относятся: горох, клевер, соя, фасоль, люцерна и прочие.

Паслёновые

Особенность строения - очередные простые листья с цельной или рассечённой пластиной. Венчик трубчатый, к которому прикрепляются тычинки. Плод представлен ягодой или коробочкой. Представители: картофель, паслён, баклажаны, томаты, перец, дурман.

Крестоцветные

Цветки растений представлены в виде кистевидных соцветий. Чашелистики и лепестки находятся накрест. Тычинок 6: четыре длинных и две коротких. Плод в виде стручка. Пример: редька, капуста, пастушья сумка, горчица, маттиола.

Сложноцветные

Отличительным признаком является соцветие корзинка, на дне которой находятся мелкие цветки. Плод - семянка с хохолком или коронкой. Представители: подсолнух, астры, одуванчик, ромашка, василёк.

Цветковые используют:

• в пищевой промышленности;
• в медицине и фармакологии;
• в качестве технологических и кормовых культур;
• в ландшафтном дизайне.

Что мы узнали?

Многочисленными представителями растительного царства являются покрытосеменные растения. Их особенностью является наличие цветка, который служит органом размножения. В зависимости от количества семядолей в зародыше, цветковые делятся на однодольные и двудольные. Все они широко используются в питании, лечении, ландшафтном дизайне. Также мы подробно изучили свойства каждого семейства.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.1 . Всего получено оценок: 332.