Происхождение и эволюция
Считается, что предком этой группы растений были водоросли, не сохранившиеся до современности. Затем они эволюционировали в папоротники, которые в свою очередь дали начало как покрытосеменным, так и голосеменным видам Они произошли от общих предков, разделившихся на разные ветви в триасе.
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.
Особенности покрытосеменных растений
Покрытосеменные растения появились на Земле после голосеменных и существуют уже более 100 миллионов лет. За это время неоднократно изменялся климат. Вместе с ним менялись и эти организмы. И когда появился разумный человек, он застал на суше и в воде в основном те растения, которые живут и в наше время. Среди них господствующее положение занимают покрытосеменные или цветковые растения.
Какие же растения считаются покрытосеменными? Внешнее строение покрытосеменных схоже с хвойными – у них есть корень, стебель, листья. Однако отличием покрытосеменных является наличие цветка и плода. Из цветка образуется плод с семенами, все они считаются органами покрытосеменных растений. Плод покрывает семена, защищая их от неблагоприятных условий, поэтому они и получили название покрытосеменные.
Помимо перечисленных признаков для покрытосеменных характерно наличие хорошо развитой проводящей системы, обеспечивающей быстрое передвижение питательных веществ в растении. Как и все зеленые растения, представители отдела покрытосеменные способны создавать органические вещества из углекислого газа и воды.
Размножение покрытосеменных осуществляется так же, как и у голосеменных, то есть семенами. Семена покрытосеменных растений формируются при оплодотворении, которое не связано с водой.
Отличительной особенностью покрытосеменных является двойное оплодотворение, при котором одна мужская клетка сливается с яйцеклеткой, а другая – с вторичной клеткой. В результате образуются семена, в которых зародыш снабжен запасом питательных веществ.
Для покрытосеменных растений характерно и бесполое или вегетативное размножение. В этом случае новый организм формируется из части какого-либо органа взрослой особи, например листа, стебля, корневища. Оба эти типа размножения способствовали быстрому распространению представителей отдела покрытосеменные.
Следует обратить внимание на то, что среди этого отряда есть разные формы организмов — деревья, кустарники и травы
Деревья имеют высокий и толстый стебель – ствол, который ветвится. Верхняя часть ствола и отходящие от него ветви образуют крону. Широко известны береза, осина, дуб, клен.
У кустарников стебли отходят от корня пучком, прямо из-под поверхности почвы. Распространены в России шиповник, малина, смородина и другие.
Травы не имеют одревесневающих стеблей и с приходом холодов надземные побеги отмирают. Новые организмы появляются из корней на будущий год. Эти травы считаются многолетними. Однолетние травянистые виды живут всего один сезон. Зимовать у них остаются только семена.
Травянистые растения
Покрытосеменные – это самая распространенная и многочисленная группа растений. Они приспособились к самым различным условиям внешней среды. Мы встречаем их на севере, юге, в низинах, горах, пустынях, водоемах.
Строение и размножение
Цветковое растение состоит из корня и побега. Побег – это стебель, листья, почки. Из почек вырастают цветы.
Строение органов у цветковых достигает наибольшей сложности.
Процесс полового размножения покрытосеменных растений начинается с опыления.
Пыльца переносится с тычинок на пестик.
Опыление бывает перекрестным и самоопылением. Фиалки и арахис способны опыляться еще в не распущенном цветке одного и того же растения.
Большинство самоопыляющихся цветковых опыляются в пределах одного растения.
Покрытосеменные растения опыляются двумя способами.
Второй вид опыления – перекрестный. Пыльца переносится с тычинок мужских растений на пестики женских. Растения, опыляемые таким способом более жизнеспособны, поскольку происходит обмен генами.
Цветковые растения в процессе длительной эволюции выработали различные приспособления для эффективного опыления.
Пыльца переносится с помощью насекомых – биотический способ. Ветер и вода также могут стать опылителями. Это называется абиотическим способом опыления.
При искусственном опылении пыльцу переносит человек.
Покрытосеменные отличаются двойным оплодотворением.
Оно состоит из нескольких этапов:
- клетки пыльцы прикрепляются на рыльце пестика;
- развиваясь и прорастая, они превращаются в пыльцевую трубку, которая прорастает в завязь;
- из пыльцевой трубки выделяется спермий и срастается с яйцеклеткой завязи;
- другой спермий соединяется с ядром центральной клетки зародыша;
- в результате оплодотворения образуется зигота.
Зигота делится и превращается в зародыш, центральная клетка превращается в эндосперм с запасом питательных веществ.
К завязи притекают питательные вещества, формируется спелый плод. Околоплодник защищает семена.
Watch this video on YouTube
Для цветковых возможно и вегетативное размножение, то есть с помощью корней, побегов или листьев.
Охраняемые виды растений
В Красную книгу России занесено около 500 видов растений, которые скоро исчезнут. Среди них 23 вида злаков: несколько разновидностей ковыля, мятлик, пырей и др. Дубы, клены и другие деревья тоже нуждаются в защите и охране.
Сейчас разрабатываются новые способы сохранения исчезающих видов растений.
Способов охраны несколько:
- устройство заказников, заповедников и природоохранных зон;
- культурное разведение исчезающих видов;
- ограничение или прекращение заготовки ценных видов растений.
Ботанические парки и дендрарии выполняют не только природоохранную функцию, но и просветительскую. В таких местах можно получить больше информации об охраняемых растениях и разрабатывать новые способы охраны редких и исчезающих видов.
Примеры покрытосеменных растений
Какие цветковые растения вы знаете? Приведите примеры покрытосеменных растений.
Показать ответ
Скрыть
Цветковые растения очень многообразны, среди них встречаются и травянистые растения, и кустарники, и деревья. Эти растения можно встретить как в лесу, так и в поле, и в городе, например, к ним относятся одуванчик, сирень, берёза и т.д.
Размеры и внешний вид цветковых растений также разнообразны. У гигантов-эвкалиптов могучий ствол, достигающий в высоту до 100 метров. Крона баобаба в диаметре 30—40 метров. А малая ряска (которую многие принимают за водоросль) редко достигает размера в 1 сантиметр.
Стебель покрытосеменных растений, как правило, прямостоячий, но встречаются и лежачие, ползучие, вьющиеся и лазающие стебли.
Корневая система, листья и цветы покрытосеменных растений также могут иметь различные формы и размеры.
Охарактеризуйте несколько знакомых вам растений по продолжительности жизни и особенностям плодоношения. Заполните таблицу.
Название растения | Дерево, кустарник илитравянистое растение | Однолетнее, двулетнее илимноголетнее | Сколько раз в жизниплодоносит | Где растет |
Показать пример заполненной таблицы
Скрыть
При заполнении таблицы помните, что двулетние растения плодоносят один раз, как и однолетние.
Название растения | Дерево, кустарник илитравянистое растение | Однолетнее, двулетнее илимноголетнее | Сколько раз в жизниплодоносит | Где растет |
Одуванчик | травянистое растение | многолетнее | много раз | дикорастущее,повсеместно |
Яблоня | дерево | многолетнее | много раз | Разводят в садах и городах, есть и дикорастущие виды |
Смородина | кустарник | многолетнее | много раз | Разводят в огородах |
Петрушка | травянистое растение | двулетнее | один раз | Разводят в огородах |
Береза | дерево | многолетнее | много раз | В лесах, также разводят в городах |
Кабачок | травянистое растение | однолетнее | один раз | Разводят в огородах |
Сирень | кустарник | многолетнее | много раз | Разводят в городах, есть и дикорастущие виды |
{"questions":}},"step":1,"hints":}]}
Значение покрытосеменных растений
Люди выращивают покрытосеменные растения в садах и огородах, на полях и в теплицах. Такие растения называют культурными.
Так, например, существуют хлебные зерновые культуры, овощные, плодово-ягодные, масличные, декоративные и т.д.
Большинство выращиваемых человеком растений – покрытосеменные. Летом на огороде можно увидеть множество цветов: жёлтыми цветами цветут помидоры и огурцы, мелкие цветочки заметны на кустах смородины и крыжовника, на низкорослых кустиках клубники, на прямых стеблях фасоли. Даже капуста – и та цветет. Картофель тоже цветет, но плоды, которые развиваются на месте картофельных цветов, ядовиты.
Цветущий картофель
Существуют и дикорастущие съедобные растения, например, земляника, дикие яблони и т.п.
Некоторые растения используют как сырье, например, из сахарной свеклы делают сахар, из льна и хлопка — ткань. Клён, ольха и другие породы дерева используются для изготовления мебели.
Растения используются для изготовления лекарств, для корма скота, для строительства и так далее.
Значение покрытосеменных растений в природе также очень велико. Они участвуют в образовании экосистем, являются главным питанием травоядных животных, предотвращают эрозию почв и, конечно, участвуют в выработке кислорода.
Многообразие покрытосеменных растений
Как думаете, где растут цветковые растения? Их можно найти во повсюду на Земле: и в пустынях, и в тундре, и в степях, и в горах, и в тайге, и в водоемах.
Они могут расти в самых различных условиях. Например, в Арктике встречается морошка, полярный мак и другие уникальные растения. В пустыне, где температура поднимается до +50 градусов Цельсия, можно встретить верблюжью колючку и саксаул, а после дождей среди песков тут и там распускаются цветы.
Цветы в пустыне
На каких примерах можно показать разнообразие покрытосеменных?
Цветковые растения очень разнообразны. Большинство растений, которые растут в садах, лесах и в полях — покрытосеменные.
Важно помнить, что к цветковым растениям относятся не только цветы, но и цветущие кустарники (например, шиповник), и многие деревья. Легко запомнить, что яблоня — покрытосеменное растение
Но цветут также и берёза, и осина, и многие другие деревья — это также цветковые растения.
Примеры травянистых покрытосеменных растений: клевер, крапива, рожь; кустарников: шиповник, сирень, роза; деревьев: клён, тополь, каштан… На Земле существует более трехсот тысяч видов покрытосеменных растений.
Рисунок 4. Жизненные формы покрытосеменных растений
Понятие покрытосеменных
Эту категорию культур также называют цветковыми. Они считаются высшими растениями, которые имеют цветок, который представляет собой орган полового размножения. Именно в нем формируется завязь, а потом и плод.
Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»
Цветок покрытосеменных культур считается главным органом полового размножения. В нем осуществляется двойное оплодотворение. Его суть заключается в том, что из мужского гаметофита, который представляет пыльцевое зерно, прорастает 2 спермия. Первый из них отвечает за оплодотворение яйцеклетки или семязачатка. При этом формируется зигота, которая способна произвести новую клетку. Она получает набор генов от двух родителей.
Второй спермий соединяется с полярными тельцами, которые находятся в центральной части зародышевого мешка. После окончания процесса слияния появляется первичный эндосперм. Он отличается полиплоидным комплектом хромосом. Многие покрытосеменные культуры характеризуются наличием триплоидного хромосомного комплекта.
Эндосперм требуется для насыщения семян питательными элементами, которые поступают из материнского организма. Тут же осуществляется импритинг генов. Под этим термином понимают процесс, при котором наследственная информация трансформируется в РНК и белки. Тут располагаются гормоны цитокинины. Они стимулируют деление клеток и образование органа зародыша.
Однолетние, двулетние и многолетние растения
Среди цветковых растений есть однолетние, двулетние и многолетние.
Однолетними называют растения, весь жизненный цикл которых от семени и до формирования цветов и плодов проходит за один вегетационный период (то есть за период, когда возможен рост растения).
Это происходит со многими огородными растениями, например, с томатом — весной семена высаживают в почву, они прорастают и в середине лета покрываются цветами, в конце лета на месте цветов созревают плоды, а затем растение гибнет. Примеры однолетних растений: укроп, горох, звездчатка.
Двулетние растения — травянистые растения, жизненный цикл которых от 12 до 24 месяцев. В первый сезон у них формируются стебли, листья и корни. Растение накапливает питательные вещества. Зиму оно проводит в состоянии покоя, а на второй год из почек появляются новые побеги, на которых вырастают цветы и плоды.
Примеры двулетних покрытосеменных растений: морковь, петрушка, свекла. В огородах их, как правило, не оставляют зимовать, предпочитая собрать урожай и высадить новые семена весной.
Многолетние растения живут от двух до нескольких сотен лет. Ярким примером многолетних растений являются деревья. Среди них встречаются настоящие долгожители, например, дубы могут жить 400—500 лет, известны деревья, возраст которых более тысячи лет.
Рисунок 5. Примеры однолетних, двулетних и многолетних растений: звездчатка, морковь и дуб
Главные различия
Для разграничения видов необходима сравнительная характеристика голосеменных и покрытосеменных растений. Два их отдела практически полностью отличаются друг от друга. Для более яркого примера, в чем состоит разница между голосеменными и покрытосеменными, ниже представлена поясняющая таблица.
Отличительные черты растений
Таблица: Различие и сходство покрытосеменных и голосеменных растений
Признак |
Голосеменные | Покрытосеменные |
Число видов | Примерно 800 |
Более 300 тысяч |
Жизненные формы | Древесные и кустарниковые |
Древесные, кустарниковые, полукустарниковые, травы. |
Форма листьев | Чешуи или хвоинки. |
Разнообразная: округлая, овальная, мечевидная, яйцевидная и т.д. |
Проводящие ткани | У большинства нет ситовидных трубок и сосудов. |
Есть ситовидные трубки, сосуды и клетки-спутницы. |
Генеративные органы | Микро и макроспорангии |
Цветок |
Положение семязачатков | Открытое на внешней стороне шишки. |
Семена скрыты внутри плодов. На этапе оплодотворения – в завязи пестика. |
Скорость образования зародыша | 1,5-2 года. |
Несколько недель. |
Наличие видоизменённых органов для вегетативного размножения и запасания веществ. | Отсутствуют. |
Корнеплоды, корневые клубни, луковицы. |
Тип опыления | Перекрёстное ветром и самоопыление |
Перекрёстное (животными, ветром, водой) и самоопыление |
Роль в природе и жизни человека | Образуют леса холодных регионах мира, являются прибежищем многих животных. Широко используются в различных сферах жизни человека (строительство, медицина, химия и т.д.). |
Обеспечивают основной покров земли, обогащают воздух кислородом, кормят многих млекопитающих, птиц и человека. |
Отличия
Для рассматриваемых категорий культур характерны свои уникальные отличия. Разница касается происхождения, разновидностей и прочих особенностей.
Происхождение
Голосеменные растения считаются очень древними. Они появились примерно 370 миллионов лет назад. Считается, что эти культуры были потомками семенных папоротников, которые на сегодняшний день вымерли.
Покрытосеменные растения появились примерно 120-150 миллионов лет назад. При этом они быстро заняли господствующее место на Земле.
Разнообразие видов и форм
К голосеменным растениям относится около 1000 видов, которые существуют в настоящее время. Остальные представители этой категории считаются вымершими. Покрытосеменные растения насчитывают 300 тысяч видов, что составляет больше 50 % всех культур на планете. Они представляют собой деревья, кустарники, лианы.
Оплодотворение
Процесс оплодотворения считается основным отличием. У голосеменных растений он считается довольно простым. При этом в пыльцевых мешках постепенно созревают пыльцевые зерна. Затем они переносятся на женский гаметофит. При этом мужская гамета оплодотворяет лишь одну яйцеклетку, в результате чего формируется семя.
У покрытосеменных растений наблюдается двойное оплодотворение. При этом из пыльцевого зерна в завязи прорастают 2 спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку, из которой формируется семя, а второй – центральную клетку. Она дает начало эндосперму, в котором концентрируются питательные элементы для зародыша.
Органы размножения
Важным различием рассматриваемых культур считается орган полового размножения. У покрытосеменных растений он представляет собой цветок, в котором после оплодотворения формируются семена. Этот элемент состоит из тычинок и пестика. Также в структуру входят венчик, цветоложе, цветоножка.
У голосеменных растений органом размножения считается шишка. Она может быть женской или мужской. Эти разновидности отличаются по размерам. На чешуйках шишек формируются семязачатки, а затем и семена.
Образование плода
После оплодотворения покрытосеменные растения формируют плоды. Это происходит путем видоизменения стенок завязи. Однако иногда в формировании участвуют тычинки, чашечка, околоцветник. В этот период питательные вещества в растении движутся в сторону плода, что нередко провоцирует истощение других тканей.
Для голосеменных культур характерно отсутствие плодов. Их семена открыто размещаются на чешуйках и ничем не защищаются.
Распространение
У голосеменных растений семена распространяются при помощи ветра. Для этого они имеют выросты, крыловидные придатки и перепончатое строение. Воздушные массы могут распространять семена на значительные расстояния.
Покрытосеменные культуры отличаются более разнообразными способами распространения. В этом процессе принимают участие насекомые, птицы, ветер, люди, млекопитающие. Некоторые семена обладают выростами и прицепками, с помощью которых они цепляются к одежде или шерсти животных.
Строение
У более древних голосеменных растений вода и питательные вещества перемещаются в тканях не так активно. Жидкость медленно двигается по трахеидам. Они представляют собой полые трубки, которые обладают толстыми стенками и перфорированными перегородками.
Преимущества в эволюции
Несмотря на более позднее появление, покрытосеменные растения занимают на планете господствующее положение. Это связано со следующими моментами:
- появление цветков, которые привлекают насекомых;
- обилие вариантов опыления;
- наличие завязи – обеспечивает защиту семязачатка от повреждений;
- двойное оплодотворение – обеспечивает зародыш достаточным питанием;
- разнообразие вариантов распространения семян;
- многообразие форм жизни;
- усиление проводящей системы сосудами.
Охрана растений
Несмотря на многочисленность и способность приспосабливаться к условиям окружающей среды, растения требуют бережного отношения. Бесконтрольная вырубка лесов, выпас скота, загрязнение окружающей среды — все это приводит к тому, что некоторые виды оказываются под угрозой.
Каждую весну, например, можно встретить людей, продающих подснежники. Подснежники — очень маленькие цветы, и чтобы букет смотрелся хорошо, в пучок собирают по несколько десятков цветов. Естественно, сорванные в момент цветения эти растения не успевают оставить семена, а значит, количество подснежников уменьшается с каждым годом.
Подробнее о редких растениях России можно узнать из видео.
Выясните, какие растения в вашем районе, области подлежат охране. Что вы знаете об охране растений?
Показать возможный ответ
Скрыть
На территории России произрастает много растений, нуждающихся в охране. Некоторые из них растут только в определенных районах, например, на юге России это цикламен кавказский, сабельник болотный, кубышка желтая. На севере — остролодочник путоранский, солнцецвет арктический, полынь сенявинская. Также в Красной книге России можно найти венерин башмачок, ландыш, подснежник, колокольчик, пион тонколистный и многие другие растения.
Для их охраны запрещается сбор этих растений, их продажа, пересылка, уничтожение. За нарушение полагаются штрафы
Важной частью охраны этих растений является распространение информации о редкости и необходимости сохранения данных растений
Подснежник — растение, занесённое в Красную книгу
{"questions":,"items":,,]}},"step":1,"hints":},{"content":"Какие растения называют покрытосеменными? Почему они получили такое название?<br />Покрытосеменные – `choice-16` растения, отличительной особенностью которых является наличие `choice-24` органа размножения – `choice-37`","widgets":{"choice-16":{"type":"choice","options":,"answer":},"choice-24":{"type":"choice","options":,"answer":},"choice-37":{"type":"choice","options":,"answer":}},"step":1,"hints":},{"content":"Распределите по парам растения и их жизненные формы `matcher-71`","widgets":{"matcher-71":{"type":"matcher","labels":,"items":}}}]}
Чем отличаются?
Чтобы точно понять, чем покрытосеменные растения отличаются от голосеменных, требуется изучить строение семени, органы размножения и жизненные циклы. Это 3 важных пункта, благодаря которым появляются новые особи и дальнейшее прорастание.
Выявив различия между ними, можно понять основную функцию и методы распространения по земле. Для этого составляют сравнительные таблицы.
Один из представителей покрытосеменных
Строение семени
Благодаря эволюции происходят значительные изменения в строении растительной ткани, чтобы новые особи могли быстрее приспосабливаться к негативным факторам окружающей среды. В пример часто приводят разницу между семечками.
У покрытосеменных растений, в отличие от голосеменных, семя отличается следующими свойствами:
- сверху расположена защитная оболочка, препятствующая действию обильного количества воды, морозов, ветров;
- семязачатки располагаются в закрытом расположении;
- присутствуют пестики, завязи, плоды.
Для голосеменных видов характерно отсутствие оболочки, пестиков, завязи, плодов. Их тело оголено. Но в связи с этим они легче прорастают, быстро распространяются по местности через ветер.
Строение семени
Орган размножения
Обе растительные формы размножаются половым способом, присутствуют мужские и женские особи. Благодаря этому через гаплоидный набор они передают свои признаки потомству. Несмотря на интересную методику размножения, присутствует много отличий голосеменных от покрытосеменных сортов.
У покрытосеменных сортов главным репродуктивным органом считается цветок. Однако он отличается от обычных цветковых растений, на самом деле, это видоизмененный побег. Как только он завершает жизненный цикл, образуется плод, внутри которого сосредоточены семена. У хвойных могут образовываться шишки, в них пыльца попадает на семязачаток.
Выделяют 2 механизма размножения у подобных культур:
- самопроизвольное — процесс происходит в одном и том же цветке;
- перекрестное — семенной материал распространяется на соседние растения через шерсть животных, птиц, насекомых, ветер.
Чтобы понять механизм, требуется указать строение цветка:
- стебель, состоящий из цветоножки и цветоложа;
- листовой отдел с частью листиков и лепестками;
- генеративная область, где сосредоточены тычинки и пестики.
Если требуется привести основное различие, указывают пестик. Он может находиться только у покрытосеменных растений. Для них характерно двойное оплодотворение.
Чтобы разобраться в процессе размножения, требуется изучить известные генеративные части.
- Тычинка. Это мужской орган, называемый андроцеем. Тычинки бывают разными по длине, форме, количеству. В цветке их может иметься от 1 до нескольких сотен.
- Пестик. Это женский орган, состоящий из совмещенных плодолистиков. Здесь расположены семязачатки.
Генеративные части
Голосеменные растения в отличие от покрытосеменных имеют видоизмененный побег в виде шишки. Для них характерны следующие формы:
- однодомные — расположение мужской и женской части на одной шишке;
- двудомные — шишки с раздельным полом.
Если требуется изучить подробнее, обычно берут сосну. Для нее характерно следующее строение женской шишки:
- основной стержень посередине;
- чешуйки и семенные части;
- семязачатки.
Как только женская шишка созревает, вместо семязачатка образуются семена. Если же это мужская шишка, в ней должен содержаться пыльцевой мешочек, внутри которого расположена пыльца. Объем чешуек бывает разным, зависит от сорта дерева.
Как только семя созревает, дальнейший процесс зависит от разновидности деревьев.
Табличка отличий
Жизненный цикл
Отличительные признаки присутствуют в жизненном цикле. Для покрытосеменных видов характерны следующие особенности:
- произрастание стебля, листиков, ароматных цветов;
- после цветения образуются плоды, в которых содержатся десятки семян;
- сбрасывание листьев и завершение вегетативного сезона, когда начинается похолодание и завершается процесс выделения хлорофилла.
К голосеменным обычно относятся хвойные особи с отличительными особенностями жизненного цикла:
- на стволе вырастают ветви, которые в течение жизни образуют листья, сворачивающиеся в иголку;
- листья обладают плоской структурой, обладают вечнозелеными свойствами;
- иголки опадают не сезонно, а каждые несколько лет, сменяя друг друга постепенно.
Так как листья в иголках сменяют друг друга постепенно, голосеменные хвойные растения обладают продолжительным жизненным циклом, не впадают в спячку.
Сосна — типичный представитель голосеменных
Строение и функции покрытосеменных растений
Основные части строения покрытосеменных растений: корень, стебель и лист. Корень обеспечивает растение прочным креплением в почве, а также поглощением воды и минеральных веществ. Стебель является опорной осью растения и отвечает за транспорт воды и питательных веществ между корнем и листьями. Листья выполняют функцию фотосинтеза — они поглощают солнечный свет и превращают его в органические вещества.
Ключевой чертой покрытосеменных растений является наличие семенного покрова — покрывала, которое окружает семена и способствует их защите от вредителей и неблагоприятных условий. Покрывала могут быть различными: плоды, шишки, орешки и другие. Они защищают семена от механических повреждений, помогают распространить растение и обеспечивают ему питательные вещества.
Покрытосеменные растения также отличаются разветвленной сосудистой системой, с помощью которой транспортируются вода, питательные вещества и органические вещества по всему растению. Это позволяет им расти больше, достигать большей высоты и создавать сложные системы корней.
В целом, благодаря своей адаптивности и разнообразию строения, покрытосеменные растения являются наиболее успешным и приспособленным к различным условиям существования.
Систематика покрытосеменных
Покрытосеменные — крупнейший отдел растительного царства, включающий в себя более 250 тысяч видов растений, относящихся примерно к 13 000 родов из более чем 500 семейств. В настоящее время покрытосеменные господствуют в растительном покрове земного шара, являя собой пример, по выражению М. И. Голенкина, «победителей в борьбе за существование». Наиболее древние остатки цветковых растений говорят о том, что эта группа возникла в юрском периоде мезозойской эры. Интересно, что среди юрских остатков покрытосеменных известны представители большинства современных семейств, что говорит о внезапном массовом появлении во флоре земного шара юры основных филумов этого отдела
Причины столь высоких темпов эволюции («головокружительной карьеры», по Сьюарду, или «великолепного взрыва», по Эмберже) на первых этапах становления цветковых растений до сих пор неясны, несмотря на то, что эта проблема издавна притягивала и притягивает к себе внимание множества исследователей (великий Ч. Дарвин назвал происхождение покрытосеменных «отвратительной тайной»)
В качестве одной из основных причин доминирования в современном растительном покрове Земли цветковых растений, их господства в большинстве типов современных экосистем не без основания рассматривается целый ряд специфических морфологических структур, которые возникли у этой группы в процессе эволюции и позволили ей получить преимущества в освоении природных ландшафтов. Из наиболее важных эволюционных «приобретений» в первую очередь отметим следующие: 1) цветок — своеобразный специализированный метаморфизированный укороченный спороносный побег; 2) пестик, или плодник — структура, образованная одним или несколькими плодолистиками (суть видоизмененными мегаспорофиллами), сросшимися краями и образовавшими тем самым замкнутое, изолированное от внешней среды вместилище — завязь, где располагаются семяпочки. После оплодотворения из семяпочки развивается семя, а из завязи — специфичное для покрытосеменных образование — плод, 3) дальнейшая редукция мужского и женского гаметофитов (мужской гаметофит редуцирован до пыльцевого зерна, состоящего в стадии зрелости всего из двух клеток — вегетативной и генеративной; женский гаметофит редуцирован до 8-ядерного зародышевого мешка, одним из ядер которого является яйцеклетка; архегонии, таким образом, у цветковых полностью редуцировались.
В данной статье мы принимаем основные положения системы цветковых растений, разработанной академиком А. Л. Тахтаджяном в 1987 г. Как и в большинстве современных систем, покрытосеменные распределяются в этой системе среди двух классов — Двудольные и Однодольные. Класс Двудольных подразделяется, в свою очередь, на 8 подклассов, а класс Однодольных — на 4 подкласса.
Подклассы в пределах двудольных и однодольных объединяют порядки, имеющие общее происхождение. По этому же принципу в порядки объединяются семейства. Всего в системе А. Л. Тахтаджяна насчитывается 12 подклассов, 166 порядков и 533 семейства.
Таблица различий
Главные особенности культур приведены в таблице:
Критерий | Голосеменные растения | Покрытосеменные культуры |
Время появления | Середина палеозоя | Конец мезозоя |
Численность | 1000 видов | Больше 300 тысяч видов |
Плод | Нет | Есть |
Защита семязачатка | Нет специального покрытия | Защищен завязью цветка |
Перемещение воды в тканях | По трахеидам | По сосудам |
Опыление | Ветром | Ветром, насекомыми, птицами, самоопыление |
Голосеменные и покрытосеменные растения обладают целым рядом особенностей и отличий. Они затрагивают происхождение, разнообразие видов и форм, механизм размножения. Также разница касается эволюционных преимуществ.