25. Семенные растения – признаки различия и сходства со споровыми растениями.

1)     у споровых расселяющейся стадией является спора, а у семенных – семена (у цветковых – семена или плоды). Семена и плоды по сравнению со спорами лучше защищены и содержат больший запас питательных веществ

2) у семенных растений гаметофит, который делает половые клетки, развивается на материнском растении (на спорофите) и получает от него питание. У высших споровых гаметофит (заросток) свободноживущий, образуется из споры во влажных условиях, питательные вещества вырабатывает сам путем фотосинтеза, т.о. этап образования гамет у высших споровых гораздо менее защищен.

3)     сперматозоидам споровых растений для плавания требуется вода, поэтому споровые не могут жить в засушливых местах. У семенных растений мужские половые клетки спермии находятся внутри пыльцы. У голосеменных пыльца переносится ветром, а у цветковых – ветром, водой, насекомыми или другими животными, т.о., семенным растениям вода для оплодотворения не нужна.

25. Отдел Pinophyta Голосеменные Класс Pinopsida Хвойные Подкласс Pinidae Хвойные, Пиниды Порядок Pinales Сосновые

Отдел Pinophyta                Голосеменные Объем: 750 видов современных Девон – максимум Пермь – середина Мела Особенности жизненного цикла Доминирует спорофит Гаметофит «паразитирует» на спорофите Степень морфологической и анатомической дифференциации спорофита Корни разные, впервые появляется главный Стебель: Протостела различных типов, сифоностела или эвстела Ксилема мезархная (редко) и эндархная Ксилема – трахеиды, у некоторых сосуды Вторичное утолщение (есть) Соотношение проводящих и основных тканей: Маноксильный стебель – доминируют основные ткани (паренхима сердцевины и коры) Пикноксильный стебель – доминируют проводящие ткани (вторичная ксилема) Лист настоящий Макрофильная линия эволюции: Форма и размер коррелируют с морфологией стебля Мелкие, чешуевидные – стебель сильно ветвистый (Ephedra) Крупные, перистые - стебель слабо ветвистый (Cycas) Спорангии • Расположение Верхушечное (терминальное), краевое (маргинальное), поверхностное (ламинальное) Спорофиллы одиночные, обычно перистые листья Спорофиллы (спорангиофоры) собраны в стробилы Стробилы Обоеполые (амфиспорангиатные) - редко Раздельнополые (обычно) Микростробилы Мегастробилы Одиночные Собраны в метастробилы Спорофиты (Растения): Однодомные Двудомные Одиночные – сорусы – синангии • Онтогенез Эвспорангиатные: Из нескольких инициальных клеток плаценты Толстая ножка Многослойная стенка • Вскрывание Микроспорангий Эктокинетический механизм – в эпидерме (примитивные) Эндокинетический механизм – в эндотеции – субэпидермальный слой (продвинутые) Мегаспорангий Сквозные пыльцевые камеры (примитивные) Не вскрываются (продвинутые) Споры Разные (разноспоровые) Единица расселения Семя Семязачатки развиваются открыто на поверхности мегаспорофиллов Степень дифференциации гаметофита Гаметофиты: Микроскопические, редуцированные, недолгоживущие, раздельнополые ♂ Редуцирован – антеридий не образуется Первые этапы развития – в спорангии Гаустория (?) – прикрепление и питание за счет мегаспорангия (доразвитие ♂ гаметофита) - (примитивные) Пыльцевая трубка – доставка ♂ гамет к ♀ гаметофиту - (продвинутые) ♀ Редуцирован – архегоний развивается, реже отсутствует Полностью развивается внутри мегаспорангия Строение мужских гамет Многожгутиковые сперматозоиды Коррелирует – гаустория, вскрывающийся мегаспорангий Безжгутиковые спермии Коррелирует – пыльцевая трубка, не вскрывающийся мегаспорангий Зигота – ценоцит (подавляющее большинство) Основные признаки для подразделения на таксоны более низкого ранга (классы): Морфология вегетативных органов (стебель, лист) Тип стробила Особенности строения семязачатков, архегонии (+,-) Тип ♂ гамет Особенности формирования семени

Класс Pinopsida – Хвойные

-Мелколиственность и обильное ветвление.

-Наличие незащищенных мегаспорангиев семяпочек, расположенных открыто на мегаспорофиллах.

-моноподиальное ветвление, спиральное листорасположение.

-Спорофиллы собраны в стробилы или шишки. Шишки чаще однополые: мужская шишка – ось со спорносными листьями(микроспорофиллы), образуются в пазухах листьев, на нижней стороне микроспорофиллов образуются по 2 микроспорангия, в которых образуются и созревают микроспоры (пыльцевые зерна). Женская шишка (констробилы)– утолщенная ось с кроющими чешуями, в пазухах которых располагаются семенные чешуи, на верхней стороне семенных чешуй располагаются по 2 семяспорангиев (семяпочек).

Подкласс Хвойные Pinidae

28. Отдел Magnoliophyta Покрытосеменные, Цветковые Класс Magnoliopsida Двудольные, Магнолиопсиды Подкласс Caryophyllidae Кариофиллиды Порядок Caryophyllales Гвоздичные Класс Liliopsida Однодольные Подкласс Liliidae Лилииды Порядок Liliales Лилейные

Отдел Magnoliophyta Покрытосеменные, Цветковые

Покрытосеменные составляют наиболее совершенную и самую многочисленную группу высших растений, включающую примерно 250 тыс. видов, распространенных по всему земному шару, особенно во влажных тропиках.

Предполагается, что покрытосеменные возникли в начале мелового периода мезозойской эры (около 125 млн. лет назад). К концу мелового периода покрытосеменные занимают господствующее положение в растительном мире благодаря высокой экологической пластичности и многим преимуществам по сравнению с другими высшими растениями.

Важнейший признак покрытосеменных —наличие цветка — видоизмененного и ограниченного в росте спороносного побега, приспособленного для размножения. Появление цветка сыграло исключительно важную роль в их эволюции.

Семязачатки у цветковых растений (в отличие от голосеменных) заключены в полость завязи пестика и тем самым защищены.

По сравнению с голосеменными пыльца цветковых попадает сначала не в пыльцевход семязачатка, а на рыльце пестика, предназначенного именно для улавливания пыльцы; это важная отличительная черта этой группы.

Гаметофиты (женский — зародышевый мешок, мужской — пыльцевое зерно) крайне упрощены и развиваются значительно быстрее, чем у голосеменных, в связи с чем они утратили гаме-тангии — антеридии и архегонии. Кроме того, гаметофиты полностью зависят от спорофита и всегда находятся под его защитой, в то время как у моховидных и у некоторых папоротников гамето-фит не защищен и легко высыхает.

Для цветковых растений характерно двойное оплодотворение, в результате которого образуется зигота, дающая начало зародышу, и тришюидная клетка, из которой впоследствии формируется эндосперм. У голосеменных эндосперм образуется в семязачатке до оплодотворения независимо от того, формируется зародыш или нет, т. е. не имеет значения, возникает необходимость в наличии питательной ткани или нет. У покрытосеменных же одновременное развитие зародыша и эндосперма позволяет избежать ненужной траты пластических веществ и энергии в том случае, если зародыш не образуется.

Семена заключены в плод (отсюда и название «покрытосеменные») и надежно защищены от неблагоприятных условий внешней среды. Кроме того, благодаря уникальности плода их распространение обеспечивают птицы, млекопитающие, насекомые, а также ветер, вода и т. п.

Спорофит покрытосеменных устроен чрезвычайно разнообразно и представлен различными жизненными формами; деревья, кустарники, полукустарники, кустарнички, полукустарнички, лианы, одно- и многолетние травы.

Покрытосеменные имеют высокоорганизованную проводящую систему: в состав ксилемы входят более совершенные проводящие элементы — настоящие сосуды, в то время как у голосеменных они представлены трахеидами. Помимо этого, в отличие от всех остальных высших растений, покрытосеменные имеют ситовидные трубки флоэмы с клетками-спутницами. Их появление повысило эффективность перемещения продуктов фотосинтеза от листьев к стеблю и корню, а по сосудам, которые значительно шире трахеид, осуществляется более быстрое передвижение воды и растворенных минеральных солей от корня к стеблю и листьям.

Первые семенные растения — голосеменные — опылялись пассивно. Их пыльца разносилась ветром и лишь случайно оказывалась около семязачатков. Эволюционный успех цветковых растений в значительной степени был обусловлен параллельным развитием их и различных животных. Они оказывали друг на друга селективное воздействие и во многом определили эволюцию свою и партнеров. Яркая окраска цветков, душистый аромат, съедобная пыльца и нектар — свойства, присущие растениям, явились одновременно средствами для привлечения животных-опылителей. Адаптация цветка, как правило, была направлена на максимальное увеличение шансов для переноса пыльцы насекомыми. Этот процесс более надежен, чем опыление ветром. В частности, растениям, опыляемым насекомыми, не нужны такие большие количества пыльцы, как при опылении ветром.

Класс Magnoliopsida Двудольные, Магнолиопсиды

Класс Двудольные относится к отделу Покрытосеменных (Magnoliophyta, или Angiospermae).

Этот класс значительно разнообразнее и больше по объёму второго класса из этого отдела — однодольных (Liliopsida или Monocotiledonae). В отличие от однодольных, класс Двудольные обычно характеризуется наличием двух семядолей у зародыша в семени, открытыми проводящими пучками (то есть способностью к вторичному утолщению), сохранением в течение всей жизни главного корня, сетчатым жилкованием листьев, пятичленным типом строения цветка, но из каждой характеристики есть множество исключений.

Признаки двудольных растений:

Зародыш имеет 2 семядоли, прорастающие надземно, с 3 проводящими пучками. Лист на черешке с сетчатым или ветвящимся жилкованием. Проводящая система состоит из одного кольца проводящих лучков, с камбием; во флоэме присутствует паренхима; кора и сердцевина дифференцированы. Корневая система стержневая, зародышевый корешок развивается в славный корень. Жизненные формы древесные и травянистые. Цветок имеет число элементов, кратное 5 или 4.

Подкласс Caryophyllidae Кариофиллиды

Большинство представителей этого подкласса приспособлено к произрастанию в условиях засушливого климата и наиболее характерно для флоры полупустынь и пустынь. Однако имеется также немало высокогорных и лесных видов, особенно среди представителей семейства гвоздичных. Характерно преобладание трав и кустарничков.

        Подкласс кариофиллид, насчитывающий всего три порядка, характеризуется довольно высокой специализацией, что сильно затрудняет выяснение его родственных связей. Однако детальное сравнительно-морфологическое изучение некоторых наиболее примитивных его представителей приводит к выводу о вероятном его происхождении от одной из древних примитивных ветвей подкласса ранункулид (типа лардизабаловых и луносемянниковых) или даже магнолиид (типа бадьяновых). Одним из важных признаков, указывающих на связь с ранункулидами и низшими группами двудольных вообще, является наличие у некоторых примитивных представителей кариофиллид более или менее ясно выраженного апокарпного гинецея.

        Высокая специализированность большинства представителей кариофиллид очень затрудняет выяснение эволюционных связей между отдельными их семействами. Исследования последних лет привели к необходимости исключения из этой группы двух небольших семейств (батисовые и гиростемоновые), но, с другой стороны, еще больше подтвердили нашу уверенность в тесной филогенетической связи семейства кактусовых с некоторыми типичными представителями подкласса. В то же время все еще продолжаются споры о положении семейств гречишных и особенно плюмбаговых в подклассе кариофиллид. Некоторые современные авторы исключают эти семейства из подкласса кариофиллид и, в частности, даже склонны сближать плюмбаговые с первоцветными.

        В подклассе кариофиллид три порядка, объединяемых в два надпорядка.

Надпорядок 1. Гвоздичные

  Порядок 1. Гвоздичные

Порядок 2. Гречишные

Надпорядок 2. Плюмбаговые

Порядок 3. Плюмбаговые

Порядок Caryophyllales Гвоздичные

Порядок 1. Гвоздичные (Caryophyllales). Главным образом травы, редко кустарники и небольшие деревья. Листья обычно цельные, иногда снабженные небольшими прилистниками. Устьица разных типов. Членики сосудов с простой перфорацией. Цветки обоеполые или однополые, обычно актиноморфные, большей частью 4—5-членные, с двойным околоцветником или чаще безлепестные. Тычинки в 1—2 кругах или многочисленные. Пыльцевые зерна очень разных типов, от трехбороздных до многопоровых. Гинецей обычно ценокарпный, редко более или менее апокарпный; завязь верхняя, полунижняя или нижняя. Семязачатки очень разных типов, обычно битегмальные, редко унитегмальные (некоторые никтагиновые), крассинуцеллятные. Эндосперм нуклеарный. Семена большей частью с согнутым периферическим зародышем, окружающим перисперм.

        Семейства: лаконосовые, ахатокарповые,; никтагиновые, аизооновые, кактусовые, портулаковые, гекторелловые, базелловые, диднереевые, моллюгиновые, гвоздичные, амарантовые, маревые.

(2)

Класс Liliopsida Однодольные Подкласс Liliidae Лилииды Порядок Liliales Лилейные

Класс Liliopsida Однодольные

Однодо́льные расте́ния  — второй по величине класс покрытосеменных, или цветковых, растений. Однодольные насчитывают около 59 000^[2] видов

Класс однодольные растения – растения, в зародыше семени которых присутствует одна семядоля.

Общие признаки, присущие всем покрытосеменным, в том числе  и однодольным растениям:

• размножение с образованием семян

• всегда внутреннее оплодотворение – двойное

• жизненные фазы всегда последовательно сменяют друг друга (спорофит всегда преобладает, а гаметофит подвергается сильной редукции и развивается внутри споры)

• все семенные растения являются разноспоровыми

• в процессе размножения присутствует этап – опыление

 

Подкласс Liliidae Лилииды

 Лилииды —- большой подкласс однодольных, включающий все самые крупные семейства (кроме пальм и аронниковых, относящихся к следующему подклассу арециды). Среди лилиид имеются как растения относительно примитивные, сравнимые по степени примитивности с наиболее архаическими алисматидами, так и растения очень высокоспециализированные. Самые примитивные лилииды встречаются в семействе мелантиевые, где некоторые роды, как тофилдия (Tofieldia) и чемерица (Veratrum), характеризуются неполным срастанием плодолистиков, а у рода петросавия (Petrosavia) плодолистики свободны почти до основания. В некоторых отношениях эти растения даже более примитивны, чем алисматиды, так как семена у них с обильным эндоспермом, а пыльцевые зерна имеют более примитивное строение и в зрелом состоянии 2-клеточные. Но подавляющее большинство семейств лилиид очень специализировано, а некоторые семейства, в том числе орхидные и злаки, достигли очень высокого уровня эволюционного развития.

Порядок Liliales Лилейные

Многолетние или реже однолетние травы или древовидные растения. Листья цельные. Сосуды большей частью только в корнях. Цветки обычно собраны в соцветия, обоеполые или редко однополые, актиноморфные или реже зигоморфные. Нектарники септальные, тепальные или стаминальные, иногда отсутствуют (филидровые). Околоцветник свободнолистный или сростнолистный и обычно состоит из 2 более или менее одинаковых кругов (чашечка обычно венчиковидная, редко, наоборот, венчик чашечковидный). Тычинок обычно 6, реже меньше, очень редко только 1 тычинка. Пыльцевые зерна обычно 2-клеточные, обычно однобороздные (с простой или реже трехлучевой бороздой), иногда 2 —- 3(4)-бороздные. Гинецей обычно из 3, очень редко из 4 —- 5 плодолистиков, в большинстве случаев синкарпный, иногда паракарпный, со столбиками вполне свободными или более или менее сросшимися; завязь верхняя, полунижняя или нижняя, обычно с многочисленными семязачатками в каждом гнезде, реже с несколькими или с 1 семязачатком. Семязачатки анатропные, реже гемитропные или ортотропные, обычно битегмальные, крассинуцеллятные или тенуинуцеллятные. Эндосперм гелобиальный или нуклеарный. Плод —- коробочка, раскрывающаяся по перегородкам (септицидиая) или по створкам (локулицидная), реже ягода, редко 1-семянный, ореховидный. Семена с обильным эндоспермом, окружающим маленький зародыш.

        Семейства: мелантиевые, калохортовые, эррериевые, лилейные, альстрёмериевые, луковые, гемерокаллисовые, амариллисовые, формиевые, агавовые, дориантовые, асфоделовые, ксанторреевые, афиллантовые, гангуановые, спаржевые, драценовые, текофилеевые, цианастровые, ирисовые, гемодоровые, гипоксисовые, веллозиевые, понтедериевые, филидровые.