Общими признаками цветковых растений являются

Отдел Покрытосеменные растения.

Вопрос 1. Назовите основные признаки цветковых растений.
Основные признаки цветковых растений: имеют цветки и плоды; семязачатки (семяпочки), в отличие от голосеменных растений, заключены в полость завязи (отсюда и название отдела — покрытосеменные); характерно двойное оплодотворение; строение органов достигает наибольшей (по сравнению с другими растениями) сложности, а ткани высокой степени специализации, т. е. они максимально приспособлены к выполнению конкретных функций, как, например, в проводящей системе; трахеиды заменены на сосуды, что об-легчает прохождение воды и увеличивает приспособленность к жизни на суше; более интенсивный обмен веществ по сравнению с представителями других отделов растений; способность образовывать сложные многоярусные сообщества, что обеспечивает более интенсивное использование среды и завоевывание новых территорий.

Вопрос 2. Расскажите о строении цветка.
Цветок — орган полового размножения, представляет собой видоизмененный побег. Развивается на цветоножке, расширяющейся в цветоложе, на котором формируются остальные его части. Из мелких зеленых листочков — чашелистиков образуется чашечка, из ярко окрашенных лепестков — венчик. Они защищают главные части цветка — пестик и тычинки от механических повреждений, а венчик у насекомоопыляемых растений еще и привлекает насекомых. Тычинки состоят из тычиночных нитей и пыльника, где образуется пыльца. В пестике различают широкую завязь, тонкий столбик и рыльце. Из завязи развиваются плоды.

Вопрос 3. Что такое плод?
Плод — это орган размножения цветковых растений, который развивается из цветка.

Вопрос 4. Какую функцию выполняет плод?
Плод служит для защиты и распространения семян.

Вопрос 5. Чем защищена семяпочка покрытосеменных растений?
Семяпочка покрытосеменных защищена от неблагоприятных воздействий завязью.

Вопрос 6. Каково значение цветка?
Цветок является органом семенного размножения. Это видоизмененный побег с ограниченным ростом, приспособленный для полового размножения. В цветке осуществляется опыление, оплодотворение, формируются зародыш и плод.

Вопрос 7. Какие жизненные формы встречаются у покрытосеменных растений?
Все многообразие спорофитных жизненных форм у покрытосеменных растений может быть сведено к двум основным типам — древесному (деревья, кустарники и кустарнички) и травянистому. Травянистая жизненная форма свойственна большинству покрытосеменных. Развитие мужского и женского гаметофитов у покрытосеменных предельно сокращено: они представлены лишь некоторыми частями цветка — семязачатком и пыльцевым зерном.

Вопрос 8. На какие классы делится отдел покрытосеменных?
В отделе покрытосеменных растений выделяют два класса: Однодольные и Двудольные.

Вопрос 9. Какие признаки характерны для двудольных растений?
Для двудольных характерны следующие признаки: зародыш имеет две семядоли; корневая система стержневая; листья с сетчатым жилкованием (исключение: двудольный подорожник имеет дуговидное жилкование); число компонентов цветка кратно пяти, реже четырем; околоцветник двойной.

Вопрос 10. Какими признаками отличаются однодольные растения? Приведите примеры.
Однодольные растения обладают следующими отличительными признаками: в зародыше однодольных растений имеется одна семядоля; корневая система мочковатая; листья с параллельным или дуговым жилкованием (исключение: однодольный вороний глаз имеет сетчатое жилкование); число компонентов цветка кратно трем; околоцветник простой. Важнейшие семейства класса — Злаковые и Лилейные. Лилейные представлены травянистыми растениями, например различными видами лука, чеснока; декоративными растениями — лилиями, тюльпанами, гиацинтами и др. К злакам относятся пшеница, рожь, ячмень, просо, кукуруза, сахарный тростник и др.

Решебник содержит ответы на вопросы учебного издания и выполнен в удобном для чтения формате PDF.

Источник

Отдел цветковые (покрытосеменные): основные признаки и классы

Эта статья посвящена рассмотрению тех основных признаков, которые отличают цветковые (покрытосеменные) растения от прочих. Покрытосеменные — огромная группа растений, насчитывающая около 300 тысяч видов, распространенных во всех уголках Земли: в каменистых пустынях, в горах, в зонах вечной мерзлоты (ясколка альпийская выживает даже в арктической Канаде), в водоемах. Ее представители чрезвычайно разнообразны, это могут быть как громадные деревья (с голосеменными, правда, по высоте тягаться сложно, но баобаб берет диаметром ствола), так и едва заметные травы. Однако у всех растений этой гигантской группы есть общие признаки.

1. Имеют цветки. Семязачатки внутри завязи пестика. Семена прячутся внутри плода и защищены им.

2. Двойное оплодотворение.

3. Опыляются как насекомыми, так и другими животными.

4. В древесине присутствуют сосуды, в лубе (флоэме) имеются клетки-спутницы.

Деление цветковых растений на классы и семейства

Цветковые растения ботаники разделили на два класса, на двудольные и однодольные, причем деление это неравное, потому что двудольных среди цветковых значительно больше — около 180 тысяч видов! Зато однодольные побеждают разнообразием внутри семейств. Например, одних только орхидных на планете более 20 тысяч видов, — а сколько еще неизученных скрываются в тропических джунглях?

Давайте рассмотрим и сравним главные признаки двудольных и однодольных растений. Помните, что для определения принадлежности к классу важно знать не один-два, а все эти признаки.

Запасные вещества хранятся в зародыше (семядолях) или эндосперме.

Запасные вещества в эндосперме.

Развит главный корень,сформированный из зародышевого корешка — имеется стержневая корневая система.

Развиты множественные придаточные корни — характерна мочковатая корневая система.

У листьев сложный край, жилкование перистое или пальчатое.

Листья цельнокрайние, жилкование дуговое (ландыш), параллельное (кукуруза, пшеница).

Проводящей системе свойственно кольцевое строение. Камбий, имеющий форму кольца, отвечает за увеличение стебля в толщину.

Проводящая система в стебле представлена множеством отдельных пучков. Камбия нет, стебель в толщину не растет!

Общее число всех частей цветка на каждом круге, как правило, кратно четырем или пяти.

Число частей цветка чаще всего кратно трем. Но не всегда части цветка соответствуют этой цифре, например, у пшеницы четыре лепестка.

Читайте также:  Первые признаки простуды у кормящей матери что делать

Примеры: подсолнечник, горох, яблоня, арбуз.

Лилия, пшеница, кукуруза, пальмы.

1. Примеры двудольных растений, имеющих признаки однодольных: для земляники и лютика характерна мочковатая корневая система. У листьев подорожника дуговое жилкование.

2. Пример однодольного растения с некоторыми признаками двудольных: вороний глаз имеет восемь листочков двойного околоцветника (по четыре чашелистика и лепестка) и сетчатое жилкование.

Источник

Отдел Цветковые: общая характеристика

Признаки цветковых растений

Цветковые присутствуют во всех природных зонах и на всех материках Земли, даже в Антарктиде. Обычно их считают вершиной эволюции растений, наиболее развитой группой, но к этому утверждению нужно относиться критически. Конечно, они имеют большое количество прогрессивных, способствующих многообразию их видов признаков, в том числе тех, что отличают их от других отделов растений.

Жизненные формы цветковых

Но делают ли эти особенности цветковые растения наиболее продвинутыми по сравнению с другими группами флоры? Не нужно забывать, что простая основа размножения спорами папоротников позволяет им успешно размножаться, распространяться в разных местах обитания, приводит к разнообразию их размеров и жизненных форм. Также чрезвычайно успешны и хвойные деревья, одна из их групп — семейство Сосновые (Pinaceae), вообще относительный новичок, возникший уже после появления покрытосеменных, сделала большой скачок в эволюции. Сосны очень разнообразны и способны к быстрому изменению, они производят не только много новых видов, но и родов.

Мы не должны думать об эволюции как о линейной прогрессии — только вперёд и вверх, как будто с появлением новой группы предыдущие остаются позади. Нужно обращать внимание на отдельные растения и популяции.

Развитие покрытосеменных

Другие отличительные признаки цветковых следующие:

Жизненный цикл и двойное оплодотворение цветковых растений

Цветковые разноспоровые, в их жизненном цикле преобладает диплоидный спорофит, а их гаметофит, как говорилось выше, сильно редуцирован. Их цикл развития можно разделить на 4 этапа:

Микроспорогенез и формирование мужского гаметофита происходит в пыльцевых гнёздах пыльника. Микроспорангии — это гнёзда пыльников. В них из каждой диплоидной археспориальной клетки (2n) в результате мейоза образуется четыре гаплоидные микроспоры (n). Микроспора имеет оболочку и ядро. При делении метозом из микроспоры образуется две клетки: вегетативная (2n) крупная и генеративная (n) мелкая. Пыльцевое зерно из двух клеток — это мужской гаметофит, он покрыт двумя оболочками — экзиной и интиной. При прорастании вегетативной клетки пыльцевого зерна в пыльцевую трубку в ходе оплодотворения из генеративной клетки образуется два спермия — мужские гаметы (n).

Мегаспорогенез происходит в семяпочках, а также в центральной части пестика — в нуцеллусе. Нуцеллус (2n) содержит материнскую архегониальную клетку (2n). После мейоза из неё образуется четыре гаплоидные (n) мегаспоры. Три из них отмирают, одна остаётся. Ядро мегаспоры три раза делится митозом, и формируется восьмиклеточный зародышевый мешок — женский гаметофит. Строение зародышевого мешка: в центре центральная клетка (2n); у пыльцевхода — яйцеклетка и две синергиды; на противоположном полюсе — три антиподы. Архегонии полностью редуцировались.

Семена образуются из семяпочек: сколько семяпочек было оплодотворено, столько образуется семян. Стенка плода формируется из стенок завязи.

Появление цветковых и их эволюция

Проблема происхождения цветковых остаётся нерешённой, но большинство учёных уверены, что они появились от одного предка. Предполагают, что возраст покрытосеменных составляет не менее 300 млн. лет, т.е. они возникли значительно раньше мела. Но столь раннее их появление не подтверждено ископаемыми остатками. Есть все основания думать, что заметная диверсификация магнолиевых, представляющих собой явно более древнюю линию эволюции, впервые произошла в начале мела.

Окаменелые остатки цветка, который рос более 174 миллионов лет назад, являются древнейшими из известных науке

Ранние эмбриофиты (риниофиты) после того, как они стали отличаться от харовых водорослей, разделились на две группы:

Обе группы были чрезвычайно успешными, претерпели большое количество изменений и сильно расширили свой «ассортимент». Появившиеся из них папоротники продолжали разнообразиться, причём большая часть их изменений происходила в размере, форме листьев, типе спорангиев и спорофилла. Они не приобрели формы дерева, не обзавелись цветами и плодами, но оттого не стали более примитивными, чем другие растения.

Самые ранние признаки отчётливо опознаваемых цветковых растений (пыльцевые зёрна) датируются более 130 млн. лет назад. В окаменелостях того времени не было найдено листьев и цветов, поэтому учёные считают, что цветковые тогда жили в сухих или холмистых районах, малопригодных для образования окаменелостей. Больше всего окаменелостей находят в больших спокойных озёрах с мелкозернистыми отложениями. Но они редко встречаются в предгорьях или в сухих районах.

Окаменелость — отпечаток листа цветкового растения. Адрес изображения: http://s3.fotokto.ru/photo/full/591/5917932.jpg

Вероятно, первые покрытосеменные были небольшими деревьями или кустарниками, потому что растения этого типа хорошо выживают в более сухих регионах и потому что наиболее вероятные их предки — семенные папоротники или голосеменные — имели древесные жизненные формы.

Эволюционное превращение голосеменного растения в цветущее было непростым процессом (будем придерживаться этой версии). А путь этого изменения пока неизвестен. Так как многие голосеменные имеют уплощённые листовидные спорофиллы, расположенные спирально вокруг оси, а микроспорофиллы никогда не взаимодействуют с мегаспорофиллами (за исключением цикадовых), то обоеполые цветки могли быть наиболее поздними, чем раздельнополые — тычиночные и пестичные.

Согласно стробилярной теории однополые цветки, наоборот, — это вторичное изменение, произошедшее в результате потери частей двуполого цветка. А сами цветковые ведут начало от беннетитов (определённой линии древних голосеменных), имевших обоеполые шишки.

Самые ранние цветки были большого размера, с удлинённым цветоложем, на котором располагались микро- и мегаспорофиллы, прикрытые бесплодными листьями. В группе базальных (имеющих признаки древних цветковых, отделившияся от предка раньше других групп) покрытосеменных, в которую входят такие растения, как Кувшинковые, Магнолиевые (парафилитическая группа, из которой появились все другие цветковые) и Австробэйливые, имеются тычинки без отчётливой нити, околоцветники без прицветников, пыльниковые гнёзда, расположенные спирально, и крупные массы материнских клеток микроспор.

Читайте также:  Что такое империя ее признаки

Эволюционные изменения, связанные с преобразованием голосеменных растений в покрытосеменные, возникли не сразу и не у всех видов. Первым приобретением, вероятно, было двойное оплодотворение, так как оно присутствует у всех цветковых. Оно также встречается у некоторых гнетовых, поэтому учёные думают, что цветковые и гнетовые принадлежат к одной и той же кладе или возникли независимо друг от друга в результате конвергентной эволюции.

Только один или два базальных вида покрытосеменных лишены сосудов (Amborella, Drimys). Причём второе растение потеряло сосуды в процессе развития, а первое изначально имело древесину без сосудов. Значит, этот признак, способный ввести нас в заблуждение и дать повод подумать, что растение примитивно, не может быть оценён как деградация.

Многие покрытосеменные стали травами в результате потери сосудистого камбия, что произошло неоднократно в разных линиях цветковых. Способность ежегодно прорастать, расти и размножаться, а затем умирать из семенных растений присуща только цветковым. Однолетний режим развития требует быстрого образования генеративных органов, тогда как у голосеменных процесс образования зрелого зародыша длится годами. Это позволяет покрытосеменным быстро занимать большие площади и ежегодно возрождаться вновь.

Ещё более специализированные признаки — суккулентность, паразитизм, эпифитизм, образование луковиц, клубнелуковиц, клубней, усиков и ловушек для насекомых — возникли намного позже, когда покрытосеменные разошлись на несколько клад. Каждое из этих нововведений присутствует только у некоторых семейств и видов.

Не нужно думать, что эволюция цветковых растений уже завершена. Некоторые группы действительно мало меняются, но другие, особенно травы, такие как бромелии и орхидеи, всё ещё изменяются настолько быстро, что за ними трудно уследить.

Классификация цветковых растений

Цветковые — это настолько большая группа с огромным количеством семейств, родов и видов, что отдельному систематику невозможно изучить и классифицировать все их одновременно. В 1980-е и 1990-е годы в США наиболее широко использовалась монография всего отдела и комплексная система классификации цветковых растений, разработанная доктором Артуром Кронквистом из Нью-Йоркского Ботанического сада. С тех пор исследования ДНК, биохимии и анатомии цветковых подтвердила некоторые его предположения, а другие опровергла.

В настоящее время существует два широко используемых справочных издания — это Систематика растений, с филогенетическим подходом (3-е издание) W. S. Judd et Аль., и систематика растений Майкла Симпсона. Их подход является основой для применяемого нами деления покрытосеменных. Также из специализированных изданий важное значение имеет филогенетический подход к систематике покрытосеменных растений (APG), которое является результатом совместной работы многих учёных, их классификацию можно найти на веб-сайте Ботанического сада Миссури, www.mobot.org/MOBOT/research/APweb/.

Классы цветковых растений

Вскоре после происхождения цветковые разделились на две линии и в настоящее время почти все относятся к однодольным или двудольным. Но ни один отдельный признак не является присущим только одной из этих групп, всегда встречаются исключения.

В общем, у однодольных, как следует из их названия, в семени присутствует одна семядоля. Другие признаки однодольных:

Двудольные более разнообразны и включают большее число семейств, родов и видов. Они содержат две семядоли в семени, а также:

Оказалось, что расхождение между однодольными и двудольными произошло не сразу. На ранней стадии покрытосеменные разделялись на большее число групп, которые теперь называют базальными покрытосеменными. Это не новооткрытые виды, а те, что ранее относили либо к однодольным, либо к двудольным, но поздние исследования их ДНК показали, что они репродуктивно отделились от них очень рано. Розеткосодержащие покрытосеменные амбореллы и австробэйлии очень похожи на двудольные, но имеют и общие с однодольными признаки. Поэтому можно создать отдельную группу, в которую входят некоторые потомки общих предков, но исключают другие. То есть все базальные виды теперь не относятся ни к однодольным, ни к двудольным.

Цветок австробэйлии

Аналогично и кувшинки имеют многие сходные с однодольными признаки, но классифицировать их как однодольные означало бы создать монофилетическую группу.

Цветковые растения и люди

Цветковые искусны в своём разнообразии. Внутри богатства их видов люди нашли для себя огромное количество продуктов питания, лекарств, ароматизаторов и декоративных растений. Теперь мы стали осознавать ужасающее экологическое разрушение, происходящее на Земле по нашей вине. Обширные участки растительности вырублены, сожжены, затоплены искусственными озёрами и плотинами гидроэлектростанций. Мы поняли, что стали причиной ежегодного вымирания сотен видов и потери их генетической информации.

Коллекция семян Н. И. Вавилова

На философском уровне мы можем спорить, имеет ли право вид Homo sapiens на существование вообще, раз из-за него гибнет так много других видов. На прагматичной основе мы оцениваем, а не уничтожим ли мы все свои источники питания и лекарств. Рассмотрим только 2 примера:

Как ботаники могут сохранить генетические ресурсы растений, животных и бактерий, существующих одновременно с нами? Необходимы различные виды мер, важнейшими из которых являются сохранение среды обитания и создание генных банков. Генные банки были основаны много лет назад как простой способ сохранения семян растений, который был начат ещё Н. И. Вавиловым — советским ботаником. Семена в них содержатся в сухих прохладных складских помещениях. Их хранят несколько лет, затем проращивают и собирают новые семена. Теперь семена стало можно хранить при очень низких температурах в жидком азоте (криоконсервация) в виде тканевых или клеточных культур.

В Свальдбарском глобальном хранилище семян.
Автор: Panoramio, CC BY 3.0

В обозримом будущем может оказаться, что некоторые растения или некоторые из их генов будут храниться просто как молекулы ДНК в растворе или в векторах клонирования. В мире существует более 100 генных банков, сохраняющих не менее 3 миллионов видов растений. Самым известным является Всемирное семенохранилище на Шпицбергене, созданное по инициативе ООН в 2006 году. Оно насчитывает более 232 000 видов семян. В настоящее время его размеры увеличивают, чтобы хранить там более 1 млн. семян. Банк королевских ботанических садов Кью в Англии хранит семена 25% видов растений Земли.

Читайте также:  Наказуемость как признак правонарушения означает

Назначение банков зародышевой плазмы не только в сохранение генетической информации растений, но и в доступности их для исследований. Ботаники могут использовать их в работах по селекции растений. Есть также перспективные планы по использованию семян для восстановления повреждённых экосистем.

Вам будет интересно

Термин «Океания» был придуман датско-французским географом и историком Конрадом Мальте-Бруном ещё в 1812 году. Он…

Мохообразные в какой-то степени известны большинству людей. Все знают о существовании мхов, многие слышали и…

Гидросфера (от др.-греч. гидро «вода» и сфера «шар») – это одна из условных оболочек Земли…

Водоросли — это сборная группа бессосудистых, преимущественно фотосинтезирующих эукариотических и прокариотических организмов из разных таксономических…

Источник

Происхождение и эволюция

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

Основные признаки

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

Классы покрытосеменных

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

Семейства однодольных

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

Двудольные растения

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

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

Хозяйственное значение

Экологическое положение

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

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

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

Источник

Adblock
detector