Надо Знать

добавить знаний



Покрытосеменные


Цветок магнолии

План:


Введение

Покрытосеменные или цветковые растения (Angiospermae или Magnoliophyta) - таксон высших растений, формирующих цветки. Эта важнейшая группа наземных растений насчитывает более 165 порядков, 540 семей, более 13 000 родов и, вероятно, не менее 250 000 видов. По числу видов цветковые растения значительно превосходят остальные группы высших растений, вместе взятых. Они составляют одну из групп семенных растений. Важнейшая особенность цветковых растений - наличие специализированного органа, цветки берет на себя функции размножения и привлечения агентов опыления. Цветковые растения формируют свои семязачатки в полости завязи, образованной сращением когда-то открытого плодолистика. Стенки завязи после оплодотворения разрастаются и видоизменяются, давая структуру под названием плод. В остальных группах семенных растений семенной зачаток не скрыт от опыления, а семена не заключено в настоящий плод, но иногда семена могут покрывать мясистые структуры, например, у представителей рода тыс.


1. История понятия

Ботанический термин "Angiospermae" (дословно "покрытосеменные") предложил Пауль Герман (Paul Hermann) в 1690 году, срок был составлен из греческих слов αγγειον (вместилище) и σπερμα (семена). Так Герман называл один из главных отделов растительного царства, которой включал растения, имеющие заключены в капсулы семян. Gymnospermae по Герману были цветочными растениями, чей единственный целостный плод считался семенами с отсутствующими покровами. Сам термин и его антоним были подхвачены Карлом Линнеем, который использовал их в похожем, но ограниченный смысле - для названий рядов своего класса Двусильних (Didynamia). В своем современном значении эти термины стали использоваться после того, как Роберт Броун в 1827 году установил существование истинно голых семенных зачатков в Cycadeae и Coniferae, присвоив им название Gymnospermae. С тех пор срок Angiospermae стал использоваться различными авторами, иногда с различными вариациями, для обозначения одной из подгрупп в пределах двудольных растений (разделение "явношлюбних" растений на безсимьядольни, равно (семья) Дольни и двух (семья) Дольни получило широкое распространение несколько раньше).

Однако после того, как Вильгельм Хофмейстер описал процессы, происходящие в зародышевом мешке цветковых растений ( 1851), и сопоставил их с оплодотворением таемношлюбних, стало ясно, что Gymnospermae является группой абсолютно отличной от Angiospermae. В результате, понятие "покрытосеменные" постепенно стали рассматривать как синоним понятия "цветочные", и, соответственно, двудольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones) и однодольные (Liliopsida, или Monocotyledones) - как подгруппы в составе Angiospermae. В этом смысле понятие "покрытосеменные" (Angiospermae) используется и по сей день.


2. Происхождение

Одно из важнейших направлений развития растительного царства - приспособление к превратностям окружающей среды. Цветочные растения являются ярким примером этой линии и доминируют на земной поверхности в данную эпоху. От полюсов в экватора нет такого участка, где возможно растительная жизнь, но не найдено покрытосеменных. Они в изобилии встречаются в долинах рек и чистых озерах, в меньшем количестве - в соленых озерах и морях. Однако такие водные покрытосеменные не является примитивными формами, а возникли путем приспособления наземного предка к водной среде. К широчайшей географической разнообразия добавляется разнообразие форм и способов роста. Банальная ряска, покрывающая поверхность пруда, есть крошечным зеленым побегом с простым корешком, вертикально погруженным в воду, и с очень нечеткими письмами и частями стебли. Мощное лесное дерево столетиями развивало свою сложную систему стволов и ветвей, покрытых бесчисленными веточками и листьями, а под землей соответствующую площадь занимает мощная, хорошо развитая корневая система. Между этими двумя крайностями - бесконечные градации: водные и земные травы, ползучие, прямостоячие, кусты и деревья, гораздо большее разнообразие, чем среди остальных групп семенных растений, в целом известных как голосеменные (Gymnospermae).

Первые остатки покрытосеменных датируются Юрский период и имеют возраст около 140 миллионов лет. Основываясь на современных данных, можно предположить, что предки покрытосеменных и гнетових разделились течение триасового периода (220-202 миллионов лет назад) [1]. Остатки растений с признаками покрытосеменных появились течение юрского и раннего мелового периода (135-65 миллионов лет назад), но это были довольно немногочисленные и примитивные формы. Следы широкого развития и распространения покрытосеменных появились в палеонтологической летописи в середине мелового периода (около 100 миллионов лет назад). Но уже в конце этого периода покрытосеменные стали доминирующей формой растительной жизни, и во многих ископаемых растениях познаются представители современных семей (например, бук, дуб, клен и магнолия).


3. Анатомия цветковых растений

3.1. Цветок

Основные статьи: Цветок и Половое размножение растений
Структура цветка

Характерной особенностью покрытосеменных является цветок, которая демонстрирует великолепную разнообразие форм и обеспечивает надежные внешние характеристики для установления взаимоотношений среди видами покрытосеменных. Функция цветка - обеспечение оплодотворения яйцеклетки и развития плода, содержащий семян. Иногда, как в фиолетовым цветом, цветок возникает отдельно в влагалище обычного письма. Но, конечно, часть растения, несущая цветок, находиться на конце отростка, выдается за вегетативной частью (частью, которая несет листья) и формирует детально разработанную систему ветвей, известную как соцветия.

Воспроизводимые (репродуктивные) клетки покрытосеменных могут быть двух видов. Первые, микроспоры, или зерна пыльцы, является "мужскими" клетками и формируются в тычинках (микроспорофилах). Вторые, мегаспоры, "женские" клетки, в которых развивается яйцеклетка, содержащиеся в семенном зачатке, который находится в плодолистиков (мегаспорофили). Цветок может состоять только из этих частей, как у ивы, где каждый цветок содержит только несколько тычинок или два плодолистика. Конечно, однако, в цветке присутствуют стерильные структуры, приспособленные как для защиты, так и для привлечения насекомых, необходимых для опыления. Внешняя структура называется чашечкой и делится на чашелистики, которые обычно зеленые и напоминают листья. Главная функция этих структур - защита цветка, особенно на стадии почки. Внутренняя структура называется венчиком и состоит из лепестков, которые в целом имеют яркие цвета и тонкую структуру. Ее функция заключается в привлечении птиц и насекомых - посредников, с помощью которых производится опыления. Механизмы этого привлечения обычно привлекают также привлекательный запах и нектар, который выделяется в цветке. Эти характеристики, направленные на привлечение освещения, животных, делают цветы такими популярными среди людей. У некоторых растений, например магнолии, чашелистики и лепестки не отличаются друг от друга, в этом случае все они называются чашелистиками.

Тогда как большинство цветков полноценные, или гермафродиты, т.е. содержат как мужские, так и женские части в одной структуре, цветковые растения развили многочисленные морфологические и физиологические механизмы, чтобы сократить или предотвратить самооплодотворения. Гетероморфный цветы имеют короткие плодолистики и длинные тычинки, или наоборот, поэтому опылители животные не могут легко переместить пыльцу в пестик (восприимчивую часть плодолистика). Гомоморфные цветы используют биохимический (физиологический) механизм, который называется само-несовместимостью, чтобы отличить свой пыльцу от чужого. В некоторый видов мужские и женские части морфологически обособленные, развиваясь на разных цветах.


3.2. Оплодотворения и эмбриогенез

Жизненный цикл покрытосеменных растений
Основные статьи: Оплодотворение и Эмбриогенез растений

Двойное оплодотворение - процесс у цветковых растений в течение воспроизведения, при котором две клетки спермы оплодотворяют две клетки в яичнике. Зерно пыльцы приклеивается к плодолистика и выращивает пыльцевую трубку, которая проникает в яйцо через крохотную время, микропиле. Два спермии выпускаются в яичник через эту трубку. Одна из двух клеток спермы оплодотворяет яйцеклетку, формируя диплоидной зиготу или эмбрион, также известную как семенной зачаток. Вторая клетки спермы сливается с двумя гаплоидными полярными ядрами в центре эмбрионального мешочка. В результате формируется триплоидному клетка (3n). Эта клетка делится через митоз и формирует эндосперма, богатую питательными веществами ткань семян. Если семена развивается без оплодотворения, этот процесс называется апомикс.


3.3. Плод и семена

Основные статьи: Семена и Плод

В течение того, как развитие эмбриона и эндоспермы протекает в пределах мешочка эмбриона, его стена увеличивается и обычно поглощает ядро ​​(которое также увеличивается), формируя оболочку семян. Стенка семенного зачатка также развивается, формируя плод, структуру, тесно связанную с распространением семян. Часто оплодотворения влияет на другие части цветка, участвующих в образовании плода, как цветоложе в яблоке, землянике и других. Функция оболочки семян двойная - защиты эмбриона и помощи в распространении, они также могут непосредственно помогать прорастанию. Если плод раскрывается и поэтому семена будет оставлено незащищенным, оболочка обеспечивает защиту эмбриона и, возможно, также распространения. Если плод не раскрывается, оболочка семян почти не развивается.


4. Таксономия

Монокот (слева) и дикот

Цветковые растения сейчас рассматриваются как неопределенная таксономическая категория рангом между отделом и классом. Поскольку эта таксономическая категория более высокого ранга, чем семья, есть определенная свобода в выборе названия. Статья 16 Международного кодекса ботанической номенклатуры (ICBN) позволяет использовать как традиционные исторические названия, так и название, образованное от роду. Официальная униноминальна название этого таксона - Magnoliophyta, от названия рода Magnolia ( Магнолия). Но традиционно укоренились такие имена как Angiospermae и Anthophyta (цветковые растения).

Благодаря постоянному пересмотру взглядов на родство цветковых растений, внутренняя систематика этой группы подвергалась и подвергается изменениям. Две широко используемые, хотя и несколько устаревшие, системы цветковых растений - система Тахтаджяна и система Кронквиста. На сегодня обе эти классификации не отражают филогению таксона. Современная признана классификация создана международным "Группой филогении покрытосеменных" ( англ. Angiosperm Phylogeny Group ), Которая опубликовала свой первый вариант таксономии в 1998 (известный как APG-I), второй в 2003 (APG-II), и третий и последний в наше время [ Когда? ] в 2009 (APG-III). Последние системы сохраняют эту систематику, добавляя несколько незначительных таксонов.

Филогенетическое дерево современных Покринанасинних

Традиционно, цветковые растения были разбиты на две группы, которые в системе Кронквиста названы Magnoliopsida (в ранге класса, сформированного от фамильного имени Magnoliacae) и Liliopsida (в ранге класса, сформированного от фамильного имени Liliaceae). Другие описательные имена, разрешенные согласно статье 16 ICBN, включают Dicotyledones или Dicotyledoneae, и Monocotyledones или Monocotyledoneae, которые имеют долгую историю использования. Для членов первой группы также может использоваться термин "двудольных растений", второй - "однодольных", или "дикот" и "монокот" соответственно. Эти названия происходят от факта, что двудольные обычно имеют две семядоли (эмбриональных листа) в пределах каждого семья, тогда как однодольные обычно имеют только одну. С диагностической точки зрения число семядолей не является ни особенно удобной, ни надежным признаком.

Недавние исследования, проведенные группой APG показали, что однодольные - "хорошая" (т.е. монофилетического) группа, этот таксон получил название "монокоты" (monocots). Однако, двудольные - нет (они создают парафилетичну группу). Однако, в пределах двудольных существует "хорошая" группа, которая включает большинство двудольных. Этот таксон называется "Еудикоты" (eudicots) или "tricolpates" (от вида пыльцы, найденного у представителей этой группы). Название eudicots сформирован от слова "dicot" приставкой "eu-" (от греческого "eu" = "истина"), т.е. означает "настоящие двудольные", поскольку еудикоты разделяют признаки, традиционно отнесены к дикотив, например цветка из четырех или пяти частей (четырех или пяти лепестков, четырех или пяти чашелистиков). Отделения группы еудикотив из остальных (бывших) дикотив оставляет остаток, который иногда неофициально называют "палеодикоты" (palaeodicots) (греческий приставка "palaeo-" означает "старый"). Поскольку представители этого остатка не создают "хорошую" группу, этот термин существует только для удобства.


5. Экономическая важность

Сельское хозяйство почти полностью зависит от покрытосеменных, или непосредственно, или косвенно через питание скота. С семейств цветковых растений, Тонконог (Poaceae) - безусловно самая, обеспечивающая большую часть всех требований сельского хозяйства ( рис, кукуруза, пшеница, ячмень, рожь, овес, просо, сахарный тростник, сорго), с бобовыми (Fabaceae) на втором месте. Также высокую важность имеют - Пасленовые (Solanaceae: картофель, помидоры, перец), Тыквенные (Cucurbitaceae: тыквы и дыни), Капустные (Brassicaceae: рапс и капуста) и Зонтичные (Apiaceae: петрушка). Многие плоды получают от семей рутовых (Rutaceae) и розовых (Rosaceae: яблоки, груши, вишни, абрикосы, сливы и т.д.).

В некоторых частях мира единственный вид достает первостепенное значение через разнообразие применений. Пример - кокосовый орех (Cocos nucifera) на тихоокеанских атоллах. Другой пример - маслина (Olea europaea) в Средиземноморье.

Цветковые растения также обеспечивают экономические ресурсы в форме древесины, бумаги, волокна (хлопок, лен и конопли среди прочих), лекарства (дигиталис, камфора), декоративных растений и многих других применений.


Примечания


Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам