Макс Невелов Строение побегов цветковых растений
Давайте изучим подробнее побег растения, взяв, например, веточку березы.
Рассмотрите внимательно ветку цветкового растения. Найдите части побега: стебель, листья и почки.
Рисунок 1. Строение побега цветкового растения
Разберем новые термины.
Рассмотрите, как располагаются почки на побеге. На вершине веточки находится верхушечная почка. С её помощью побег растёт в длину.
В пазухах листьев тоже есть почки — пазушные почки. Пазушные почки располагаются в том же порядке, что и листья. Из этих почек развиваются боковые побеги.
Каждая почка представляет собой что-то вроде «детёныша» побега. Если проследить за веткой в течение длительного времени, то можно увидеть, что из пазушных почек образовываются новые веточки.
Рисунок 2. Побег с развившимися из почек боковыми побегами
На видео показано в ускоренном режиме, как из почек развиваются побеги винограда.
https://youtube.com/watch?v=LHiDnsnNlnM
Запишите размеры почек растения:
Средняя длина почки: 20—50 (мм)
Средняя ширина почти в самой утолщённой части: 10—50 (мм)
Если внутри почки заключены только зачатки цветков (одного или нескольких), то её называют цветочной почкой. Друге название — генеративная почка, так как из нее развивается генеративный орган растения, цветок.
Подробнее о генеративных почках мы поговорим позднее.
Цветущая береза
{"questions":[{"content":"Сделайте вывод из информации параграфа. Что представляет из себя побег цветкового растения? <br />Побег — сложный орган, состоящий из`choice-6`","widgets":{"choice-6":{"type":"choice","options":,"answer":}},"step":1,"hints":}]}Формирование плодов и семян
Покрытосеменные и голосеменные растения имеют сходства в процессе формирования плодов и семян, но также и отличия, которые определяют их особенности. Оба типа растений проходят через несколько стадий развития, начиная с опыления и заканчивая образованием плода и семени.
Однако, есть некоторые различия в данном процессе. У покрытосеменных растений опыление осуществляется путем передачи пыльцы пестикулу через пыльцевые трубки. Затем пыльцевая трубка достигает зародыша, и начинается образование семени. В то же время, у голосеменных растений происходит прямое опыление, при котором пыльца попадает непосредственно на яйцеклетку, расположенную в пестикуле.
Когда опыление завершено, начинается образование плода. У покрытосеменных растений плод является маточным органом, который развивается после опыления и заключает в себе семена. У голосеменных растений плод играет роль защиты и распространения семени. Он также может содержать мякоть, которая привлекает животных для последующего распространения семени.
Когда плод созревает, он открывается для распространения семени. У покрытосеменных растений это происходит путем разрыва плодовой оболочки или иным способом, позволяющим семени выйти наружу. У голосеменных растений могут использоваться различные механизмы распространения, такие как ветровая диссеминация или присоединение к шерсти животных.
Таким образом, формирование плодов и семян у покрытосеменных и голосеменных растений имеет свои сходства и отличия. Понимание этих процессов позволяет лучше понять разнообразие и адаптации растений к окружающей среде.
Структура покрытосеменных и голосеменных растений
Покрытосеменные и голосеменные растения имеют некоторые сходства в своей структуре, но в то же время существуют и отличия, которые определяют их уникальные характеристики.
Покрытосеменные растения имеют семена, которые окружены специальной защитной оболочкой, называемой плодом. Они имеют разветвленные корни, стебли и листья, которые служат для фотосинтеза и обмена газами. У покрытосеменных растений присутствуют цветы, которые играют важную роль в их размножении. Цветки состоят из различных частей, включая чашелистики, лепестки, тычинки и пестик. Некоторые покрытосеменные растения также имеют плоды, которые служат для распространения семян.
Голосеменные растения, в отличие от покрытосеменных, имеют семена, не окруженные плодом. У них также есть корни, стебли и листья, но в их структуре отсутствуют цветы. Вместо цветков у голосеменных растений присутствуют сосудистые спорангии, которые выполняют функцию размножения и образования спор. Голосеменные растения могут быть разделены на две основные группы: папоротниковые и хвощевидные растения.
Обе группы растений имеют уникальную структуру, которая позволяет им выживать и размножаться
Несмотря на некоторые различия, покрытосеменные и голосеменные растения являются важной частью нашей экосистемы и играют важную роль в поддержании биологического разнообразия
Распространение покрытосеменных и голосеменных растений:
Покрытосеменные и голосеменные растения имеют различные стратегии распространения, которые помогают им размножаться и распространяться по широким территориям. Ниже приведены особенности распространения покрытосеменных и голосеменных растений.
Покрытосеменные растения:
- Зависимость от животных: Многие покрытосеменные растения привлекают животных, таких как насекомые или птицы, для оплодотворения или распространения своих семян. Животные могут быть привлечены цветками, нектаром или плодами, что помогает растениям успешно размножаться.
- Ветрораспространение: Некоторые покрытосеменные растения производят легкие семена или плоды, которые способны лететь на дальние расстояния под действием ветра. Это позволяет им распространяться на большие расстояния и завоевывать новые территории.
- Водораспространение: Некоторые покрытосеменные растения имеют семена или плоды, способные плавать на поверхности воды. Это позволяет им распространяться по рекам, озерам и морям, используя водные течения и ветер.
- Самораспространение: Определенные покрытосеменные растения развивают механизмы, позволяющие им распространяться без помощи других организмов. Например, некоторые растения могут изгибаться и улегаться на почву, чтобы семена рассыпались вокруг и начали прорастать непосредственно около «родительского» растения.
Голосеменные растения:
- Формирование шишек и стручков: Голосеменные растения производят специальные органы, такие как шишки или стручки, которые содержат и защищают их семена. Это позволяет растениям эффективно распространять свои семена и защищать их от неблагоприятных условий.
- Самораспространение: Некоторые голосеменные растения имеют механизмы самораспространения, которые помогают им распространяться без помощи других организмов. Например, некоторые растения имеют крючковатые стебли или шипы, которые помогают им закапываться в почву или цепляться за другие растения, чтобы забраться на новую территорию.
- Распространение с помощью животных: Некоторые голосеменные растения зависят от животных для распространения своих семян. Например, некоторые растения производят сочные плоды, которые привлекают животных, а затем выделяют семена с ними. Животные, поедая плоды, переносят семена на новые места и, проходя через их пищеварительную систему, помогают им прорасти.
Эти различия в стратегиях распространения покрытосеменных и голосеменных растений играют важную роль в их выживании и успешной адаптации к различным экосистемам.
Отличия покрытосеменных и голосеменных:
Основное отличие между покрытосеменными и голосеменными растениями заключается в строении и развитии семян.
У покрытосеменных растений семена полностью окружены защитной оболочкой — семенной оболочкой, которая имеет два слоя: внешний эпидермис и внутренний мезокарп. Это делает покрытосеменные растения более устойчивыми к неблагоприятным условиям окружающей среды и обеспечивает защиту эмбриона и запасных питательных веществ.
В отличие от этого, голосеменные растения имеют голое семя — семя без семенной оболочки. Семена голосеменных растений обычно не имеют ни эпидермиса, ни мезокарпа, и уязвимы для различных воздействий, таких как погода, насекомые и болезни.
Покрытосеменные растения часто включают в себя плоды, которые помимо защиты семян также служат для их распространения. Это может быть плод, содержащий одно или несколько семян, или сочные плоды с множеством семян. Голосеменные растения, напротив, обычно не производят таких плодов или плоды могут быть простыми и несостоятельными по сравнению с плодами покрытосеменных растений.
Оба типа растений имеют свои преимущества и значимость для экосистемы. Покрытосеменные растения, благодаря своей защите и признакам адаптации к окружающей среде, имеют большую способность выживания и размножения в различных условиях. Голосеменные растения, с другой стороны, могут производить большое количество семян без необходимости тратить энергию на создание сложной структуры плода. Это позволяет им быстро распространяться и занимать новые территории.
Таким образом, покрытосеменные и голосеменные растения представляют различные стратегии размножения и адаптации к окружающей среде, и вместе они составляют важную часть растительного мира.
Голосеменные лиственные
Как было сказано выше, не все голосеменные растения являются хвойными. Одно из этих растений, гинкго, даже является прохладным пережитком древней истории. Это связано с тем, что род Gingko восходит к раннему юрскому периоду, а современный Gingko (Gingko Biloba) является единственным известным живым видом всего рода!
Саговники, напоминающие пальмы (пальмы – покрытосеменные, в отличие от саговниковых), также являются голосеменными. Хотя сегодня саговников мало, эти растения были чрезвычайно распространены в юрский период. Один конкретный вид саговников, encephalartos sclavoi, обнаруженный в Танзании, находится под угрозой исчезновения. Его желтые шишки могут вырастать до 40 сантиметров в длину! Это почти 16 дюймов и больше фута!
Другой группой голосеменных лиственных пород является подразделение Gnetophyta, которое разделено на три рода (Ephedra, Gnetum и Welwitschia). Растение Welwitschia mirabilis, как и дерево гинкго, часто называют живым ископаемым. Это медленнорастущее пустынное растение очень долгоживущее. Некоторым растениям Welwitschia около 2000 лет!
Пчелы опыляют цветы
Пер Ола Виберг, cc-by, через Flickr
Отличия
Для рассматриваемых категорий культур характерны свои уникальные отличия. Разница касается происхождения, разновидностей и прочих особенностей.
Происхождение
Голосеменные растения считаются очень древними. Они появились примерно 370 миллионов лет назад. Считается, что эти культуры были потомками семенных папоротников, которые на сегодняшний день вымерли.
Покрытосеменные растения появились примерно 120-150 миллионов лет назад. При этом они быстро заняли господствующее место на Земле.
Разнообразие видов и форм
К голосеменным растениям относится около 1000 видов, которые существуют в настоящее время. Остальные представители этой категории считаются вымершими. Покрытосеменные растения насчитывают 300 тысяч видов, что составляет больше 50 % всех культур на планете. Они представляют собой деревья, кустарники, лианы.
Оплодотворение
Процесс оплодотворения считается основным отличием. У голосеменных растений он считается довольно простым. При этом в пыльцевых мешках постепенно созревают пыльцевые зерна. Затем они переносятся на женский гаметофит. При этом мужская гамета оплодотворяет лишь одну яйцеклетку, в результате чего формируется семя.
У покрытосеменных растений наблюдается двойное оплодотворение. При этом из пыльцевого зерна в завязи прорастают 2 спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку, из которой формируется семя, а второй – центральную клетку. Она дает начало эндосперму, в котором концентрируются питательные элементы для зародыша.
Органы размножения
Важным различием рассматриваемых культур считается орган полового размножения. У покрытосеменных растений он представляет собой цветок, в котором после оплодотворения формируются семена. Этот элемент состоит из тычинок и пестика. Также в структуру входят венчик, цветоложе, цветоножка.
У голосеменных растений органом размножения считается шишка. Она может быть женской или мужской. Эти разновидности отличаются по размерам. На чешуйках шишек формируются семязачатки, а затем и семена.
Образование плода
После оплодотворения покрытосеменные растения формируют плоды. Это происходит путем видоизменения стенок завязи. Однако иногда в формировании участвуют тычинки, чашечка, околоцветник. В этот период питательные вещества в растении движутся в сторону плода, что нередко провоцирует истощение других тканей.
Для голосеменных культур характерно отсутствие плодов. Их семена открыто размещаются на чешуйках и ничем не защищаются.
Распространение
У голосеменных растений семена распространяются при помощи ветра. Для этого они имеют выросты, крыловидные придатки и перепончатое строение. Воздушные массы могут распространять семена на значительные расстояния.
Покрытосеменные культуры отличаются более разнообразными способами распространения. В этом процессе принимают участие насекомые, птицы, ветер, люди, млекопитающие. Некоторые семена обладают выростами и прицепками, с помощью которых они цепляются к одежде или шерсти животных.
Строение
У более древних голосеменных растений вода и питательные вещества перемещаются в тканях не так активно. Жидкость медленно двигается по трахеидам. Они представляют собой полые трубки, которые обладают толстыми стенками и перфорированными перегородками.
Преимущества в эволюции
Несмотря на более позднее появление, покрытосеменные растения занимают на планете господствующее положение. Это связано со следующими моментами:
- появление цветков, которые привлекают насекомых;
- обилие вариантов опыления;
- наличие завязи – обеспечивает защиту семязачатка от повреждений;
- двойное оплодотворение – обеспечивает зародыш достаточным питанием;
- разнообразие вариантов распространения семян;
- многообразие форм жизни;
- усиление проводящей системы сосудами.
Таблица различий
Главные особенности культур приведены в таблице:
| Критерий | Голосеменные растения | Покрытосеменные культуры |
| Время появления | Середина палеозоя | Конец мезозоя |
| Численность | 1000 видов | Больше 300 тысяч видов |
| Плод | Нет | Есть |
| Защита семязачатка | Нет специального покрытия | Защищен завязью цветка |
| Перемещение воды в тканях | По трахеидам | По сосудам |
| Опыление | Ветром | Ветром, насекомыми, птицами, самоопыление |
Голосеменные и покрытосеменные растения обладают целым рядом особенностей и отличий. Они затрагивают происхождение, разнообразие видов и форм, механизм размножения. Также разница касается эволюционных преимуществ.
Отличительные особенности размножения голосеменных и покрытосеменных растений
Шишки голосеменных растений вначале имеют зеленый цвет, затем становятся более древесными и после созревания раздвигают собственные чешуйки, высыпая семена. На каждом семени имеется «крыло», дающее возможность с помощью ветра перемещаться на дальние расстояния.
Результатом полового размножения голосеменных растений является образование семян, в которых присутствует зародыш, эндосперм, семенная кожура. Вегетативное размножение голосеменных растений встречается гораздо реже, чем половой процесс.
Что касается покрытосеменных растений, то процесс их полового размножения связан с цветками. Важнейшими частями цветка можно назвать пестики и тычинки. Частью сложного процесса размножения цветковых растений являются опыление и оплодотворение.
Определение 2
Опыление – это процесс переноса пыльцы из пыльников на рыльце пестика.
Цветковые растения имеют ряд особенностей, которые характерны для полового размножения. К ним относят:
- образование редуцированного гаплоидного поколения гаметофита;
- разбухание зерна и образование пыльцевой трубки.
Для покрытосеменных растений характерно два способа оплодотворения:
- самоопыление, если пыльца с тычинок попадает на рыльце пестика. Такой способ опыления характерен для овса, ячменя, хлопчатника;
- перекрестное опыление заключается в том, что пыльца с тычинок одного цветка переносится на рыльце пестика другого цветка. Перекрестным опылением также признается перенос пыльцы между цветками одного и того же растения.
Перекрестное опыление происходит при помощи ветра, воды, насекомых, птиц или воды. С помощью ветра опыляются дуб, ольха, рожь, кукуруза и орешник. Большинство деревьев, цветки которых опыляет ветер, цветёт весной, до распускания листьев. Каждый из представленных способов опыления можно признать в той или иной степени эффективным, в зависимости от конкретных условий существования того или иного представителя голосеменных.
У ветроопыляемых растений, как правило мелкие цветки без околоцветника. Пыльники обычно обладают длинными свисающими нитями и мелкой, легкой пыльцой. Для насекомоопыляемых растений характерны цветки с яркими околоцветниками, источающие аромат и содержащие нектар.
Для цветковых растений характерен оригинальный процесс размножения, который заключается в двойном оплодотворении.
Рисунок 1. Двойное оплодотворение. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Определение 3
Двойное оплодотворение – это оригинальная разновидность полового процесса, при которой спермии одновременно оплодотворяют яйцеклетку и центральную клетку в завязи пестика.
Этот процесс был открыт С. Г. Навашиным, он установил, что процесс полового размножения покрытосеменных растений принципиально отличается от такового у голосеменных растений, поэтому эндосперм цветковых растений в отличие от голосеменных является продуктом полового размножения.
Суть двойного оплодотворения у цветковых растений заключается в том, что в нём участвуют два спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку и образуется зигота. Второй спермий сливается с центральной клеткой, из которой развивается запасающая ткань (эндосперм), которая выполняет функции запаса и питания.
При этом зигота обладает диплоидным набором хромосом, а эндосперм триплоидным. Подобному оплодотворению предшествует образование гаметофитов. Мужской гаметофит образуется в пыльцевых камерах пыльников (тычинок) микроспоры. Пыльцевое зерно представлено двумя гаплоидными клетками: вегетативной и генеративной. Обе клетки покрыты оболочками. Женский гаметофит образуется из мегаспоры в завязи пестика. Зародышевый мешок состоит из семи клеток: гаплоидной яйцеклетки, центральной клетки и пятив вспомогательных клеток.
Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, вегетативная клетка делится и образует пыльцевую трубку, которая, в свою очередь, прорастает через столбик пестика и достигает пыльцевхода семязачатка. Генеративная клетка пыльцевого зерна также делится и образует два спермия. Спермии проникают в семязачаток и один из них сливается с яйцеклеткой и образует диплоидную зиготу. Второй спермий объединяется с центральной клеткой и образует триплоидный эндосперм.
Впоследствии зигота делится и развивается зародыш. Стенки семязачатка образуют семенную кожуру. Семязачаток становится семенем.
Таким образом, образование семени является центральным ароморфозом в системе развития растительной части органического мира.
Растительные органы
Покрытосеменные растения и голосеменные растения отличаются не только по своему семенному аппарату, но также и по структуре своих растительных органов.
У покрытосеменных растений имеются корни, стебли и листья. Корни служат для захвата воды и питательных веществ из почвы, а также для фиксации растения в почве. Стебли выполняют функцию поддержки и транспорта веществ внутри растения. Листья служат для фотосинтеза, то есть для процесса превращения солнечной энергии в органические вещества.
У голосеменных растений основным органом являются семена, которые выполняют функцию размножения. Они формируются внутри семязачатка, который находится в цветке. Корни, стебли и листья у голосеменных растений также имеются, но их роль менее значительна по сравнению с покрытосеменными растениями.
Таким образом, покрытосеменные растения и голосеменные растения имеют сходные растительные органы, но их функции и значение для растения различаются в зависимости от типа растения.
Покрытосеменные против голосеменных
Разница между покрытосеменными и голосеменными в том, что развитие семени разное. Покрытосеменные растения могут иметь цветы, семена которых развиваются в плоды, но у голосеменных растений нет цветка, и семена не превращаются в плоды.
Покрытосеменные – это цветковые растения. Можно сказать, что покрытосеменные – самые разнообразные в растительном мире. Покрытосеменные развивают бесконечное количество фруктов и овощей. Покрытосеменные не требуют особых условий для выращивания. Встречаются по всему миру в виде высоких деревьев, кустарников и т. Д.
Голосеменные – это растения, не способные приносить цветы и плоды. Они не дают семян, заключенных в завязи, и их семена не развиваются в плоды. Отныне семена называются голыми семенами. Голосеменные обычно представляют собой сосудистые растения, имеющие две проводящие ткани – ксилему и флоэму.
Образование плода
После оплодотворения цветковые растения образуют плоды — то, чем отличаются покрытосеменные от голосеменных. Образование плода с семенем внутри происходит путем видоизменения стенок завязи. Но иногда в его формировании принимают участие околоцветник, тычинки и чашечка, все зависит от вида растения. В это время движение минеральных и органических веществ в растении направлено в сторону плода, что может истощить другие ткани. Плоды, как и видовой состав покрытосеменных, характеризуются разнообразием форм.
Голосеменные растения отличаются от покрытосеменных отсутствием плодов. Их семена располагаются открыто на чешуйке шишки и ничем не защищены. Однако они имеют специальные приспособления, позволяющие распространяться на большие расстояния.
Сравнительный анализ- плюсы и минусы
Сходства покрытосеменных и голосеменных растений
Покрытосеменные и голосеменные растения имеют несколько сходных характеристик, которые делают их основными типами растений на Земле. Оба типа растений являются сосудистыми и имеют корни, стебли и листья. Кроме того, они производят семена и используют процесс опыления для размножения. Эти сходства свидетельствуют о том, что покрытосеменные и голосеменные растения имеют общего предка и развились из него в разные стороны.
Однако, несмотря на свои сходства, у покрытосеменных и голосеменных растений также есть некоторые существенные различия. Покрытосеменные растения имеют сложные цветки и семена, которые защищены слоем, называемым плодом. Это делает покрытосеменные растения более эффективными в процессе опыления и размножения, а также позволяет им выживать в различных условиях.
С другой стороны, голосеменные растения не имеют сложных цветков и их семена не защищены плодом. Вместо этого, голосеменные растения размножаются с помощью спор и не требуют опыления. Это делает их более адаптивными и позволяет им процветать в разных климатических условиях.
В итоге, сравнительный анализ покрытосеменных и голосеменных растений показывает, что оба типа имеют свои преимущества и недостатки. Покрытосеменные растения обладают более сложной структурой и способностью к опылению, что позволяет им успешно размножаться и процветать в разных условиях. С другой стороны, голосеменные растения не требуют опыления и могут выживать в более экстремальных условиях. Оба типа растений играют важную роль в экосистеме и обеспечивают нам пищу, кислород и другие необходимые ресурсы для жизни.
