ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Покрытосеменные - это самый обширный по объёму отдел высших растений, к которому принадлежит около 300 тысяч видов. Растения этого отдела, распространены везде: на всех континентах, во всех климатических зонах и в самых разнообразных экологических ус-

ловиях. Им принадлежит наиболее важная роль в образовании рас­тительных сообществ, за исключением болотных и таёжных. Поэто­му их и называют "победителями в борьбе за существование".

Что же позволило этим растениям стать господствующей группой в растительном покрове Земли? Покрытосеменные, как и голосемен­ные, размножаются семенами, но имеют целый ряд преимуществ пе­ред последними. У них наиболее совершенное строение тканей, веге­тативных и генеративных органов, им свойственна высокая пластич­ность. Семязачатки у покрытосеменных хорошо защищены от небла­гоприятных условий окружающей среды, в отличие от голосеменных, у которых семязачатки открыты. Все это, безусловно, позволяет им значительно лучше приспосабливаться к самым разнообразным условиям среды.

Если голосеменные опыляются только ветром, то покрытосеменным свойственны и другие способы опыления, наиболее эффективным из которых является опыление насекомыми. Если у голосеменных от опы­ления до оплодотворения и образования семян проходит длительное время (полгода и более), то у покрытосеменных это время значитель­но сокращается. От опыления до оплодотворения у них проходит обыч­но несколько часов, а созревание семян длится от трёх-четырёх не­дель до трёх—четырёх месяцев. Но основные преимущества покры­тосеменных - это цветок (отсюда ещё одно их название - цветковые растения) и плод, которые имеются только у них.

68

Цветок в растительном мире оказался наиболее эффективным образованием для обеспечения размножения, а плоды — наилучшим приспособлением для распространения растений, для завоевания ими новых территорий.

Типичный цветок состоит из цветоножки, заканчивающейся цвето­ложем, к которому прикреплены чашелистики, лепестки, тычинки и пестики. В пыльниках тычинок образуются пыльцевые зёрна (муж­ские гаметофиты), а в завязи пестика — семязачатки, из которых у цветковых, как и у голосеменных, образуются семена. Но в отличие от голосеменных, у цветковых семязачатки развиваются не открыто на семенных чешуйках, а спрятаны в завязи, которая представляет собой тёмную влажную камеру с благоприятными для формирования семязачатков условиями. Она хорошо защищает их от сухости воз­душной среды, к которой семязачатки сверхчувствительны. В центре семязачатка находится зародышевый мешок (женский гаметофит), содержащий в себе яйцеклетку и центральную клетку.

Пыльцевое зерно (мужской гаметофит) и зародышевый мешок (женский гаметофит) развиваются на спорофите за счёт его питатель­ных веществ (рис.28).

Оплодотворение у цветковых очень своеобразное. После опыления пыльцевая трубка прорастает, достигает зародышевого мешка, входит в него и лопается. Из спермагенной клетки образуются две половые клетки (спермин). Один спермий сливается с яйцеклеткой, а другой ~ с центральной клеткой. Из оплодотворённой яйцеклетки (зиготы) развивается зародыш, а из оплодотворённого центрального ядра — запасающая ткань, называемая у покрытосеменных, в отличие от го­лосеменных, вторичным эндоспермом. Первичный эндосперм у голосе­менных представляет собой часть гаметофита. У покрытосеменных не только зародыш, но и запасающая ткань, то есть эндосперм, обра­зуются вследствие оплодотворения. И поэтому оплодотворение у них называют двойным. Двойное оплодотворение было открыто в 1898 го­ду профессором Киевского университета С.Г.Навашиным. Оно также даёт преимущества покрытосеменным перед голосеменными. Прежде чем познакомиться с разнообразием покрытосеменных, рассмотрим приспособления, позволившие им стать господствующей группой на Земле. Они касаются вегетативных и генеративных органов.

ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ ЦВЕТКОВЫХ §42. КОРЕНЬ И КОРНЕВЫЕ СИСТЕМЫ

Корень — осевой подземный орган, возникший у растений как при­способление к жизни на суше. У разных групп он имеет разное про­исхождение. Так, у всех высших споровых корни только придаточные. У голосеменных из семени развивается только главный корень, а у покрытосеменных имеются оба типа корней. На главном и придаточ­ном корнях образуются боковые корни, обеспечивающие не только ветвление, но и формирование корневых систем.

Корневая система, в которой главный корень, развивающийся из зародышевого, ветвится за счет образования боковых корней, назы­вается стержневой. Роль стержня в ней выполняет главный корень. Корневая система, образованная придаточными корнями, также ветвя­щимися вследствие формирования на них боковых корней, называ­ется мочковатой. В такой системе отсутствует стержень (рис.29).

Развитие и мощность корневых систем зависят от индивидуаль­ных особенностей растений и условий их обитания. Например, общая длина корней одного куста озимой пшеницы (с учётом корневых во­лосков) может достигать 600 км, при этом суточный прирост её со­ставляет 5 км.

Стержневая корневая система может проникать в почву на значи­тельную глубину. Так, у полыни она достигает 3 м, у осота — б м, у люцерны посевной - 10-12 м в глубину. Ещё глубже проникают в поч­ву корни деревьев, особенно в пустынях. Так, высота верблюжьей ко­лючки составляет не более одного метра, а её корневая система про­никает на глубину 20 м и более.

Все корни — главный, придаточные и боковые — имеют сходное строение (рис.30). Рассмотрев любой молодой корень любого цветко­вого растения, можно увидеть, что он неоднородный. На молодом кор­не на самой его верхушке находится участок, называемый корневым чехликом. Это, действительно, чехлик, защищающий живые клетки корня, размещённые под ним. Эти клетки всё время делятся и рас­тут. Участок корня, в котором находятся такие клетки, называется зоной роста. Она очень маленькая и составляет 2~4 мм. За зоной рос­та располагается зона всасывания, длина которой также не превыша­ет нескольких миллиметров. В этой зоне растения корневыми волос­ками всасывают из почвы воду с растворёнными в ней минеральны­ми веществами. Корневые волоски - это выросты клеток покровной ткани корня на уровне зоны всасывания. Их длина несколько милли­метров, но их очень много. На 1 мм² их размещается несколько сотен. Живут корневые волоски 10-20_дней, потом отмирают, слущиваются и вместо них возникают новые. Корневые волоски образуются на са­мой молодой части корня, проникающей вслед за верхушкой вглубь почвы. Выше зоны всасывания располагается зона проведения, или зона боковых корней. В этой зоне происходит ветвление корня. Зона проведения составляет большую часть любого корня. Ее длина изме­ряется десятками сантиметров и даже метрами.

Знание особенностей строения корня и формирования корневых систем имеет важное практическое значение. Когда растения выра­щивают из семян рассадой, их всходы обязательно пикируют и рас­саживают. При этом у растений обязательно удаляют верхушку корня. Для чего? Таким образом удаляют зону роста главного корня и этим стимулируют разрастание корневой системы за счёт образова­ния придаточных корней. Чем лучше развита корневая система, тем больше площадь питания растения, тем будет большей и надземная масса растения, следовательно, мо?кно надеяться и на больший урожай.

Типы корней и мочковатая

корневых Систем корневая система

стержневая корневая система

71

Корни цветковых не только закрепляют растения в почве и вса­сывают из неё воду с минеральными веществами. С помощью корня цветковые растения размножаются вегетативно. В корне накаплива­ются питательные вещества. Через корни осуществляется связь с микроорганизмами почвы (бактериями, грибами), которая является взаимовыгодной для её участников.

Приспособлением растений к условиям существования являются и видоизменения корней: корнеплоды, корневые клубни, ходульные кор­ни (подпорки кроны некоторых тропических деревьев), корни при­цепки, воздушные корни (поглощают воду из воздуха) и т.п. Корнепло­ды и корневые клубни важны для растений как запасающие органы. Их использует в пищу человек (морковь, свёкла, редька, петрушка и т.п.) (рис.31). Корни многих растений находят широкое применение в медицине, пищевой промышленности. Растения с хорошо развитой корневой системой используют для закрепления оврагов, подвиж­ных песков.

Поиск по сайту: