Цветковые растения (растение, цветок или дерево)

Цветковые растения

Более 80 процентов всех существующих зеленых растений — цветковые. Это самая распространенная группа наземной флоры включает большую часть деревьев и кустарников, все травы, плотоядные и многие водные растения. Цветковые отличаются от других семенных растений — таких, например, как хвойные деревья, — тем, что обычно они имеют цветки, а семена их заключены в плоды (отсюда другое название цветковых — покрытосеменные. Они обладают хорошо развитой пище- и водопроводящей системой. Размножаются с помощью пыльцеобразующих мужских органов и женских яйцеклеток. Помогают проводить опыление — то есть переносить пыльцу с цветка на цветок — насекомые и другие животные.

Классы цветковых растений

У цветковых растений различают два класса.

Однодольные (55 000 видов) — имеют одну семядолю в семени. В этот класс входят злаки, пальмы, орхидные. Листья обычно узкие, число частей цветка (чашелистиков, тычинок, плодолистиков) чаще всего кратно трем.

Двудольные (200 000 видов) — располагают двумя семядолями в семени. В класс входят деревья, кустарники, травы из многочисленных семейств. Листья — самые разнообразные по форме, цветки состоят о6ычно из четырех или пяти лепестков.

Жизненный цикл цветковых растений

Строение цветковых растений

Лист. Листья состоят в основном из палисадных клеток, богатых хлоропластами. Эти клетки — главные производящие пищу органы. Газы из окружающей среды поглощаются и выделяются обратно через отверстия в листе — устьица. Вода попадает в него через проводящие сосуды, идущие от корней. Пища, произведенная в листьях, проходит по всему растению через ситовидные трубки. Жилки листа включают в себя сосуды, трубки и волокна, поддерживающие клетки.

Стебель. На стебле находятся листья и цветки. Он проводит пищу и воду от корней к листьям и обратно. Как и листья, стебель покрыт слоем эпидермиса, что дает защиту от повреждений, инфекционных бактерий, грибков и вирусов, а также предотвращает потерю воды. У деревьев стебель (ствол) древесный и окружен защитной корой.

Корень. Проникая в землю, чтобы достичь воды и минералов, корни всасывают необходимые питательные вещества, а кроме того — закрепляют растение на его месте. Корневые волоски увеличивают всасывающую поверхность корня.

ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ

ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ, покрытосеменные (Magnoliophyta, или Angiospermae), отдел высших растений, имеющих цветок. Семязачатки (семяпочки) у цветковых растений заключены (в отличие от голосеменных) в полость завязи. Гаметофиты (женский — зародышевый мешок, мужской — зрелое пыльцевое зерно) крайне упрощены и развиваются значительно быстрее, чем у голосеменных, в связи с чем они утратили гаметангии — антеридии и архегонии. Для цветковых растений характерно двойное оплодотворение, что резко отличает их от всех остальных групп растений. Семена цветковых растений заключены в плод (отсюда другое название — покрытосеменные). В отличие от всех остальных высших растений цветковые растения имеют ситовидные элементы флоэмы с клетками-спутницами. У большинства цветковых растений имеются также сосуды (отсутствуют лишь у некоторых примитивных групп). Общепринятой гипотезы о происхождении и эволюции цветковых растений нет (главным образом из-за отсутствия убедительных ископаемых предковых форм). Множество общих морфологических, анатомических и эмбриологических признаков (в том числе не связанных между собой в онтогенезе и в эволюции) у самых различных семейств и порядков указывает на общность происхождения всех цветковых растений. Однако ни одна из ныне существующих групп высших растений не могла, как полагают, дать начало цветковым растениям. Вероятно, их предки были тесно связаны с семенными папоротниками (птеридоспермами) и произрастали в местах, мало благоприятных для осадкообразования и для захоронения растительных остатков. Наиболее правдоподобно неотеническое происхождение цветковых растений, в особенности происхождение цветка, а также женских и мужских гаметофитов. Скорее всего, цветковые растения возникли в условиях экологического стресса, то есть в условиях временной сухости муссонного климата, на открытых склонах, так как неотения обычно связана с ограничивающими факторами среды. Первичными цветковыми растениями были, по всей вероятности, древесные растения с вечнозелёными листьями и с обоеполыми цветками, в примитивных цимозных (верхоцветных) соцветиях. Эволюция цветковых растений шла по пути широкой адаптивной радиации очень быстрыми темпами. Древнейшие ископаемые остатки цветковых растений относятся к раннемеловому периоду (около 125 млн. лет назад). Благодаря высокой эволюционной пластичности цветковые растения в середине мелового периода (примерно 110 млн. лет назад) распространились по всему земному шару. Большую роль в эволюции и расселении цветковых растений сыграли насекомые-опылители. Цветковые растения — единственная группа растений, образующая сложные многоярусные сообщества, что способствовало более интенсивному использованию среды и более успешному завоеванию новых территорий и освоению новых местообитаний.

Цветковые растения подразделяются на два класса: двудольные и однодольные; насчитывают свыше 450 семейств, около 12,5 тысяч родов и около 250 тысяч видов. Однодольные растения произошли от двудольных, вероятно, от таких, которые характеризовались бессосудистой ксилемой, апокарпным гинецеем и однобороздными пыльцевыми зёрнами. Из современных двудольных наибольшим числом общих признаков с однодольными обладают представители порядка нимфейных, однако это — водные растения, которые, вероятно, имеют общее с однодольными происхождение от каких-то более примитивных наземных травянистых растений, приспособленных к повышенной влажности. Двудольные цветковые растения объединяют 7 подклассов. Магнолииды (Magnoliidae) — большей частью древесные растения, некоторые лишены сосудов. В листьях и стеблях часто имеются секреторные клетки, устьица с двумя побочными клетками. Цветки преимущественно обоеполые. Гинецей главным образом апокарпный. Семязачаток обычно с двойным интегументом, семена с маленьким зародышем и обильным эндоспермом. Порядки: магнолиевые, бадьяновые, лавровые, перечные, кирказоновые, раффлезиевые, нимфейные, лотосовые. Ранункулиды (Ranunculidae) — очень близки к магнолиидам, с которыми иногда объединяются. Главным образом травы, с сосудами. Секреторных клеток в паренхиме нет (имеются только у луносемянниковых), устьица большей частью без побочных клеток. Семязачатки обычно с двойным интегументом, семена с маленьким зародышем и большей частью с обильным эндоспермом (редко без эндосперма). Порядки: лютиковые, маковые, саррацениевые. Гамамелидиды (Hamamelididae) — главным образом древесные растения, с сосудами (кроме троходендровых). Цветки большей частью анемофильные, более или менее редуцированные, чаще однополые, без околоцветника. Гинецей ценокарпный. Плоды большей частью односемянные, с эндоспермом (иногда без него). Порядки: троходендровые, багрянниковые, гамамелисовые, крапивные, казуариновые, буковые, мириковые, ореховые. Кариофиллиды (Caryophyllidae) — обычно травянистые растения, полукустарники или низкие кустарники, с цельными листьями, с сосудами. Цветки чаще обоеполые, большей частью безлепестные. Гинецей апокарпный (реже ценокарпный). Семена большей частью с согнутым периферическим зародышем, часто с периспермом. Порядки: гвоздичные, гречишные, свинчатковые. Дилленииды (Dilleniidae) — деревья, кустарники или травы, всегда с сосудами. Семена чаще с эндоспермом. Порядки: диллениевые, пионовые, чайные, фиалковые, бегониевые, каперсовые, гребенщиковые, ивовые, вересковые, эбеновые, первоцветные, мальвовые, молочайные, волчниковые. Розиды (Rosidae) — деревья, кустарники или травы, с сосудами. Цветки обоеполые с двойным околоцветником или безлепестные. Порядки: камнеломковые, розовые, непентовые, подостемовые, бобовые, коннаровые, протейные, миртовые, хвостниковые, рутовые, сапиндовые, гераниевые, истодовые, кизиловые, аралиевые, бересклетовые, крушиновые, маслиновые, санталовые, лоховые. Астериды (Asteridae) — деревья, кустарники, чаще травы, с сосудами. Цветки обоеполые, почти всегда сростнолепестные (тычинок столько же, сколько долек венчика или меньше). Гинецей ценокарпный (паракарпный). Семязачатки с простым интегументом. Порядки: ворсянковые, горечавковые, синюховые, норичниковые, губоцветные, колокольчиковые, сложноцветные. Однодольные цветковые растения включают 3 подкласса. Алисматиды (Alismatidae) — водные или болотные травы, сосуды отсутствуют (иногда имеются в корнях). Гинецей апокарпный (реже ценокарпный). Семена без эндосперма. Порядки: частуховые, водокрасовые, наядовые. Лилииды (Liliidae) — травы, вторичные древовидные формы, сосуды большей частью только в корнях. Околоцветник из сходных между собой чашелистиков и лепестков. Гинецей ценокарпный (редко апокарпный). Семена с эндоспермом (у имбирных с периспермом). Порядки: триурисовые, лилейные, имбирные, орхидные, ситниковые, осоковые, бромелиевые, коммелиновые, эриокаулоновые, рестиевые, злаки. Арециды (Arecidae) — травы или вторичные древовидные формы, с сосудами (у аронниковых только в корнях). Цветки чаще однополые. Околоцветник из схожих между собой чашелистиков и лепестков, иногда отсутствует. Цветки в соцветиях. Гинецей ценокарпный (у некоторых пальм апокарпный). Семена с эндоспермом. Порядки: пальмы, циклантовые, рогозовые, аронниковые, ландановые.

© 2020 Биологический словарь on-line. При наличии ссылки разрешается копирование материалов сайта в учебных или просветительских целях.

Цветок

Цветок — заметная, часто красивая, важная часть цветковых растений. Цветки могут быть крупные и мелкие, ярко окрашенные и зелёные, пахучие и без запаха, одиночные или собранные вместе из многих мелких цветков в одно общее соцветие.

Цветок — видоизменённый укороченный побег, служащий для семенного размножения. Цветком обычно оканчивается главный или боковой побег. Как и всякий побег, цветок развивается из почки.

Строение цветка

Цветок — репродуктивный орган покрытосеменных растений, состоящий из укороченного стебля (ось цветка), на котором расположены покров цветка (околоцветник), тычинки и пестики, состоящие из одного или несколько плодолистиков.

Ось цветка — называется цветоложем. Цветоложе, разрастаясь, принимает различную форму плоскую, вогнутую, выпуклую, полушаровидную, конусовидную, удлиненную, колончатую. Цветоложе внизу переходит в цветоножку, соединяющую цветок со стеблем или цветоносом.

Цветки не имеющие цветоножки, называются сидячими. На цветоножке у многих растений располагаются два или один маленьких листочка — прицветники.

Покров цветка — околоцветник — может быть расчленён на чашечку и венчик.

Чашечка образует наружный круг околоцветника, её листочки обычно сравнительно небольших размеров, зелёного цвета. Различают раздельно- и сростнолистную чашечку. Обычно она выполняет функцию защиты внутренних частей цветка до раскрытия бутона. В некоторых случаях чашечка опадает при распускании цветка, чаще всего она сохраняется и во время цветения.

Части цветка расположенные вокруг тычинок и пестика называют околоцветником.

Внутренние листочки — это лепестки, составляющие венчик. Наружные листочки — чашелистики — образуют чашечку. Околоцветник, состоящий, из чашечки и венчика называю двойным. Околоцветник, который не подразделяется на венчик и чашечку, а все листочки цветка более или менее одинаковы — простой.

Венчик — внутренняя часть околоцветника, отличается от чашечки яркой окраской и более крупными размерами. Цвет лепестков обусловлен наличием хромопластов. Различают отдельно- и сростнолепестной венчики. Первый состоит из отдельных лепестков. В сростнолепестных венчиках различают трубку и перпендикулярно расположенный по отношению к ней отгиб, имеющий определённое количество зубцов или лопастей венчика.

Цветки бывают симметричные и несимметричные. Существуют цветки, не имеющие околоцветника, их называют голыми.

Симметричные (актиноморфные) — если через венчик можно провести много осей симметрии.

Несимметричные (зигоморфные) — если можно провести только одну ось симметрии.

Махровые цветки имеют анормально увеличенное число лепестков. В большинстве случаев они возникают в результате расщепления лепестков.

Тычинка — часть цветка, представляющая собой своеобразную специализированную структуру, которая образует микроспоры и пыльцу. Состоит из тычиночной нити, посредством которой она прикреплена к цветоложу, и пыльника, содержащего пыльцу. Число тычинок в цветке является систематическим признаком. Различают тычинки по способу прикрепления к цветоложу, по форме, размеру, строению тычиночных нитей, связника и пыльника. Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем.

Тычиночная нить — стерильная часть тычинки, несущая на своей верхушке пыльник. Тычиночная нить бывает прямой, изогнутой, скрученной, извилистой, изломанной. По форме — волосовидной, конусовидной, цилиндрической, уплощённой, булавовидной. По характеру поверхности — голой, опушённой, волосистой, с железками. У некоторых растений она короткая или вовсе не развивается.

Пыльник расположен на вершине тычиночной нити и прикреплён к ней связником. Состоит он из двух половин, соединённых между собой связником. В каждой половине пыльника имеется две полости (пыльцевые мешки, камеры или гнёзда), в которых развивается пыльца.

Как правило, пыльник четырёхгнёздный, но иногда перегородка между гнёздами в каждой половинке разрушается, и пыльник становится двухгнёздным. У некоторых растений пыльник бывает даже одногнёздным. Очень редко встречается трёхгнёздным. По типу прикрепления к тычиночной нити различают неподвижный, подвижный и качающийся пыльники.

В пыльниках находится пыльца или пыльцевые зёрна.

Строение пыльцевого зерна

Пылинки, образующиеся в пыльниках тычинок, представляют собой мелкие зёрнышки, их так и называют пыльцевые зёрна. Самые крупные достигают 0,5 мм в диаметре, обычно же они гораздо меньше. Под микроскопом видно, что пылинки разных растений совсем не одинаковы. Они отличаются по размерам, и по форме.

Поверхность пылинки покрыта различными выступами, бугорками. Попадая на рыльце пестика, пыльцевые зёрна удерживаются при помощи выростов и выделяющейся на рыльце липкой жидкости.

Гнёзда молодого пыльника содержат особые диплоидные клетки. В результате мейотического деления из каждой клетки образуются четыре гаплоидные споры, которые называются микроспорами за очень маленькие размеры. Здесь же, в полости пыльцевого мешка, микроспоры превращаются в пыльцевые зёрна.

Происходит это следующим образом: ядро микроспоры делится митотически на два ядра — вегетативное и генеративное. Вокруг ядер концентрируются участки цитоплазмы и формируются две клетки — вегетативная и генеративная. На поверхности цитоплазматической мембраны микроспоры из содержимого пыльцевого мешка образуется очень прочная оболочка, нерастворимая в кислотах и щелочах. Таким образом, каждое пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток и покрыто двумя оболочками. Множество пыльцевых зёрен составляет пыльцу растения. Пыльца созревает в пыльниках к моменту распускания цветка.

Прорастание пыльцы

Начало прорастание пыльцы связано с митотическим делением, вследствие чего образуются маленькая репродуктивная клетка (из неё развиваются спермии) и большая вегетативная клетка (из неё развивается пыльцевая трубка).

После того как пыльца тем или иным способом попадает на рыльце, начинается её прорастание. Липкая и неровная поверхность рыльца способствует удерживанию пыльцы. Кроме того, рыльце выделяет специальное вещество (энзим), которое действует на пыльцу, стимулируя её прорастание.

Пыльца набухает, а сдерживающее влияние экзины (наружный слой оболочки пыльцевого зерна) заставляет содержимое пыльцевой клетки разрывать одну из пор, через которую интина (внутренняя, лишенная пор оболочка пыльцевого зерна) выпячивается наружу в виде узкой пыльцевой трубки. В пыльцевую трубку переходит содержимое пыльцевой клетки.

Под эпидермисом рыльца находится рыхлая ткань, в которую проникает пыльцевая трубка. Она продолжает расти, проходя либо по специальному проводящему каналу между ослизняющимися клетками, либо извилисто по межклеточникам проводниковой ткани столбика. При этом обыкновенно в столбике одновременно продвигается значительное число пыльцевых трубок, и от индивидуальной скорости роста зависит «успех» той или другой трубки.

В пыльцевую трубку переходят два спермия и одно вегетативное ядро. Если образование спермиев в пыльце ещё не произошло, то в пыльцевую трубку переходит генеративная клетка, и здесь уже путём её деления образуются спермии-клетки. Вегетативное ядро часто располагается впереди, у растущего конца трубки, а за ним последовательно расположены спермии. В пыльцевой трубке цитоплазма находится в постоянном движении.

Пыльца богата питательными веществами. Эти вещества, особенно углеводы, (сахар, крахмал, пентозаны) усиленно расходуются во время прорастания пыльцы. Кроме углеводов в химический состав пыльцы входят белки, жиры, зола и обширная группа ферментов. В пыльце находится высокое содержание фосфора. Вещества находятся в пыльце в подвижном состоянии. Пыльца легко переносит низкие температуры до — 20Сº и даже ниже, в течение продолжительного времени. Высокие температуры быстро понижают всхожесть.

Пестик

Пестик — часть цветка, образующая плод. Возникает из плодолистика (листовидная структура, несущая семязачатки) впоследствии срастания краёв последнего. Бывает простым, если составлен одним плодолистиком, и сложным, если составлен несколькими простыми пестиками, сросшимися между собой боковыми стенками. У некоторых растений пестики недоразвиты и представлены лишь рудиментами. Пестик расчленён на завязь, столбик и рыльце.

Завязь — нижняя часть пестика, в которой находятся семенные зачатки.

Войдя в завязь, пыльцевая трубка растёт дальше и входит в семяпочку в большинстве случаев через пыльцевход (микропиле). Внедряясь в зародышевый мешок, конец пыльцевой трубки лопается, и содержимое изливается на одну из синергид, которая темнеет и быстро разрушается. Вегетативное ядро разрушается ещё обычно до того, как пыльцевая трубка проникает в зародышевый мешок.

Цветки правильные и неправильные

Листочки околоцветника (простого и двойного) могут располагаться так, что через него можно провести несколько плоскостей симметрии. Такие цветки называют правильными. Цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии, называют неправильными.

Цветки обоеполые и раздельнополые

Большинство растений имеют цветки, в которых есть как тычинки, так и пестики. Это обоеполые цветки. Но у некоторых растений одни цветки имеют только пестики — пестичные цветки, а другие — только тычинки — тычиночные цветки. Такие цветки называют раздельнополыми.

Растения однодомные и двудомные

Растения, на которых развиваются как пестичные, так и тычиночные цветки называются однодомными. Двудомные растения — тычиночные цветки на одном растении, а пестичные — на другом.

Существуют виды, у которых на одном растении можно обнаружить обоеполые и однополые цветки. Это так называемые многобрачные (полигамные) растения.

Соцветия

Цветки образуются на побегах. Очень редко они расположены по одиночке. Гораздо чаще цветки собраны в заметные группы, которые называются соцветиями. Начало изучению соцветий положено было Линнеем. Но для него соцветие не являлось типом ветвления, а способом цветения.

В соцветиях различают главную и боковую оси (сидячие или на цветоножках), то такие соцветия называют простыми. Если цветки на боковых осях — то это сложные соцветия.

Тип соцветия Схема соцветия Особенности Пример
Простые соцветия
Кисть Отдельные боковые цветки сидят на удлинённой главной оси и при этом имеют свои цветоножки, приблизительно равной длины Черёмуха, ландыш, капуста
Колос Главная ось более или менее удлинённая, но цветки без ножек, т.е. сидячие. Подорожник, ятрышник
Початок Отличается от колоса мясистой утолщённой осью. Кукуруза, белокрыльник
Корзинка Цветки всегда сидячие и сидят на сильно утолщённом и расширенном конце укороченной оси, имеющем вогнутый, плоский или выпуклый вид. При этом соцветие снаружи имеет так называемую обёртку, состоящую из одного или много последовательных рядов прицветных листьев, свободных или сросшихся. Ромашка, одуванчик, астра, подсолнечник, василёк
Головка Главная ось сильно укорочена, боковые цветки сидячие или почти сидячие, тесно расположенные друг к другу. Клевер, скабиоза
Зонтик Главная ось является укороченной; боковые цветки выходят как бы из одного места, сидят на ножках разной длины, располагаясь в одной плоскости или куполообразно. Примула, лук, вишня
Щиток Отличается от кисти тем, что нижние цветки имеют длинные цветоножки, так что в результате цветки располагаются почти в одной плоскости. Груша, спирея
Сложные соцветия
Сложная кисть или метелка От главной оси отходят боковые ветвящиеся оси, на которых расположены цветки или простые соцветия. Сирень, овёс
Сложный зонтик От укороченной главной оси отходят простые соцветия. Морковь, петрушка
Сложный колос Отдельные колоски расположены на главной оси. Рожь, пшеница, ячмень, пырей

Биологическое значение соцветий

Биологическое значение соцветий в том, что мелкие, часто невзрачные цветки, собранные вместе, становятся заметными, дают наибольшее количество пыльцы и лучше привлекают насекомых, которые переносят пыльцу с цветка на цветок.

Опыление

Для того чтобы произошло оплодотворение, необходимо, чтобы пыльца попала на рыльце пестика.

Процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика называют опылением. Различают два основных типа опыления: самоопыление и перекрёстное опыление.

Самоопыление

При самоопылении пыльца с тычинки попадает на рыльце пестика того же самого цветка. Так опыляются пшеница, рис, овёс, ячмень, горох, фасоль, хлопчатник. Самоопыление у растений чаще всего происходит в ещё не раскрывшемся цветке, то есть в бутоне, когда цветок раскроется, оно уже закончено.

При самоопылении сливаются половые клетки, образовавшиеся на одном растении и, следовательно имеющие одинаковые наследственные признаки. Вот почему потомство, образовавшееся в результате процесса самоопыления, очень похоже на родительское растение.

Перекрёстное опыление

При перекрёстном опылении происходит перекомбинация наследственных признаков отцовского и материнского организмов, и образовавшееся потомство может приобрести новые свойства, которых не было у родителей. Такое потомство более жизнеспособно. В природе перекрёстное опыление встречается значительно чаще, чем самоопыление.

Перекрёстное опыление осуществляется с помощью разных внешних факторов.

Анемофилия (ветроопыление). У анемофильных растений цветки мелкие, часто собраны в соцветия, пыльцы образуется очень много, она сухая, мелкая, при раскрывании пыльника с силой выбрасывается наружу. Лёгкая пыльца этих растений может переноситься ветром на расстояния до нескольких сотен километров.

Пыльники расположены на длинных тонких нитях. Рыльца пестика широкие или длинные, перистые и высовываются из цветков. Анемофилия свойственна почти всем злакам, осокам.

Энтомофилия (перенесение пыльцы насекомыми). Приспособлением растений к энтомофилии являются запах, цвет и размер цветков, липкая пыльца с выростами. Большинство цветков двуполые, но созревание пыльцы и пестиков происходит не одновременно либо высота рылец больше или меньше высоты пыльников, что служит защитой от самоопыления.

В цветках насекомоопыляемых растений имеются участки, выделяющие сладкий ароматный раствор. Эти участки называются нектарниками. Нектарники могут находиться в разных местах цветка и иметь разные формы. Насекомые, подлетев к цветку, тянутся к нектарникам и пыльникам и во время трапезы пачкаются пыльцой. Когда насекомое перебирается на другой цветок, переносимые им пыльцевые зёрна прилипают к рыльцам.

При опылении насекомыми меньше пыльцы тратится впустую, и поэтому растение экономит вещества, производя меньше пыльцы. Пыльцевым зёрнам нет необходимости долго удерживаться в воздухе, и поэтому они могут быть тяжёлыми.

Насекомые могут опылять редко расположенные цветки и цветки в безветренных местах — в лесной чаще или гуще травы.

Как правило, каждый вид растений опыляется насекомыми нескольких видов и каждый вид насекомых-опылителей обслуживает несколько видов растений. Но есть такие виды растений, цветки которых опыляются насекомыми лишь одного вида. В таких случаях взаимное соответствие образов жизни и строения цветков и насекомых бывает настолько полным, что кажется чудесным.

Орнитофилия (опыление птицами). Характерно для некоторых тропических растений с яркоокрашенными цветками, обильным выделениям нектара, прочной эластичной структурой.

Гидрофилия (опыление с помощью воды). Наблюдается у водных растений. Пыльца и рыльце этих растений чаще всего имеют нитеобразную форму.

Зоофилия (опыление с помощью животных). Для этих растений характерны крупные размеры цветка, обильное выделение нектара, содержащего слизи, массовая продукция пыльцы, при опылении летучими мышами — цветение ночью.

Оплодотворение

Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Пыльцевое зерно набухает и прорастает, превращаясь в длинную, очень тонкую пыльцевую трубку. Пыльцевая трубка образуется в результате деления вегетативной клетки. Сначала эта трубка растёт между клетками рыльца, затем — столбика и наконец врастает в полость завязи.

Генеративная клетка пыльцевого зерна перемещается в пыльцевую трубку, делится и образует две мужские гаметы (спермии). Когда пыльцевая трубка через пыльцевход проникает внутрь зародышевого мешка, один из спермиев сливается с яйцеклеткой. Происходит оплодотворение, и образуется зигота.

Второй спермий сливается с ядром крупной центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит два слияния: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй — с крупной центральной клеткой. Этот процесс открыл в 1898 году русский ботаник, академик С.Г.Навашин и назвал его двойным оплодотворением. Двойное оплодотворение характерно только для цветковых растений.

Образовавшаяся при слиянии гамет зигота делится на две клетки. Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения.

Центральная клетка тоже делится, образуя клетки эндосперма, в которых накапливаются запасы питательных веществ. Они необходимы для питания и развития зародыша. Из покрова семязачатка развивается семенная кожура. После оплодотворения из семязачатка развивается семя, состоящее из кожуры, зародыша и запаса питательных веществ.

После оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она постепенно превращается в спелый плод. Околоплодник, защищающий семена от неблагоприятных воздействий, развивается из стенок завязи. У некоторых растений в образовании плода принимают участие и другие части цветка.

Образование спор

Одновременно с образованием пыльцы в тычинках, в семяпочке происходит образование крупной диплоидной клетки. Эта клетка делится мейотически и даёт начало четырём гаплоидным спорам, которые называются макроспорами, так как по размерам они больше, чем микроспоры.

Из четырёх образовавшихся макроспор три отмирают, а четвёртая начинает разрастаться и постепенно превращается в зародышевый мешок.

Образование зародышевого мешка

В результате трёхкратного митотического деления ядра в полости зародышевого мешка образуются восемь ядер, которые облекаются цитоплазмой. Образуются лишённые оболочки клетки, которые располагаются в определённом порядке. На одном полюсе зародышевого мешка формируется яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух вспомогательных клеток. На противоположном полюсе располагаются три клетки (антиподы). С каждого полюса к центру зародышевого мешка мигрирует по одному ядру (полярные ядра). Иногда полярные ядра сливаются и образуют диплоидное центральное ядро зародышевого мешка. Зародышевый мешок, в котором произошла дифференцировка ядер, считается зрелым, он может воспринимать спермии.

К моменту созревания пыльцы и зародышевого мешка цветок раскрывается.

Строение семязачатка

Семязачатки развиваются на внутренних сторонах стенок завязи и, как все части растения, состоят из клеток. Число семязачатков в завязях разных растений различно. У пшеницы, ячменя, ржи, вишни завязь содержит только один семязачаток, у хлопчатника — несколько десятков, а у мака их число достигает нескольких тысяч.

Каждый семязачаток одет покровом. На вершине семязачатка есть узкий канал — пыльцевход. Он ведёт к ткани, занимающей центральную часть семязачатка. В этой ткани в результате деления клеток образуется зародышевый мешок. Напротив пыльцевхода в нём находится яйцеклетка, а центральную часть занимает крупная центральная клетка.

Развитие покрытосеменных (цветковых) растений

Образование семени и плода

При образовании семени и плода один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу. В дальнейшем зигота делится многократно, и в результате развивается многоклеточный зародыш растения. Центральная клетка, слившаяся со вторым спермием, также многократно делится, однако второй зародыш не возникает. Образуется особая ткань — эндосперм. В клетках эндосперма накапливаются запасы питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Покровы семязачатка разрастаются и превращаются в семенную кожуру.

Таким образом, в результате двойного оплодотворения образуется семя, которое состоит из зародыша, запасающей ткани (эндосперма) и семенной кожуры. Из стенки завязи образуется стенка плода, называемая околоплодником.

Половое размножение

Половое размножение покрытосеменных растений связано с цветком. Его важнейшие части — тычинки и пестики. В них происходят сложные процессы, связанные с половым размножением.

У цветковых растений мужские гаметы (спермии) очень мелкие, женские (яйцеклетки) гораздо крупнее.

В пыльниках тычинки происходит деление клетки, в результате которого образуются пыльцевые зёрна. Каждое пыльцевое зерно покрытосеменных растений состоит из вегетативной и генеративной клеток. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками. Наружная оболочка, как правило, неровная, с шипиками, бородавочками, выростами в виде сеточки. Это помогает пыльцевым зёрнам удерживаться на рыльце пестика. Пыльца растения, созревающая в пыльниках, к моменту распускания цветка состоит из множества пыльцевых зёрен.

Формула цветка

Для условного выражения строения цветков применяют формулы. Для составления формулы цветка используют следующие обозначения:

Простой околоцветник, состоящий из одних чашелистиков или из одних лепестков, его части называют листочками околоцветника.

Ч Чашечка, состоит из чашелистиков Л Венчик, состоит из лепестков Т Тычинка П Пестик 1,2,3. Количество элементов цветка обозначается цифрами , Одинаковые части цветка, различающиеся по форме ( ) Сросшиеся части цветка + Расположение элементов в два круга _ Верхняя или нижняя завязь – чёрточкой над или под цифрой, которая показывает количество пестиков ↑ Неправильный цветок * Правильный цветок ♂ Однополый тычиночный цветок ♀ Однополый пестичный цветок Двуполый ∞ Число частей цветка, превышающее 12

Пример формулы цветка вишни:

Диаграмма цветка

Строение цветка можно выразить не только формулой, но и диаграммой — схематическим изображение цветка на плоскость, перпендикулярную к оси цветка.

Составляют диаграмму по поперечным срезам нераскрытых цветочных почек. Диаграмма даёт более полное, чем формула, представление о строении цветка, поскольку на ней отображено и взаимное расположение его частей, чего нельзя показать в формуле.

Отдел Покрытосеменные, или Цветковые

Покрытосеменные, или Цветковые, — наиболее высокоорганизованные растения. Это самый большой отдел высших растений, насчитывающий более 350 семейств, 13 тыс. родов и до 240 тыс. видов. Цветковые распространены по всему земному шару. Это самый «молодой» в геологическом масштабе времени отдел (происходят с юрского периода). Большое разнообразие и массовое развитие представителей отдела приходится на середину мелового периода (примерно 120 млн лет назад). Большинство систематиков считают, что цветковые произошли от одного предка, другие — от различных групп древних растений. Наиболее вероятным предком цветковых считаются вымершие беннеттитовые. Предполагается, что родиной первых цветковых растений была Юго-Восточная Азия. На суше они доминируют среди других отделов растений, составляя основу большинства экосистем. Цветковые — важнейший компонент биосферы, без них невозможна жизнь многих наземных животных и человека. Они составляют среду обитания для многих животных. Благодаря своей удивительной эволюционной пластичности, цветковые освоили широчайший спектр местообитаний на суше, а десятки видов сумели вторично освоить океан.

Цветковые разнообразны по жизненным формам и размерам. Самое маленькое цветковое растение — ряска малая в диаметре едва достигает 1,5 мм, а высота гигантских эвкалиптов 100 м и более. Длина тропической древовидной лианы — ротанговой пальмы свыше 300 м!

Преобладающее большинство цветковых — автотрофные растения, но среди них встречаются: паразиты, полностью утратившие хлорофилл и способность к фотосинтезу: повилика европейская, заразиха пурпурная, петров крест чешуйчатый и др.; полупаразиты, частично питающиеся за счет корневой системы растения-хозяина: погремок малый, марьянник дубравный, или иван-да-марья и др. Среди цветковых есть такие жизненные формы, как эпифиты, живущие на ветвях других растений; эпифиллы, живущие на листьях других растений; деревья, кустарники, кустарнички, травы (однолетние, двулетние и многолетние); насекомоядные и др. В процессе эволюции цветковые приобрели разнообразные приспособления к опылению насекомыми.

Признаки покрытосеменных, или цветковых, растений.

1. Наличие цветка — высокоспециализированного органа размножения, под защитой которого формируются мужские и женские гаметофиты. Мужской гаметофит — пыльцевое зерно состоит из двух клеток — генеративной и вегетативной. Генеративная клетка образует две мужские половые клетки, два спермия. Женский гаметофит максимально редуцирован; зародышевый мешок фактически состоит из одной единственной клетки, в которой ядро разделилось трижды, образовав 8 гаплоидных спор (у голосеменных женский гаметофит образуется только после 8 делений). Так как женский гаметофит скрыт завязью, пыльцевое зерно при оплодотворении попадает на специальную поверхность — рыльце пестика, через которое прорастает двумя пыльцевыми трубками.

2. Двойное оплодотворение.

3. Появление настоящих сосудов — трахей. Часть трахеид ксилемы у цветковых сливается в длинные проводящие трубки. У ситовидных трубок луба (флоэма) возникают так называемые клетки-спутницы, отсутствующие у голосеменных растений.

4. Разнообразные жизненные формы.

Отдел Покрытосеменные делится на классы: Двудольные и Однодольные.

Однодольные Зародыш с одной семядолей. Семядоли с двумя главными проводящими пучками Листья простые, не расчленены на черешок и пластинку Жилкование листьев параллельное или дуговидное Отсутствие камбия и вторичного роста; проводящая система в виде отдельных закрытых беспорядочно расположенных в стебле пучков; флоэмная паренхима отсутствует; кора и древесина выражены нечетко Зародышевый корешок рано отмирает, заменяясь придаточными корнями; корневая система мочковатая Цветки обычно трехчленные, иногда иные, но никогда не бывают пя-тичленными Травы или вторично древовидные формы

В систематике покрытосеменных придерживаются основных положений системы А.Л.Тахтаджяна (1987) с некоторыми дополнениями (А.Г.Еленевский и др., 2000). Основные различия между классами Двудольных и Однодольных растений:

Зародыш с двумя семядолями.

Семядоли с тремя главными проводящими пучками

Листья простые и сложные, разделены на черешок и пластинку

Жилкование листьев перистое или пальчатое

Характерен вторичный рост осевых органов за счет деятельности камбия; проводящая система стебля в виде цилиндра с открытыми проводящими пучками; есть флоэмная паренхима; кора и сердцевина хорошо дифференцированы

Зародышевый корешок обычно развивается в главный корень, от которого отходят боковые корни; корневая система стержневая

Цветки большей частью пяти-, реже четырехчленные

Древесные или травянистые растения

В семействе до 50 родов и до 2000 видов, произрастающих в основном в холодных, умеренных и субтропических районах Северного полушария, много представителей в горах, некоторые виды рода ломонос встречаются в тропиках. В семействе Лютиковые преобладают травянистые формы с высокоразвитой проводящей системой. Есть невысокие кустарники и лианы. Листья простые, часто пальчато- или перисторассеченные, большей частью очередные, реже супротивные, без прилистников. Цветки одиночные и в разнообразных соцветиях, чаще кистевидных или метельчатых; энтомофильные, обоеполые, циклические или ациклические, правильные или зигоморфные; с простым или двойным околоцветником, у ряда видов с нектарниками. Тычинок много или несколько, реже одна. Пестиков также много, несколько или реже 1 — 3; пестики свободные, на удлиненной оси; завязь одногнездная, верхняя, но наряду с апокарпным гинецеем есть небольшое число видов с ценокарпным гинецеем.

Считается, что в процессе эволюции цветки лютиковых прошли следующие преобразования: 1) цветки ациклические — цветки гемициклические — цветки циклические; 2) цветки с неопределенным числом членов — цветки с определенным числом членов; 3) околоцветник простой — околоцветник двойной; 4) пестиков много — пестик один; 5) цветки актиноморфные — цветки зигоморфные; 6) гинецей апокарпный — гинецей синкарпный; 7) ось цветка удлиненная — ось цветка почти плоская; 8) цветки неспециализированные энтомофильные — цветки специализированные энтомофильные; 9) цветки неспециализированные энтомофильные — цветки специализированные анемофильные (А.Г. Еленевский и др., 2000).

Семязачатков много, несколько или один. Плод — листовка, многолистовка, многоорешек, орешек. Семена лютиковых часто окружены губчатой тканью или имеют летучки, как у сон-травы; распространяются ветром или водой. Семена с крючковидными выростами листовок (как у лютиков) разносятся животными, прикрепляясь к шерсти, или муравьями. Семена лютиковых с эндоспермом и мелким зародышем, часто с одной семядолей. В вегетативных органах ряда видов присутствуют алкалоиды. Животные, поедая их, могут отравиться. Сердечные гликозиды некоторых лютиковых используют в медицине (адонис весенний). Многие лютиковые — декоративные красивоцветущие растения. Это представители родов ломонос, водосбор, дельфиниум, анемона, борец, купальница и др. Среди лютиковых много раннецветущих растений, которых часто называют подснежниками: ветреница дубравная, ветреница лютичная, печеночница благородная. Лютиковые делят на два подсемейства:

1. Зимовниковые. Плоды — листовки. Сюда включены роды купальница, аконит, живокость и др.

2. Собственно лютиковые. Плоды — орешки. К ним относятся роды лютик, василистник, ветреница, адонис и др.

Адонис весенний, или горицвет весенний, — многолетнее травянистое корневищное растение. Отходящие от корневища надземные прямостоячие побеги достигают 40 см высоту.

Порядок Розоцветные Семейство Розоцветные

К семейству Розоцветные относятся растения разнообразных жизненных форм: это вечнозеленые и листопадные деревья, кустарники, полукустарники, многолетние и однолетние травы. В семействе более 3 тыс. видов, относящихся к 100 родам. В России примерно 1000 видов из 60 родов. Представители розоцветных распространены по всему земному шару, однако преобладают в умеренных и субтропических поясах обеих полушарий.

Листья очередные, редко супротивные, простые или сложные, с прилистниками. Цветки одиночные или собраны в различные соцветия (кисть, щиток, зонтик и др.), актиноморфные, реже зигоморфные, обычно энтомофильные, обоеполые, с двойным околоцветником, как правило, пятичленные, реже четырех- или шестичленные. Цветоложе выпуклое, плоское или вогнутое. Характерней гипантий, который возникает в результате срастания тка­ней разросшегося цветоложа с основаниями чашелистиков, лепестков и тычинок. Гипантий иногда принимает участие в образовании «ложных» плодов. Чашелистиков и лепестков венчика обычно по 5, но бывает и по 3, 4, 6, 8 и более. Иногда чашечка с подча-шием, образованным попарно сросшимися прилистниками соседних чашелистиков. Подчашие образует как бы наружный круг ча­шелистиков. Венчик свободнолепестный, обычно ярко окрашен в белый, желтый и разные тона розового цвета. Тычинок много (обыч­но число, кратное пяти), расположены циклически в трех и более кругах. Гинецей апокарпный, реже ценокарпный, с большим количеством плодолистиков (кратно пяти), иногда плодолистик всего лишь один. Завязь обычно верхняя, реже полунижняя или нижняя; одногнездная или двух- и многогнездная, с одной или несколькими семяпочками. Есть нектароносный валик (между андроцеем и гинецеем). Плоды разнообразны: многолистовка, многоорешек, многокостянка, костянка, яблоко и др. Семена без эндосперма.

Семейство Розоцветные состоит из четырех подсемейств, отличающихся особенностями в строении цветков и плодов: спирейные, розовые, яблоневые и сливовые.

Подсемейство Спирейные характеризуется апокарпным гинецеем, почти плоским или чашевидным гипантием, гинецей обычно образован 2 — 5 плодолистиками с многочисленными семязачатками; плод — многолистовка, иногда коробочка.

Представители рода спирея наиболее многочисленны, в нем около 100 видов. Это кустарники с простыми листьями без прилистников, с белыми или розовыми цветками в метельчатых, щитковидных или зонтиковидных соцветиях. Многие виды очень декоративны и широко используются в ландшафтном озеленении. Это быстрорастущие неприхотливые и обильноцветущие растения. Распространены в основном в Евразии и Северной Америке до Мексики.

Представители рода рябинник — также кустарники с перистосложными листьями с прилистниками; цветки в метельчатых соцветиях. В цветках до 50 тычинок, пестики при основании сросшиеся. 10 видов этого рода распространены в Азии и Северной Америке. В Сибири и на Дальнем Востоке произрастает рябинник рябинолистный. Используют для ландшафтного озеле­нения.

Из рода арункус широко известна волжанка обыкновенная, или двудомная, или лесная. Это многолетнее растение с крупными пушистыми метелковидными соцветиями длиной 30 — 60 см, состоящими из множества крошечных белых или кремовых цветков. Используется в ландшафтном фитодизайне.

У представителей подсемейства Розовые также апокарпный гинецей из нескольких или многочисленных плодолистиков; каждый пестик с одним или двумя семязачатками, гипантий разнообразной формы; плод — многоорешек или многокостянка. Так, многоорешки у земляники расположены на выпуклом сочном цветоложе, а у шиповника они находятся внутри менее сочного гипантия в вогнутом цветоложе.

Род малина включает 250 видов, распространенных по всему земному шару, особенно в умеренной зоне Северного полушария. К роду относятся всем широко известные виды: малина, ежевика, лесной кустарник куманика с красно-черными плодами, похожими на ежевику; костяника; морошка двудомная; княженика.

В роде лапчатка примерно 500 видов, распространенных в умеренных и холодных широтах преимущественно Северного полушария. Это и кустарники, и полукустарники, и многолетние травы. В средней полосе европейской части Рос­сии широко распространена лапчатка гусиная, с длинными ползучими побегами, сложными непарноперистыми темно-зелеными листьями и желтыми цветками; лапчатка прямостоячая, или калган, отличающаяся от других видов четырехчленным околоцветником.

Род земляника включает 15 видов, встречающихся в Америке и Евразии. Прекрасно размножается вегетативно с помощью усов. Земляника лесная растет в лесах средней полосы Нечерноземья, на опушках, полянах, лугах, южных насыпях вдоль железнодорожного полотна. Южнее, в лесостепях и степях известна полуница, или земляника зеленая. Клубника имеет более широкие лепестки и не очень сочные и яркие плоды, которые не отделяются от чашечки. Земляника ананасная произошла в результате гибридизации двух южноамериканских видов.

Род гравилат имеет 40 видов. Растения рода произрастают в условиях умеренного и холодного климата Северного и Южного полушарий. В умеренных широтах наиболее распространены гравилат городской и гравилат речной.

Род таволга, или лабазник, включает до 10 видов, произрастающих в лесах и степях Северного полушария. В средней полосе России наиболее широко распространены такие виды, как таволга обыкновенная и таволга вязолистная. В роде шиповник, или роза, 250 видов. Встречаются в основном в умеренном и теплом климате Северного полушария, а также в горах тропиков. Плод — многоорешек. Наиболее известна роза коричная, или майская, распространенная повсеместно от Европы до Восточной Сибири. Розы — прекрасные декоративные растения. В настоящее время выведено огромное количество сортов роз, которые подразделяют на группы парковых, плетистых, чайно-гибридных, полиантовых, миниатюрных и др. Лепестки роз издревле используют для получения ценного розового масла, плоды — источник поливитаминов и ценных биологи-Чески активных веществ. Плоды и лепестки роз применяют в медицине.

Род манжетка насчитывает не менее 400 видов. Представители рода космополиты: встречаются от Арктики до тропиков. В основном это многолетние травы, но есть и кустарники. Плод — орешек. К этому же семейству относится род кровохлебка — ценное лекарственное растение

Подсемейство Яблоневые характеризуется синкарпным гинецеем из 2 — 5 плодолистиков с нижней завязью; плод ложный — яблоко. В верхней части плода хорошо заметны остатки чашечки. Мякоть плода образовалась за счет разросшегося цветоложа и стенок завязи. Род яблоня включает 35 видов, произрастающих в Северном полушарии. Это деревья, реже полукустарники с белыми, розовыми или малиновыми цветками в зонтиковидных пучках. Завязь и плоды пятигнездные, в каждом гнезде развиваются по два семени.

Яблоня — древнее культивируемое растение. В настоящее время выведено очень много сортов — гибридов сложной природы. Большинство форм — сортов объединяются под названием яблоня домашняя, в диком состоянии неизвестная. Культивируется также яблоня китайка с небольшими плодами, используемыми для варенья. В диком виде в Европе произрастает яблоня лесная, в Сибири — яблоня ягодная

Очень декоративными качествами обладает яблоня Недзвецкого с красноватой листвой и розово-пурпурной мякотью плодов. Используется в озеленении.

Род груша имеет более 50 видов, произрастающих в Евразии. В Европе и на Кавказе встречается груша обыкновенная. Ее сорта и гибриды с другими видами широко культивируются по всему земному шару. На Дальнем Востоке типична груша уссурийская.

Род рябина представлен более 100 видами, распространенными в Северном полушарии. Это деревья и кустарники с простыми или сложными непарноперистыми листьями, с белыми цветками в щитковидных соцветиях (рябина промежуточная. Число тычинок кратно пяти (15 — 25), плодолистиков 2 — 5; плод — мучнистое яблоко белого, желтого, розового, красного или черного цвета в зависи­мости от вида. В лесах средней полосы европейской части России широко представлена рябина обыкновенна. Из кустарников прекрасные декоративные качества у рябины бузинолистной. Она зимостойка, засухоустойчива и неприхотлива к почвенным условиям, однако очень чувствительна к затенению. Рябины — ценные пло­довые растения, в их плодах содержится много поливитаминов и других биологически активных веществ. Плоды используют в ме­дицине, кулинарии. И. В. Мичурин вывел сорта со сладкими пло­дами. В естественном виде произрастает в лесах средней полосы России и на Кавказе.

В роде боярышник примерно 200 видов. Растения распространены в умеренном климате Северного полушария. Это деревья и кустарники с колючками стеблевого происхождения. Виды боярышников высокодекоративные растения, используются как живые изгороди, в качестве солитеров или в групповых посадках. Плоды применяют в медицине. Боярышник кроваво-красный — дерево или кустарник до 5 м высотой, с краснова­тыми блестящими побегами, с крупными колючками. Листья простые, черешковые, с прилистниками. Цветки собраны в щитковидное соцветие. Тычинок 20, пестик один с нижней завязью. Плоды ложные, мелкие, красные, округлой формы, съедобные. Естественные заросли обычны в европейской части России, Сибири.

К яблоневым относятся также черноплодная рябина, или арония, айва, мушмула, ирга и др.

Подсемейство сливовые — деревья и кустарники с простыми очередными листьями. Цветки собраны в соцветие кисть, простой зонтик и др. Околоцветник правильный, двойной, пятичленный. Пестик из одного плодолистика; завязь верхняя. Плод — сухая или сочная костянка.

К подсемейству относятся вишня, черешня, слива, абрикос и др.

Род слива включает примерно 35 видов деревьев и ку­старников, произрастающих в Северном полушарии. Характеризуется сочным перикарпием, косточкой, сплюснутой с боков. Слива домашняя — ценное культурное растение, в диком виде неизвестно. В результате гибридизации с другими видами создано много сортов. В Средиземноморье, в Крыму и на Кавказе широко распространен терн, в Средней Азии — алыча, на Дальнем Востоке — слива уссурийская.

Род вишня включает до 140 кустарниковых и древесных видов, произрастающих в Северном полушарии. Широко известны вишня обыкновенная, черешня, вишня степная, вишня войлочная.

В роде черемуха более 100 видов, распространенных в Евразии, Северной и Южной Америке. Это деревья и кустарники. Черемуха обыкновенная — дерево или кустарник высотой от 2 до 17 м. Стволы с черно-серой корой и типичным черемуховым запахом; листья простые, очередные, черешковые, с эллиптической листовой пластинкой, белыми душистыми цветками в соцветии кисть. Цветки актиноморфные, с двойным околоцветником, пятичленные, тычинок много, пестик один. В европейской части России произрастает повсеместно, особенно по берегам рек и других водоемов. Плоды обладают вяжущими свойствами. Используется в медицине и как декоративное растение. Хороший медонос.

Род миндаль включает до 40 видов: миндаль низ­кий, миндаль грузинский и др. Произрастает на юге от Средиземноморья до Центрального Китая. Миндаль обыкновенный — дерево или кустарник до 8 м высотой, ценная орехоплодная культура. Культур­ные формы неколючие; многочисленные укороченные побеги го­лые, красновато-коричневые; ланцетные листья простые, очередные, с опадающими прилистниками, черешковые. Раннецветущее растение. Цветки белые, душистые. Околоцветник правильный, двойной, пятичленный, тычинок много, пестик один. Околоплодник сухой. В семенах содержатся жирное и эфирное масла, белок.

В медицине используется как вяжущее средство. Масло применяется в парфюмерной, пищевой и медицинской промышленности. В диком виде растет в Средней Азии и Закавказье.

Род абрикос содержит от 8 до 10 древесно-кустарниковых видов, произрастающих на юге России от Северного Кавказа до Дальнего Востока. Абрикос обыкновенный в дикорастущем виде встречается в Средней Азии и Китае, разводится как культурное с древнейших времен. Распространен по всему земному шару. Плоды содержат много витаминов, сахаров, кислот и других биологически активных веществ. Обладают целебными свойствами, употребляются в пищу в свежем и сухом виде (с косточкой — урюк, без косточки — курага). Используется в медицине, особенно рекомендуется больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Род персик включает до 6 теплолюбивых видов, произрастающих в районах Средней Азии, Закавказья, Средиземноморья. Персик обыкновенный издавна культивируется в Закавказье и Средней Азии. В диком виде неизвестен. В настоящее время выведено множество сортов с ценными пищевыми свойствами.

Основы геоботаники. География растений

Геоботаника — учение о растительном покрове Земли. Геоботаника включает фитоценологию — учение о фитоценозах, или растительных сообществах, и ботаническую географию — географию растений и растительности.

География растений — важнейшая составляющая геоботаники. Предметом географии растений является изучение распределения растений по земной поверхности и акваториям, а предметом изучения географии растительности — изучение географического распределения растительных сообществ.

География растений тесно связана с систематикой растений: вид как объект изучения и как структурная единица имеет для географии растений такое же значение, как для систематики растений.

Учение об ареалах. Учение об ареалах, или фитохорология, а также флористическая география растений — составные части географии растений.

Ареал — это часть земной поверхности, в пределах которой встречается данный конкретный вид растения или другой таксой. Ареал различают по величине и конфигурации. Растения, широко распространенные на всех континентах, называют космополитами. Наибольшее число космополитов обитает в водной среде, что объясняется большой однородностью условий водной среды и более легкими способами расселения. К космополитам можно отнести тростник, виды рдеста, а также многие сорные растения, такие, как одуванчик лекарственный, звездчатка средняя, или мокрица, крапива и др. Широко распространенные виды иногда называют эврихорными (от греч. «эврис» — широкий и «хорос» — пространство), а виды, ограниченные в своем распространении, — стенохорными (от греч. «стенос» — узкий и «хорос» — пространство).

Если растение встречается только в одной точке земной поверхности, то такие виды относят к числу эндемиков. К эндемикам относят: эльдарскую сосну, сосну Станкевича, произрастающую в Крыму, пихту камчатскую и многие другие.

Для изучения характера распространения вида необходим сбор данных о наличии вида в конкретных точках земного шара. Такими данными могут быть сообщения ученых, личные наблюдения во время экспедиций, однако наиболее надежны тщательно документированные и определенные гербарные коллекции (В.Г.Петров и др., 1994).

Данные о распространении вида исследователи наносят на карту в виде точек. На одной карте возможно разместить ареалы нескольких видов. Для показа крупных ареалов используют контурно-штриховой метод. Карты ареалов отдельных видов или других таксонов имеют большое научное и практическое значение для флористики, ботанической географии и исторической географии растений. Карты ареалов применяют при изучении рационального использования растительных ресурсов, при заготовке лекарственного сырья, для получения данных о редких и исчезающих видах растений. Особый интерес представляют карты, в которых применяют точечный метод нанесения мест произрастания исчезающих видов растений. При составлении Красной книги без карт ареалов обойтись невозможно.

По характеру распределения местонахождений видов и по конфигурации ареалы могут быть сплошными (замкнутыми) или разорванными (дизъюнктивными). Если распространение вида охватывает всю северную часть Евразии и Северной Америки, т.е. не один континент, то такие виды называют циркумполярными; если область распространения вида охватывает два континента в умеренном поясе, то такие виды называют циркумбореальными. Есть и другие типы ареалов.

Современное состояние ареала вида и его динамика определяются рядом причин: факторами окружающей среды; биологическими и экологическими особенностями вида; соответствием биологических и экологических особенностей вида; условиями его существования.

Понятие о флоре. Флора — исторически сложившаяся совокупность видов растений, обитающих на определенной территории. При этом территорией может быть какая-либо единица административного деления, например, флора Алматинской области или флора Северного Казахстана. Формирование флоры с территориально-административным делением никак не связано, правильнее говорить о флорах естественных физико-географических регионов: о флоре Валдайской возвышенности, флоре Западно-Сибирской низменности и др. На практике часто нужно знать флору какого-либо пункта, например, флору Тропаревского парка или флору окрестностей Чашниково. Такой список называют списком конкретной флоры. Если в данном районе нужно собрать сведения только о лишайниках, то говорят о лихенофлоре данного региона, если о флоре водорослей — то об альгофлоре и т.д.

Объем данной флоры определяется богатством ее видового состава и площадью региона, на котором она существует. Флоры разных естественных физико-географических регионов неравноценны по видовому составу и богатству. Кроме того, своеобразие данной флоры объясняется историческим развитием данной территории, историей расселения и происхождения компонентов данной флоры (миграция, вымирание). Так исключительное своеобразие флор Австралии и Мадагаскара объясняется очень древней изоляцией их от других материков. Историческое происхождение флор и современный характер растительного мира лежат в основе деления поверхности Земли на шесть основных флористических царств: Голарктическое, Палеотропическое, Неотропическое, Капское, Австралийское и Антарктическое. Царства подразделяются на флористические области, области — на флористические провинции, провинции — на флористические округа, округа — на флористические районы, которые состоят из элементарных флор. Во флористическом районировании используются и промежуточные иерархические категории: полцарства, подобласти и т.д. Границы флористических царств и областей часто не совпадают с современным распределением суши и моря в связи с геологической историей Земли.

На территории суши виды растений распределены неравномерно. Наиболее богаты видами тропические регионы. Видовое богатство флор уменьшается от экватора к полюсам. Так, если на островах Индонезии насчитывается 45 тыс. видов, то на Земле Франца-Иосифа — 45, а в Антарктиде — всего лишь 2 вида покрытосеменных растений. Флоры равнинных территорий менее богаты видами, чем флоры горных местностей, это связано с более разнообразными климатическими и экологическими условиями в горах. Степень выявления видового состава разных флор неодинакова: одни территории суши изучены очень полно, другие слабо. Причин на то много, одна из них — недоступность изучения. Ботаники мира ежегодно описывают более 2 тыс. новых видов растений.

Инвентаризация флоры осуществляется на основе гербарных материалов и полевых наблюдений. Первичное флористическое обследование больших территорий проводится методом конкретных флор, разработанным отечественным ботанико-географом А. И. Толмачевым (1974). Конкретная флора — это совокупность видов растений, встречающихся в пределах достаточно однородного в ландшафтном отношении участка земной поверхности, где на сходных элементах рельефа развиваются сходные растительные сообщества и схожие экологические комплексы видов. Площади конкретных флор зависят от ландшафтной расчлененности территории.

Современные геоботаники считают, что любая флора состоит из видов, относящихся к трем основным категориям: 1) виды, возникшие и сформировавшиеся на данной территории, — автохтонные виды; 2) виды, сформировавшиеся на других территориях и проникшие на данную в процессе расселения, — аллохтонные виды; 3) реликтовые виды — остатки флор минувших геологических эпох. Как правило, реликты вымирают и составляют основной список исчезающих растений в Красных книгах разного ранга.

Итак, любая флора — это исторически сложившийся комплекс видов, включающий элементы разного происхождения и разного возраста и отличающийся от других флор своим богатством, таксономическим составом и таксономическим спектром, набором и соотношением географических элементов. Флора — динамическое образование, изменяющееся во времени и пространстве. Отдельные элементы флоры расселяются или, наоборот, сокращают свой ареал. В пределы флоры могут вторгаться элементы соседних или даже далеко отстоящих флор. Знания о флоре необходимы для поиска диких сородичей культурных растений; без них невозможны ресурсоведческие исследования, а также работы, связанные с рациональным использованием и охраной растительного мира.

В результате тщательного изучения флор земного шара и своих собственных экспедиционных исследований выдающийся советский ботаник-селекционер, академик Н. И. Вавилов установил центры происхождения культурных растений.

Для тропических районов Старого и Нового Света, наиболее богатых видовым разнообразием, характерно преобладание мест, откуда произошли важнейшие культурные растения. Это районы наиболее древнего поселения человечества, где растениеводство известно еще за 7-8 тыс. лет до н.э. Наибольшее число культурных растений дали страны Южной и Юго-Восточной Азии. Это рис, просо, соя, шелковица, бананы, сахарный тростник, грецкий орех, виноград, горох, морковь, лук, пшеница, рожь, ячмень и многие другие. В Австралии было найдено 9 дикорастущих видов хлопчатника, более 650 видов эвкалиптов, 21 вид табака и др.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Покрытосеменные растения

Происхождение

Известно, что покрытосеменные растения произошли от группы водорослей, которые не сохранились до нашего времени. Именно они основали развитие семенных папоротников, от которых произошли голосеменные и покрытосеменные растения.

У покрытосеменных растений есть другое название – цветковые, которое они получили за счёт наличия главного органа размножения – цветка.

Первые останки цветковых представителей датируются ранними меловыми отложениями. Во второй половине мелового периода мезозоя на планете господствующее положение занимали покрытосеменные растения.

Основные признаки

Данный вид растительного мира имеет разнообразные формы: деревья, кусты, травы. Распространены они во всех природных зонах. По своему строению состоят из корневой системы, стебля, листа и цветка, из которого образуется плод с семем.

Рис. 1. Формы растений.

Наличие околоплодника вокруг семени, который обеспечивает их сохранение и распространение, является особенностью покрытосеменных растений. Помимо этого основными признаками данного отдела являются:

  • наличие цветка;
  • завязь и плод сохраняют семязачатки и семена;
  • опыляться могут с помощью воды, ветра, птиц и насекомых;
  • женский заросток представлен в виде восьмиядерного зародышевого мешка;
  • мужской – в виде пыльцевого зерна, который состоит из двух видов клеток: вегетативных и генеративных;
  • оплодотворение двойное: спермии оплодотворяют яйцеклетку и ядро зародышевого мешка;
  • жизненным циклом является смена поколений.

Цикл развития оплодотворённого цветка продолжается такими преобразованиями: завязь превращается в плод, семязачаток – в семя, зигота – в зародыш семени, вторичное ядро – во вторичный эндосперм, который имеет триплоидный набор хромосом.

Рис. 2. Цветковое растение.

Отдел цветковых растений делится на два класса: Однодольные и Двудольные.

Название одно- и двудольные обусловлено наличием количества семядолей.

Отличительные признаки классов можно изучить в следующей таблице:

Признак

Однодольные

Двудольные

Система придаточных корней, форма мочковатая

Система главного корня, форма мочковатая и стержневая

Простой, цельная пластинка

Сложный, простой. Пластинка цельная и рассечённая

Дуговидное и параллельное

Количество частей цветка

кратное четырём или пяти

Злаковые и Лилейные

Паслёновые, Розоцветные, Крестоцветные, Бобовые, Сложноцветные

Рис. 3. Характерные признаки однодольных и двудольных.

Злаковые

Стебли (соломины), в основном, простые, в виде цилиндра, разделены узлами. Лист линейный или ланцетный. Цветок собран в колос в виде мелких желтовато-зелёных колосков. Примером покрытосеменных растений данного семейства являются пшеница, рожь, овёс, сахарный тростник, кукуруза, бамбук и другие.

Лилейные

Многолетние виды в качестве корня имеют луковицы. Цветок двуполый, околоцветник венчиковидный из свободных (несросшихся) лепестков. Плод в виде ягоды или коробочки. К данному семейству относятся: лук, чеснок, ландыши, алоэ, тюльпаны, лилии и прочие.

Розоцветные

Имеют особое строение цветоложа. Плод представлен в виде орешка, костянки. Опыляются насекомыми. Представители: розы, земляника, малина, слива, вишня, груша, яблоня и другие.

Бобовые

Особенностью являются прямостоячие, вьющиеся стебли. Строение листьев сложное, имеют прилистник. Цветок состоит из 5 чашелистиков, венчик – из пяти лепестков. Плод в виде боба. Опыляют растения насекомые. К бобовым относятся: горох, клевер, соя, фасоль, люцерна и прочие.

Паслёновые

Особенность строения – очередные простые листья с цельной или рассечённой пластиной. Венчик трубчатый, к которому прикрепляются тычинки. Плод представлен ягодой или коробочкой. Представители: картофель, паслён, баклажаны, томаты, перец, дурман.

Крестоцветные

Цветки растений представлены в виде кистевидных соцветий. Чашелистики и лепестки находятся накрест. Тычинок 6: четыре длинных и две коротких. Плод в виде стручка. Пример: редька, капуста, пастушья сумка, горчица, маттиола.

Сложноцветные

Отличительным признаком является соцветие корзинка, на дне которой находятся мелкие цветки. Плод – семянка с хохолком или коронкой. Представители: подсолнух, астры, одуванчик, ромашка, василёк.

  • в пищевой промышленности;
  • в медицине и фармакологии;
  • в качестве технологических и кормовых культур;
  • в ландшафтном дизайне.

Что мы узнали?

Многочисленными представителями растительного царства являются покрытосеменные растения. Их особенностью является наличие цветка, который служит органом размножения. В зависимости от количества семядолей в зародыше, цветковые делятся на однодольные и двудольные. Все они широко используются в питании, лечении, ландшафтном дизайне. Также мы подробно изучили свойства каждого семейства.

Семейства растений

Цветковые растения самая крупная группа современных растений. Они пришли на смену папоротникам и голосеменным растениям и заселили все пространство суши и частично водную среду. Все цветковые (покрытосеменные) растения делятся на группы по схожим признакам. Существует два крупных класса: однодольные и двудольные растения. Они разделяются на семейства. Семейств растений огромное множество, но большая их часть обитает в субтропиках и тропиках. В этой статье будут рассмотрены основные семейства растений, произрастающих в умеренном климате.

Класс Однодольные

Основным отличием однодольных растений является наличие одной семядоли в семени. Листья у них имеют параллельное или дуговое жилкование, а корневая система мочковатая. Существенной особенностью является и то, что большинство однодольных травянистые растения. В этом классе редко встречаются деревья или кустарники. Рассмотрим два семейства этого класса: Лилейные и Злаковые

Семейство Лилейные
В большинстве своем Лилейные являются луковичными растениями, многолетними, травянистыми. Одной из существенных особенностей семейства является наличие запасающих подземных побегов: корневищ или луковиц. Благодаря наличию таких частей растения способны выживать в сложных климатических условиях.
Листья лилейных имеют цельную листовую пластинку с параллельным жилкованием. Цветки лилейных с правильным или двусимметричным венчиком, имеют шесть тычинок.

Семейство Злаковые
Злаковые имеют полый стебель-соломину, листья, сидящие на стебле с листовым влагалищем. Жилкование у листьев параллельное. Цветки мелкие, собраны в соцветие колосок, из которых составляются сложные соцветия. В цветке имеется три тычинки. Плод – зерновка, образующаяся при срастании оболочек семени и плода.

Класс Двудольные

В семени двудольных растений имеется две семядоли. Корневая система у растений – стержневая. Листья имеют сетчатое жилкование. Существенным отличием двудольных от однодольных является кратность частей цветка. Количество лепестков, тычинок и прочих частей у двудольных кратно чаще всего четырем или пяти. У двудольных растений имеется специальная ткань, называемая камбием. Она позволяет стеблю расти в толщину. Именно благодаря ей в данном классе присутствуют не только травянистые формы, но и деревья с кустарниками.

Семейство Бобовые
Растения, относящиеся к данному семейству, отличаются своими своеобразными цветками, которые похожи на мотыльков, развернувших крылья. Именно поэтому бобовые еще называют мотыльковыми. Цветок двусимметричный, имеет пять лепестков, десять тычинок и пестик. Лепестки разные по размеру и форме.
Следующий общий признак семейства – плод. Он называется боб. Это двустворчатый многосемянный плод, который при созревании лопается по шву. Семена прикреплены к створкам.
Семейство очень большое. Оно включает более двухсот родов с шестью тысячами видов. Распространены бобовые повсеместно, по всему земному шару имеются их представители. Присутствуют как травянистые формы, так и одревесневшие.

Семейство Крестоцветные
К семейству крестоцветных относятся травянистые растения как однолетние, так и многолетние. Кустарники и полукустарники встречаются относительно редко. Листорасположение очередное. У листьев отсутствуют прилистники.
Цветки у крестоцветных имеют небольшие размеры. Состоят они из четырех чашелистников, четырех лепестков и шести тычинок, из которых две короткие и четыре длинных. Располагаются тычинки попарно.
Представители семейства крестоцветных распространены преимущественно в Северном полушарии. Их насчитывается триста пятьдесят родов и более трех тысяч видов.

Семейство Пасленовые
К пасленовым относятся растения различных экологических форм. Среди них имеются травянистые формы, кустарники, относительно редко – деревья. Листья у представителей этого семейства бывают цельными, а также лопастными, надрезанными и зубчатыми. Листорасположение зависит от места на стебле. В вегетативной части листья располагаются попеременно, а в цветочной – парами.
Цветки имеют по пять чашелистников, лепестков и тычинок. Отличаются эти цветки тем, что лепестки срастаются и образуют цельный венчик. Плоды пасленовых – ягоды или коробочки.

Семейство Розоцветные
Листья у розоцветных пальчато- или перистосложные. Большинство имеют прилистники, только у некоторых видов их нет.
Цветки у представителей семейства розоцветных правильные. Они имеют двойной околоцветник. Он состоит из пяти чашелистиков и пяти лепестков. Чашелистики и лепестки не срастаются. Прикрепляются они к цветоложу, которое бывает блюдчатым, кувшинчатым или узкотрубчатым. Цветоложе играет важную роль в образовании околоплодника, который часто принимают за плод.

Семейство Сложноцветные
Представители семейства в основной своей массе являются однолетними и моголетними травянистыми растениями. Редко встречаются кустарники, еще реже деревья. Основным характерным признаком семейства сложноцветных является соцветие. Его обычно называют цветком, но оно состоит из множества мелких цветочков, располагающихся на общем цветоложе. Цветки бывают трубчатые, язычковые и двугубые. Соцветие может состоять только из одного вида цветков или совмещать в себе два вида.
Листья имеют в большинстве случаев перистое жилкование. Однако имеются растения с параллельным и дуговым жилкованием листьев.

Семейство Зонтичные
К семейству зонтичных относятся в большинстве случаев травянистые растения, которые имеют хорошо узнаваемые соцветия. Это простые и сложные зонтики. На них располагаются мелкие цветки, имеющие чаще всего белый цвет. Реже встречается желтая и голубая окраска. Венчик цветков двойной. Чашечка из чашелистиков развита мало, а венчик из пяти лепестков развит хорошо.
Листья в большинстве случаев перисто-рассеченные. Виды зонтичных очень похожи и отличаются мелкими деталями, такими как форма плода, зонтика или цветка.

Биология (6 класс)/Общее знакомство с цветковыми растениями

Содержание

Биология — наука о живой природе [ править ]

Биоло́гия (греч. βιολογία — βίο , био, жизнь; др. греч. λόγος — учение, наука ) — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, объектами изучения которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология — наука о жизни и о живых организмах, обитающих на Земле. Живые организмы на нашей планете очень разнообразны. Например, это — человек, животные, растения, грибы и многие другие.

В настоящее время все организмы объединяются в 5 царств: животные, растения, грибы, простейшие и бактерии.

Повсюду мы встречаем растения или предметы, сделанные из них. В соответствии с различными видами климатических условий и на разных видах почв произрастают определенные растения, приспособившиеся к жизни в данных условиях. Существует также множество видов растений, приспособившихся к жизни в морях и океанах, озерах, прудах и реках. Арктика и Антарктика также имеют свой растительный покров. Представителей растительного мира можно найти там в теплое время года. w:Культурные растения люди выращивают на полях, в садах, цветниках, оранжереях.

Чаще всего, растения обладают зеленой окраской, но бывают растения и без нее, например подъельник. w:Зеленые растения имеют большое значение в природе. Зеленые растения обогащают воздух кислородом, который необходим для дыхания почти всех живых существ, а также поглощают из воздуха углекислый газ. Травоядным животным растения служат пищей. Этими животными в свою очередь питаются хищники.

Человеком одомашнено свыше 200 видов растений. Их широкий таксономический спектр отражает разнообразие мест, где они были одомашнены. Основные продовольственные растения, используемые в культуре в настоящее время были одомашнены в странах юго-западной Азии. В настоящее время это территории Ирака, Ирана, Иордании, Израиля и Палестины. Вероятно, древним земледельцам было известны преимущества вегетативного размножения (клонирования) и близкородственного скрещивания. Примеры растений, репродуцируемых клонированием: картофель, фруктовые деревья. Почти все питательные вещества получаемые людьми с пищей в этих странах поступали от высоко углеводных злаков с довольно высоким содержанием белка (пшеница, ячмень). Эти злаки древние земледельцы дополнили бобовыми растениями — горох, чечевица, вика. Единственный культурный злак — рожь возник гораздо позже, чем пшеница и другие культурные растения. Самоопылитель лён имеет семена богатые жиром, что дополнило пищевую триаду ранних земледельцев (жиры, белки, углеводы). Ранние земледельцы составили набор одомашненных растений, которые удовлетворяют основным потребностям человека в пище и сегодня. В дальнейшем имело место постепенное распространение культурных растений из очага их возникновения в новые районы. В итоге, одни и те же растения стали пищевыми для населения всего мира. Часть культурных растений прошли одомашнивание в странах Юго-Восточной Азии. Сюда относятся такие самоопылители как хлопок, рис, сорго, арахис.

Из огромного разнообразия царства растений особое значение в повседневной жизни имеют семенные и главным образом цветковые растения (покрытосеменные). Именно к ним относятся почти все растения, введённые человеком в культуру. Первое место в жизни человека принадлежит пшеница, рис, кукуруза, просо, сорго, ячмень, рожь, овёс) и различным крупяным культурам. Важное место в пищевом рационе человека занимает в странах с умеренным климатом картофель, а в более южных областях — батат, ямс, Кислица клубненосная или ока, тáро и др. Широко употребляются богатые растительными белками зернобобовые (фасоль, горох, нут, чечевица и др.), сахароносные (сахарная свёкла и сахарный тростник), многочисленные масличные (подсолнечник, арахис, маслина и др.), плодовые, ягодные, овощные и иные культурные растения.

Современное общество трудно представить без тонизирующих растений — чая, кофе, какао, равно как без винограда — основы виноделия, или без табака.

w:Животноводство базируется на использовании дикорастущих и культивируемых кормовых растений.

w:Хлопчатник, лён, конопля, рами, джут, кенаф, сизаль и многие другие волокнистые растения обеспечивают человека одеждой и техническими тканями.

Ежегодно потребляется огромное количество леса — в качестве строительного материала, источника получения целлюлозы и др.

Очень важное значение для человека имеет один из главных источников энергии — каменный уголь, а также торф, о которых можно сказать, что они представляют собой аккумулированную в растительных остатках прошлого энергию Солнца.

До сих пор не утратил своего экономического значения добываемый из растений естественный каучук. Ценные смолы, камеди, эфирные масла, красители и другие продукты, получаемые в результате переработки растений, занимают видное место в хозяйственной деятельности человека. Большое число растений служат основными поставщиками витаминов, а другие (наперстянка, раувольфия, алоэ, белладонна, пилокарпус, валериана и сотни других) — источником необходимых лекарств, веществ и препаратов.

Растения украшают нашу жизнь. В доме становится уютнее, если в нем растут комнатные растения, а за окном виднеются деревья, кустарники и травы.

Приглядевшись внимательнее к окружающему зеленому миру, мы обнаружим много интересного из жизни растений.

Не всегда правильно организованная, не подстроенная под окружающий мир деятельность человека так сильно влияет на природу, что многие виды живых организмов совсем исчезли с лица Земли. Многим из выживших угрожает вымирание. Существуют специальные Красные книги, в которые внесены сведения о вымирающих животных и растениях. Сохранить вымирающих и поддержать существование других — наша общая обязанность. Для этого нам надо знать, как эти организмы живут и в каких условиях размножаются. Эти сведения о растениях дает раздел биологии — ботаника.

Бота́ника (др.-греч. βοτανικός — «относящийся к растениям», от βοτάνη — «трава, растение») — наука о растениях. Эта наука изучает жизнь растений, их внутреннее и внешнее строение, распространение растений на поверхности земного шара, взаимосвязь растений с окружающей природой и друг с другом.

В нашей стране принят «Закон об охране природы». Все мы, в какой бы стране мы не были, должны охранять растения и животных.

Органы растения [ править ]

Давайте рассмотрим растения, цветущие осенью. Например, фиалку трехцветную. Это растение часто встречается на полях и лугах. Фиалка трехцветная, как и многие другие растения, имеет корни и побеги. Побег это стебель с расположенными на нем листьями и почками. На побегах развиваются цветки. На их месте созревают плоды с семенами. Растения, цветущие хотя бы раз в жизни, называются цветковыми.

Цветковые растения

Цветковые растения представляют самую прогрессивную группу растений. К ним принадлежат около 250 тыс. видов, обитающих повсюду на Земле. Самое маленькое из них — это ряска, живущая в воде и едва достигающая миллиметра в диаметре. Самыми крупными цветковыми растениями являются деревья, которые могут достигать высоты 95м и более.

Цветковыми растения этой группы называются потому, что у них развивается особый орган размножения — цветок. Например, это могут быть такие ярко окрашенные и обладающие чудесным запахом цветы, которые можно увидеть в садах или за городом. Цветки растений, напоминающих обычную траву, обычно мелкие и невзрачные, а у многих деревьев они и вовсе не похожи на цветки.

Части цветка:

Существует множество типов цветков, однако все они устроены по единому плану. Каждая часть цветка предназначена для выполнения определенной функции. Внешние части цветка представлены чашелистиками, которые защищают этот орган, когда он еще находится в состоянии почки. Лепестки — это самая заметная часть цветка. Часто они имеют яркую окраску и запах для привлечения насекомых. Тычинки несут мужские половые клетки растения, которые заключены в пыльцевых зернах. Пыльца переносится с одного растения на другое. Завязь скрывает внутри себя женские половые клетки, или яйцеклетки. Яйцеклетка не может дать начало новому растению до тех пор, пока не соединится с пыльцевым зерном. У большинства растений в одном цветке есть и тычинки, и завязи. Тем не менее некоторые из них, например дубы или ивы, имеют отдельные мужские и женские цветки.

Листья снабжают растение пищей, синтезируя питательные вещества из углекислого газа и воды с использованием солнечной энергии. Этот процесс называется фотосинтезом. Стебли — основная опора растения. Они также содержат особые трубки, по которым передвигается вода от корней к листьям, а питательные вещества разносятся от листьев к другим частям растения. Корни удерживают растение на месте и всасывают воду вместе с жизненно необходимыми минеральными солями. Главный (стержневой) корень проникает глубоко в почву, а множество тонких второстепенных распространяются под ее самой поверхностью.

Опыление и оплодотворение:

Для того чтобы в завязи образовались семена, яйцеклетка должна соединиться с пыльцой. Этот процесс называется оплодотворением. Ему предшествует опыление — попадание пыльцы на яйцеклетку того же цветка или цветка другого растения того же вида.

Известно два основных способа переноса пыльцы: при участии ветра или при помощи животных, в основном насекомых, таких, как пчелы и бабочки. Цветки привлекают опылителей окраской и запахом. Они выделяют нектар — сладкую, сахаристую жидкость, скапливающуюся в небольших углублениях (нектарниках) у основания каждого лепестка. Когда насекомые отыскивают нектар, к их тельцам прилипают пыльцевые зерна. Часть их впоследствии попадает на другие цветки, которые посещают эти сладкоежки.

Ветроопыляемые растения должны расти в таких местах, которые открыты для движения воздуха. Их пыльца мелкая и легкая, поэтому ее подхватывает малейшее дуновение. Пыльца производится в огромных количествах — ведь шанс попасть на другой цветок у каждого зерна очень мал. Находящуюся в воздухе пыльцу цветки улавливают особыми перистыми образованиями (рыльцами), которые действуют наподобие сетей.

Как только пыльцевое зерно попадает с одного цветка на другой, из него в пестик прорастает крошечная трубочка. Как только трубочка достигает завязи, происходит соединение мужских и женских половых клеток. Этот процесс называется оплодотворением. Оплодотворенная яйцеклетка начинает развиваться и формирует семя. Одновременно часть пестика, окружающая семя (завязь), разрастается и образует плод. Это может быть сочная ягода, орех или сухая коробочка.

Жизненные циклы цветковых растений:

Во время каждого вегетационного периода растения растут, увеличиваясь в размерах до тех пор, пока не приобретут способность к размножению. Однолетние растения цветут всего один раз и ежегодно отмирают, а их семена переживают зимнее время или сухой сезон. Двулетние тоже цветут однократно, однако их цикл развития длится два года. В первый год у них развиваются стебли и листья, а также запасаются питательные вещества, которые обычно накапливаются в корнях. Затем побеги отмирают, а корни перезимовывают. На второй год развития растения, используя запасенные вещества, выгоняют побеги, которые цветут, плодоносят и затем отмирают. Многолетние растения цветут на протяжении многих лет, каждый год запасая в корнях питательные вещества для развития в следующем сезоне.

§ 23. Покрытосеменные, или Цветковые

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

Покрытосеменные имеют орган семенного размножения — цветок, отсюда их второе название — цветковые растения (рис. 79).

Рис. 79. Покрытосеменное растение шиповник

После отцветания образуется плод, в котором находятся семена. У покрытосеменных семена развиваются внутри плода, то есть они защищены (покрыты).

Многообразие покрытосеменных. Среди покрытосеменных есть деревья, кустарники и травы (рис. 80); однолетние, двулетние и многолетние растения (рис. 81).

Рис. 80. Формы растений

Рис. 81. Растения разной продолжительности жизни

Покрытосеменные приспособились к самым различным условиям — от ледяных пустынь Арктики до экваториальных лесов Амазонии.

Они растут в воде (элодея, кувшинки) и в безводных пустынях (саксаул, верблюжья колючка), образуют леса и ковром разнотравья покрывают степи.

Одни из покрытосеменных живут очень недолго, всего несколько месяцев, например мокрица. Другие, как могучие дубы, могут жить сотни лет.

Некоторые покрытосеменные имеют гигантские размеры. Эвкалипты достигают в высоту более 100 м. А есть и совсем крошечные растеньица, например ряска (рис. 82).

У многих покрытосеменных стебли прямостоячие. Но есть растения с вьющимися, лазающими, ползучими и лежачими стеблями. Подземные побеги некоторых покрытосеменных сильно видоизменены.

Форма и строение листьев, а также строение корневых систем у разных цветковых растений тоже очень разнообразны.

Значение покрытосеменных. Среди покрытосеменных много культурных растений, например овощные, хлебные, плодово-ягодные, масличные, лекарственные, декоративные. Некоторые растения служат сырьём для промышленности, например лен, хлопчатник, сахарная свёкла. Кормовые растения специально выращивают для сельскохозяйственных животных.

Новые понятия

Покрытосеменные, или Цветковые, растения. Цветок. Плод. Деревья. Кустарники. Травы. Однолетние. Двулетние. Многолетние

Вопросы

  1. Какие растения называют покрытосеменными? Почему они получили такое название?
  2. Чем покрытосеменные растения отличаются от голосеменных?
  3. На каких примерах можно показать разнообразие покрытосеменных?

Подумайте

На нашей планете более 350 тыс. видов растений, почти 3/4 их — покрытосеменные. Почему покрытосеменные по разнообразию видов и численности заняли господствующее положение в растительном мире?

Задания

  1. Рассмотрите рисунок 81 и объясните, какие растения называют однолетними, двулетними и многолетними. Приведите примеры таких растений.
  2. Охарактеризуйте несколько знакомых вам растений по продолжительности жизни и особенностям плодоношения. Заполните таблицу.

Задания для любознательных

Выясните, какие растения в вашем районе, области подлежат охране. Что делается для охраны этих растений?

Знаете ли вы, что.

По-видимому, самыми маленькими кустарниками в мире являются карликовые ивы, растущие в тундре Гренландии. Высота взрослых кустов не превышает 5 см.

Покрытосеменные растения — основа биосферы

Покрытосеменные (или цветковые) — высшие представители флоры. Это самые распространённые растения на планете. Например, к ним относятся пшеница, дуб, яблоня, пальма, крапива и многие другие. Виды из этого отдела разнообразны по форме, размерам и условиям обитания. Но всех их объединяют общие признаки строения, развития и размножения. О них и пойдёт речь в этом сообщении.

Строение и особенности, отличия от голосеменных

Основные органы, которые есть у любого цветкового растения:

  • корень, с помощью которого оно получает питательные вещества из почвы;
  • стебель и расположенные на нём боковые побеги;
  • листья, отвечающие за фотосинтез;
  • цветок — укороченный побег, который со временем меняет свой внешний вид и превращается в плод.

Схема строения цветка.

Несколько важных отличий от голосеменных:

  1. Орган семенного размножения — цветок, в котором происходит оплодотворение. Это их самый главный отличительный признак. Отсюда их второе название «цветковые».
  2. Семена цветковых растений покрыты тканями плода. У голосеменных семя открыто лежит на чешуе шишки. За это они и получили свои основные названия: «покрытосеменные» и «голосеменные»
  3. Листья могут быть разной формы. Листва голосеменных — это только хвоя.
  4. Разнообразные жизненные формы — деревья, кустарники и травы. Голосеменные представлены только древесными формами.

Пшеница — представитель покрытосеменных растений. Из пшеничной муки пекут хлеб, делают макароны, пирожные и торты.
Фото: flickr.com/SleepyClaus

Виды и среда обитания

В отделе покрытосеменных насчитывается более 240 000 видов. В биологии всё их многообразие принято делить на два класса: однодольные (рожь, пшеница) и двудольные (бобы, картофель). Классы в свою очередь подразделяют на семейства.

Горох представляет собой слегка вьющуюся траву. Его выращивают почти в каждом огороде, и им любят лакомиться дети.
Фото: flickr.com/LisaMoffatt

За долгое время эволюции цветковые растения приспособились к различной среде обитания — от тропических лесов до пустынь и тундры. Сейчас они широко распространены во всех климатических поясах Земли.

Происхождение

Покрытосеменные и голосеменные произошли от одного общего предка — древних водорослей. Затем в процессе эволюции их пути разделились. У покрытосеменных появился новый орган размножения — цветок, который привлекает насекомых сильным запахом и яркой окраской. Они переносят пыльцу от одного цветка к другому. Так обеспечивается более надёжное опыление растения не только ветром, как у голосеменных, но и насекомыми.

Поэтому покрытосеменные быстро распространились по всей планете и заняли господствующее положение.

Размножение и продолжительность жизни

Цветковые в основном размножаются семенами.

Сначала внутри цветка семя созревает и накапливает питательные вещества. После попадания пыльцы в цветок происходит оплодотворение. Семя постепенно превращается в плод. Внутри него образуются новые семена, которые пока надёжно защищены тканями плода от преждевременного распространения. Когда придёт время, семя упадёт на землю и прорастёт в новое растение.

Размножение цветковых растений.

Также цветковые могут размножаться побегами и корнями.

По продолжительности жизненного цикла они могут быть:

Независимо от срока своей жизни, каждое покрытосеменное растение обязательно цветёт хотя бы один раз.

Цветущая яблоня радует глаз и источает чудесный аромат, а спелые яблоки полезны для здоровья.
Фото: flickr.com/narujen

Роль в природе и жизни человека

Окружающую нас среду невозможно представить без цветковых растений. В природе они образуют целые ландшафты. В России это леса, степи, лесостепи, тундра.

Они участвуют в круговороте веществ в природе — поглощают из атмосферы углекислый газ и вырабатывают кислород.

Крапива — не просто сорняк. В ней содержится много полезных веществ, поэтому её используют в медицине.
Фото: flickr.com/svklimkin

Покрытосеменные имеют огромное значение в жизни человека. Они:

  • служат пищей для человека и домашних животных;
  • являются источником лекарственных компонентов для производства медикаментов и косметики;
  • используются как сырье для промышленности;
  • просто радуют нас своим прекрасным и разнообразным внешним видом.
Самое необычное растение, о котором вы ничего не знали:  Трихоглоттис (растение, цветок или дерево)
Добавить комментарий