У покрытосеменных тело расчленено на органы

Обновлено: 05.10.2024

В этот отдел входят самые высокоорганизованные растения из когда-либо существовавших на нашей планете. От других они отличаются многими прогрессивными особенностями, но прежде всего их объединяет наличие совершенно нового образования, осуществляющего размножение (причем как половое, так и бесполое), - цветка.

Преобладающим поколением у покрытосеменных является автотрофный спорофит. Гаметофит при этом редуцирован, причем степень этой редукции максимальна во всем растительном мире. К тому же гаметофит никогда не бывает самостоятельным и живет за счет спорофита (т. е. является гетеротрофным).

В отличие от голосеменных, которые представлены исключительно древесными растениями, жизненные формы покрытосеменных гораздо разнообразней. Считается, что деревянистые стебли были присущи самым ранним цветковым, т. е. такая форма является изначальной и более древней, чем травянистая. Выделяют три основные морфологические группы: деревья, кустарники и кустарнички. У всех древесных форм на протяжении всей жизни в осевых органах имеется активный камбий, который последовательно откладывает слои вторичной древесины, обеспечивая тем самым растению вторичный рост в толщину. При этом надземные побеги древесных растений всегда являются многолетними.

Обладая более совершенным по сравнению с другими растениями способом размножения, цветковые растения быстро распространились по Земле. Но, оказавшись под воздействием самых разнообразных экологических факторов, им пришлось приспосабливаться, чтобы выжить. Одной из наиболее важных форм адаптаций было появление травянистых растений, которые независимо друг от друга возникли у многих групп, произраставших в разных условиях. Так, в лесах, образованных высокорослыми деревьями, травянистые растения с лазящими побегами, или эпифиты, использующие другие растения в качестве опоры, относительно легко могут достигать освещенных пространств. В засушливых условиях травянистые растения обладают несомненными преимуществами перед древесными, потому что за очень непродолжительный влажный период они успевают сформировать вегетативную массу, достаточную для развития генеративных органов и образования семян. Те же преимущества имеют травы, произрастающие в полярных широтах, а также на высокогорьях. К тому же там они надежно защищены снегом после завершения вегетационного периода. Производимая масса семян относительно вегетативной массы спорофита у травянистых растений значительно больше, чем у древесных. То есть на создание семян у них затрачивается значительно меньше материала.

В зависимости от продолжительности жизни травянистые растения подразделяют на однолетние, двулетние и многолетние. Однолетние отмирают сразу же после развития плодов. Двулетние обычно в первый год жизни образуют только вегетативные органы, а во второй цветут и плодоносят. Многолетние травы живут и плодоносят несколько лет, но при этом каждый год все надземные побеги у них отмирают, а подземные перезимовывают и на следующий год дают начало новому поколению надземных побегов.

Полагают, что травы возникли в результате прекращения деятельности латеральных меристем (камбия). Это сделало невозможным вторичное утолщение стебля. Одновременно с этим происходило увеличение относительного объема паренхимных тканей и прежде всего сердцевинных лучей. При этом строение такого побега во многом напоминает молодые однолетние побеги древесных форм. Есть промежуточные варианты, которые трудно с уверенностью отнести к травянистым или древесным растениям. Среди живущих на Земле в настоящее время цветковых большую часть составляют именно травы.

У покрытосеменных тело расчленено на главные вегетативные органы - побег и корень. В зависимости от условий обитания и конкретной специализации вида побег может иметь самое разнообразное строение (здесь цветковым вообще нет равных во всем царстве растений). Он может быть прямостоячим, лежачим, вьющимся, лазящим, цепляющимся и т. д. Самыми разнообразными могут быть и метаморфозы побегов.

Во внутреннем строении цветковых прежде всего необходимо отметить прекрасно развитую систему проводящих элементов. Проводящие ткани у них самые совершенные среди всех растений.

В частности, ксилема почти всегда имеет сосуды, которые обеспечивают более быстрый транспорт воды и растворенных в ней веществ от корня по стеблю и далее в листья. Очень немногие покрытосеменные не имеют сосудов. Чаще всего это примитивные формы, но у некоторых отсутствие сосудов носит вторичный характер и связано с условиями жизни (например, у водного растения ряски).

Изменения затронули и флоэму цветковых. Как и ксилема, она стала более совершенной по сравнению с предыдущими группами высших растений. Проводящие элементы в ней представлены уже не ситовидными клетками с ядрами, а ситовидными трубками. К особенностям последних относят отсутствие в деятельном состоянии ядер и наличие рядом одной или нескольких сопровождающих клеток. Ситовидная трубка и сопровождающие клетки образуются из общей материнской клетки. После ее деления из дочерней клетки большего размера образуется элемент ситовидной трубки, а из меньшей - сопровождающая клетка, которая иногда после этого делится еще, образуя не одну, а несколько сопровождающих клеток. Ситовидные поля на ситовидных трубках располагаются группами, причем не на боковых стенках, а на концах ситовидных трубок, образуя простые (одно ситовидное поле) или сложные (несколько полей) ситовидные пластинки. Напоминаем, что ситовидные поля представляют собой группы сквозных отверстий в клеточной оболочке, через которые осуществляется связь и транспорт между соседними клетками.

Имеющиеся живые клеточные элементы составляют паренхиму. В ксилеме она ориентирована вертикально и составляет древесинную или тяжевую паренхиму или горизонтально, образуя радиальные древесинные лучи. Но в любом случае при этом образуется система связанных между собой живых клеток. В горизонтальных лучах древесинной паренхимы клетки могут быть вытянуты вдоль продольной оси органа или радиально (перпендикулярно) по отношению к ней. Такие лучи называются гетероцеллюлярными, или гетерогенными, обычно они имеются у примитивных цветковых. Более же прогрессивные формы имеют древесинные лучи, клетки которых ориентированы только перпендикулярно продольной оси побега. Называются они гомоцеллюлярными, или гомогенными. Судя по всему, последний вариант лучше приспособлен к переносу веществ в радиальном направлении, что и требуется от такого рода паренхимы.

Вертикальные лучи паренхимы тоже могут быть организованы по-разному. Так, у бессосудистых цветковых или у обладателей примитивных сосудов с лестничными перфорациями паренхима в ксилеме располагается без выраженного порядка между проводящими элементами. Это метатрахеалъная паренхима. Более продвинутой является терминальная паренхима, которая формирует непрерывные тяжи тонкостенных клеток вдоль образовавшихся проводящих элементов ксилемы, но не вокруг них, а лишь в той области, где ежегодная деятельность камбия завершает прирост древесины. Наконец, наиболее совершенной ботаники считают околососудистую, или вазицентрическую, паренхиму, образующую вокруг сосудов своеобразную муфту.

Сказанное выше в общих позициях относится не только к побегу, но и к корню. Корневая система у покрытосеменных всегда начинается с зародышевого корешка семени и возникающими от него боковыми корнями. В зависимости от преимущественного развития корневая система цветковых бывает двух типов: стержневая, в которой в течение всей жизни деятельно сохраняется главный корень, и мочковатая, в которой главный корень рано приостанавливает свой рост и корневая система формируется за счет большого количества придаточных корней, имеющих приблизительно равный калибр. Вместе с тем отмечается чрезвычайно большое разнообразие видоизменений корней, вызванных особенностями условий произрастания.

Листья, покрывающие стебли, у покрытосеменных отличаются большим морфологическим разнообразием. Это относится как к их размерам, так и степени рассеченности, а также форме листовой пластинки. Согласно современным воззрениям, исходной формой листа у цветковых была овальная пластинка с перистым жилкованием. В дальнейшем происходило расширение ближайшей к черешку части листовой пластинки, в результате чего появились яйцевидные листья. В дальнейшем происходило рассечение пластинки, что привело к появлению сначала трехлопастной, а затем и пятилопастной листовой пластинки. Более глубокое рассечение вначале привело к пальчатосложному листу, а впоследствии к перистосложному. Одновременно происходила дифференцировка листа на листовую пластинку и черешок, которые у исходных форм не были четко дифференцированы.

Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) - важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли - в морях и океанах.

Цветок - генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.

В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище - завязи, сформированной из плодолистика (-ов).

Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества - эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.

У цветковых появляется плод - генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.

Ксилема - проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.

У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.

В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.

Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.

Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых :)

Классы покрытосеменных

Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.

В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.

Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.

За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).

Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.

Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.

Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.

Эндосперм семени

Эндосперм (от греч. endon - внутри + греч. sperma - семя) - запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).

Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у - березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.

Жизненный цикл

Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) - мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит - зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).

В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) - запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).

В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник - образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение покрытосеменных

Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте - почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Цель урока – сформировать представления о строении цветка и его частей, указав на его функции как органа полового размножения. Учащиеся познакомятся с общей характеристикой покрытосеменных растений и их разнообразием. Основные понятия урока: цветок, цветоножка, цветоложе, околоцветник, чашечка, венчик, пестик, тычинка, андроцей, гинецей, обоеполые и раздельнополые цветки, однодомные и двудомные растения, правильный и неправильный цветок. В завершении видеурока учащиеся научатся составлять формулу и диаграмму цветка.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Репродуктивные органы растения. Цветок"

Высшие растения подразделяются на споровые и семенные. Семенные растения являются более совершенными. К ним относят отделы Голосеменные и Покрытосеменные. Голосеменные получили такое название за счёт того, что их семена лежат открыто на поверхности чешуи шишек.

Покрытосеменные же, как считают учёные, произошли от древних голосеменных. Это самая молодая и в то же время самая многочисленная группа царства Растения. Она включает примерно 250 тыс. видов, произрастающих во всех климатических зонах.

Покрытосеменные, или Цветковые, – отдел наиболее совершенных высших растений, имеющих цветок.

Преобладающее поколение покрытосеменных – это спорофит (зелёное автотрофное растение). Гаметофит редуцирован. Кроме того, гаметофит никогда не бывает самостоятельным, он живёт за счёт спорофита, то есть является гетеротрофным.

Цветковые растения, будучи более совершенными по сравнению с другими растениями по способу размножения, быстро распространились по Земле и приспособились к самым разнообразным экологическим факторам.

Выделяют три основные морфологические группы покрытосеменных: деревья, кустарники и кустарнички.

Одной из наиболее важных форм адаптации стало появление травянистых растений.

В зависимости от продолжительности жизни травянистые растения подразделяют на однолетние, двулетние и многолетние.

Однолетние растения отмирают сразу же после развития плодов.

Двулетние обычно в первый год жизни образуют только вегетативные органы, а во второй цветут и плодоносят.

Многолетние травы живут и плодоносят несколько лет, но при этом каждый год все надземные побеги у них отмирают, а подземные зимуют и на следующий год дают начало новому поколению надземных побегов.

Некоторые растения прошли путь обратной трансформации травянистых форм в древесные (например, пальмы).

У покрытосеменных тело расчленено на главные вегетативные органы – побег и корень. В зависимости от условий обитания побег имеет разнообразное строение. Он может быть прямым, лежачим, вьющимся, цепляющимся и т. д. Разнообразны и метаморфозы побегов.

Проводящие ткани покрытосеменных – самые совершенные среди всех растений. Ксилема имеет сосуды, которые обеспечивают более быстрый транспорт воды и растворенных в ней веществ от корня по стеблю и далее в листья. Проводящие элементы флоэмы представлены безъядерными ситовидными трубками.

У покрытосеменных листья, покрывающие стебли, разнообразны по размерам, степени рассеченности, форме листовой пластинки и т. д.

Корневая система всегда начинается с зародышевого корешка семени и возникающих от него боковых корней. Существует два типа корневой системы цветковых: стержневая и мочковатая.

Как мы уже сказали, в отдел Покрытосеменные входят самые высокоорганизованные растения. У них имеются совершенно новые структуры, осуществляющие как половое, так и бесполое размножение, – цветок.

Цветок – это укороченный видоизменённый побег, состоящий из нескольких частей. Цветок занимает апикальное положение (то есть расположен в верхней части), но при этом он может располагаться на верхушке главного и бокового побега.

Цветоножка цветка – это относительно удлинённое междоузлие. Цветоножка связывает цветок с остальным растением. У многих видов цветовых она отсутствует или сильно укорочена, это сидячие цветки.

Расширенная дистальная часть цветоножки называется цветоложем, обычно оно уплощённое, но иногда может быть вогнутым или, наоборот, выпуклым. Цветоложе является сильно укороченной осью цветка, и в пазухах её очень коротких междоузлий располагаются все органы цветка.

Околоцветник образован чашечкой и венчиком. Венчик состоит из лепестков, а чашечка из чашелистиков.

У подавляющего большинства растений чашечка и венчик присутствуют в цветке одновременно, такой околоцветник называют двойным. Однако чаще всего имеется только чашечка или только венчик – такие цветки простые.

Цветок небольшого числа видов лишён околоцветника и поэтому называется беспокровным или голым.

Чашечка образована различным количеством чашелистиков, которые происходят из обычных вегетативных листьев. Они часто зелёные и фотосинтезируют. Основной функцией чашелистиков является защита развивающихся частей цветка до его распускания.

Чашелистики могут быть обособлены друг от друга или срастаться между собой.

Венчик образован различным количеством лепестков.

Лепестки венчика, как и чашелистики, могут срастаться между собой краями (сростнолепестный венчик) или оставаться свободными (свободнолепестный венчик).

Вблизи основания лепестков иногда образуются дополнительные структуры, которые вместе называют привенчиком (коронкой).

Венчик развит у цветков, опыляемых насекомыми. У ветроопыляемых покрытосеменных венчик развит относительно слабо или вовсе редуцирован.

Тычинки цветка состоят из тычиночной нити и пыльника, образованного микроспорангиями. Отдельные микроспорангии называются пыльцевыми гнёздами.

Совокупность тычинок одного цветка называют андроцеем.

Количество тычинок в одном цветке у разных покрытосеменных широко варьирует от одной до нескольких сотен. Часто тычинки, расположенные в одном цветке, имеют различное строение по форме или длине тычиночных нитей.

Кроме того, все тычинки или несколько из них могут срастаться между собой – это однобратственный андроцей (если срастаются все тычинки); двубратственный, если одна из тычинок не срослась с остальными; и многобратственный, если тычинки срастаются, образуя несколько групп. Разнообразие тычинок связано с особенностями опыления цветков.

Плодолистики (гинецей) являются мегаспорофиллами. В типичных случаях плодолистик состоит из трёх частей: завязи, столбика и рыльца.

У покрытосеменных растений пыльцевые зёрна попадают не на семязачаток, как это происходит у голосеменных, а на рыльцевую область. При этом семязачатки скрыты в полости плодолистика и надёжно защищены его стенками.

Если завязь не срастается с окружающими стерильными частями цветка, а возвышается над цветоложем, её называют верхней (бобовые, паслёновые и др.). Если завязь полностью обрастает элементами околоцветника или цветоложем, она называется нижней (например, тыквенные). Промежуточные варианты называют полунижней завязью (например, земляника). Нижняя завязь считается более прогрессивной, поскольку в ней семязачатки, кроме стенок завязи, покрыты дополнительным защитным покровом.

Иногда плодолистики называют карпеллами, имея в виду, что из них впоследствии разовьётся плод. Другое название – пестик, но его чаще применяют для характеристики всех плодолистиков одного цветка. Однако правильнее называть всю совокупность плодолистиков, находящихся в одном цветке, гинецеем.

В зависимости от того, насколько тесно связаны плодолистики между собой, различные типы гинецеев подразделяют на две большие группы: апокарпный (если все плодолистики свободны) и ценокарпный, если боковые стенки соседних плодолистиков срастаются между собой.

Нектарники – это особые желёзки, продуцирующие жидкие секреты, богатые растворимыми сахарами, – нектар, привлекающий питающихся им насекомых-опылителей, поэтому нектарники особенно хорошо развиты у энтомофильных (опыляемых насекомыми) растений.

Нектарники могут быть и вполне самостоятельными структурами, но нередко они являются видоизменяющейся частью цветка. Нектарники лучше всего развиты у двудольных.

Большинство цветков имеют и тычинки, и плодолистики, поэтому их называют обоеполыми. Но существует множество видов, цветки которых содержат только тычинки или только плодолистики. Первые принято называть мужскими, вторые – женскими.

У некоторых покрытосеменных на одном растении одновременно или последовательно развиваются мужские и женские цветки. Такие формы называют однодомными (например, огурец).

У других одна особь имеет цветки только одного пола, и в соответствии с этим отдельные экземпляры подразделяют на мужские и женские, а вид в целом называют двудомным. При этом мужские экземпляры значительно отличаются от женских не только по строению цветка, но и по ряду других признаков (например, конопля, тополь, ива и другие).

Вокруг продольной оси большинства цветков можно провести несколько плоскостей, каждая из которых разделит этот цветок на равные половины с одинаковым набором одинаковых органов. Такие цветки называют актиноморфными или правильными (подобный тип симметрии в животном мире называется радиально-симметричным). Однако у многих покрытосеменных относительно продольной оси возможно провести лишь одну плоскость, делящую цветок на две равные половины. Такой цветок называют зигоморфным или неправильным (у животных подобный тип именуется билатерально-симметричным). Наконец, можно встретить цветки, которые невозможно разделить даже на две половины. Это асимметричные цветки.

Формула и диаграмма цветка

Формула цветка представляет собой краткую запись, в которой в зашифрованной форме обозначены все части цветка, а также указаны их численность и особенности. Вначале указывают пол цветка. Если в нем имеются только тычинки, но нет плодолистиков, то он обозначается как мужской – (стрела Марса) или тычиночный; если, наоборот, имеются только плодолистики – женский – (зеркало Венеры) или пестичный.

Обоеполые (гермафродитные) цветки, имеющие как тычинки, так и плодолистики, либо не указываются вообще, либо обозначаются совмещённым значком.

Затем обозначается тип симметрии цветка. Если он имеет радиальную симметрию, то он обозначается звёздочкой. Такой цветок в ботанике называется актиноморфным, или правильным, как, например, у розы или тюльпана.

Билатерально-симметричный цветок обозначается вертикальной или косой стрелкой или вертикальной линией с точками по обеим сторонам. Билатерально-симметричный цветок называется зигоморфным, (например, у гороха). Наконец, у некоторых растений цветки асимметричные, т. е. вокруг продольной оси у них вообще нельзя провести ни одной плоскости, которая делила бы цветок на две равные половины. Асимметричный цветок обозначается зигзагообразной стрелкой. Затем в формуле указываются отдельные части (члены) цветка.

Для обозначения каждого такого члена используются буквенные символы, соответствующие их латинскому названию.

Количество одноименных членов выражается цифрами, если их не более 12, а если количество превышает 12 или непостоянное, то знаком бесконечность. Если члены цветка срастаются между собой, то цифру, обозначающую их численность, помещают в скобки, например (5).

Если срастаются не все одноименные члены, то сросшиеся помещаются в скобки, а свободные – вне: например (3) + 2 указывает, что три члена сросшиеся, два несросшиеся.

Встречаются цветки, у которых одноименные члены, например тычинки, имеют разную длину. В этом случае более длинные части выделяются размером обозначающих их цифр: например, запись 2+3 говорит, что два члена имеют большую длину, чем три другие.

Если одноименные члены цветка располагаются несколькими кругами, то последовательно записывают количество их в каждом круге, соединяя знаком +.

Кроме того, характеризуя завязь, необходимо показать, является ли она верхней или нижней.

Для этого над (если завязь нижняя) или под (если завязь верхняя) цифрой, показывающей количество плодолистиков в гинецее, ставится чёрточка.

В качестве примера приведём формулу цветка яснотки белой.

Формула говорит о том, что цветок у яснотки зигоморфный, имеет сложный околоцветник, состоящий из пяти сросшихся чашелистиков и такого же количества лепестков венчика, расположенных в виде двух кругов, причём лепестки также сросшиеся. Андроцей состоит из двух и более тычинок, причём две из них выделяются большей длиной. Гинецей образован двумя сросшимися плодолистиками, завязь – верхняя.

Несколько иной будет формула цветка лютика едкого, т. е. цветок обоеполый, актиноморфный со сложным околоцветником, состоящим из пяти свободных чашелистиков и такого же количества свободных лепестков. Тычинок и плодолистиков много, завязь верхняя.

Для схематического обозначения цветка используют диаграмму, которая представляет собой проекцию поперечного разреза цветка.

Диаграмма более информативна, чем формула, потому что она более чётко и зримо показывает взаимное расположение в цветке всех его членов.

Ось соцветия в диаграмме обозначают маленьким кружком сверху, а кроющий лист – серповидной дугой с килем внизу.

У верхушечных цветков ось не обозначают. Так же, как и кроющий лист, обозначают прицветники и чашелистики, а лепестки венчика – серповидными дугами, но без киля. Символом тычинок в диаграмме является фигура, напоминающая пыльник, а плодолистика – завязь, кроме того, в завязи могут быть обозначены семязачатки. Сросшиеся члены в диаграмме объединяются общими линиями.

в настоящее время являются самыми распространенными и высокоорганизованными растениями в природе. Насчитывается их около 250 тысяч видов, произростающих по всему земному шару. Этим они обязаны совершенствованию внешнего и внутреннего строения их органов. Подробное описание строения и функций вегетативных и генеративных органов покрытосеменных (цветковых) было раньше рассмотрено.

Среди цветковых, в отличии от голосеменных, есть не только деревья и кустарники, но и очень много трав. Травы представляют собой более прогрессивную жизненную форму растений: в онтогенезе у них быстрее образуются семена, площадь питания для каждого растения сравнительно небольшая и др. Вегетативные органы цветковых растений достигают наибольшой сложности и разнообразия. Цветковые обладают более совершенной проводящей системой, что обеспечивает лучшее водоснабжение растения. От голосеменных цветковые отличаются тем, что семязачатки у них заключены в замкнутую полость завязи, пыльца попадает не непосредственно на микропиле семязачатка, а на рыльце. Наличие рыльца - характерная особенность цветковых и фактически главной отличие цветка от стробилов голосеменных. (Стробилы - совокупность микро- и мегаспорофилл у хвойных). У цветковых произошла и дальнейшая редукция гаметофита. Он уменьшен в размерах и представлен мужским и женским заростками, которые находятся внутри цветка: мужской заросток - внутри пылинки, женский - в виде зародышевого мешка в семяпочке, состоящей из 8 клеток, в то время как у голосеменных он состоит из многоклеточной ткани - первичного эндосперма. И главное - у покрытосеменных появился новый орган - цветок.

Цветок

- орган семенного размножения растений. В нем происходят процессы опыления и оплодотворения. Опыление осуществляется не только с помошью ветра, как у голосеменных, но и насекомыми. Отличается процесс оплодотворения. У цветковых появилось двойное оплодотворение, в результате которого в семени образуется диплоидный зародыш и триплоидный эндосперм. Семена, в отличии от голосеменных, расположены не открыто, а внутри завязи. Из завязи развивается плод, и семена оказываются скрытыми внутри плода, т.е. защищенными (покрытыми). Далее из зародыша семени развивается спорофит - взрослое растение. Гаплоидный гаметофит развивается на спорофите.

Все виды цветковых объединены в 2 класса: двудольных и однодольных. Покрытосеменные наиболее приспособлены к жизни в различных условиях нашей планеты. Они различаются по внешнему и внутреннему строению, продолжительности жизни и др. Среди них много культурных растений, необходимых в жизни человека (овощные, злаковые, масличные, плодово-ягодные, декоративные, лекарственные и др.). Многие являются сырьем для промышленности (лен, хлопчатник, сахарная свекла и многие другие). Широко используются и дикорастущие растения как кормовая база для животноводства и в других отраслях народного хозяйства.

Обилие покрытосеменных характерно для тропиков (около 120 000 видов). Разнообразный видовой состав цветковых характерен для субтропических, умеренных и холодных широт (около 22000 видов). Поэтому покрытосеменные занимают господствующее положение в растительном мире.

Выводы:

1. Только покрытосеменные имеют цветок, из которого образуется плод с семенами. Плод покрывает семена, защищая их от неблагоприятных условий. Вот почему эту группу растений называют покрытосеменными.

2. Для покрытосеменных характерно наличие хорошо развитых органов: корня и побега (стебля, листьев); разнообразие этих органов по строению и выполняемым функциям.

3. Для покрытосеменных характерна хорошо развитая проводящая система, обеспечивающая быстрое передвидение веществ в растении.

4. Для покрытосеменных характерно не только семенное размножение, но и вегетативное, что способствует их широкому распространению по земному шару.

90 Ответ. Основные этапы исторического развития и усложнения растительного мира на земле

Возникновение одноклеточных и многоклеточных водорослей, возникновение фотосинтеза: выход растений на сушу (псилофиты, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные).

Развитие растительного мира совершалось в 2 этапа и связано с появлением низших и высших растений. По новой систематике к низшим относят водоросли (а раньше относили бактерии, грибы и лишайники. Теперь они выделены в самостоятельные царства), а к высшим - мхи, папоротникообразные, голосеменные и покрытосеменные.

В эволюции низших организмов выделяются 2 периода, существенно различающиеся между собой организацией клетки. В течении 1 периода господствовали организмы, сходные с бактериями и сине-зеленые водорослями. Клетки этих жизненных форм не имели типичных органоидов (митохондирий, хлоропластов, аппарата Гольджи и др.).Ядро клетки не было ограничено ядерной мембраной (это прокариотический тип клеточной организации). 2 период был связан с переходом низших растений (водорослей) к автотрофному типу питания и с образованием клетки со всеми типичными органоидами (это эукариотический тип клеточной организации, который сохранился и на последующих ступенях развития растительного и животного мира). Этот период можно назвать периодом господства зеленых водорослей, одноклеточных, колониальных и многоклеточных. Простейшими из многоклеточных являются нитчатые водоросли (улотрикс), которые не имеют никакого ветвления своего тела. Их тело представляет собой длинную цепочку, состоящую из отдельных клеток. Другие же многоклеточные водоросли расчленены большим количеством выростов, поэтому их тело ветвится ( у хары, у фукуса).

Многоклеточные водоросли в связи с их автотрофной (фотосинтетичесой) деятельностью развивались в направлении увеличения поверхности тела для лучшего поглощения питательных веществ из водной среды и солнечной энергии. У водорослей появилась более прогрессивная форма размножения - половое размножение, при котором начало новому поколению дает диплоидная (2н) зигота, сочетающая в себе наследственность 2-х родительских форм.

Многоклеточные водоросли явились источником 2-ого этапа эволюции растительног мира, на протяжении которого возникли высшие растения. Прежде чем проследить этот главный путь исторического развития растений, охарактеризуем 2 боковые эволюционные ветви, представленные грибами и лишайниками. Грибы и лишайники в связи с их узкой приспособленностью к условиям среды пока не дали начала каким-либо другим организмам. Грибы появились в результате утраты пигментов и перехода к гетеротрофному питанию готовыми органическими веществами. Но они сохранили много признаков водорослей: а) высокую потребность в воде; б) размножение зооспорами; в) характер полового размножения. Лишайники могли возникнуть только на основе объединения уже существовших организмов - водорослей и грибов. Это объединение, возможно, первоначально произшло или на основе паразитизма, или на основе симбиоза гриба и водоросли. Современные лишайники можно определить как целостные симбиотические организмы, характеризующиеся специфичиским способом питания, особым способом размножения, которые не свойственны ни одному из компонентов, входящих в состав их тела.

2 эволюционный этап развития растений необходимо связывать с постепенным переходом их от водного образа жизни к наземному. Первичным наземным организмами оказались псилофиты, которые сохранились в виде ископаемых остатков в силурийских и девонских отложениях. Строение этих растений более сложное по сравнению с водорослями: а) они имели специальные органы прикрепления к субстрату - ризоиды; б) стеблевидные органы с древесиной, окруженной лубом; в) зачатки проводящих тканей; г) эпидермис с устьицами.

Начиная с псилофитов, нужно проследить 2 линии эволюции высших растений, одна из которых представлена мохообразными, а вторая - папоротникообразными, голосеменными и покрытосеменными.

Главное, что характеризует мохообразные, это преобладание в цикле их индивидуального развития гаметофита над спорофитом. Гаметофит - это все зеленое растение, способное к самостоятельному питанию. Спорофит представлен коробочкой (кукушкин лен) и полностью зависит в своем питании от гаметофита. Доминирование у мхов влаголюбивого гаметофита в условиях воздушно-наземного образа жизни оказалось нецелеособразным, поэтому мхи стали особой ветвью эволюции высших растений и пока не дали после себя совершенных групп растений. Этому способствовал и тот факт, что гаметофит по сравнению со спорофитом имел обеденную наследственность (гаплоидный (1н) набор хромосом). Эта линия в эволюции высших растений называется гаметофитной.

Вторая линия эволюции на пути от псилофитов к покрытосеменным является спорофитной, потому что у папоротникообразных, голосеменных и покрытосеменных в цикле индивидуального развития растений доминирует спорофит. Он представляет собой растение с корнем, стеблем, листьями, органами спороношения (у папоротников) или плодоношения (у покрытосеменных). Клетки спорофита имеют диплоидный набор хромосом, т.к. они развиваются из диплоидной зиготы. Гаметофит сильно редуцирован и приспособлен только для образования мужских и женских половых клеток. У цветковых растений женский гаметофит представлен зародышевым мешком, в котором находится яйцеклетка. Мужской гаметофит образуется при проростании пыльцы. Он состоит из одной вегетативной и одной генеративной клеток. При прорастании пыльцы из генеративной клетки возникает 2 спермия. Эти 2 мужские половые клетки участвуют в двойном оплодотворении у покрытосеменных. Оплодотворенная яйцеклетка дает начало новому поколению растения - спорофиту. Прогресс покрытосеменных обусловлен совершенствованием функции размножения.

Выводы:

1. Изучение геологического прошлого Земли, строения и состава ядра и всех оболочек, полеты космических аппаратов на Луну, Венеру, изучение звезд приближает человека к познанию этапов развития нашей планеты и жизни на ней.
2. Процесс эволюции носил естественный характер.
3. Растительный мир многообразен, это многообразие есть результат его развития в течение длительного времени. Причина его развития - не божественная сила, - а изменение и усложнение строения растений под влиянием изменяющихся условий среды обитания.

Научные доказательства: клеточное строение растений, начало развития из одной оплодотворенной клетки, необходимость воды для жизненных процессов, нахождение отпечатков различных растений, наличие "живых" ископаемых, вымирание некоторых видов и образование новых.

91 Ответ. Создание культурных растений человеком

Наши культурные растения произошли от дикорастущих видов. Из 250 тысяч видов покрытосеменных растений более 20 тысяч человек одомашнивал, из них, по мнению академика Н.И. Вавилова, важнейшие значение имеют 640 видов культурных растений, а наиболее растпространенными в настоящее время 190 видов. В разных странах число и состав выведенных в культуру видов различен (в соответствии с видовым составом дикой растительности региона). Около 400 видов культурных растений дала Южная Азия, Африка - примерно 50 видов, Северная и Южная Америка более 100 видов, Европа - 200 видов, в Австралии к моменту ее открытия европейцами культурных растений не было. Возделывание растений началось, когда человек от сбора в природе перешел к выращиванию нужных ему растений. Ученые археологи считают, что первые попытки "окультурить" дикие растения начались 40-50 тыс. лет назад, земледелие существует не менее 10-15 тыс. лет. Большинство культурных растений имеет древнию историю, но некоторые стали возделываться совсем недавно. Окультуривоние дикорастущих растений продолжается и сейчас. Ученые изучают ценные дикорастущие растения, отбирают лучшие и разрабатывают агротехнику их выращивания. Из поколения в поколение передавался опыт. Человек постоянно отбирал лучшие растения, с наиболее ценными для него качествами. Многие культурные растения так сильно изменились, что стали совсем похожи на своих предков. Глубокий анализ мировых растительных ресурсов был сделан советским генетиком Н.И. Вавиловым. Он назвал области введения в культуру основных с/х растений. Это древние очаги земледелия, где прошло первичное видообразование большинства культурных растений. Он установил 8 самостоятельных центров:1) Китайский или восточно-азиатский (соя, просо, гречиха, ячмень, лук, баклажаны и т.д.); 2) среднеазиатский (пшеница, горох, чечевица, конские бобы); 3) средиземноморский (маслина, свекла, капуста, петрушка, репа, лук репчатый и порей, кормовые культуры); 4) южноамериканский картофель, табак, арахис, ананас, подсолнечник); 5) южно-азиатский тропический (рис, сахарный тростник, множество плодовых и овощных культур); 6) юго-западноазиатский (несколько форм пшеницы, ржи, бобовые, виноград, многие плодовые); 7) абиссинский (сорго, бананы, нут, некоторые формы пшеницы, ячменя); 8) центральноамериканский (кукуруза, хлопчатник, какао, тыква, фасоль и т. д.).

Человек, отбирая полезные для него особи растений, а затем скрещивая, изменял культивируемые растения и получал новые формы, сорта.

Сортом растений называют такую совокупность особей, искусственно созданную человеком, которая характеризуется определенными наследственными особенностями: продуктивностью, морфологическими и физиологическими признаками. В полеводстве, овощеводстве большинство растений размножаются семенами, при этом сохраняется признаки и свойства сорта. В плодоводстве сортом называют вегетативно размноженное растение с более или менее ярко выраженными признаками и свойствами. Плодовые растения, выросшие из семян, не повторяют материнские свойства. Длительное размножение сорта в различных условиях может привести к накоплению новых признаков и свойств. Если признаки и свойства сильно отличаются от исходных, то такие растения становятся самостоятельными сортами. Выведением сортов занимается наука селекция (лат. Слово "селекцио" - выбор, отбор).

Селекция - означает отбор, это комплексная наука, направленная в основном на повышение производительности с/х и базирующаяся не только на учении об отборе, но и на других закономерностях биологии.

92 ответ. Достижения ученых и селекционеров в выведении новых сортов растений

Для каждого сорта характерна определенная реакция на окружающую среду. Положительные свойства сорта проявляются лишь при определенных условиях, поэтому сорта, выведенные в одной стране, не всегда пригодны для другой страны, для другой почвенно-климатической зоны. Перед селикционерами поставлена задача по выведению районированных сортов. В настоящее время выведено более 5000 районированных сортов: больше 500 сортов зерновых; больше 100 сортов картофеля; больше 30 сортов подсолнечника; больше 750 сортов овощных; больше 15000 плодовых культур.

Благодаря работам селикционеров, удалось значительно повысить урожайность многих с/х культур. Сорта пшениц, выведенные П.П. Лукьяненко (Безостая, Аврора, Кавказ), В.Н. Ремесло (Мироновская 808, Мироновская Юбилейная, Ильичевка и др.), в производственных условиях в среднем дают 50-70ц/га и занимают в посевах миллионы гектаров. Сорта подсолнечника, выведенные В.С. Пустовойтом, содержат до 57% масла. Высокоурожайные сорта кукурузы на поливных землях дают до 150 ц/га. Сорта, выведенные в культуры, должны быть не только высокоурожайными, но и быть устойчивыми к неблагоприятным условиям, обладать высокими качествами зерна, подходить для машинной уборки. Например, томаты с одновременным созреванием всех плодов, кукуруза с початками, растущими на одной высоте. Есть низкорослые сорта яблонь и других плодовых деревьев, удобные для сбора плодов. Выращены карликовые неполегающие сорта пшеницы с длинным тяжелым колосом. В результате многолетних работ академика Н.В. Цицина и его сотрудников получены ценные сорта зерновых путем гибридизации пшеницы с многолетним сорным растением пыреем, новое культурное растение тритикале (гибрид ржи и пшеницы) и т.д.

Читайте также: