35. Жизненный цикл голосеменных на примере сосны. Его особенности в разных систематических группах голосеменных

Жизненный цикл голосеменных на примере сосны (Pinus sylvestris)

Спорофит сосны (2 n) имеет мощную корневую систему, ствол, крону, два типа побегов: ауксибласты (удлиненные), несущие чешуевидные листья, и брахибласты (укороченные) с иглами (хвоей), два типа шишек: мужские

(микростробилы) и семенные (собрания мегастробилов). В мужской шишке формируются в ходе мейоза тетрады микроспор (n), которые превращаются после первого процесса митоза в пыльцевые зерна и в таком виде переносятся ветром в семенные шишки, где завершается процесс созревания мужского гаметофита (n). Семенная чешуя несет семязачатки. В незрелом семязачатке располагается материнская клетка мегаспоры (2n). Из 4 мегаспор (n), образовавшихся в процессе мейоза, дальнейшее развитие получает только одна. Из неё формируется многоклеточный женский гэметофит с двумя архе-гониями. После оплодотворения образуется зигота (2 n), а тело женского гаметофита превращается в первичный эндосперм. В результате этого процесса семязачаток превращается в семя. Наступает спорофаза.

23. Сравнительная характеристика процессов опыления и оплодотворения голосеменных и покрытосеменных. Апомиксис.

Цветок — орган семенного размножения растений. В нем осуществляются процессы опыления и оплодотворения. В отличие от голосеменных у покрытосеменных опыление происходит не только с помощью ветра, но и насекомыми, ветром,водой, птицами.Отличается и процесс оплодотворения. У цветковых существует двойное оплодотворение с образованием в семени диплоидного зародыша и триплоидного эндосперма.У голосеменных из пары спермия, образующихся в результате деления спермагенной клетки, лишь один участвует в оплодотворении, другой погибает. Семена покрытосеменных в отличие от голосеменных развиваются не голо (открыто), а внутри завязи. Из завязи образуется плод, и семена оказываются скрытыми внутри плода, т. е. защищенными (покрытыми).

Апомиксис-образование зародыша не из зиготы, а непосредственно из неоплодотворённой яйцеклетки.Апомиксис встречается у некоторых сортов свеклы , хлопчатника , льна , табака и ряда других сельскохозяйственных культур.

38. Общая характеристика и происхождение покрытосеменных. Отличия однодольных от двудольных

Общая характеристика покрытосеменных растений

В настоящее время покрытосеменные насчитывают более 200 тыс. видов. Это наиболее совершенные, т. е. наиболее приспособленные к современным условиям жизни на земле растения, благодаря чему они господствуют в растительном покрове на всех континентах.

Произошли покрытосеменные растения от голосеменных. Центром возникновения покрытосеменных являются тропики, где до настоящего времени произрастает большинство их видов.

Покрытосеменные имеют ряд существенных отличий от голосеменных растений:

1) покрытосеменные распространены в виде не только деревьев и кустарников, как голосеменные, но и травянистых растений;

2) покрытосеменные имеют типичный цветок, образуют в результате двойного оплодотворения плод; голосеменные таких особенностей не имеют;

3) проводящие пучки древесины у покрытосеменных содержат как сосуды, так и трахеиды; у голосеменных сосуды отсутствуют;

4) у покрытосеменных размножение осуществляется посредством как семян, так и вегетативных органов: клубней, корневищ, луковиц. У голосеменных такие органы отсутствуют;

5) одни покрытосеменные ежегодно теряют листья, другие — всю наземную часть. Голосеменные в абсолютном большинстве являются вечнозелеными растениями;

6) покрытосеменные имеют структуру органов полового размножения и строения цветка, отличающуюся от голосеменных.

На начальных этапах развития покрытосеменных внутри них обособились две ветви, значительно отличающиеся друг от друга. Растения одной ветви объединили в класс Двудольные, другой — в класс Однодольные.

Происхождение

Первые остатки покрытосеменных датируются Юрским периодом приблизительно 140 миллионов лет назад. Базируясь на современных данных, можно предположить, что предки покрытосеменных и гнетовых дивергировали в триасе (220—202 миллионов лет назад). Первые отпечатки растений с признаками покрытосеменных обнаружены в пластах юрского и раннего мелового периодов (135-65 миллионов лет назад), но это были довольно-таки малочисленные и примитивные формы. Древнейшими покрытосеменными являются растения из группы нимфейных[4]. Следы широкого развития и распространения покрытосеменных появились в палеонтологической летописи в период среднего мела (около 100 миллионов лет назад). Но уже в позднем мелу покрытосеменные оказались доминирующей формой растительной жизни, и в многих фоссилиях узнаются представители современных семейств (например, бук, дуб, клен и магнолия)

Одно из важнейших направлений эволюции растительного царства — приспособление к изменчивым условиям наземной жизни. Цветковые растения являются ярчайшим выражением этой линии и доминируют на земной поверхности в данную эпоху. От полюсов до экватора нет такого участка, где возможна растительная жизнь, но не найдено покрытосеменных.

К широчайшему географическому разнообразию прибавляется разнообразие форм и способов роста. Банальная ряска, покрывающая поверхность пруда, представляет собой крошечный зелёный побег с простым корешком, вертикально погруженным в воду, и с очень нечёткими листиками и частями стебля. Могучее лесное дерево столетия развивало свою сложную систему стволов и ветвей, покрытых бесчисленными веточками и листвой, а под землёй соответствующую площадь занимает мощная, хорошо развитая корневая система. Между этими двумя крайностями — бесконечные градации: водные и земные травы, ползучие, прямостоящие или карабкающиеся, кусты и деревья, гораздо большее разнообразие, чем в другом отделе семенных растений — Gymnospermae.

Известны многочисленные водные покрытосеменные растения, они в изобилии встречаются в долинах рек и чистых озёрах, в меньшем количестве — в солёных озёрах и морях. Однако такие водные покрытосеменные не являются примитивными формами, а возникли путём приспособления наземного предка к водной среде.

Основные отличия представителей класса двудольных от однодольных.

Двудольные (Magnoliopsida)

1 Зародыш с двумя семядолями

2 Тип корневой системы большей частью стержневой

3 Проводящие пучки открытого типа (с камбием) образуют в стебле одно непрерывное или прерывистое кольцо

4 Древесные формы и травы

5 Листья обычно с перистым и пальчатым жилкованием

6 Цветки большей частью 5тичленные, реже 4хчленные или с неопределенным количеством членов

Примеры Сложноцветные, лютиковые, розоцветные, бобовые, крестоцветные.

Однодольные (Liliopsida)

Зародыш с одной семядолей

Тип корневой системы мочковатый

Проводящие пучки закрытого типа (пучковый камбий отсутствует), располагаются в несколько правильных или неправильных кругов.

Главным образом травы, древесные только вторичного происхождения

Листья с параллельным или дуговидным жилкованием

Цветки обычно 3хчленные

Лилейные, орхидные, луковые, злаки, осоки.