1. Особенности строения и жизнедеятельности покрытосеменных растений

Отдел Покрытосеменных включает 250 тысяч видов. Растения всех жизненных форм. Образуют цветки - видоизмененные побеги, в которых развиваются генеративные органы: тычинки и пестики. Перенос пыльцы (опыление) осуществляется различными способами. В результате двойного оплодотворения образуется семя, находящееся внутри плода. Наряду с семенным широко представлена вегетативное размножение: корнями, побегами, листьями и др.

Во внешнем строении покрытосеменные (спорофит) имеют:

а) стебель, часто ветвящийся;

б) стержневую или мочковатую корневую систему;

в) листья с ограниченным ростом;

г) цветок, на месте которого созревает плод с семенами.

Во внутреннем строении сохранились ткани, специализация которых стала лучше. Трахеиды заменились сосудами, возникли лубяные волокна, особая выделительная ткань нектарников и т.д. Гаметофит слаборазвитый и раздельнополый.

а) женский утратил самостоятельность, состоит из 7 клеток, находится в семяпочке завязи пестика и называется зародышевым мешком.

б) мужской - это пыльцевое зерно, чаще состоящее из двух клеток и имеющее приспособления к перенесению ветром или животными, формируется в спорангиях пыльников тычинок.

2. Жизненный цикл развития, двойное оплодотворение

Для раскрытия жизненного цикла покрытосеменных используется схема.

В жизненном цикле сохранилась смена поколений и форм размножения. Длительно существует спорофит. Бесполое размножение: начинается разворачиванием цветочных почек и заканчивается образованием двух видов спор: в результате в каждой семяпочке завязи пестика оказывается по одной макроспоре, а в спорангиях пыльников тычинок - микроспоры. Вегетация гаметофитов - это формирование из спор пыльцевого зерна и зародышевого мешка, что происходит на спорофите непродолжительно, т.к. это поколение образовано несколькими клетками. Половое размножение:

1- зародышевый мешок формирует яйцеклетку, а пыльцевое зерно - два спермия. При этом пыльник лопается - а рыльце пестика становится клейким;

2- после перекрестного или самоопыления;

3- пыльца прорастает в трубки;

4- двойное оплодотворение. Развитие семени происходит:

5- под защитой завязи пестика, разрастающейся в плод, распространение плодов и семян разнообразно.

Вегетация спорофита:

6-7- развитие из семени проростка, его взросление и рост с перерывами на размножение.

Двойное оплодотворение представляет собой уникальную особенность покрытосеменных. Было открыто в 1898 году русским цитологом и эмбриологом С.Г.Навашиным. После оплодотворения семяпочка разрастается и превращается в семя, а в результате разрастания завязи пестика формируется плод. Двойное оплодотворение ускоряет весь процесс формирования семяпочки и семени.

3. Роль покрытосеменных в природе и народном хозяйстве

Покрытосеменные - это господствующая группа растений на Земле, включающая половину от всех существующих видов. Эти растения входят в большинство современных фитоценозов, являясь продуцентами и выполняя основную роль по созданию органического вещества суши. Они обеспечивают интенсивное обогащение воздуха кислородом. В свое время победа покрытосеменных растений повлекла за собой изменения в животном населении Земли. Почти все растения из 1000 видов, которые человек выращивает в сельскохозяйственных целях, относятся к отделу «Покрытосеменных». Их подразделяют на овощные, зерновые, масличные, плодово-ягодные и технические культуры. Всего используется около 30000 видов цветковых растений, среди которых следует выделить лекарственные, кормовые, мелиоративные, озеленительные, декоративные и т.д.

Схема 17. Цикл развития сосны обыкновенной

Спорофит (2n)

Цветок

Тычинки

Плодолистики

Пыльцевые зерна (n)

Зародышевые мешки (n)

Оплодот-ворение

Семязачаток

Пыльцевые мешки

Мужская гамета

Диплоидное ядро
ередование поколений у представителей отдела Покрытосеменных

С емя