Цветковые растения
Цветковые растения
- Домен
- Эукариоты
- Царство
- Растения
- Подцарство
- Высшие растения
- Надотдел
- Семенные
- Отдел
- Цветковые
- Anthophyta
- Angiospermae Lindl. (P.D.Cantino & M.J.Donoghue)
Цветковые растения или Покрытосеменные — таксон высших растений, которые формируют цветок.
Эта важнейшая группа наземных растений насчитывает более 165 порядков, 540 семей, более 13 000 родов и, вероятно, не менее 250 000 видов. По числу видов цветковые растения значительно превосходят остальные группы высших растений, взятых вместе. Они составляют одну из групп семенных растений. Важнейшая особенность цветковых растений — наличие специализированного органа, цветка, который берет на себя функции размножения и привлечения агентов опыления. Цветковые растения формируют свои семенные зачатки в полости завязи, которая образована сращением открытого плодолистика. Стенки завязи после оплодотворения разрастаются и видоизменяются, давая структуру под названием плод. В остальных группах семенных растений семенной зачаток не скрыт от опыления, а семена не заключены в настоящий плод, но иногда семена могут покрывать мясистые структуры, например, у представителей рода тис.
Анатомия цветковых растений[править]
Цветок[править]
Характерным признаком покрытосеменных является цветок, демонстрирующий прекрасное разнообразие форм и обеспечивающий надежные внешние признаки для различения видов покрытосеменных. Функция цветка — обеспечение оплодотворения яйцеклетки и развития плода, содержащего семена. Иногда, как у фиалки, цветок возникает отдельно во влагалище обычного листа. Но, конечно, часть растения, несущая цветок, находится на конце побега, выдается над вегетативной частью (частью, которая несет листья) и формирует детально разработанную систему ветвей, известную как соцветие.
Воспроизводимые (репродуктивные) клетки покрытосеменных могут быть двух видов. Одни — микроспоры, или зерна пыльцы, являются «мужскими» клетками и формируются в тычинках (микроспорофиллах). Другие — мегаспоры, «женские» клетки, в которых развивается яйцеклетка, содержатся в семенном зачатке, который находится в плодолистике (мегаспорофиллы). Цветок может состоять только из этих частей, как у ивы, где каждый цветок содержит только несколько тычинок или два плодолистика. Однако обычно в цветке находятся стерильные структуры, приспособленные как для защиты, так и для привлечения насекомых, необходимых для опыления. Внешняя структура называется чашечкой и делится на чашелистики, которые обычно зеленые и напоминают листья. Главная функция этих структур — защита цветка, особенно на стадии почки. Внутренняя структура называется венчиком и состоит из лепестков, которые в целом имеют яркие цвета и деликатную структуру. Ее функция заключается в привлечении птиц и насекомых — посредников, с помощью которых происходит опыление. Механизмы этого привлечения обычно включают также привлекательный запах и нектар, который выделяется в цветке. Эти характеристики, которые существуют для привлечения животных-опылителей, делают цветы такими популярными среди людей. У некоторых растений, например магнолии, чашелистики и лепестки не отличаются друг от друга, в таком случае они называются чашелистиками.
Тогда как большинство цветков полноценные, или гермафродиты, то есть содержат как мужские, так и женские части в одной структуре, цветковые растения развили многочисленные морфологические и физиологические механизмы, чтобы уменьшить возможность или предотвратить самооплодотворение. Гетероморфные цветы имеют короткие плодолистики и длинные тычинки или наоборот, чтобы помешать животным-опылителям занести пыльцу в пестик (восприимчивую часть плодолистика). Гомоморфные цветы используют биохимический (физиологический) механизм, который называется само-несовместимостью, чтобы отличить свою пыльцу от чужой. У некоторый видов мужские и женские части морфологически обособленны, развиваясь на разных цветах.
Оплодотворение и эмбриогенез[править]
Двойное оплодотворение — процесс у цветковых растений течения воспроизведения, при котором две клетки спермы оплодотворяют две клетки в яичнике. Зерно пыльцы приклеивается к плодолистику и выращивает пыльцевую трубку, которая проникает в яйцо через крохотную пору, микропиле. Два сперматозоида выпускаются в яичник через эту трубку. Одна из двух клеток спермы оплодотворяет яйцеклетку, формируя диплоидную зиготу или эмбрион, также известную как семенной зачаток. Вторая клетка спермы сливается с двумя гаплоидными полярными ядрами в центре эмбрионального мешочка. В результате формируется триплоидная клетка (3n). Эта клетка делится через митоз и формирует эндосперму, богатую питательными веществами ткань семян. Если семя развивается без оплодотворения, этот процесс называется апомикс.
Плод и семя[править]
В течение того, как развитие эмбриона и эндоспермы протекает в пределах мешочка эмбриона, его стена увеличивается и конечно поглощает ядро (которое также увеличивается), формируя оболочку семян. Стенка семенного зачатка также развивается, формируя плод, структуру, тесно связанную с распространением семян. Часто оплодотворение влияет на другие части цветка, которые участвуют в образовании плода, как цветоложе в яблоке, землянике и других.
Таксономия[править]
Цветковые растения сейчас рассматриваются как неопределенная таксономическая категория между отделом и классом. Поскольку эта таксономическая категория более высокого ранга, чем семья, есть определенная свобода в выборе названия. Статья 16 Международного кодекса ботанической номенклатуры (ICBN) позволяет использовать как и традиционные исторические названия, так и название, образованное от рода. Официальное униноминальное название этого таксона — Magnoliophyta, от названия рода Магнолия (Magnolia). Но традиционно укоренились такие имена как Angiospermae и Anthophyta (цветковые растения).
Благодаря постоянному пересмотру взглядов на родство цветковых растений, внутренняя систематика этой группы подвергалась и подвергается изменениям. Две широко используемые, хотя и несколько устаревшие, системы цветковых растений — система Тахтаджяна и система Кронквиста. На сегодняшний день обе эти классификации не отражают филогению таксона. Современная признанная классификация создана международной «Группой филогении покрытосеменных» (англ. Angiosperm Phylogeny Group), которая опубликовала свой первый вариант таксономии в 1998 году (известный как APG-I), второй в 2003 (APG-II), и третий в 2009 (APG- III). Последние системы сохраняют эту систематику, добавляя несколько незначительных таксонов.
Традиционно, цветковые растения были разбиты на две группы, которые в системе Кронквиста названы Magnoliopsida (в ранге класса, сформированного от фамильного имени Magnoliacae) и Liliopsida (в ранге класса, сформированного от фамильного имени Liliaceae). Другие описательные имена, разрешенные согласно статье 16 ICBN, включают Dicotyledones или Dicotyledoneae, и Monocotyledones или Monocotyledoneae, которые имеют долгую историю использования. Для членов первой группы также может использоваться термин «Двудольные растения», для второй — «Однодольные», или «дикот» и «монокот» соответственно. Эти названия происходят от факта, что злаковые обычно имеют в каждом семени две семядоли (эмбриональные листья), тогда как однодольные обычно имеют только одну. С диагностической точки зрения число семядолей не является ни особенно удобным, ни надежным признаком.
Недавние исследования, проведенные группой APG, показали, что однодольные — «хорошая» (то есть монофилетическая) группа, этот таксон получил название «монокоты» (monocots), а злаковые — нет (они создают парафилетичскую группу). Однако, в пределах двудольных существует «хорошая» группа, которая включает большинство двудольных. Этот таксон называется «эудикоты» (eudicots) или «tricolpates» (от вида пыльцы, найденной у представителей этой группы). Название eudicots происходит от слова «dicot» с приставкой «eu-» (от греческого «eu» = «истина»), то есть означает «настоящие злаковые», поскольку эудикоты имеют признаки, традиционные для дикотов, например цветы из четырех или пяти частей (четырех или пяти лепестков, четырех или пяти чашелистиков). Группу, которая остается после отделения эудикотов из оставшихся (бывших) дикотов, иногда неофициально называют «палеодикоты» (palaeodicots) (греческий префикс «palaeo-» означает «старый»). Поскольку представители этого остатка не создают «хорошую» группу, этот термин существует только для удобства.
См. также[править]
Ссылки[править]
- Angiosperm Phylogeny
- Angiosperm Phylogeny Group (2003). An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Botanical Journal of the Linnean Society 141: 399—436. онлайн.
- Angiosperms — Tree of Life Web Project
- Angiosperms An annotated link directory
