Характерные особенности отдела покрытосеменные. Отдел покрытосеменные, или цветковые

ХАРАКТЕРИСТИКА СЕМЕЙСТВ ОТДЕЛА ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ

Класс Однодольные

Семейство Лилейные

Объединяет преимущественно сухопутные растения, хотя среди них встречаются иногда обитатели влажных мест и водоемов. Лилейные представляют собой группу многолетних травянистых корневищных или луковичных растений. Цветоносные стебли могут быть облиственными или безлистными. Строение луковиц весьма разнообразно, но всегда у них есть отходящие от них корни. Цветки разнообразные по величине и форме, обоеполые, обычно правильные. Околоцветник простой, образован 6-ю свободными или сросшимися листочками, расположенными в два круга. Тычинок 6, они также расположены в два круга. Пестик состоит из 3 сросшихся плодолистиков. Завязь верхняя. Плод – коробочка. Цветки опыляются насекомыми, которых чаще всего привлекает нектар. Представители семейства распространены главным образом в умеренных областях Западной и Восточной Азии, Европы. Пример формулы цветка:

О 3+3 Т 3+3 П 1 .

Представители: ирисы, шафран посевной, тюльпаны, чемерицы, лук, чеснок, майник двулистный, ландыш майский, купена душистая, спаржа лекарственная. Представители семейства лилейных используются как пищевые, декоративные и лекарственные культуры.

Семейство Злаковые

Злаки играют выдающуюся роль в жизни человека и занимают господствующее положение при формировании ряда типов травянистой растительности – лугов, степей, прерий, пампасов и саванн. Известно около 11 000 видов злаков. Растения этого семейства представлены практически по всему земному шару. Среди злаков много однолетников, но преобладают многолетние растения. Имеют стебель типа соломина. Единственным представителем с одревесневающим стеблем является бамбук. Ветвление стебля у злаковых осуществляется близ основания, где располагается, так называемая, зона кущения. Листья простые, сидячие. Цветки злаков обычно обоеполые. Раздельнополые цветки встречаются редко (кукуруза)..Цветки собраны обычно в сложные соцветия – метелки или колосья. Основной составной частью таких соцветий являются элементарные соцветия – колоски. Каждый колосок может содержать от одного до нескольких цветков. Колосок состоит из оси, близ основания которой располагаются две колосковые чешуи, которые нередко заканчиваются выростами – остями. По происхождению это видоизмененные листья. Между чешуями располагаются цветки. Каждый из них имеет собственную ость, у основания которой находятся верхняя и нижняя цветковые чешуи. Эти чешуи также считаются видоизмененными листьями. Выше верхней цветковой чешуи на оси цветка располагаются две маленькие чешуйки – лодикулы . Они являются остатками околоцветника. Злаковые имеют 3 свободные тычинки. Пестик состоит из трех сросшихся плодолистиков.

Плод злаков – зерновка. У нее околоплодник срастается с семенной кожурой. Большую часть семени составляет эндосперм. Большинство злаков ветроопыляемые растения. Опыление перекрестное. Вегетативно размножаются с помощью корневищ или укореняющихся побегов.

К злакам принадлежат три главные «хлеба» человека: рис, пшеница и кукуруза. Второстепенными хлебными растениями являются ячмень, овес, рожь, сорго, просо. Огромное значение в жизни человека имеет сахарный тростник. Злаки являются важными кормовыми растениями, составляя основной компонент естественных сенокосов и паздбищ. К таким растениям относятся: овсяницы, костры, лисохвосты, пыреи, мятлики и др. Техническое значение имеют бамбук и тростник обыкновенный.

Класс Двудольные растения

Семейство Крестоцветные

Представители этого семейства встречаются по всему миру, но наибольшее видовое разнообразие отмечается в странах умеренного климата северного полушария: главным образом в бассейне средиземноморья. Крестоцветные – преимущественно однолетние и многолетние травы, редко кустарники и кустарнички. Листья обычно очередные, простые, без прилистников, часто сильно рассеченные. Стебель и листья часто покрыты волосками. Цветки правильные, обоеполые. Околоцветник двойной, четырехчленный, чашелистики свободные, лепестки свободные располагаются крестообразно (отсюда название растений). Тычинок 6. Из них 2 короткие, а 4 длинные. Пестик один. Завязь верхняя. Пример формулы цветка:

Ч 2+2 Л 2+2 Т 4+2 П 1 .

Плод крестоцветных стручок или стручочек. Соцветия чаще всего кисть. По своему значению для человека крестоцветные уступают лишь злакам, бобовым и пасленовым. Некоторые представители относятся к важнейшим овощным культурам. Наиболее известна капуста, которая широко культивируется всеми европейскими народами. В качестве овощных растений используются: репа, редька. В качестве приправ используют хрен, горчица сарепская и черная. В качестве лекарственных растений используются: редька, горчица, желтушник седоватый. Ночная фиалка и левкой седой являются популярными декоративными растениями. В качестве кормового растения используется турнепс. Многие из крестоцветных являются сорными растениями: сурепка, дикая редька, пастушья сумка,

Семейство Розоцветные

Представители семейства распространены почти по всему земному шару, но наибольшее их видовое разнообразие отмечается для стран зоны умеренного климата северного полушария. Среди розоцветных известны вечнозеленые и листопадные деревья и кустарники, полукустарники, однолетние и многолетние травы. Листья очередные, редко супротивные, простые или сложные, с прилистниками. Цветки правильные, обоеполые, часто довольно крупные, что определяет их декоративную ценность. Околоцветник двойной. Чашечка из 5, редко из 4 сросшихся чашелистиков. Лепестков обычно 5, редко 4. Они свободные. Тычинок большое количество. Число пестиков варьирует от одного, до большого количества. Лепестки, чашелистики и тычинки срастаются основаниями между собой и с краями цветоложе. Такая деталь цветка называется гепантием. Он является особой отличительной чертой розоцветных. Плоды простые (костянка, орешек, семянка, яблоко) или сборные (сборная костянка или сборная семянка). Семейство принято делить на 4 подсемейства:

1. Спирейные. К этому подсемейству относятся различные виды спирей, таволги. У представителей этого семейства много тычинок и пестиков. Спиреи часто используются при озеленении парков и скверов.

2. Розовые. К этому семейству относятся розы, которые используются в качестве декоративных растений (около 5000 сортов). В качестве лекарственных растений используются шиповник, кровохлебка лекарственная, лапчатка прямостоячая, малина, ежевика. В качестве плодовых культур используются малина, ежевика, клубника.

3. Яблоневые. Объединяет в основном древесные растения, которые часто используются в качестве плодовых растений. К таким относятся: яблоня, груша, рябина.

4. Сливовые . Имеют плод костянку. Представлены в основном деревьями. Многие из них являются плодовыми культурами: вишня, слива, абрикосы, миндаль, черемуха и др.

Семейство Бобовые

Ч (5) Л 2+2+1 Т 10 П 1 .

В качестве пищевых растений используются бобы, горох, фасоль, соя, арахис. В качестве кормовых – люцерна посевная, люцерна серповидная, клевера. Многие бобовые – ценные лекарственные растения: солодка голая, солодка уральская, кассии, софора японская. Бобовые используются для повышения плодородия почв – в качестве зеленых удобрений.

Семейство Пасленовые

Распространены пасленовые широко, но наибольшая концентрация видов отмечена для центральной и южной Америке Австралии. Пасленовые в основном многолетние травы или полукустарники, реже кустарники или небольшие деревья. Листья простые, очередные, с прилистниками. Чашелистиков 5 сросшиеся. Лепестков 5 сросшиеся. Тычинок 5. Пестик 1. Цветок правильный, обоеполый. Пример формулы цветка:

Ч (5) Л (5) Т 5 П 1 .

Плод пасленовых ягода, реже коробочка. Основная масса растений перекрестно опыляемая, но есть и самоопыляющиеся виды. Многие виды богаты алкалоидами.

Пасленовые – растения исключительной практической ценности для человека. Особое место занимает картофель. Следующим по значению является баклажан. Широко используются различные виды томатов. Среди пасленовых есть лекарственные растения: белладонна (красавка), дурман, белена, скополия. Важное значение имеют никотиносодержащие табак настоящий и табак-махорка. Известны декоративные пасленовые, из которых наибольшее распространение имеет петуния гибридная.

Семейство Сложноцветные

Сложноцветные распространены везде, где возможно существование высших растений. Редки только во влажных тропических лесах. Большинство сложноцветных – многолетние и однолетние травы, но в тропиках встречаются лианы, кустарники и небольшие деревья. Листья простые, без прилистников. Очень редко сложные. Листорасположение очередное или супротивное. У многих представителей имеются млечники. Цветки собраны в соцветие корзинку. В соцветии встречается 4 вида цветков: трубчатые (обоеполые), язычковые (обоеполые), ложноязычковые (пестичные), воронковидные (бесполые). Чашечка обычно редуцирована. Цветки пятичленные. Плод семянка. Подавляющее большинство - насекомоопыляемые растения. У сложноцветных часто наблюдается апомиксис. Среди сложноцветных есть пищевые растения: подсолнечник, цикорий, топинамбур, полынь эстрагон. Многие имеют техническое применений: сафлор красильный, кок-сагыз, тау-сагыз. Многие имеют декоративное значение: гербера, астра, хризантемы, георгины, бархатцы, рудбекия и др. Есть лекарственные растения: ромашка аптечная, полынь горькая, мат-мачеха, полынь цитварная, бессмертник песчаный, календула, пижма обыкновенная, арника горная, корни одуванчика, череда четырехраздельная, тысячелистники.

В настоящее время господствующие на Земле покрытосеменные - самые молодые и многочисленные растения. Свой путь эволюции они прошли в тех условиях обитания, которые были характерны для конца мезозоя и кайнозоя, т. е. в среде, близкой к современной. Поэтому их строение и жизнедеятельность наиболее соответствуют экологическим условиям различных природно-климатических зон земного шара и сложившемуся более древнему растительному и животному миру.

Из всех растений покрытосеменные наиболее широко распространены как в естественных местах обитания, так и в условиях агрокультуры. Эволюция млекопитающих, птиц, насекомых во многом связана с цветковыми растениями, и они друг для друга не только пища, среда обитания, но и во многом средство для выживания и размножения. Так, семена малины лучше всходят, если пройдут через пищеварительный тракт птицы, которая поедает плод этого растения. Травоядные животные, питаясь травой, своими экскрементами удобряют почву, создавая лучшие условия для жизни этих же трав. Насекомые, питаясь пыльцой и нектаром цветков, содействуют перекрестному опылению растений.

Но в то же время гигантские стаи саранчи уничтожают огромные поля; стада коз полностью, с корнями выбивают растения, оставляя голые пустоши.

В результате таких взаимодействий в природе численность какой-либо популяции увеличивается, а затем резко уменьшается, что касается в равной мере и саранчи и коз, так как они сами впоследствии остаются без корма и гибнут.

Так, сорняки - это те же покрытосеменные растения, обитавшие на данной местности ранее (аборигены) или завезенные самим человеком с семенами из другой местности. Поскольку они всегда подвергались истреблению, у них произошел отбор на жизнеспособность, устойчивость, интенсивность размножения как семенами, так и вегетативно. Поле, оставленное без ухода, тут же заполняется сорняками, которые затеняют культурные растения, высасывают из почвы воду и питательные вещества, угнетают их ядовитыми корневыми выделениями, в результате чего урожай резко снижается.

Покрытосеменные растения вместе с голосеменными создают среду обитания человека - это "зеленые легкие" Земли, это целостность нашей природы, ее красота, неповторимость, это пища и здоровье людей как в духовном, так и в физическом смысле. Однако лесные пожары, вырубки, вытаптывание, загазованность, радиационное облучение, осушение, затопление меняют лицо планеты, создают угрозу существованию человека.

Научно-техническая революция внесла непредвиденные изменения в природную среду. Глубоко нарушено экологическое равновесие Кольского полуострова, Тюменского севера, окрестностей оз. Байкал. На наших глазах погибают Аральское море и оз. Балхаш. Почти вырублена тайга в европейской части России. Все люди Земли должны помнить об этом, потому что от каждого человека, от его отношения к природе зависит будущее. Каждый человек должен охранять природу всеми доступными ему средствами, начиная от пропаганды идей охраны природы и кончая организацией природоохранной работы.

В Красную книгу СССР занесено 600 видов покрытосеменных.

Покрытосеменные – наиболее совершенная и самая многочисленная группа современного растительного мира.

Цветковые растения произошли от труппы вымерших водорослей, которая дала качало и семенным папоротникам. Таким образом, голосеменные и покрытосеменные растения – параллельные ветви эволюции, имеющие общего предка, но затем эволюционировавшие независимо друг от друга. Остатки первых цветковых растений обнаруживаются в раннемеловых отложениях.

Начиная с конца мелового периода мезозойской эры, на Земле начинают господствовать покрытосеменные растения, которые приобрели целый ряд преимуществ по сравнению с другими высшими растениями, в том числе голосеменными. На этот же период приходится наибольшее распространение насекомых, птиц и млекопитающих, которые связаны между собой цепями питания, приспособлениями к размножению и обитанием в одинаковых условиях среды. Жизненные формы покрытосеменных представлены деревьями, кустарниками или травами, что обусловливает их наибольшую экологическую пластичность и распространение на суше во всех природных зонах и в водных бассейнах. Их основные вегетативные органы – корень, стебель и лист, имеющие многочисленные видоизменения, самые специализированные по строению и функциям.

Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, но семена их защищены околоплодником, что способствует их лучшему сохранению и распространению. А появление цветка – органа семенного размножения, который (в целом) дает новое поколение (репродукцию), ставит этот отдел растений в положение самых высокоорганизованных представителей растительного царства.

Морфологическое разнообразие цветковых очень велико. Строение вегетативных и генеративных органов у них достигает наибольшей сложности, ткани характеризуются высокой степенью специализации.

Цветковые – единственная группа растений, способная к образованию сложных многоярусных сообществ.

Отдел покрытосеменных делится два два класса – двудольные и однодольные.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

1. Наличие цветка.
2. Наличие завязи и плода, сохраняющих семязачатки и семена.
3. Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.
4. Женский заросток – восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.
5. Мужской заросток – пыльцевое зерно (пыльца), состоящее из двух клеток – вегетативной и генеративной.
6. Двойное оплодотворение: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой – вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка.
7. Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод, из семязачатка (семяпочки) – семя, из зиготы – зародыш семени (диплоидный), из оплодотворенного вторичного ядра – вторичный эндосперм.
8. Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом. Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества (белки, углеводы, жиры).
9. При прорастании как только внутрь семени поступает вода, начинается его набухание, запасные вещества переходят в растворимые формы, доступные для всасывания зародышем. Часть запасных веществ эндосперма расщепляется дыхательными ферментами. что освобождает энергию (в виде АТФ), необходимую для роста зародыша.
10. Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.
11. Из зародыша семени вырастает спорофит (бесполое диплоидное поколение), который может быть представлен различной жизненной формой – травой (однолетней или многолетней), кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы – корень, стебель, листья и их видоизменения, а также цветки, семена, плоды.

Класс однодольные

Название класса «однодольные» обусловлено тем, что в зародыше семени находится одна семядоля. Однодольные существенно отличаются от двудольных по следующим признакам: 1) мочковатая корневая система, корень имеет первичное строение (в нем отсутствует камбий); 2) листья в большинстве простые, цельнокрайние с дуговым или параллельным жилкованием; 3) проводящие пучки в стебле замкнутые, разбросаны но всей толще стебля.

Семейство Злаки (свыше 6 тыс. видов)

Биология семейства: травянистые растения (исключение – бамбук). Стебли простые, иногда ветвистые, цилиндрические или сплюснутые, разделенные узлами. У большинства растений полые в междоузлиях, заполнены тканью только в узлах. Такой стебель называют соломиной. Листья линейные или ланцетные, с влагалищем в основании. В месте перехода влагалища в пластинку находится вырост – язычок, форма которого является признаком при определении злаков. Цветки желтовато-зеленые, мелкие, собраны в соцветия колоски, которые образуют колос, кисть, метелку. У основания каждого колоска прикреплены две колосковые чешуи, прикрывающие колосок. В колоске 2–5 цветков. Околоцветник состоит из двух цветочных чешуи, двух пленок, В двуполом цветке содержатся три тычинки и пестик с двумя перистыми рыльцами. В отдельных случаях встречается 1–6 колосковых и цветочных чешуи, 2–6, редко 40 тычинок. Плод – зерновка (орешек или ягода). Хозяйственное значение: 1. Пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, сорго, могар, сахарный тростник – хлебные, технические культуры (получают сахар, спирт, пиво). 2. Овсяница, мятлик, тимофеевка – кормовые травы. 3. Тростник, бамбук. Стебли используют в строительстве, для получения бумаги, как топливо. Злаки широко используют для закрепления песков, склонов, в декоративном цветоводстве. 4. Пырей ползучий, овсюг, щетинник, ежовник – сорняки.

Семейство Лилейные (около 2800 видов)

Биология семейства: одно-, двух- и многолетние травы, полукустарники, кустарники в деревья. Для многолетних трав характерно наличие луковиц или корневищ. Цветки двуполые, реже однополые. Околоцветник в основном венчиковидный, иногда чашечковидный, из свободных иди неполностью сросшихся листиков. Количество тычинок соответствует количеству листиков околоцветника. Пестик один. Плод – трехгнездная коробочка или ягода. Хозяйственное значение: 1. Лук, чеснок, спаржа – овощные культуры. 2. Ландыш, алоэ, чемерица – сырье для лекарств. 3. Лилия, ландыш, тюльпан, гиацинт – декоративные культуры.

Класс двудольные

Систематический признак двудольных – наличие двух семядолей в зародыше. Отличительные особенности двудольных следующие: 1) корневая система стержневая, с развитыми боковыми корнями; 2) корень и стебель имеют вторичное строение, есть камбий; 3) сосудисто-волокнистые пучки стебля открытого типа, расположены концентрически; 4) листья как простые, так и сложные; 5) цветки пяти- и четырехчленного типа; 6) эндосперм в созревших семенах хорошо выражен у ряда видов: пасленовых, зонтичных и др. Но у бобовых, сложноцветных и. других (например, горох, фасоль, подсолнечник, развит слабо или совсем отсутствует и запасные питательные вещества находятся непосредственно в семядолях зародыша.

Семейство розоцветные (около 3 тыс. видов)

Биология семейства: распространены в странах с субтропическим и умеренным климатом. Очень разнообразны по строению цветка, соцветий, плодов и листьев. Характерная особенность – своеобразное строение гинецея и цветоложа. Последнее имеет тенденцию к разрастанию. У некоторых видов растений части цветка, которые окружают пестик, срастаются основаниями и образуют со сросшимся, цветоложем мясистую чашу – гипантий. Цветки с двойным пятичленным околоцветником, тычинок много, расположены они по кругу (их количество кратно 5), пестик один или несколько. Завязь верхняя, нижняя или средняя. Плоды – костянки, орешки, часто ложные или сборные. Насекомоопыляемые растения. Хозяйственное значение: 1. Шиповник. Плоды содержат много витамина С, 1–8% сахара, до 2% крахмала, 1–5% азотиетых веществ. Корни богаты дубильными веществами. Используются в пищевой (лекарственные препараты) и парфюмерной промышленности. 2. Розы (пояиантовые, чайные), малина, земляника, яблоня, груша, рябина, слива, вишня, абрикос, персик, миндаль – декоративные культуры, используются в пищевой, парфюмерной, фармакологической промышленности.

Семейство Бобовые (около 12 тыс. видов)

Биология семейства; стебли прямостоячие, вьющиеся, стелющиеся. Листья сложные с прилистниками. Строение цветка типичное: чашечка из 5 чашелистиков (3+2), венчик из 5 лепестков (задний – парус, два боковых – ввела, два нижних, срастающихся в верхней части – лодочка). Тычинок 10 (из них 9 срастаются и образуют несомкнутую трубочку). Пестик один. Завязь верхняя, одногнездная. Плод – боб. Опыляются насекомыми. Хозяйственное значение представителей семейства (астрагал, верблюжья колючка – полукустарник, вика, горох, клевер, люцерна, фасоль, соя, люпин): пищевые, кормовые, медоносные, декоративныё растения. Благодаря клубеньковым бактериям сидераты. Пищевые и кормовые качества снижаются из-за концентрации гликозидов (глициризин, кумарин, ононин) и алкалоидов (цитизин, спартеин). Играют заметную роль в формировании растительного покрова.

Семейство Пасленовые (около 2200 видов)

Биология семейства: травы, реже полукустарники, кустарники. Листья очередные, без прилистников. Простые, с цельной или рассеченной пластинкой. Цветки правильные или неправильные. Венчик сростнолепестный, трубчатый. К трубочке венчика прикреплено 5 тычинок. Пестик один с верхней двухгнездной завязью, которая содержит многочисленные семенные зачатки. Цветки двуполые. Насекомоопыляемые растения. Плод – ягода или коробочка (редко костянкрвидный). Большинство пасленовых содержит ядовитые алкалоиды, которые в малых дозах используются для получения лекарств. Хозяйственное значение: 1. Паслен (паслен черный). Из листьев получают лимонную кислоту, наркотики, из семян табака – табачное масло. 2. Картофель, баклажаны, томаты, перец. Используются в пищевой промышленности. З. Белладонна (красавка), скополия, дурман, белена черная – лекарственные растения.

Семейство Крестоцветные (около 2 тыс, видов)

Биология семейства: одно- двух-, многолетние травы, полукустарники с очередными листьями, иногда собранными в прикорневую розетку. Цветки двуполые, собраны в кистевидные соцветия. Околоцветник двойной, четырехчленный. Чашелистики и лепестки расположены накрест. Тычинок 6, из них 4 длиннее, 2 короче. Пестик один. Плод – стручок или стручочек, В семенах содержится 15–49,5% масла. Хозяйственное значение: 1. Дикая редька, сурепица пастушья сумка, горчица полевая, желтушник – сорняки. 2. Капуста, редька, репа, брюква – огородные культуры. 3. Горчица, pane – масличные культуры. 4. Левкой, ночная красавица, маттиола – декоративные растения.

Семейство Сложноцветные (около 15 тыс. видов)

Биология семейства: однолетние и многолетние травянистые растения, полукустарники, кустарники, небольшие деревья. Листья очередные или супротивные, без прилистников. Типичный признак – соцветие корзинка. На плоском или выпуклом дне корзинки расположены отдельные цветки. Корзинка имеет общую обертку, состоящую из видоизмененных верхушечных листьев. Типичные цветки двуполые, с нижней завязью, к которой прикреплена видоизмененная чашечка, венчик язычковый, трубчатый, воронковидный; окраска белая, синяя, желтая, голубая и др. Встречаются цветки однополые (мужские или женские), крайние цветки часто бесплодные. Тычинок 5, они срастаются пылинками в трубочку, через которую проходит столбик, несущий рыльце. Плод – обычная семянка с волосистым хохолком, или пленчатой коронкой.

Опыление перекрестное или самоопыление

Хозяйственное значение: 1. Салат, цикорий, артишок – пищевые культуры. 2. Подсолнечник – масличная культура. 3. Топинамбур – кормовая культура. 4. Одуванчик, полынь, череда, тысячелистник, poмашка – лекарственны растения. 5. Георгины, бархатцы, хризантемы – декоративные растения, 6. Осот молочай, василек, синий, горчак ползучий – сорняки.

Таблица. Отдел покрытосеменные (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Признаки	Класс двудольные	Класс однодольные
Число семядолей в зародыше семени
Корневая система:
а) происхождение	Система главного корня	Система придаточных корней
	Стержневая, мочковатая	Мочковатая
Камбий		Отсутствует
Лист	Простой, сложный; пластинка цельная, рассеченная	Простой, пластинка цельная
Жилкование листа	Сетчатое (перистое, пальчатое)	Параллельное, дуговидное
Число частей цветка	Кратно четырем, пяти	Кратно трем
Главнейшие семейства	Розоцветные, бобовые, крестоцветные, пасленовые, сложноцветные	Лилейные, Злаковые

Таблица. Сравнительная характеристика семейств отдела покрытосеменные ((Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Семейство	Жизненная форма	Формула цветка		Представители	Значение
Розоцветные	Деревья, кустарники, травы	*ч5л5тО0п1 вишня *ч5+5л5тО0пО0 земляника	Яблоко, костянка, сборная семянка	Яблоня, груша, вишня, слива, роза, земляника	Плодовые деревья, кустарники, травы. Лекарственные, эфиромасличные, декоративные растения
	Кустарники, травы			Горох, фасоль, клевер, люцерна, люпин, желтая акация	Кормовые, пищевые культуры. Медоносы. Важная роль в севооборотах – обогащение почвы азотом, фиксированным клубеньковыми бактериями. Декоративные, лекарственные: растения
Крестоцветные (капустные)			Стручок, стручочек	Капуста, редис, репа, сурепка, пастушья сумка	Пищевые, кормовые культуры. Медоносы. Сорняки
Пасленовые		*Ч(5)Л(5)Т5П1	Ягода, коробочка	Картофель, помидоры, табак, белена, дурман	Пищевые, кормовые культуры. Декоративные растения. Ядовитые растения, применяющиеся для изготовления лекарственных препаратов
Сложноцветные (астровые)		Соцветие корзинка: *Ч5Л(5)Т5П1 цветки трубчатые; |Ч5Л(5)Т5П1 цветки язычковые		Подсолнечник, ромашка, василек, одуванчик, бодяк, астра	Пищевые, декоративные, медоносные растения. Лекарственные. Сорняки. Некоторые вызывают аллергию (амброзия)
Лилейные		Юз+зТз+зГТ	Ягода, коробочка	Лук, чеснок, тюльпан, ландыш	Пищевые культуры. Лекарственные, декоративные растения
Злаковые (мятликовые)		Соцветие сложный колос, метелка, початок ТО(2)+2ТзП!	Зерновка	Пшеница, рожь, рис, кукуруза, пырей, тимофеевка, мятлик, бамбук	Главные хлебные культуры. Кормовые культуры. Корневищные злаки (пырей ползучий) – сорняки. Аллергены

Экология покрытосеменных

В настоящее время господствующие на Земле покрытосеменные – самые молодые и многочисленные растения. Свой путь эволюции они прошли в тех условиях обитания, которые были характерны для конца мезозоя и кайнозоя, т. е. в среде, близкой к современной. Поэтому их строение и жизнедеятельность наиболее соответствуют экологическим условиям различных природно-климатических зон земного шара и сложившемуся более древнему растительному и животному миру. Из всех растений покрытосеменные наиболее широко распространены как в естественных местах обитания, так и в условиях агрокультуры. Эволюция млекопитающих, птиц, насекомых во многом связана с цветковыми растениями, и они друг для друга не только пища, среда обитания, но и во многом средство для выживания и размножения. Так, семена малины лучше всходят, если пройдут через пищеварительный тракт птицы, которая поедает плод этого растения. Травоядные животные, питаясь травой, своими экскрементами удобряют почву, создавая лучшие условия для жизни этих же трав. Насекомые, питаясь пыльцой и нектаром цветков, содействуют перекрестному опылению растений. Но в то же время гигантские стаи саранчи уничтожают огромные поля; стада коз полностью, с корнями выбивают растения, оставляя голые пустоши. В результате таких взаимодействий в природе численность какой-либо популяции увеличивается, а затем резко уменьшается, что касается в равной мере и саранчи и коз, так как они сами впоследствии остаются без корма и гибнут.

Покрытосеменные растения вместе с голосеменными создают среду обитания человека – это «зеленые легкие» Земли, это целостность нашей природы, ее красота, неповторимость, это пища и здоровье людей как в духовном, так и в физическом смысле. Однако лесные пожары, вырубки, вытаптывание, загазованность, радиационное облучение, осушение, затопление меняют лицо планеты, создают угрозу существованию человека. Научно-техническая революция внесла непредвиденные изменения в природную среду. Глубоко нарушено экологическое равновесие Кольского полуострова, Тюменского севера, окрестностей оз. Байкал. На наших глазах погибают Аральское море и оз. Балхаш. Почти вырублена тайга в европейской части России. Все люди Земли, а нашей страны в особенности, должны помнить об этом, и теперь от каждого человека, от его отношения к природе зависит будущее.

Теория для подготовки к блоку №4 ЕГЭ по биологии: система и многообразие органического мира.

Общая информация

Цветковые растения или Покрытосеменные - отдел высших растений, отличительной особенностью которых является наличие цветка в качестве органа полового размножения и замкнутого вместилища у семяпочки.

Цветковые растения произошли от труппы вымерших водорослей, которая дала качало и семенным папоротникам. Таким образом, голосеменные и покрытосеменные растения - параллельные ветви эволюции, имеющие общего предка, но затем эволюционировавшие независимо друг от друга. Остатки первых цветковых растений обнаруживаются в раннемеловых отложениях.

Начиная с конца мелового периода мезозойской эры, на Земле начинают господствовать покрытосеменные растения, которые приобрели целый ряд преимуществ по сравнению с другими высшими растениями, в том числе голосеменными. На этот же период приходится наибольшее распространение насекомых, птиц и млекопитающих, которые связаны между собой цепями питания, приспособлениями к размножению и обитанием в одинаковых условиях среды. Жизненные формы покрытосеменных представлены деревьями, кустарниками или травами, что обусловливает их наибольшую экологическую пластичность и распространение на суше во всех природных зонах и в водных бассейнах. Их основные вегетативные органы - корень, стебель и лист, имеющие многочисленные видоизменения, самые специализированные по строению и функциям.

Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, но семена их защищены околоплодником, что способствует их лучшему сохранению и распространению. А появление цветка - органа семенного размножения, который (в целом) дает новое поколение (репродукцию), ставит этот отдел растений в положение самых высокоорганизованных представителей растительного царства.

Отличительные признаки покрытосеменных

1. Наличие цветка.
2. Наличие завязи и плода, сохраняющих семязачатки и семена.
3. Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.
4. Женский заросток - восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.
5. Мужской заросток-пыльцевое зерно (пыльца), состоящее из двух клеток - вегетативной и генеративной.
6. Двойное оплодотворение: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой - вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка.
7. Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод, из семязачатка (семяпочки) - семя, из зиготы - зародыш семени (диплоидный), из оплодотворенного вторичного ядра - вторичный эндосперм.
8. Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом. Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества (белки, углеводы, жиры).
9. При прорастании как только внутрь семени поступает вода, начинается его набухание, запасные вещества переходят в растворимые формы, доступные для всасывания зародышем. Часть запасных веществ эндосперма расщепляется дыхательными ферментами. что освобождает энергию (в виде АТФ), необходимую для роста зародыша.
10. Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.

Из зародыша семени вырастает спорофит (бесполое диплоидное поколение), который может быть представлен различной жизненной формой - травой (однолетней или многолетней), кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы - корень, стебель, листья и их видоизменения, а также цветки, семена, плоды.

Покрытосеменные представлены двумя классами - однодольные и двудольные.

Сравнение классов однодольные и двудольные

Теперь рассмотрим каждый класс отдетьно.

Класс однодольные

Название класса обусловлено тем, что в зародыше семени находится одна семядоля. Однодольные существенно отличаются от двудольных по следующим признакам:

1. мочковатая корневая система, корень имеет первичное строение (в нем отсутствует камбий)
2. листья в большинстве простые, цельнокрайние с дуговым или параллельным жилкованием
3. проводящие пучки в стебле замкнутые, разбросаны но всей толще стебля

Семейство злаки

Травянистые растения (исключение - бамбук). Стебли простые, иногда ветвистые, цилиндрические или сплюснутые, разделенные узлами. У большинства растений полые в междоузлиях, заполнены тканью только в узлах. Такой стебель называют соломиной. Листья линейные или ланцетные, с влагалищем в основании. В месте перехода влагалища в пластинку находится вырост-язычок, форма которого является признаком при определении злаков. Цветки желтовато-зеленые, мелкие, собраны в соцветия колоски, которые образуют колос, кисть, метелку. У основания каждого колоска прикреплены две колосковые чешуи, прикрывающие колосок. В колоске 2-5 цветков. Околоцветник состоит из двух цветочных чешуи, двух пленок, В двуполом цветке содержатся три тычинки и пестик с двумя перистыми рыльцами. В отдельных случаях встречается 1--6 колосковых и цветочных чешуи, 2-6, редко 40 тычинок. Плод - зерновка (орешек или ягода).

Хозяйственное значение

1. Пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, сорго, могар, сахарный тростник - хлебные, технические культуры (получают сахар, спирт, пиво).
2. Овсяница, мятлик, тимофеевка - кормовые травы.
3. Тростник, бамбук. Стебли используют в строительстве, для получения бумаги, как топливо. Злаки широко используют для закрепления песков, склонов, в декоративном цветоводстве.
4. Пырей ползучий, овсюг, щетинник, ежовник - сорняки.

Семейство лилейные

Одно-, двух- и многолетние травы, полукустарники, кустарники в деревья. Для многолетних трав характерно наличие луковиц или корневищ. Цветки двуполые, реже однополые. Околоцветник в основном венчиковидный, иногда чашечковидный, из свободных иди неполностью сросшихся листиков. Количество тычинок соответствует количеству листиков околоцветника. Пестик один. Плод - трехгнездная коробочка или ягода.

Хозяйственное значение

1. Лук, чеснок, спаржа - овощные культуры.
2. Ландыш, алоэ, чемерица - сырье для лекарств.
3. Лилия, ландыш, тюльпан, гиацинт - декоративные культуры.

Класс двудольные

Систематический признак двудольных - наличие двух семядолей в зародыше. Отличительные особенности двудольных следующие:

1. корневая система стержневая, с развитыми боковыми корнями;
2. корень и стебель имеют вторичное строение, есть камбий;
3. сосудисто-волокнистые пучки стебля открытого типа, расположены концентрически;
4. листья как простые, так и сложные;
5. цветки пяти- и четырехчленного типа;
6. эндосперм в созревших семенах хорошо выражен у ряда видов: пасленовых, зонтичных и др. Но у бобовых, сложноцветных и. других (например, горох, фасоль, подсолнечник, развит слабо или совсем отсутствует и запасные питательные вещества находятся непосредственно в семядолях зародыша.

Семейство розоцветные

Распространены в странах с субтропическим и умеренным климатом. Очень разнообразны по строению цветка, соцветий, плодов и листьев. Характерная особенность -своеобразное строение гинецея и цветоложа. Последнее имеет тенденцию к разрастанию. У некоторых видов растений части цветка, которые окружают пестик, срастаются основаниями и образуют со сросшимся, цветоложем мясистую чашу- гипантий. Цветки с двойным пятичленным околоцветником, тычинок много, расположены они по кругу (их количество кратно 5), пестик один или несколько. Завязь верхняя, нижняя или средняя. Плоды - костянки, орешки, часто ложные или сборные. Насекомоопыляемые растения.

Хозяйственное значение

1. Шиповник. Плоды содержат много витамина С, 1--8% сахара, до 2% крахмала, 1-5% азотиетых веществ. Корни богаты дубильными веществами. Используются в пищевой (лекарственные препараты) и парфюмерной промышленности.
2. Розы (пояиантовые, чайные), малина, земляника, яблоня, груша, рябина, слива, вишня, абрикос, персик, миндаль - декоративные культуры, используются в пищевой, парфюмерной, фармакологической промышленности.

Семейство бобовые

Стебли прямостоячие, вьющиеся, стелющиеся. Листья сложные с прилистниками. Строение цветка типичное: чашечка из 5 чашелистиков (3+2), венчик из 5 лепестков (задний - парус, два боковых - ввела, два нижних, срастающихся в верхней части - лодочка). Тычинок 10 (из них 9 срастаются и образуют несомкнутую трубочку). Пестик один. Завязь верхняя, одногнездная. Плод - боб. Опыляются насекомыми.

Хозяйственное значение представителей семейства (астрагал, верблюжья колючка - полукустарник, вика, горох, клевер, люцерна, фасоль, соя, люпин): пищевые, кормовые, медоносные, декоративныё растения. Благодаря клубеньковым бактериям сидераты. Пищевые и кормовые качества снижаются из-за концентрации гликозидов (глициризин, кумарин) и алкалоидов (цитизин, спартеин). Играют заметную роль в формировании растительного покрова.

Семейство пасленовые

Травы, реже полукустарники, кустарники. Листья очередные, без прилистников. Простые, с цельной или рассеченной пластинкой. Цветки правильные или неправильные. Венчик сростнолепестный, трубчатый. К трубочке венчика прикреплено 5 тычинок. Пестик один с верхней двухгнездной завязью, которая содержит многочисленные семенные зачатки. Цветки двуполые. Насекомоопыляемые растения. Плод - ягода или коробочка (редко костянкрвидный). Большинство пасленовых содержит ядовитые алкалоиды, которые в малых дозах используются для получения лекарств.

Хозяйственное значение

1. Паслен (паслен черный). Из листьев получают лимонную кислоту, наркотики, из семян табака - табачное масло.
2. Картофель, баклажаны, томаты, перец. Используются в пищевой промышленности.
3. Белладонна (красавка), скополия, дурман, белена черная - лекарственные растения.

Семейство крестоцветные

Одно- двух-, многолетние травы, полукустарники с очередными листьями, иногда собранными в прикорневую розетку. Цветки двуполые, собраны в кистевидные соцветия. Околоцветник двойной, четырехчленный. Чашелистики и лепестки расположены накрест. Тычинок 6, из них 4 длиннее, 2 короче. Пестик один. Плод - стручок или стручочек, В семенах содержится 15-49,5% масла.

Хозяйственное значение

1. Дикая редька, сурепица пастушья сумка, горчица полевая, желтушник - сорняки.
2. Капуста, редька, репа, брюква -огородные культуры.
3. Горчица, pane- масличные культуры.
4. Левкой, ночная красавица, маттиола-декоративные растения.

Семейство сложноцветные

Однолетние и многолетние травянистые растения, полукустарники, кустарники, небольшие деревья. Листья очередные или супротивные, без прилистников. Типичный признак - соцветие корзинка. На плоском или выпуклом дне корзинки расположены отдельные цветки. Корзинка имеет общую обертку, состоящую из видоизмененных верхушечных листьев. Типичные цветки двуполые, с нижней завязью, к которой прикреплена видоизмененная чашечка, венчик язычковый, трубчатый, воронковидный; окраска белая, синяя, желтая, голубая и др. Встречаются цветки однополые (мужские или женские), крайние цветки часто бесплодные. Тычинок 5, они срастаются пылинками в трубочку, через которую проходит столбик, несущий рыльце. Плод - обычная семянка с волосистым хохолком, или пленчатой коронкой.

Хозяйственное значение

1. Салат, цикорий, артишок - пищевые культуры.
2. Подсолнечник -- масличная культура.
3. Топинамбур -кормовая культура.
4. Одуванчик, полынь, череда, тысячелистник, poмашка - лекарственные растения.
5. Георгины, бархатцы, хризантемы - декоративные растения, 6. Осот молочай, василек, синий, горчак ползучий – сорняки.

Сравнительная характеристика семейств

Покрытосеменные или цветковые - самый многочисленный отдел царства растений. Какие растения скрываются под этими терминами? Самое важное - просто и понятно.

Покрытосеменные растения: общая характеристика

235 тысяч видов таких растений распространены по всей планете. Больше всего представителей этого отдела в тропических лесах.

Цветок – это основной отличительный признак покрытосеменных растений. Он может быть разной формы и вида. Они отвечают за размножение. Именно в цветах происходят важные процессы опыления, оплодотворения, возникновение и рост плода.

Семена цветковых бывают двух видов. Семя с одной долей это признак класса однодольных. Семена с двумя долями образуют класс двудольных.

Главные отличия между этими классами:

• по строению корней (мочковатая корневая система однодольных против стержневой - двудольных);
• по формированию камбия (у однодольных он не формируется);
• по строению цветка (простой околоцветник однодольных против двойного у двудольных);
• по строению зародыша (количество семядолей зародыша положило начало названию класса).

Признаки покрытосеменных растений

Растения имеют общие признаки строения, развития и размножения.

Самые главные отличительные особенности:

• разнообразные по строению цветки;
• есть пестик, который развивается в плод;
• у пестика есть рыльца, улавливающие пыльцу;
• семена защищены с помощью плода;
• растения обладают сосудами (трахеями).

Строение и размножение

Цветковое растение состоит из корня и побега. Побег – это стебель, листья, почки. Из почек вырастают цветы.

Процесс полового размножения покрытосеменных растений начинается с опыления.

Пыльца переносится с тычинок на пестик.

Опыление бывает перекрестным и самоопылением. Фиалки и арахис способны опыляться еще в не распущенном цветке одного и того же растения.

Большинство самоопыляющихся цветковых опыляются в пределах одного растения.

Второй вид опыления - перекрестный. Пыльца переносится с тычинок мужских растений на пестики женских. Растения, опыляемые таким способом более жизнеспособны, поскольку происходит обмен генами.