Розділ «Тема 35. РІЗНОМАНІТНІСТЬ РОСЛИН. ПОКРИТОНАСІННІ»

Загальна характеристика рослин відділу Покритонасінні

Покритонасінні, або квіткові (Magnoliophyta) – це вищі насінні рослини, у яких носінні зачатки містяться закрито в зав'язі квітки. Офіційна назва цього таксона – Magnoliophyta, від назви роду Magnolia (Магнолія). Але традиційно вкорінилися такі назви, як Angiospermae і Anthophyta (квіткові рослини). Сьогодні на земній кулі існує щонайменше 250 тисяч видів квіткових рослин, які поділені на два великих класи та близько 540 родин. Покритонасінні – найбільш високоорганізовані з усіх рослин, їхнє тіло складається з багатьох розвинених тканин, але особливо досконалими є провідні – ксилема та флоема.

Ксилема вже побудована із судин і трахеїд, а флоема – із ситоподібних трубок та клітин-супутниць. Вегетативні органи квіткових рослин також досягають найбільшої досконалості та різноманітності своєї будови. Крім виконання основних функцій, вони виконують і додаткові, що обумовлює появу їх різноманітних видозмін. Найбільша складність і різноманітність будови серед усіх вегетативних органів виявляється у листка. Проте найхарактернішим органом квіткових є квітка як найдосконаліший орган розмноження. Вона пристосована для запилення та подвійного запліднення, у результаті якого утворюється насінина та плід. У квіткових рослин, на відміну від голонасінних, насінні зачатки розвиваються не відкрито на насінних лусках, а заховані у зав'язь і захищені від висихання її стінками. Саме через це квіткові рослини називаються ще покритонасінними. Із насінного зачатка формується насінина, а зі стінок зав'язі – оплодень. Насінина разом з оплоднем утворюють плід, який є тільки у квіткових. Отже, ознаками вдосконалення покритонасінних, порівняно з голонасінними, є:

1) ускладнення провідних тканин, які поліпшують транспортування речовин по рослині;

2) ускладнення вегетативних органів, що вдосконалює виконання життєвих функцій;

3) поява квітки, яка є органом статевого розмноження;

4) захищеність насінних зачатків стінками зав'язі квітки від несприятливих умов;

5) поява плоду, в якому насінина вкривається і захищається оплоднем;

6) подвійне запліднення, яке забезпечує утворення зародка і запасу поживних речовин та ін.

Відмінності життєвого циклу покритонасінних від голонасінних

У життєвому циклі покритонасінних спорофіт переважає над гаметофітом. Це покоління ще більш розвинуте, а гаметофіт, навпаки, простіший, ніж у голонасінних. Спорофіти квіткових рослин представлені усіма можливими життєвими формами – деревами, кущами, травами. У квіткових, як і в голонасінних, гаметофіти розвиваються і живуть ни спорофіті, живлячись за рахунок його поживних речовин. Чоловічий гаметофіт представлений пилковим зерном, який розвивається в пиляках тичинок.

Жіночий гаметофіт – це зародковий мішок усередині насінного зачатка, який знаходиться в зав'язі маточки. Запилення відбувається у квітці. Частіше відбувається запилення комахами, а не вітром, а також перехресне запилення, а не самозапилення. Після надходження сперміїв через пилкову трубку до зародкового мішка відбувається подвійне запліднення: один спермій зливається з яйцеклітиною, утворюючи зародок, а другий – з центральною клітиною, утворюючи ендосперм із запасом поживних речовин. Від запилення до запліднення у них проходить, здебільшого, кілька годин, на відміну від голонасінних, у яких на це затрачалося півроку і більше. Розмножуються квіткові насінням і, досить часто, вегетативно.

Отже, у розвитку покритонасінних спостерігаються такі особливості, як спрощення гаметофітів, закрите розташування насінних зачатків у квітці, подвійне запліднення, утворення плоду та ін.

Особливості поширення та класифікації покритонасінних

Квіткові рослини пристосовані до життя на суходолі в найрізноманітніших умовах – від тропіків до тундри, від низовин до високих гір, від пустель до боліт, вони навіть можуть жити у прісних і солоних водоймах. Серед квіткових рослин є організми, найбільші за розмірами не лише серед рослин, а й серед усього органічного світу. Вони можуть досягати 150 м у висоту (наприклад, евкаліпти), мати стовбури завтовшки майже 20 м (баобаби) та стебла завдовжки 200 м і більше (ротангові пальми). Покритонасінні поширені всюди: на всіх континентах (крім Антарктиди), у всіх кліматичних зонах. їхні вегетативні органи та їх видозміни забезпечують виконання основних життєвих функцій в жарких і холодних, сухих і вологих, рівнинних і гірських, сезонних і постійних умовах існування. Усе розмаїття кольорів, форм, розмірів, запахів квітів покритонасінних призначене для використання найрізноманітніших запилювачів, а пристосованість плодів та насіння до поширення найрізноманітнішими способами просто вражає.

Отже, різноманітність життєвих форм, складність будови вегетативних органів та їхня здатність до видозмін, різноманітність квітів та плодів, способів запилення та поширення плодів й насіння дали змогу покритонасінним пристосуватися до найрізноманітніших умов навколишнього середовища.

Основи класифікації покритонасінних

У відділі Покритонасінні виділяють два класи: Дводольні та Однодольні. Вперше квіткові рослини було поділено на дводольні та однодольні французьким ботаніком

А. Жусьє ще в 1789 році, але й нині систематика квіткових рослин ще далека від завершення. Нові дослідження дозволяють уточнювати місце того чи іншого виду, роду чи родини в загальній системі світу рослин. В основу класифікації квіткових рослин покладено кількість сім'ядоль, тип кореневої системи, особливості будови листків і стебла тощо. Велике значення для класифікації квіткових рослин має будова їхньої квітки, її оцвітини, тичинок, маточки та їхніх частин. Відрізняються дводольні від однодольних і за типом проростання. У дводольних сім'ядолі піднімаються над землею й нагадують два листочки, а між ними з бруньки виростають перші справжні листки (надземний тип проростання). В однодольних сім'ядоля, як правило, залишається в землі, а на поверхні з'являються тільки справжні листки (підземний тип проростання). Проте не існує жодної ознаки, за якою можна було б чітко вказати належність рослини до одного з класів. Серед дводольних є рослини з ознаками однодольних (наприклад, подорожник з дуговим жилкуванням листків), і навпаки (вороняче око з сітчастим жилкуванням листків). Сучасні ботаніки вважають, що однодольні рослини походять від дводольних.