Отдел Покрытосеменные, или цветковые растения. Общая характеристика. Происхождение покрытосеменных. Главнейшие системы цветковых. Основные различия между двудольными и однодольными.

Предками покрытосеменных являются примитивные голосеменные с обоеполыми цветками типа шишки, в котором на длинном цветоложе были спирально расположены свободные листочки однородного околоцветника, тычинки и плодолистики. Совокупность признаков:

-жизненные формы различные, но преобладают травы, отличающиеся высокой семенной продуктивностью

-вегетативные органы отличаются большим разнообразием внешнего строения

-отсутствие половых органов

-присутствие настоящих сосудов клеток-спутниц

-наличие цветка с тычинками и пестиком, в нем завязи с семязачатками

-половой процесс – двойное оплодотворение

-семена развиваются внутри плода

Главнейшие системы цветковых: Первой генеалогической системой считается система, созданная крупнейшим немецким ботаником-географом А. Энглером. В ней впервые была учтена возможная эволюция морфологических признаков. В основании системы покрытосеменных Галлир помещал группу, среди которой главной были магнолиевые.

Отличительные признаки двудольных и однодольных:

Двудольные:

1) зародыш имеет две семядоли, прорастают наземно.

2) цветки пятичленные

3) листья простые и сложные с сетчатым жилкованием, разделены на черешок и пластинку

4) Характерен вторичный рост за счет камбия

5) зародышевый корешок вырастает в главный корень, несущий боковые кони; корневая система стержневая

6) древесные, кустарниковые и травянистые растения

Однодольные:

1) зародыш с одной семядолей, прорастает подземно

2) Цветки трехчленные

3) Листья простые с параллельным жилкованием, не разделены на черешок и пластинку

4) вторичного роста отсутствует, камбия нет

5) зародышевый корешок более или менее рано отмирает, вместо главного корня образуются придаточные корни; корневая система мочковатая

6) обычно травы

 

 

Цветок, его функции. Строение цветка. Типы цветков

Цветок– важная часть покрытосеменных растений, включающая в себя целую систему органов.

Главные функции цветка – участие в опылении и оплодотворении, образовании и развитии плода, другими словами - размножении.

Исключительная роль цветка связана с тем, что в нем совмещены все процессы бесполого и полового размножения.

Строение цветка.

Центральной частью цветка, его осью является цветоложе, к которому прикрепляются все прочие компоненты цветка.

Участок побега, несущий на себе цветок, называется цветоножкой.

Цветки, не имеющие цветоножки, прикрепляются основанием цветоложа и называются сидячими. У некоторых растений на цветоножке имеются один или два маленьких листика, называемых прицветничками.

Наружными элементами цветка являются зеленые чашелистики, образующие чашечку. Внутри чашечки располагаются лепестки, в совокупности составляющие венчик.

Чашечка и венчик составляют вместе околоцветник.

Внутри цветка располагаются тычинки, состоящие из тычиночных нитей и пыльников, в которых образуется пыльца.

В самом центре цветка находится один или несколько пестиков. Пестик состоит из завязи, столбика и рыльца, расположенного на верхушке столбика. Цветки, имеющие тычинки к пестики, называются обоеполыми.

Некоторые цветки имеют только тычинки — их называют тычиночными(мужскими), или только пестики, тогда их называют пестичными, или женскими.

Типы цветков:

По типу опыления: 1) энтомофильные цветки - опыляются насекомыми 2)орнитофильные цветки - опыляются птицами 3)зоофильные цветки - опыляются зверями 4) анемофильные цветки - опыляются ветром 5) гидрофильные цветки - опыляются водой.

По типу симметрии:1)актиноморфные( или правильные) - цветки через которые можно провести несколько осей симметрии( роза,тюльпан) 2)зигоморфные( или неправильные)- через которые можно провести одну ось симметрии т.е. билатерально-симметричные ( горох) 3)ассиметричные цветки -нельзя провести ни одной оси симметрии.

По полу бывают: 1) обоеполые - когда в цветке содержатся и пестики и тычинки,2)мужские - цветки,содержащие только тычинки, 3)женские - цветки, содержащие только пестики.

 

 

Опыление

Конечная функция типичного цветка - образовании е плодов и семян. Для образования семени необходимо, чтобы произошло опыление\, а затем опдлодотворение.

Опыление – это процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика.

Опыление – одна из важнейших функций цветка.

Опыление тесно связано с цветением. Сроки цветения различных растений постоянны для каждого вида. Они могут колебаться в определённых пределах в зависимости от внешних условий.По срокам цветения выделяют: ранневесенние, поздневесенние, раннелетние, позднелетние и раннеосенние растения.

Для процесса цветения большое значение имеют температура и условия освещения. Сроки цветения растений различаются и потому, что разным растениям для цветения нужна разная длина дня. Поэтому выделяются две большие группы растений:

Растения короткого дня(цветут при продолжительности дня 8-9ч.). Например, астры однолетние, георгины, рудбекия (золотые шары). Это растения более южного происхождения. Они привыкли к более короткому дню и длинному вегетационному сезону, в нашем климате летом при длинном дне они не цветут, а набирают биомассу и зацветают в конце лета - начале осени, когда дни становятся короче.

Растения длинного дня (цветут при достижении продолжительности дня 10-12 ч.). Это наши местные растения (лен, крестоцветные и др..).

В течение своей жизни растения могут цвести однократно -монокарпические растения(все однолетники, двулетники и некоторые многолетники (бамбук, банан, агава и др.)) и многократно –поликарпические растения(их большинство: травянистые многолетники, все древесные)

Сущность цветениясостоит во вскрывании пыльников и функционировании рылец пестиков, как органов, способных воспринимать пыльцу.

В настоящее время экология цветения и опыления выделилась в особое направление экологии растений – антэкологию («антос»- цветок). Она изучает особенности цветения и опыления, взаимосвязи между цветками и опылителями, влияние условий внешней среды на цветение и опыление.

Типы и способы опыления.

 

 

Различают два основных типа опыления: автогамиюиаллогамию.

Т ипы опыления

Автогамия Аллогамия

Гейтоногамия Ксеногамия

Автогамия (самоопыление)- перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика того же самого цветка.

Аллогамия (перекрёстное опыление)- перенос пыльцы с тычинок одного цветка на рыльце пестика другого цветка.

Аллогамия может проявляться в двух вариантах: 1) гейтоногамия (соседственное опыление) - перенос пыльцы между цветками на одной особи; 2)ксеногамия - перенос пыльцы между цветками разных особей.

Гейтоногамия по генетическому эффекту близка к автогамии, так как происходит только перекомбинация гамет в пределах одной особи. Чаще всего она случается в многоцветковых соцветиях.

Наиболее благоприятной по генетическому эффекту и биологически выгодной является ксеногамия, так как при этом возрастают возможности перекомбинации генетического материала, что способствует увеличению внутривидового разнообразия и дальнейшей приспособительной эволюции. Однако, и автогамия имеет важное значение для стабилизации признаков вида.

Способ опыления зависит от структуры цветка и агентов (факторов) переноса пыльцы.

Все типы опыления могут осуществляться при помощи одинаковых факторов (ветра, воды, животных, человека). Наиболее разнообразные способы при перекрестном опылении.

Различают следующие способы опыления:

1 группа способов: Биотическое опыление - при помощи живых организмов.

Зоофиллия – опыление животными.

а) энтомофилия– опыление с помощью насекомых;

б) орнитофилия- опыление с помощью птиц;

в) хироптерофиллия- опыление с помощью летучих мышей.

Есть и другие способы (с помощью млекопитающих, моллюсков и других групп животных), но они бывают редко.

2 группа способов: Абиотическое опыление– опыление, связанное с воздействием факторов неживой природы (абиотических факторов).

а) анемофилия- опыление при помощи ветра;

б) гидрофилия - опыление при помощи воды.

Способы опыления являются адаптациями к определённым условиям среды. С генетической же точки зрения важен тип, а не способ опыления.