Характеристики основных отличий покрытосеменных от голосеменных древесных растений
Лекция 5. СИСТЕМАТИКА И ХАРАКТЕРИСТИКА ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ
Морфологические признаки различия лиственных древесных пород.
Характеристики основных отличий покрытосеменных от голосеменных древесных
Растений.
Признаки различия основных групп древесных пород – образователей
Широколиственных лесов.
Признаки различия основных групп древесных пород – образователей пойменных
Лесов.
Морфологические признаки различия лиственных древесных пород
Покрытосеменные, или цветковые, – крупнейший отдел растительного мира, насчитывающий не менее 250 тысяч видов, превосходит по численности все остальные отделы растений, вместе взятые.
Проблема происхождения покрытосеменных до настоящего времени полностью не разрешена. Чаще высказывается мнение, что цветковые появились не ранее 135 млн. л.н. (в середине мелового периода). В конце мелового периода (~70 млн. л.н.) цветковые занимают господствующее положение, которое продолжается и по сей день.
В качестве вероятного предка ученые выдвигают вымерших семенных папоротников (отдел голосеменные). Реже полагают, что им могли быть также вымершие беннеттитовые с их обоеполыми стробилами или какие-либо древние и ныне исчезнувшие формы гнетовых.
Покрытосеменные растения подразделяют на два класса:
- класс однодольные; - класс двудольные.
Покрытосеменные произрастают во всех климатических зонах, способны существовать в самых разных экологических условиях и в современную эпоху играют решающую роль в формировании растительного покрова Земли.
|
|
|
Прогрессивные изменения морфологической структуры репродуктивных и вегетативных органов поставили покрытосеменные в совершенно особое положение по сравнению с прочими представителями царства растений. Перечислим их:
1. Появление цветка – уникального органа, совместившего, структуру и функции полового и бесполого размножения. Представляет собой своеобразный метаморфизированный спороносный побег.
Наиболее важная часть цветка – пестик, образован сросшимися плодолистиками (макроспорофиллами) или одним плодолистиком.
Семязачатки располагаются не открыто, как у голосеменных, а в нижней части пестика – завязи, которая представляет собой своего рода влажную камеру надежно защищающую семязачатки от высыхания, перепада температур и поедания животными.
Пыльца при опылении попадает не на семязачатки, а на рыльце (верхняя часть пестика), которое содействует улавливанию и удержанию пыльцы (часто раздельное, перистое, липкое и т.д.), а часто и стимулирует или тормозит ее прорастание (благодаря белковому слою – пелликуле).
|
|
|
Цветки часто имеют хорошо развитый околоцветник (венчик и чашечку), который охраняет тычинки и пестики от повреждений (механических, температурных и т.д.) и помогает опылению, привлекая насекомых (энтомофилия), а иногда даже птиц и летучих мышей.
2. Наличие плодов.
В результате оплодотворения из завязи и других частей цветка образуются плоды. Помимо главнейшей функции предохранения формирующихся семян от разного рода неблагоприятных воздействий внешней среды, плод очень часто играет активную роль в расселении растений (крылатки, «парашютики», прицепки и т.д.).
3. Гаметофитное поколение крайне редуцировано.
Гаметофит, потерявший самостоятельность уже у голосеменных, у покрытосеменных подвергся еще большему упрощению – вообще лишен половых органов (архегониев и антеридиев).
Спорофиты – хорошо развитые растения (деревья, кустарники, лианы и травы), которые имеют вегетативные (корни, стебли, листья) и репродуктивные (цветки, плоды) органы.
4. Двойное оплодотворение.
Заключается в том, что один из двух спермиев, образующихся в пыльцевой трубке, сливается с яйцеклеткой (оплодотворение), а другой соединяется с двумя центральными ядрами женского гаметофита (зародышевого мешка). Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) образуется зародыш, а из триплоидного центрального ядра – питательная ткань эндосперм.
|
|
|
Биологический смысл двойного оплодотворения заключается в том, что этим достигается существенная экономия энергетических и пластических ресурсов, так как в отличие от голосеменных, где довольно мощный гаплоидный эндосперм развивается независимо от процесса оплодотворения, у покрытосеменных триплоидный эндосперм образуется лишь в случае оплодотворения.
5. В проводящей системе основными элементами стали трахеи (сосуды), что значительно ускорило движение воды и минеральных веществ.
Во флоэме ситовидные клетки (без клеток-спутниц), обычные у прочих отделов растений, заменяются члениками ситовидных трубок с клетками-спутницами.
6. Для большинства характерно симподиальное ветвление побегов.
Покрытосеменные растения играют важную роль в жизни биосферы и человека. Они поглощают огромное количество СО2 и обогащают атмосферу кислородом; оказывают огромное влияние на климат и процессы почвообразования; образуют органическое вещество, которое используется всеми живыми организмами.
|
|
|
Человек использует покрытосеменные в пищу (зерновые, овощи, плодово-ягодные), на корм скоту (кормовые), в качестве сырья для промышленности, в качестве топлива, в декоративных целях и т.п.
Характеристики основных отличий покрытосеменных от голосеменных древесных растений
Не только голосеменные эволюционировали в своем развитии. Покрытосеменные – это отдел высших растений, которые тоже размножаются семенами. Главное отличие этих растений – семена защищены оболочкой (околоплодником). Такое строение позволяет лучше сохраняться и распространяться. Давайте сравним голосеменные и покрытосеменные растения.
Голосеменные – прародители покрытосеменных. Однако последние имеют более совершенное строение. Наличие цветка позволяет увеличить шансы на оплодотворения и опыления. Плод защищает семена от неблагоприятных условий среды и приманивает птиц. Птицы в свою очередь разносят семена на большие расстояния.
У покрытосеменных наблюдается так называемое двойное оплодотворение, когда спермии из пыльцевого зерна, попавшего на пестик, оплодотворяют и яйцеклетку, и другую клетку. Это другая клетка дает развитие так называемому эндосперму, который служит для питания будущего зародыша. У голосеменных тоже есть эндосперм. Однако он развивается только из клеток материнского организма.
Другим преимуществом покрытосеменных является образование плода. Он образуется из частей цветка и служит для защиты и распространения семян. Например, животные и птицы, съедая плоды деревьев, не переваривают семена, заключенные в плодах. Семена выходят с пометом на удаленном расстоянии от материнского растения, обеспечивая его распространение на большой территории. Кроме того, плоды могут быть приспособлены для распространения ветром, или цепляться за животных (вспомните репейник). У голосеменных все проще. Их семена обычно просто высыпают из шишек и в лучшем случае разносятся ветром.
Покрытосеменные сделали шаг вперед и в опылении. Они не только опыляются ветром, но и насекомыми, даже колибри и летучими мышами. У насекомоопыляемых растений больше шансов быть опыленными. Им не требуется вырабатывать большое количество пыльцы.
У покрытосеменных более развитая проводящая система. Если у голосеменных вода двигается вверх только по трахеидам, и ее ток весьма слабый, то у покрытосеменных кроме этого появляются сосуды, по которым вода двигается быстрее. И у голосеменных, и у покрытосеменных есть ситовидные трубки. По ним двигаются органические вещества, полученные в результате фотосинтеза. У покрытосеменных ситовидные трубки имеют более сложное строение.
Покрытосеменные имеют более совершенные приспособления в расположении листьев и веток. Это позволяет им более эффективно улавливать солнечный свет, а значит, процесс фотосинтеза в них идет активнее.
Среди покрытосеменных есть древовидные формы (кустарники и деревья) и травы. Среди голосеменных трав нет. Отсюда можно считать, что травы среди покрытосеменных – это более эволюционно новая жизненная форма. Ведь если покрытосеменные произошли от голосеменных, а все голосеменные древовидные, то первые покрытосеменные были скорее всего деревьями.
Таблица 1 – Сравнение голосеменных и покрытосеменных растений
| Характеристика | Голосеменные | Покрытосеменные |
| Период зарождения | Середина палеозоя | Конец мезозоя |
| Цветок | - | + |
| Листья | Узкие, в виде иглы или чешуйки | Разные |
| Формы | Деревья и кусты | Деревья, кустарники, травы |
| Опыление | Ветер | Самоопыление, ветер, животные |
| Завязь | - | + |
| Плод | - | + |
| Пестики | - | + |
| Куда попадает пыльца | На самозачаток | На рыльце пестика |
| Древесина | Трахеиды | Трахеиды, сосуды |
| Оплотодотворение | Внутри семязачатка | Двойное |
| Околоплодник | - | + |
| Нахождение зачатков | Лежат открыто на чешуе | В полости завязи пестика |
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 1149; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!