Покрытосеменные растения и их признаки¶
Покрытосеменные, или цветковые (лат. Angiospermae, Magnoliophyta), — крупнейший отдел высших растений, объединяющий около 300 тысяч видов. Характерная особенность группы — наличие цветка как органа полового размножения и замкнутого вместилища семязачатков (завязи), из которой после оплодотворения развивается плод. Покрытосеменные господствуют в большинстве наземных экосистем и составляют основу современной растительности Земли.
¶Происхождение и эволюция
Достоверные ископаемые остатки цветковых появляются в начале мелового периода, около 130–125 млн лет назад. Уже к середине мела они становятся массовой группой, а к концу эры вытесняют многие голосеменные. Причины столь быстрого распространения связывают с рядом преимуществ: двойным оплодотворением, образованием плода, защищающего семена, и разнообразием способов опыления и распространения.
Родственные связи и происхождение отдела остаются предметом дискуссий. Наиболее архаичные современные группы — кувшинковые, амборелловые, австробэйлеевые. Вопрос о конкретном предке цветковых окончательно не решён.
¶Строение
Основные вегетативные органы — корень, стебель и лист; генеративные — цветок, семя, плод. Проводящая система представлена сосудами (трахеями) и ситовидными трубками, что обеспечивает эффективный транспорт воды и питательных веществ.
Цветок состоит из околоцветника (чашечка и венчик), тычинок и пестика (или нескольких). Семязачатки заключены в завязь, что и дало название группе. После оплодотворения завязь превращается в плод, а семязачатки — в семена.
Для покрытосеменных характерно двойное оплодотворение, открытое в 1898 году российским ботаником Сергеем Навашиным: один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зародыш, другой — с центральной клеткой, давая триплоидный эндосперм, питающий зародыш.
¶Классификация
Отдел делят на два класса:
| Класс | Признаки | Примеры |
|---|---|---|
| Однодольные (Liliopsida) | Одна семядоля, мочковатая корневая система, параллельное жилкование, части цветка кратны трём | Злаки, лилейные, орхидные, пальмы |
| Двудольные (Magnoliopsida) | Две семядоли, стержневой корень, сетчатое жилкование, части цветка кратны четырём или пяти | Розоцветные, бобовые, сложноцветные, крестоцветные |
Двудольные значительно многочисленнее и разнообразнее. Внутри классов выделяют порядки, семейства, роды и виды; современные системы (APG) строятся преимущественно на молекулярно-генетических данных и отличаются от традиционных морфологических схем.
¶Распространение и значение
Покрытосеменные встречаются на всех континентах, включая Антарктиду, и во всех климатических зонах — от тропических лесов до тундр и пустынь. Они формируют леса, луга, степи, болота, играют ключевую роль в круговороте веществ и в питании большинства животных.
В жизни человека значение отдела исключительно велико:
- Пищевые культуры — пшеница, рис, кукуруза, картофель, овощи, фрукты, ягоды;
- Технические — хлопчатник, лён, сахарная свёкла, подсолнечник;
- Лекарственные — валериана, ромашка, наперстянка и многие другие;
- Древесные — дуб, берёза, сосна (голосеменное), но основную массу лиственных пород дают именно цветковые;
- Декоративные — розы, тюльпаны, орхидеи.
В России покрытосеменные составляют основу флоры: лесообразующие породы (берёза, осина, липа, дуб), кормовые и зерновые культуры, дикорастущие травы.
¶Рекорды и особенности
Среди покрытосеменных встречаются самые крупные травянистые растения, самые высокие деревья (эвкалипт — до 100 м), растения с крупнейшими цветками (раффлезия) и самыми мелкими (вольфия). Некоторые виды — паразиты и полупаразиты (повилика, омела), утратившие хлорофилл. Отмечены насекомоядные формы (росянка, венерина мухоловка).
¶Охрана
Многие виды покрытосеменных редки и занесены в Красные книги — международную и региональные. В России охраняются, например, лотос орехоносный, венерин башмачок, ряд эндемиков Кавказа и Дальнего Востока. Основные угрозы — разрушение местообитаний, сбор, хозяйственное освоение территорий.
Источники: «Ботаника» под редакцией А. Л. Тахтаджяна; Красная книга Российской Федерации; материалы Большой российской энциклопедии; учебные курсы по систематике растений.