Растительные организмы распространены повсеместно. На дне океана живут водоросли, а на склонах гор можно найти мхи. Цветковые растения, отличающиеся большим разнообразием, покрывают обширные территории материков и играют важную роль в жизни людей и в сельском хозяйстве.
Виды и сорта покрытосеменных растений
На Земле существует огромное разнообразие флоры, включающее более 500 тысяч видов. Покрытосеменные растения – самая большая и наиболее развитая группа среди них. Она объединяет классы двудольных и однодольных, подразделяясь на подклассы, порядки и семейства. На сегодняшний день известно 418 семейств растений, из которых около 199 000 видов относятся к двудольным, и 125 семейств – к однодольным, насчитывающим приблизительно 60 000 видов.
Виды представляют собой живые организмы, обладающие общими чертами. Виды, характеризующиеся отличиями от других, но имеющие сходства между собой, формируют роды.
Однодольные растения характеризуются наличием одной семядоли в семенах, мочковатой корневой системой и дугообразным или параллельным жилкованием листьев. У цветковых растений класса двудольных отмечается стержневая корневая система, перистое или пальчатое жилкование листьев. Семена содержат две семядоли.
В соответствии с установленными правилами, каждый вид имеет научное наименование, которое состоит из двух частей: названия рода и вида. Так, род Яблоня включает в себя более 60 видов. Четыре вида яблони – низкая, лесная, китайская и ягодная – были использованы при создании современных сортов.
Культивары или сорта представляют собой группы культурных растений, которые характеризуются определенными отличиями: формой, окраской, сроками созревания, устойчивостью к холоду и болезням. При размножении эти отличительные черты сохраняются.
Строение цветкового растения, описание
Размеры вегетативных органов цветковых растений, таких как корень, стебель и листья, могут значительно различаться. Например, листочки ряски имеют диаметр всего 5–8 мм, а высота стебля гигантского эвкалипта достигает 100 метров.
Вегетативные и генеративные органы
Вода и соли, растворенные в ней, всачиваются через волоски на поверхности корня и транспортируются по проводящим сосудам в надземные части растения. В подземных органах некоторые виды растений накапливают необходимые для жизни вещества.
Стебель служит связующим звеном, объединяющим все элементы растения в единую структуру. На его самом верху расположен верхушечный сок. Часть стебля, выросшая за один вегетационный период и включающая листья и почки, называется побегом. Некоторые растения запасают питательные вещества в корневищах, луковицах и клубнях. К таким видоизмененным побегам относятся, например, ландыш, лук, тюльпан и картофель.
Лист – это вегетативный орган, который отвечает за фотосинтез, газообмен и испарение воды. Он включает в себя листовую пластинку и черешок, посредством которого лист крепится к стеблю. Колючки у кактусов, усики у гороха и сочные чешуи лука являются преобразованными листьями.
Цветок выполняет функцию семенного размножения. Расширенная часть, называемая цветоложем, служит основой для прикрепления чашелистиков и лепестков, а также тычинок и пестиков. Чашечку формируют зеленые чашелистики, а венчик — окрашенные лепестки. Главными компонентами цветка являются тычинки с пыльниками, пестики с завязями и семяпочками.
В пыльцевых зернах образуются мужские гаметы (спермии), которые участвуют в оплодотворении яйцеклеток, находящихся в завязях. Семена представляют собой созревшие семяпочки, заключенные внутри плода. В их составе присутствуют белки, сахара, крахмал, жиры, вода и минеральные компоненты.
Как происходит опыление
В основе этого процесса лежит передача пыльцы из пыльников на рыльце пестика. Выделяют самоопыление и перекрестное опыление, осуществляемое ветром, насекомыми, птицами или другими животными. Перенос пыльцы с тычинок на пестики может быть осуществлен с помощью кисти или щеточки. Искусственное опыление применяют для создания новых сортов растений и увеличения урожая.
Оплодотворение у цветковых растений носит двойной характер, поскольку в процессе участвуют два спермия
После попадания пыльцы на рыльце пестика начинается прорастание пыльцевого зерна, формируется трубка, которая растет в направлении завязи. Через эту трубку два спермия проникают в семенной зачаток, где происходит оплодотворение. Одна мужская половая клетка сливается с яйцеклеткой, формируя зародыш будущего растения. Другой спермий объединяется со вторичным ядром, что приводит к образованию эндосперма – ткани, обеспечивающей питание семени.
Не только яйцеклетка, но и вторичное ядро подвергается оплодотворению. Этот процесс называется двойным оплодотворением и характерен для цветковых растений. В дальнейшем семенной зачаток трансформируется в семя, которое включает зародыш и питательную ткань. Из других частей цветка формируется плод.
Размножение цветковых растений
Молодые растения способны формироваться из клеток, расположенных в листьях, стебле, корне, побеге и их модификациях. Корневищами размножаются ландыши и пырей, луковицами – лилии, тюльпаны и нарциссы, а усами – земляника и камнеломка. Размножение частями корня характерно для таких растений, как осот и одуванчик. Ветки ивы и тополя способны укореняться при попадании во влажный грунт. От листочков у замбарской фиалки и бегонии отрастают корни.
Размножение цветковых растений половым путём — это создание нового организма из половых клеток цветка. В условиях домашнего цветоводства и в сельском хозяйстве применяют семена и различные методы вегетативного размножения, включая деление куста, корневища и клубни.
Для укоренения используют часть побега, не отделяя её от материнского растения. Этот способ размножения называется корневыми отводками. Черенки срезают с побегов, стеблей и корней материнского растения, высаживают во влажный песок и накрывают прозрачным пластиковым стаканом или полиэтиленовым пакетом. Со временем срезанные фрагменты дают корни.
Жизнедеятельность покрытосеменных растений
Клетки, из которых состоят органы, осуществляют питание, дыхание и размножение. Наблюдается рост корневой системы и надземной части растения, а также происходят качественные преобразования. В результате организм увеличивается в размере и развивается.
Растения, такие как многолетние травы, кустарники и деревья, обладают способностью к повторному размножению. У травянистых однолетников, двулетников и многолетников надземная часть отмирает по завершении вегетационного периода или после созревания семян. Многолетние растения сохраняют органы возобновления в корневищах, клубнях и луковицах.
Растения-однолетники за один вегетационный период успевают пройти все этапы развития от прорастания семени до образования плодов с семенами. В течение нескольких месяцев они завершают свой жизненный цикл. Двулетние растения на первом году формируют прикорневую розетку листьев. На второй год у них вытягиваются стебли, распускаются цветки, созревают семена, после чего растение отмирает.
Особенности выращивания
Растения адаптируются к различным условиям окружающей среды. В зависимости от потребности в освещении, их делят на тенелюбивые, теневыносливые и светолюбивые виды. Также встречаются засухоустойчивые и влаголюбивые растения (в отношении к воде). Теплолюбивые виды предпочитают температуры, превышающие 18°C. Холодостойкие и морозоустойчивые растения способны выдерживать понижение температуры воздуха и почвы.
В сельскохозяйственном производстве и при выращивании декоративных растений широко используются сорта и гибриды, характеризующиеся крупными плодами и приятным вкусом. Для обеспечения их развития необходимо создать подходящие условия, включая предоставление всех необходимых питательных веществ, достаточное увлажнение, а также защиту от вредителей и заболеваний.
Озимые культуры всходят из семян осенью и зимуют в форме розетки листьев. Весной их ростки начинают активно расти, а цветение и плодоношение происходят раньше, чем у яровых однолетних растений.
Значение растений в экосистеме
Покрытосеменные растения произрастают почти во всех природных зонах, начиная с тундры в северных широтах и заканчивая тропическими пустынями и влажными лесами вблизи экватора. Они являются наиболее распространенным отделом растительного мира и формируют основу большинства экосистем.
Покрытосеменные растения играют ключевую роль в биосфере, поскольку они жизненно важны для существования наземных животных и человека.
Влияние на окружающую среду:
- обогащение атмосферы кислородом;
- поглощение углекислого газа;
- повышение влажности воздуха;
- улучшение структуры почвы;
- закрепление грунта;
- смягчение климата.
Покрытосеменные растения демонстрируют поразительную способность адаптироваться к разнообразным условиям окружающей среды. Тем не менее, преобразование природной среды оказывает негативное воздействие на живые организмы. Важно сохранять цветковые растения — они являются «зелеными легкими» планеты, формируют основу природных ландшафтов и украшают любую часть земного шара.
