Царство растений

Классификация растений

Царство растений объединяет живые организмы, обладающие характерными признаками. Все они являются автотрофами, то есть могут осуществлять фотосинтез. Также все представители царства растений имеют плотные клеточные оболочки, основой которых является такое органическое вещество, как целлюлоза. Крахмал у растений – запасное вещество. Несмотря на то, что растениям-сапрофитам и паразитам свойственно гетеротрофное питание, они относятся к царству растений, так как такой тип питания вторичный. Имеются и другие характерные особенности у представителей царства растений. Это определенные циклы жизнедеятельности, пути закладки органов, неподвижный образ жизни, т.д. Хотя вышеуказанные признаки не являются общими для всех групп растений, но их сочетание позволяет выделить растения, в особенности высокоорганизованные, из всех живых организмов других царств. На низшем уровне развития растения легко можно перепутать с простейшими животными. Главная отличительная особенность растений на этом уровне – наличие хлоропластов и особенности структуры клеток.

Чем выше уровень организации растений, тем более явно заметны различия между ними и другими живыми организмами. Основное большинство высокоорганизованных растений имеют слишком расчлененное тело, что обусловливает увеличение его поверхности для лучшего усвоения из окружающего пространства газов и жидкости с целью дальнейшего преобразования их в питательные вещества в ходе фотосинтеза. Наличие большого количества специализированных частей тела у высших растений стало возможным, именно благодаря расчленению и дифференцировке тела. Большинство значимых признаков строения растений обусловлены особенностями их размножения, развития и типом расселения.

Классификация и систематические категории царства растений подверглись изменениям с середины 20-го века. До этого времени все растения были разделены на низшие и высшие. К низшим относились бактерии, грибы, водоросли, лишайники и слизевики, а к высшим – моховидные, риниевые, плауновидные, псилотовые, хвощевидные, голосеменные, папоротниковидные и покрытосеменные. На сегодняшний день в систематике растений существуют царство бактерий и царство грибов отдельно друг от друга. Поэтому группа «низшие растения» канула в лету. В современной систематике царство растений делится на три подцарства: настоящие водоросли, багрянки (красные водоросли) и высшие растения (зародышевые). В эти три подцарства включены все произрастающие на Земле 350 тысяч видов растений. Они различаются размерами – от очень маленьких до огромных растений. Все представители царства растений отличаются друг от друга жизненными формами (травы, деревья, кустарники), длительностью периода жизнедеятельности (многолетние, однолетние, двулетние), требованиями к условиям окружающей среды, типами размножения. Все растения распределены по основным отделам царства растений. Это мхи, плауны, папоротники, голосеменные, хвощи и покрытосеменные (цветковые) растения. Представители отдела покрытосеменных (цветковых) растений, в свою очередь, разделены на два класса – двудольные и однодольные. Разные типы размножения растений обусловливают их деление на семенные растения и размножающиеся спорами. С учетом требований растений к условиям произрастания выделяют теплолюбивые растения и холодостойкие, теневыносливые и светолюбивые, засухоустойчивые и влаголюбивые. Те растения, средой обитания которых является вода, называются водными.

Значение растений на Земле огромно. Именно представители царства растений – первичные производители органических веществ. Доказано, что весь имеющийся в атмосфере кислород появился, благодаря жизнедеятельности растений, а точнее — фотосинтезу. Растительные сообщества являются естественной средой обитания животных и человека, при этом обеспечивая их едой, в том числе косвенно, участвуя в образовании почвы. Растения служат сырьем для получения разных технологических материалов, топлива, строительных материалов, лекарственных средств. Некоторые виды растений стали культурными, и из них получают ценные пищевые продукты.

Экология

Зелёные растения обогащают атмосферу кислородом и является основным источником энергии и органического материала почти для всех экосистем. Фотосинтез радикально изменил состав ранней земной атмосферы, которая содержит в настоящее время около 21 % кислорода. Животные и многие другие аэробные организмы нуждаются в кислороде, анаэробные формы относительно редки. Во многих экосистемах растения являются основой пищевых цепей.

Наземные растения являются ключевыми компонентами водного и других биохимических циклов. Некоторые растения эволюционировали совместно с азотфиксирующими бактериями и включены в кругооборот азота. Корни растений играют существенную роль в развитии почвы и предотвращении её эрозии.

Экологические взаимосвязи

Многие животные эволюционировали совместно с растениями. Многие насекомые опыляют цветки в обмен на пищу в форме пыльцы или нектара. Четвероногие едят плоды и распространяют семена с фекалиями. Большинство видов растений выработали симбиоз с различными видами грибов (микориза). Грибы помогают растению извлекать воду и минеральные вещества из почвы, а растение снабжает грибы углеводородами, произведёнными в результате фотосинтеза. Существуют также симбиотические грибы — эндофиты, которые живут внутри растений и способствуют росту организма-хозяина.

Паразитизм

Растения-паразиты существуют как среди низших, так и среди высших растений. Такие растения приносят большой вред сельскому хозяйству.

Хищные растения

Венерина мухоловка — хищное растение из Северной Америки

Существует более 500 видов хищных растений. Произрастают хищные растения обычно на почвах, бедных питательными веществами и минеральными солями. «Хищность» растений обусловлена недостатком азота в почвах, именно поэтому растения-хищники приспособились получать азот из насекомых и других животных, которых они ловят с помощью разнообразных хитроумных ловушек.

Самым известным хищным растением лесов России является Росянка круглолистная (Drosera rotundifolia). Это растение выделяет по краям листьев липкую жидкость, похожую на росу, — кислый пищеварительный сок. Насекомое садится на капельку «росы», приклеивается и становится жертвой росянки.

Другие известные растения-хищники — венерина мухоловка, дарлингтония, жирянка, росолист.

Строение растений

Некоторые растения имеют очень сложное строение, но некоторые представлены одноклеточными организмами. Например: хлорелла, хламидомонада и т. д.

Для клеток растений характерен большой относительный размер (иногда до нескольких сантиметров), наличие жёсткой клеточной оболочки из целлюлозы, присутствие хлоропластов и крупной центральной вакуоли, позволяющей регулировать тургор. Во время деления перегородка образуется за счёт слияния многочисленных пузырьков (фрагмопласт). Сперматозоиды растений дву- (у мохообразных и плауновидных) или многожгутиковые (у остальных папоротникообразных, саговниковых и гинкговых), причём ультраструктура жгутикового аппарата очень похожа на таковую в жгутиковых клетках харовых водорослей (отдел Зелёные водоросли).

Клетки растений объединяются в ткани. Ткани растений характеризуются отсутствием межклеточного вещества, большим количеством мёртвых клеток (некоторые ткани, такие как склеренхима и пробка, состоят в основном из мёртвых клеток), а также тем, что, в отличие от животных, ткань растения может состоять из разных типов клеток (например, ксилема состоит из водопроводящих элементов, волокон древесины и древесинной паренхимы).

Большинство растений характеризуется значительным расчленением тела. Существуют несколько типов организации тела растений: талломный, при котором отдельные органы не выделяются и тело представляет собой зелёную пластину (некоторые мохообразные, заростки папоротников), листостебельный, при котором тело представляет собой побег с листьями (корни отсутствуют; большинство мохообразных), и корнепобеговый, когда тело делится на корневую и побеговую систему. Побег большинства растений состоит из осевой части (стебля) и боковых фотосинтезирующих органов (листьев), которые могут возникать либо как выросты внешних тканей стебля (у мохообразных), либо как следствие слияния укороченных боковых ветвей (у папоротникообразных). Зачаток побега принято считать особым органом — почкой.

Клетки растений содержат механорецепторы, корневые системы высших растений обмениваются органическими и неорганическими веществами с почвенными грибами.

Типы органов растений

Орган — часть многоклеточного организма, имеющая определенное строение и выполняющая вегетативные или генеративные функции.

Типы органов высших растений:
■ вегетативные (корень, стебель, лист);
■ генеративные (спорангии, антеридии, архегонии, цветок).

❖ Вегетативные органы — органы, выполняющие основные функции питания и обмена веществ с внешней средой, обеспечивая фотосинтез, водоснабжение, дыхание и рост растения.

Особенности вегетативных органов. Эти органы:
■ образуют систему побегов и корневую систему;
■ не участвуют в спорообразовании и половом размножении;
■ могут выполнять функцию вегетативного размножения;
■ при изменении функций претерпевают метаморфозы (видоизменяются).

❖ Генеративные (или репродуктивные) органы — специальные органы, обеспечивающие размножение растений. Генеративные органы бесполого размножения растений:

■ у споровых растений — спорангии,
■ у семенных растений — пыльцевой мешок и семязачаток.

Генеративные органы полового размножения растений:
■ мхов и папоротников — антеридии и архегонии,
■ цветковых растений — цветки, плоды, семена.

Разнообразие

По состоянию на начало 2010 года, по данным Международного союза охраны природы (IUCN), было описано около 320 тысяч видов растений, из них около 280 тысяч видов цветковых, 1 тысяча видов голосеменных, около 16 тысяч мохообразных, около 12 тысяч видов высших споровых растений (Плауновидные и Папоротникообразные). Однако, это число увеличивается, так как постоянно открываются новые виды.

Классификация растений

7.         Тропические. В эту группу входят теплолюбивые плодовые породы, возделываемые в тропической зоне, где нет даже низких положительных температур, а также резких колебаний их в течение года. В России и странах СНГ из-за климатических условий тропические культуры не выращивают. В мировом производстве плодов эти растения занимают первое место среди других плодовых пород. К ним относятся банан, дынное дерево, финиковая, масличная и кокосовая пальмы, авокадо, дуриан и др.
8.         Пряные и тонизирующие. К ним относятся преимущественно теплолюбивые растения, возделываемые в тропических районах
земного шара (кофейное дерево, шоколадное дерево, лавр благородный, коричник, ваниль, гвоздичное дерево, кола и др.). В субтропических районах России и стран СНГ выращивают в ограниченном количестве лавр и чай, а в умеренной зоне — лимонник китайский.
В плодоводстве существуют и другие классификации, в основу которых положены отдельные особенности растений (например, по зимостойкости, засухоустойчивости отношению к влаге и т. д.). Классификация плодовых растений позволяет разрабатывать определенную агротехнику с учетом биологических особенностей не только соответствующих культур, но и отдельных сортов.
Центры происхождения плодовых пород
Все растения, в том числе и плодовые, формировались в разных экологических условиях и в различные исторические эпохи, что отразилось на их внешнем облике и определило различные условия произрастания.
Вопрос происхождения плодовых культур в историко-геогра-фическом плане интересовал многих отечественных и зарубежных ученых. На основании классических работ академика Н.И. Вавилова и его многочисленных учеников было выделено 12 ботани-ко-географических центров происхождения культурных растений и их сородичей на земном шаре.
На территориях России и стран СНГ расположены в основном три центра: Среднёазиатский, Переднеазиатский и Европейско-сибирский.
Среднеазиатский центр включает в себя Среднеазиатские республики СНГ и Афганистан, здесь проходило формирование многих важнейших пород умеренной зоны (абрикос, миндаль, фисташка, отдельные виды яблони, груши, вишни, сливы и др.).
На территории Переднеазиатского центра, включающего в себя Закавказье, Иран, районы Туркмении, Малую Азию и Аравию, встречается большое число различных видов яблони, груши, вишни, оливы, алычи, лещины, инжира, мушмулы кавказской и др. Этот центр является также родиной айвы обыкновенной, кизила, фундука, граната и др.
На территориях Европы и Сибири зародились и сформировались многие листопадные плодовые и ягодные породы, имеющие промышленное значение (облепиха, малина, смородина черная, культурные виды яблони, вишни и др.). Здесь также проходило дальнейшее формирование черешни и крыжовника.
Знание истории происхождения отдельных плодовых пород позволяет исключить появление возможных ошибок при их выращивании, особенно при интродукции отдельных сортов или пород, когда они ввозятся в районы, мало пригодные для успешного их произрастания.

Принципы классификации растений

Вид

Классифицируя живые организмы, ученые относили их к той или иной группе с учетом сходства (общности). Такие группы носят название единицы систематики, или таксоно­мические единицы. Основной единицей систематики является вид.

Вид — это группа организмов, сходных по строению, оби­тающих на определенной территории, приспособленных к сходным условиям обитания и способных давать плодови­тое потомство.

Царство

Все отделы растений образуют царство Растения.

На этой странице материал по темам:

Вопросы к этой статье:

Рис. 171. Виды растений рода Фиалка

Материал с сайта http://Wiki-Med.com

Примечания

1. ↑ Шипунов А. Б. Растения // Биология: Школьная энциклопедия / Белякова Г. и др. — М.: БРЭ, 2004. — 990 с. — ISBN 5-85270-213-7.
2. ↑
3. Van den Hoek, C., D. G. Mann, & H. M. Jahns, 1995. Algae:An Introduction to Phycology. pages 343, 350, 392, 413, 425, 439, & 448 (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-30419-9
4. Van den Hoek, C., D. G. Mann, & H. M. Jahns, 1995. Algae:An Introduction to Phycology. pages 457, 463, & 476. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-30419-9
5. Crandall-Stotler, Barbara. & Stotler, Raymond E., 2000. «Morphology and classification of the Marchantiophyta». page 21 in A. Jonathan Shaw & Bernard Goffinet (Eds.), Bryophyte Biology. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-66097-1
6. Schuster, Rudolf M., The Hepaticae and Anthocerotae of North America, volume VI, pages 712—713. (Chicago: Field Museum of Natural History, 1992). ISBN 0-914868-21-7.
7. Buck, William R. & Bernard Goffinet, 2000. «Morphology and classification of mosses», page 71 in A. Jonathan Shaw & Bernard Goffinet (Eds.), Bryophyte Biology. (Cambridge: Cambridge University Press). ISBN 0-521-66097-1
8. ↑ Raven, Peter H., Ray F. Evert, & Susan E. Eichhorn, 2005. Biology of Plants, 7th edition. (New York: W. H. Freeman and Company). ISBN 0-7167-1007-2.
9. Gifford, Ernest M. & Adriance S. Foster, 1988. Morphology and Evolution of Vascular Plants, 3rd edition, page 358. (New York: W. H. Freeman and Company). ISBN 0-7167-1946-0.
10. Taylor, Thomas N. & Edith L. Taylor, 1993. The Biology and Evolution of Fossil Plants, page 636. (New Jersey: Prentice-Hall). ISBN 0-13-651589-4.

Определение

История

На вопрос, что называть растением, нет однозначного ответа. Первым на этот вопрос попытался ответить древнегреческий философ и учёный Аристотель, поместив растения в промежуточное состояние между неодушевлёнными предметами и животными. Он определил растения как живые организмы, которые не способны самостоятельно передвигаться (в противоположность животным). Позднее были открыты бактерии и археи, которые никак не подпадали под общепринятое понятие растений. Уже во второй половине XX века грибы и некоторые типы водорослей были выделены в отдельные категории, поскольку не имеют сосудистой и корневой системы, которая присутствует у других растений.

Определяющие признаки

• Наличие плотной, не пропускающей твёрдые частицы, клеточной оболочки (как правило, состоящей из целлюлозы)
• Растения — продуценты. Они производят органические вещества с помощью углекислого газа и энергии солнца в процессе фотосинтеза. Грибы и бо́льшая часть бактерий в последнее время относятся к отдельным царствам. Раньше грибы и бактерии считались растениями.
• Цианобактерии, или синезелёные водоросли, для которых, как и для большинства растений свойственен фотосинтез, согласно современным классификациям также не относятся к растениям (цианобактерии включены в домен Бактерии в ранге отдела).
• Другие признаки растений — неподвижность, постоянный рост, чередование поколений и другие — не являются уникальными, но в целом позволяют отличить растения от других групп организмов.

История систематики растений

В XVIII в. шведским ученый Карл Линней (1707-1778) систематизировал растения по бро­сающимся в глаза признакам, таким, как, например, нали­чие и число тычинок и пестиков в цветках. Растения, у ко­торых выбранные признаки совпадали, объединялись в один вид Для названия видов Линней использовал бинар­ную номенклатуру. По ней название каждого вида состо­ит из двух слов: первое указывает род, второе — видовой эпитет. Например, клевер луговой, клевер пашенный, клевер ползучий и т. д. Виды, имевшие сходство, объединялись в роды (в данном случае — род Кле­вер), а роды — в более высокие систематические категории. Так возникла система, которая из-за произвольного выбора объединяющих признаков не отражала родственные связи.

Стебель

❖ Стебель — это осевая часть побега, осевой наземный вегетативный орган высших растений, обладающий радиальной симметрией, неограниченным верхушечным или вставочным ростом и положительным гелиотропизмом.

❖ Функции стебля:
■ опорная (несет листья, цветки и плоды);
■ проводящая (обеспечивает восходящий, нисходящий и горизонтальный ток веществ);
■ запасающая: в стеблях могут откладываться в запас питательные вещества (пример: капуста кольраби) или вода {пример: кактусы);
■ защитная (выросты стебля — колючки — защищают растение от поедания животными; пример — шиповник);
■ генеративная (один из органов вегетативного размножения).

❖ Виды стеблей (по степени одревеснения):
■ травянистые — имеют слабое утолщение и существуют обычно один вегетационный период; способны к фотосинтезу;
■ деревянистые — многолетние, могут утолщаться неопределенно долго; не способны к фотосинтезу.

Продольное строение стебля: стебель состоит из узлов и междоузлий.

Узел — участок стебля, от которого отходит лист.

Междоузлие — участок стебля между двумя соседними узлами.

Стеблевой черенок — часть побега с несколькими почками.

Соломина — тип прямостоячего стебля, полого в междоузлиях и заполненного тканью только в области узлов (пшеница, рожь).

Ствол — многолетний деревянистый стебель дерева.

❖ Внутреннее строение стебля соответствует его главным функциям и несколько отличается у голо- и покрытосеменных, одно-и двудольных растений (см. ниже). Основные виды тканей стебля, их элементы, структура и функции приведены в таблице.

Различия в строении стеблей:

■ по водопроводящим элементам в ксилеме: у голосеменных (хвойных) — трахеиды, у покрытосеменных — сосуды,

■ по типу строения: у однодольных растений — пучковое строение (флоэма и ксилема образуют проводящие пучки, разбросанные по всей паренхиме); у двудольных растений — кольцевое строение (проводящие ткани образуют кольцо).

❖ Рост стебля:
■ в высоту или длину — верхушечный или вставочный;
■ в толщину — делением клеток камбия, расположенного на границе коры и древесины (ксилемы); в сторону коры от клеток камбия образуются клетки луба, в сторону древесины дифференцируются клетки древесины;
■ рост стебля в длину сопровождается его ветвлением.

Верхушечный рост — рост стебля в высоту или длину за счет деления и роста клеток конуса нарастания верхушечной почки (у большинства высших растений).

Вставочный рост — рост стебля в высоту или длину за счет деятельности вставочной меристемы, расположенной в основании междоузлий (у злаков и хвощей).

Годичное кольцо (или зона прироста) — слой древесины, образующийся за счет работы камбия в течение одного вегетационного периода.

Ветвление — процесс образования боковых побегов из пазушных почек побега.

❖ Типы ветвления стеблей:

■ дихотомическое — конус нарастания верхушечной почки дает две равнозначные новые ветви (примеры: мхи, плауны);

■ моноподиальное — главный стебель растет верхушкой в течение всей жизни растения; боковые ветви образуются из боковых (пазушных) почек главного побега и также дают моноподиальное ветвление (примеры: ель, сосна, кедр);

■ симподиальное — верхушечная почка главного (или бокового) побега отмирает или отстает в росте, а развиваются боковые (пазушные) почки, лежащие непосредственно под верхушечной; они отклоняют главный стебель (ствол), остающийся коротким. Продолжением главного стебля (ствола) являются стебли (оси) последующих порядков (примеры: береза, яблоня).

Жизненный цикл растений

Размножение

Для растений характерны два вида размножения: половое и бесполое. Для высших сосудистых растений единственной формой полового процесса является оогамия. Из форм бесполого размножении широко распространено вегетативное размножение.

Кроме вегетативных, растения имеют специализированные генеративные органы, строение которых связано с протеканием жизненного цикла. В жизненном цикле растений чередуется половое, гаплоидное поколение (гаметофит) и бесполое, диплоидное поколение (спорофит). На гаметофите образуются половые органы — мужские антеридии и женские архегонии (отсутствуют у некоторых гнетовых и у покрытосеменных). Сперматозоиды (их нет у хвойных, гнетовых и покрытосеменных) оплодотворяют находящуюся в архегонии яйцеклетку, в результате образуется диплоидная зигота. Зигота формирует зародыш, который постепенно развивается в спорофит. На спорофите развиваются спорангии (часто на специализированных спороносных листьях, или спорофиллах). В спорангиях происходит мейоз, и образуются гаплоидные споры. У разноспоровых растений эти споры двух типов: мужские (из них развиваются гаметофиты только с антеридиями) и женские (из них развиваются гаметофиты, несущие только архегонии); у равноспоровых споры одинаковые. Из споры развивается гаметофит, и всё начинается сначала. Такой жизненный цикл имеют Мохообразные и Папоротникообразные, причём у первой группы в жизненном цикле доминирует гаметофит, а у второй — спорофит. У семенных растений картина усложняется за счёт того, что женский (несущий архегонии) гаметофит развивается прямо на материнском спорофите, а мужской гаметофит (пыльцевое зерно) должен быть доставлен туда в процессе опыления. Спорофиллы у семенных растений часто сложно устроены и объединяются в так называемые стробилы, а у покрытосеменных растений — в цветки, которые могут, в свою очередь, объединяться в соцветия. Кроме того, у семенных растений возникает специализированная, состоящая из нескольких генотипов структура — семя, которое можно условно отнести к генеративным органам. У покрытосеменных растений цветок после опыления созревает и формирует плод.

Покрытосеменные цветковые

Общая характеристика. Покрытосеменные — самый большой отдел растительного мира. Произошли от древней формы голосеменных в начале мелового периода мезозойской эры (около 125 млн. лет назад). Насчитывают около 250 тыс. видов. Занимают господствующее положение в растительном мире; произрастают во всех климатических зонах и в самых разных климатических условиях. Наибольшее разнообразие видов — во влажных тропиках.

Покрытосеменные — единственная группа растений, образующая сложные многоярусные фитоценозы.

Особенности строения. Доминирующая жизненная форма -диплоидный спорофит (само растение, включающее корень и побег). Спорофиты разных групп покрытосеменных представлены различными жизненными формами (древесными, кустарниковыми, кустарничковыми, лиановыми, одно- и многолетними травами) и могут очень сильно отличаться друг от друга. Большинство покрытосеменных — многолетние растения, а травы могут быть одно- и двулетними. Органы покрытосеменных делятся на вегетативные (корень, стебель, лист) и генеративные (цветок, плод, семя).

В зависимости от строения семян и морфологических особенностей органов отдел делится на два класса: Однодольные (зародыш семени имеет одну семядолю) и Двудольные (зародыш семени имеет две семядоли). Основные различия между одно- и двудольными растениями приведены в таблицах на с. 280-281. При делении классов на семейства, роды и виды учитываются общие признаки растений — строение цветка и плода, тип соцветия, особенности внешнего и внутреннего строения вегетативных органов.

Основные ароморфозы: цветок, плод, двойное оплодотворение; симподиальное ветвление, прогрессивное развитие проводящей ткани: ксилема содержит настоящие сосуды — широкие трахеи (а не трахеиды, как у голосеменных), флоэма — ситовидные трубки с клетками-спутницами, а не ситовидные клетки; наличие специализированной механической ткани (волокон), придающей прочность коре и древесине; прогрессивное развитие вегетативных органов; способность образовывать ядовитые вещества, защищающие растения от растительноядных животных (у некоторых групп покрытосеменных).

Семязачатки находятся в полости завязи пестика и защищены его тканями от неблагоприятных условий среды, семена защищены не только семенной кожурой, но и плодом.

Развитие эндосперма одновременно с развитием зародыща (а не до оплодотворения, как у голосеменных) позволяет избежать ненужной траты питательных веществ и энергии в том случае, когда зародыш не образуется.

Гаметофиты более упрощены, чем у голосеменных. Мужской гаметофит покрытосеменных представлен пыльцевым зерном, содержащим вегетативную клетку с диплоидным набором хромосом (2n) и генеративную гаплоидную клетку (1n). У некоторых до опыления путем митоза из генеративной клетки образуется два спермия с гаплоидным набором хромосом. Женский гаметофит представлен зародышевым мешком, содержащим две клетки -синергиды, три клетки-антиподы, яйцеклетку с гаплоидным набором хромосом (1n) и диплоидную центральную клетку (2n).

Размножение. Пыльцевые зерна попадают на рыльце пестика (а не сразу в пыльцевход семязачатка), предназначенного именно для улавливания пыльцы; в пыльцевход семязачатка проникает пыльцевая трубка, образующаяся в пыльцевом зерне. Оплодотворение двойное: в нем участвуют два спермия: один сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, из которой развивается зародыш, другой спермий сливается с диплоидной центральной клеткой женского гаметофита, образуя триплоидную клетку, из которой впоследствии возникает эндосперм, содержащий запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша.

После оплодотворения семязачаток развивается в семя, завязь пестика формирует плод. Наличие и уникальность плода обеспечивают распространение покрытосеменных птицами, млекопитающими, насекомыми, ветром, водой и т.д.

Для покрытосеменных также характерно вегетативное размножение (с помощью вегетативных органов).

Значение покрытосеменных: поддерживают стабильный газовый состав атмосферы; образуют сложные многоярусные фитоценозы; растения и их плоды служат пищей для многих видов животных; покрытосеменные широко используются человеком: обеспечивают человека хлебом (хлебные злаки), используются им в пищу (овощные и плодово-ягодные) и в качестве лечебных средств, являются источником сырья для деревообрабатывающей, целлюлозной, легкой и медицинской промышленности, применяются в декоративных целях и т.д.

растения

Голосеменные

Общая характеристика. Голосеменные — это семенные растения, имеющие незащищенные семяпочки, расположенные открыто на семенной чешуе шишки; семена защищены только семенной кожурой. Голосеменные не имеют настоящих цветков и не образуют плодов. Они являются наиболее древними из семенных растений; произошли от семенных папоротников в начале мезозойской эры (около 350 млн. лет назад). В настоящее время насчитывают около 650 видов.

В жизненном цикле происходит правильное чередование полового и бесполого поколений. Основная жизненная форма — диплом идный спорофит (само растение), гаметофит редуцирован, утратил самостоятельность и живет на спорофите. Мужской гаметофит не имеет антеридиев. Растения опыляются в основном ветром.

Особенности строения. Спорофит голосеменных — это одно-или двудомное растение с хорошо развитыми стеблем (имеющим моноподиальное ветвление) и стержневой корневой системой с выраженными главным и боковыми корнями. Представлен в основном древесными вечнозелеными формами, реже встречаются листопадные деревья (лиственница), имеются кустарники (можжевельник) и лианы (эфедра); травянистых растений нет. Листья игловидные (хвоя) или чешуевидные; располагаются поодиночке, по два или несколько в пучках. В древесине большинства голосеменных нет настоящих сосудов и древесных волокон; трахеиды выполняют водопроводящую и опорную (механическую) функции.

Важнейшие ароморфозы: появление семени и пыльцевой трубки, что обеспечило опыление и оплодотворение без воды.

Характерные особенности образования семян: оплодотворение — простое (в нем участвует один спермий из двух, имеющихся в пыльцевом зерне), эндосперм образуется в семязачатке до оплодотворения, а семена покрыты только семенной кожурой.

Голосеменные широко распространены во всех частях света; составляют большинство и доминируют в растительном покрове в умеренном климатическом поясе. Подразделяются на четыре класса: Хвойные, Гнетовые, Саговниковые, Гинкговые.

Класс Хвойные — вечнозеленые растения, имеющие видоизмененные игольчатые листья. Листья игловидные, покрыты кутикулой или восковым налетом; устьиц мало, глубоко посажены (это обеспечивает жизнестойкость растений в засушливые и зимние периоды). У хвойных стебель прямостоячий, покрыт корой, содержащей ситовидные клетки, механическую ткань, паренхиму, смоляные ходы, камбий. Древесина на 90-95% состоит из трахеид и не содержит механической ткани. Трахеиды имеют плотные од-ревесневевшие стенки. Сердцевина представлена основной тканью.

Сосна обыкновенная — это однодомное светолюбивое растение, у которого весной формируется раздельнополые мужские и женские шишки (стробилы). Мужские шишки формируются у основания побега, имеют зеленовато-желтый цвет и длину около 5 мм. На осях таких шишек расположены слои мелких чешуек -микроспорофилл. На нижней поверхности каждой из чешуек расположены два микроспорангия (пыльцевых мешка), в которых образуется пыльца (мужской гаметофит). Каждое пыльцевое зерно содержит вегетативную клетку, два спермия и имеет два воздушных мешка, облегчающих перенос пыльцы ветром,

Женские шишки имеют красноватый цвет и содержат крупную, толстую семенную чешую (с двумя семязачатками на поверхности каждой чешуйки) и мелкую прозрачную кроющую чешую. В каждом семязачатке формируется женский гаметофит, который содержит гаплоидный эндосперм (особую питательную ткань) и два архегония с крупной яйцеклеткой в каждом. Семязачаток снаружи покрыт интегументом и имеет пыльцевход (микропиле), через который пыльца втягивается внутрь, где прорастает с формированием пыльцевой трубки. По ней созревшие спер-мии проникают к архегониям. Оплодотворение простое и не требует присутствия воды; в нем участвует только один из спермиев, сливающийся с одной из яйцеклеток, второй спермий погибает. Образовавшаяся зигота делится, из нее формируется зародыш семени, а вся семяпочка превращается в семя.

У сосны обыкновенной семена созревают на второй год, разносятся ветром и в благоприятных условиях прорастают.

Знамение голосеменных: выделяют в атмосферу кислород и фитонциды, являются источником сырья для строительной, деревообрабатывающей и целлюлозной промышленности, получения скипидара, канифоли, спирта, лекарств; многие используются в декоративных целях (ели, туя, саговниковые); семенами многих хвойных питаются птицы (клесты, синицы, дятлы) и млекопитающие; семена кедровой сосны и пинии используются в пищу человеком.