Общая характеристика покрытосеменных
(цветковых) растений
Отличительная
особенность покрытосеменных растений – пестик с завязью,
защищающей семяпочку (макроспорангий) и зародышевый мешок.
Из всех известных растений покрытосеменные составляют около
¾ общего числа видов. Пестик образовался из одного или
нескольких сросшихся плодолистиков, которые можно рассматривать как
спорофиллы архегониальных растений. Пыльцевые зерна состоят из двух
клеток, из которых одна вегетативная, а другая генеративная. Последняя
перед процессом оплодотворения делится, образуя две мужские гаметы
(спермии), которые служат для двойного оплодотворения. Мужские половые
клетки (спермии), соответствующие сперматозоидам голосеменных, у
покрытосеменных неподвижны, поэтому большое значение у них приобретает
пыльцевая трубка, при помощи которой мужские половые клетки проникают в
зародышевый мешок. После двойного оплодотворения яйцевая клетка
превращается в зародыш семени, а центральная клетка зародышевого мешка
– в эндосперм.
Зародышевый
мешок является сильноредуцированным женским заростком, а вегетативная
клетка пыльцевого зерна – сильноредуцированным мужским
заростком; эти заростки соответствуют таковым у голосеменных.
В отличие от последних эндосперм покрытосеменных развивается после
оплодотворения и состоит из клеток с триплоидными ядрами, в то время
как эндосперм голосеменных развивается до оплодотворения и состоит из
клеток с гаплоидными ядрами. Цветки у покрытосеменных растений бывают
или раздельнополыми, или чаще двуполыми и имеют разнообразное строение.
Покрытосеменные растения развились на земном шаре позднее голосеменных,
папоротникообразных и других растений и являются наиболее
приспособленными к современным условиям существования.
Покрытосеменные растения подразделяются на два класса –
двудольные (Dicotyledones) и однодольные (Monocotуlеdones),
различающихся по ряду признаков.
Двудольные
(горох, вика, подсолнечник и пр.) характеризуются двумя семядолями в
зародыше семени; наличием главного корня, остающегося в течение всего
развития растения или только в начале развития; наличием в стебле
открытых сосудисто-волокнистых пучков, располагающихся в один круг, и
камбия в стебле; сетчато-нервным жилкованием простых и сложных листьев
и пятерным, четверным или многочленным типом строения цветка.
Однодольные
(пшеница, осока, лилия и др.) растения характеризуются наличием одной
семядоли в зародыше семени; мочковатой системой корней; разбросанными
замкнутыми сосудисто-волокнистыми пучками и отсутствием камбия;
параллельным или дугонервным жилкованием цельнокрайних, чаще удлиненных
простых листьев; трехчленным типом строения цветка.
Однодольные растения появились на земле позднее двудольных, от одной из
древних групп последних. В дальнейшем развитие обоих классов шло
параллельно. Видов двудольных растений значительно больше, чем
однодольных.
Известно свыше 260 семейств и 120 тыс. видов двудольных растений и
свыше 60 семейств и 30 тыс. видов однодольных. (По новейшим данным,
общее число видов покрытосеменных растений в два раза превышает
приведенные.)
Несмотря на наличие одной семядоли, на тройной тип строения цветка, на
своеобразное строение стебля, однодольные растения – это те
же сильно видоизменившиеся двудольные. Среди двудольных растений
попадаются представители, имеющие строение, сходное с однодольными,
поэтому признаки однодольных растений филогенетически легко выводятся
из организации ранее появившихся на земле двудольных.
При изучении покрытосеменных растений бросаются в глаза сходство и
отличие в строении и развитии различных представителей родов и
семейств, а это делает возможным соединение родственных между собой
семейств в более обширные группы – порядки, располагающиеся в
определенную систему. Современная ботаника далека еще от создания такой
естественной классификации, которая в полной мере отражала бы
филогенетическое развитие покрытосеменных растений, однако в научных
курсах ботаники приводятся филогенетические системы растений.
Признаки, по которым судят о том, какое семейство покрытосеменных
растений появилось на земле позднее, какое раньше, не вполне
установлены, и часто разные исследователи высказывают по одному и тому
же вопросу прямо противоположные суждения. При решении этих вопросов
исходят не только из морфологии цветка, но и из морфологии других
органов. Принято считать, что сростнолистный околоцветник появился
позднее свободнолистного; зигоморфность цветка более позднего
происхождения, чем актиноморфностъ; нижняя завязь также появилась
позднее, чем верхняя, как и ограниченное число листиков в околоцветнике
по сравнению с большим их числом. Соцветия появились позднее, чем
одиночные цветки, немногочисленные тычинки – позднее, чем
многочисленные. Гинецей синкарпный, у которого плодолистики срослись,
появился позднее, чем гинецей апокарпный, у которого плодолистики
свободные. Однолетние растения появились позднее многолетних, а травы
– позднее деревьев и кустарников. Сложные листья более
позднего происхождения, чем простые. Считается, что цветок ведет свое
начало от стробилуса, или шишки бенеттитовых.
Растения более позднего происхождения обладают признаками более
совершенными, чем растения ранее появившиеся. Однако в каждой
эволюционной линии могли появиться одни и те же признаки, и совпадение
признаков могло происходить в линиях эволюции, не связанных между собой.
