Покритонасінні (квіткові) - біологія

Основною рисою, що відрізняє покритонасінні або квіткові від всіх інших рослин, є наявність квітки, а також утворення насіння і плоду. Від голонасінних квіткові відрізняються тим, що семязачатки (семяпочки) у них укладені в замкнуту порожнину зав'язі, утвореної одним або декількома зрощеними плодолистиків, а пилок потрапляє не на микропиле, а на рильце маточки, що є характерною особливістю квіткових рослин. Гаметофіти квіткових скорочені до межі, що дозволяє їм істотно скоротити терміни розвитку в порівнянні навіть з голосеменнимі. Вони позбавлені статевих органів - антеридиев і архегониев, формування гамет також прискорюється, а самі гамети спрощуються. Своєрідним є статевий процес квіткових - подвійне запліднення, в результаті чого поряд з зиготи виникає ендосперм - характерна для квіткових поживна тканина, що забезпечує успішний розвиток зародка з насіння. Саме насіння квіткових захищено плодом, службовцям також для поширення насіння.
Є деякі особливості і в анатомічній будові квіткових: в ксилемі поряд з трахеідамі є судини; сітовідние елементи флоеми забезпечені клітинами-супутницями.
Так само як і голонасінні, квіткові втратили рухливі стадії в життєвому циклі, їх спермін не мають джгутиків і не пов'язані з водою, а пристосовані для запліднення на суші, що дозволило їм успішно завоювати нове місце існування. Водні квіткові вторинні за походженням.
Квіткові рослини досягли більш високого рівня еволюційного розвитку, ніж голонасінні, і є найбільш просунутою групою в світі рослин.
Все розмаїття форм росту квіткових можна звести до двох основних типів - деревного і трав'янистому, між якими є безліч проміжних форм (чагарники, чагарники, напівчагарники і ін.), Але принципова відмінність деревних від трав'янистих полягає в тому, що для перших характерна наявність активно діючого камбію, що утворює в стеблах і коренях ясно виражені шари вторинної ксилеми. Деревні форми переважають серед дводольних, а трав'янисті серед однодольних.
Складну систему органів покритонасінних рослин являє квітку. На різних стадіях розвитку квітки походить мікро- і макроспорогенезе, запилення, запліднення, формування зародка і утворення плоду. Квітка - це укорочений і обмежений в рості пагін, що несе спорофілли: тичинки і плодолистики або семяпочки. Позбавлена ​​листя частину стебла під квіткою називається - квітконіжка, вона переходить в укорочену вісь квітки - квітколоже. На ньому розташовані як стерильні частини квітки (чашолистки і пелюстки), так і спороносні (тичинки і плодолистики). Чашолистки і пелюстки утворюють оцвітина. Чашолистки походять від верхових вегетативних листя і служать для захисту квітки в бутоні, а після розпускання виконують опорну функцію для віночка. Сукупність чашолистків називається чашечкою. Пелюстки служать для залучення запилювачів і сприяння процесу запилення. Відбулися вони, найімовірніше, з тичинок, що спостерігається на прикладі будови квітки латаття, у якій є всі стадії переходу тичинок в пелюстки, але можуть мати й інше походження (від чашолистків). Сукупність пелюсток називають віночком. Віночки бувають раздельнолепестний і сростнолепестнимі.
Тичинки квітки є мікроспорофілли і складаються з тичинкової нитки і пильовика, який складено двома пилковими мішками, або мікроспорангіями. Сукупність тичинок в квітці називається ан-дроцеем.
Внутрішня частина квітки (верхня частина квітколожа)
зайнята плодолистка, що включає семязачаток і є мегаспорофілли. Плодолистки, Сростом краями, утворюють захисні покриви зав'язі маточки і ускладнюють прямий доступ пилку до семязачатки. Верхні кінці плодолистків витягуються в стовпчик, який закінчується рильцем, яке зазвичай складається з двох лопатей. Сукупність плодолистків в квітці називається гинецєєм.
У квітках покритонасінних є особливі залозки, що виділяють цукристу рідина - нектар і звані тому нектарниками. Значення нектарників полягає не тільки в залученні комах-запилювачів, а й наданні впливу на процес запліднення і розвитку насіння і плоду шляхом виділення спеціальних гормонів, а також бактерицидних речовин. Нектарники мають різну будову у різних рослин. Це можуть бути поглиблення в підставі пелюсток, потовщення або валики; можуть покривати поверхню цветоложа або утворювати диск між тичинками і пелюстками. Нектарники можуть бути пофарбовані в жовтий, червоний, зелений і навіть синій колір, що поряд з запахом і смаком приваблює комах-запилювачів.
Квітки можуть бути обох статей і одностатевими. Двостатеві квітки містять і тичинки і маточка, а одностатеві містять або андроцей, або гинецей і можуть розвиватися або на одній рослині (однодомні), або на різних (дводомні).
Залежно від розташування частин квітки він може бути симетричним і асиметричним. Симетричні квітки діляться на актиноморфні (симетричні в усіх напрямках), наприклад жовтець, і зигоморфні (мають тільки одну вісь симетрії), як у гороху. Асиметричний квітка неможливо розділити на дві рівні половини, як, наприклад, квітка канни.
Квітки можуть бути поодинокими і розвиватися або на верхівці втечі, або в пазухах листків. Але дуже часто вони зібрані в групи, звані суцвіттями, які діляться на верхоквіткових і бокоцветние. З верхових суцвіть, що мають верхівковий квітка, можна назвати завиток, складний зонтик, головку. Бічними суцвіттями, що не мають верхівкової квітки, є кошик, простий парасольку, щиток, початок, колос, проста і складна кисть.
Для життєвого циклу квіткових характерне переважання спорофіта, який представлений самим рослиною, крайнє спрощення гаметофіту як жіночого, так і особливо чоловічого (рис. 2.2). Розвивається в пильовику тичинки пилкові зерно є незрілим гаметофитом. У пилкової зерні в результаті мейозу материнської клітини формуються дві гаплоїдні клітини: клітина трубки і генеративних клітина, яка пізніше ділиться на два спермия. Проростаючи, пилкова трубка доставляє спермін до яйцеклітини. Проросле пилкові зерно з ядром трубки і двома спермиями є зрілий чоловічий гаметофіт.
Жіночий гаметофіт розвивається з материнської клітини мегаспори, що знаходиться всередині семяпочки. При цьому материнська клітина зазнає мейотическое розподіл і дає чотири гаплоїдних мегаспори, з яких три відмирають. Четверта клітина розвивається в жіночий гаметофіт, в зрілому стані представляє собою вось-міядерний зародковий мішок. У ньому поряд з яйцеклітиною, розташованої у мікропілярного полюса, знаходиться центральна двуядерная клітина. Поряд з яйцеклітиною у мікропілярного кінця знаходяться дві допоміжні клітини - синергіди, разом з яйцеклітиною вони складають яйцевої апарат. Крім цих клітин, в зародковому мішку є ще три клітини - антиподи. В такому стані зрілий жіночий гаметофіт готовий до запліднення, якому передує проростання пилкової трубки з потрапив на рильце маточки пилкового зерна. Пилкова трубка проростає всередину зав'язі і досягає микропиле - отвори, перед яким лежить зародковий мішок (жіночий гаметофіт). У міру зростання трубки в її кінчик переміщається ядро ​​трубки і обидва спермії, причому ядро ​​трубки рухається попереду спер-Мієві. Пилкова трубка проникає всередину зародкового мішка і виливає в нього свій вміст. Один з сперміїв зливається з яйцеклітиною, при цьому утворюється зигота, а інший спермий - з центральною клітиною, що призводить до утворення триплоїдного клітини, з якої згодом формується поживна тканина - ендосперм. З зиготи згодом формується зародок майбутньої рослини, який разом з сім'ядолями (або сім'ядоль) становить насіння, а з виростів семяпочки (інтегументов) утворюється покриває насіння насіннєва шкірка. Цей процес носить назву подвійного запліднення, він є великим ароморфозом, що піднімає квіткові на найвищий щабель еволюційного процесу і дає цій групі перевага перед іншими групами рослин в завоюванні життєвого простору.