Шпаргалка по "Ботанике"

Одно из важнейших направлений  эволюции растительного царства  — приспособление к изменчивым условиям наземной жизни. Цветковые растения являются ярчайшим выражением этой линии  и доминируют на земной поверхности  в данную эпоху. От полюсов до экватора нет такого участка, где возможна растительная жизнь, но не найдено покрытосеменных.

К широчайшему географическому  разнообразию прибавляется разнообразие форм и способов роста. Банальная  ряска, покрывающая поверхность  пруда, представляет собой крошечный  зелёный побег с простым корешком, вертикально погруженным в воду, и с очень нечёткими листиками  и частями стебля. Могучее лесное дерево столетия развивало свою сложную  систему стволов и ветвей, покрытых бесчисленными веточками и листвой, а под землёй соответствующую  площадь занимает мощная, хорошо развитая корневая система. Между этими двумя  крайностями — бесконечные градации: водные и земные травы, ползучие, прямостоящие или карабкающиеся, кусты и деревья, гораздо большее разнообразие, чем  в другом отделе семенных растений — Gymnospermae.

Известны многочисленные водные покрытосеменные  растения, они в изобилии встречаются  в долинах рек и чистых озёрах, в меньшем количестве — в солёных  озёрах и морях. Однако такие водные покрытосеменные не являются примитивными формами, а возникли путём приспособления наземного предка к водной среде.

Основные отличия  представителей класса двудольных от однодольных.

Двудольные (Magnoliopsida)

1 Зародыш с двумя семядолями

2 Тип корневой системы большей  частью стержневой

3 Проводящие пучки открытого  типа (с камбием) образуют в  стебле одно непрерывное или  прерывистое кольцо

4 Древесные формы и травы

5 Листья обычно с перистым  и пальчатым жилкованием

6 Цветки большей частью 5тичленные,  реже 4хчленные или с неопределенным  количеством членов

Примеры Сложноцветные, лютиковые, розоцветные, бобовые, крестоцветные.

Однодольные (Liliopsida)

Зародыш с одной семядолей

Тип корневой системы мочковатый

Проводящие пучки закрытого  типа (пучковый камбий отсутствует), располагаются  в несколько правильных или неправильных кругов.

Главным образом травы, древесные  только вторичного происхождения

Листья с параллельным или дуговидным жилкованием

Цветки обычно 3хчленные

Лилейные, орхидные, луковые, злаки, осоки.

 

25. Околоцветник  покрытосеменных. Его классификация, строение, происхождение, эволюция.

ОКОЛОЦВЕТНИК--совокупность листовид. или иных по форме элементов, расположенных вокруг спорофиллов.

Двойной околоцветник: листочки околоцветника  резко дифференцированы на зеленые  чашелистики и яркоокрашенные лепестки(вишня, колокольчик, гвоздика).

Простой околоцветник: все листочки более или менее одинаковы  по форме, размерам и окраске и  могут быть либо яркими, либо невзрачными (у тюльпана, ветреницы, вороньего  глаза).

 В зависимости от окраски и консистенции листочков различают простые околоцветники:

венчиковидный: листочки ярко окрашены (у тюльпана, подснежника, ириса);

чашечковндный: листочки окрашены в  зеленый цвет или имеют пленчатую  или кожистую консистенцию (у вороньего  глаза, манжетки);

пленчатый: листочки полупрозрачные (у видов ситника, ожики).

Чашечка состоит из чашелистиков и  образует наружный круг околоцветника. Основной функцией чашелистиков является защита развивающихся частей цветка до его распускания. Иногда венчик полностью  отсутствует, или сильно редуцирован, а чашелистики принимают лепестковидную форму и ярко окрашены (например, у некоторых лютиковых). Чашелистики  могут быть обособлены друг от друга  или срастаться между собой.

Венчик образован различным  количеством лепестков и образует следующий за чашечкой круг в цветке. Происхождение лепестков может  быть связано с вегетативными  листьями, но у большинства видов  они представляют собой утолщённые и разросшиеся стерильные тычинки. Вблизи основания лепестков иногда образуются дополнительные структуры, которые в совокупности называют привенчиком. Как и чашелистики, лепестки венчика могут срастаться с собой краями (сростнолепестной венчик) или оставаться свободными (свободнолепестной венчик).

Роль венчика заключается в  привлечении насекомых-опылителей.

типы венчика:воронковид.,двугубый,мотыльковый, колесовид.,трубчатый, со шлемом, со шпорцем.

Кроме того, венчик, отражая часть  спектра солнечных лучей, днём предохраняет тычинки и пестики от перегрева, а закрываясь на ночь, создают камеру, препятствующую их охлаждению или повреждению  холодной росой.

Прежде всего, достаточно хорошо выяснены направления в эволюционном развитии околоцветника. Филогения околоцветника шла: от простого к двойному и к вторично простому (в связи с приспособлением к ветроопылению); от неопределенного числа долей к определенному и от большого количества долей к их уменьшению (3-4-5); от актиноморфного (правильного) к зигоморфному (неправильному); от свободнолепестного к спайнолепестному. Последние два направления связаны с усовершенствованием процессов опыления насекомыми и в первую очередь с приспособлением к определенному опылителю. Что касается, в частности, происхождения околоцветника, то, имея листовую природу, он у разных растений имеет неодинаковое происхождение. У сравнительно немногих растений из более примитивных семейств(магнолиевые, пион из лютиковых и др.) все листочки двойного околоцветника филогенетически в процессе формирования цветка развились из верхушечных листьев и дифференцировались на чашечку и венчик. Спиральное расположение листочков околоцветника (чашелистиков и лепестков) является у них продолжением спирального расположения листьев. У подавляющего большинства покрытосеменных растений чашелистики развились в процессе эволюции цветка из упрощенных верхушечных вегетативных листьев, а лепестки - из тычинок, которые утратили способность развивать пыльцу и приняли лепестковидную (листовидную) форму.

 

26. Опыление  растений.

Опыление-- процесс переноса пыльцы с пыльника на рыльце пестика (у покрытосеменных) или на семяпочку (у голосеменных).

Типы опыления

 самоопыление — когда растение  опыляется собственной пыльцой  — и перекрёстное опыление.При перекрёстном опылении растения могут давать два основных типа растений: однодомные и двудомные.

Перекрёстное опыление требует  участия посредника, который бы доставил пыльцевые зёрна от тычинки к  рыльцу пестика; в зависимости от этого различают следующие типы опыления:

Биотическое опыление (при помощи живых организмов):

-Энтомофилия — опыление насекомыми; как правило, это пчёлы, осы,  иногда — муравьи, жуки, моли  и бабочки, а также мухи.

--Зоофилия — опыление при  помощи позвоночных животных: птицами  (орнитофилия, агентами опыления  выступают такие птицы как  колибри, нектарницы, медососы), летучими  мышами (хироптерофилия), грызунами,  некоторыми сумчатыми (в Австралии), лемурами (на Мадагаскаре).

--Искусственное опыление — перенесение  пыльцы с тычинок на пестики  цветков при посредстве человека.

Опыление некоторых растений из семейства рдестовые иногда осуществляется с помощью улиток.

Животные, которые осуществляют опыление, называются опылителями.

Абиотическое опыление

--Анемофилия — опыление с  помощью ветра, очень распространено  у трав, большинства хвойных и  многих лиственных деревьев.

--Гидрофилия — опыление при  помощи воды, распространено у  водных растений.

 

27. Цветок. Его  строение, классификация, эволюция. Половые типы цветка и их  распределение на растении.

Цветок-это укороченный и ограниченный в росте побег, несущий спорофиллы.

ЭВОЛЮЦИЯ ЦВЕТКА

Цветковые, указывает Козо-Полянский, имеют поистине неизмеримое значение в природе — значение посредника между веществами и существами, между  природой минеральной и органической. середина мелового периода — время  массового появления покрытосеменных  на Земле — справедливо оценивается  многими исследователями.Взгляды исследователей на объем понятия «цветок» были очень различны. Термин «цветковые растения» в свое время был предложен Александром Брауном, объединившим под этим названием и голосеменные и покрытосеменные растения, и соответственно оценивавшим цветок как репродуктивный орган тех и других. Эту трактовку также поддерживал Веттинтейн и некоторые другие ботаники.Энглер находил, что цветками обладают хвощи, плауны и все голосеменные. Гебель полагал, что цветок, т.е., по его определению, укороченный побег со спорофиллами, был уже у папоротникообразных. Но Арбер и Паркин предложили ограничить понятие «цветковые растения» только покрытосеменными, характеризуя их как «истинно цветковые растения», и цветком называть только присущий им репродуктивный орган.

Строение цветка

Цветок имеет ось, или цветоложе, которая несет листочки околоцветника, тычинки и пестики, состоящие  из одного или нескольких плодолистиков. В завязях пестиков содержатся семязачатки (семяпочки). После опыления и оплодотворения завязи превращаются в плоды, а семязачатки  — в семена. Плод не может возникать  независимо от цветка.

Цветок бывает верхушечным или  выходит из пазухи кроющего листа, большей  частью отличающегося по форме от вегетативных листьев. Участок между  кроющим листом и цветком называют цветоножкой. На цветоножке располагаются  также два или один маленьких  листочка, которые называют предлистьями или прицветничками.

В зависимости от наличия  или отсутствия околоцветника, а  также от его строения, различают  следующие типы цветка:

1. Гомохламидный. Околоцветник  простой, т.е. листочки его примерно  одинаковые, чаще спирально расположенные,  в довольно большом числе, чашечковидные  или венчиковидные (магнолия, купальница, лилия) ; характерен для более примитивных семейств покрытосеменных.

2. Гетерохламидный. Околоцветник  двойной, т.е. дифференци-рованный на чашечку и венчик (гвоздика, колокольчик, горох).

3. Гаплохламидный, или монохламидный.  Лишь один круг листочков околоцветника,  чаще чашечковидные (крапива,  вяз, лебеда).

4. Апохламидный. Оклоцветника нет,  цветки голые (ясень, ива). В  настоящее время полагают, что  в подобных случаях имела место  утрата околоцветника.

Половые формы цветков  – сочетание репродуктивных органов  в пределах цветка.

Двудомные — основной способ современных  растений не допустить самоопыления; женские и мужские цветки в  этом случае находятся на разных особях («в двух домах»). Этот способ эффективен, но половина популяции в этом случае не даёт семян. К двудомным растениям относятся: ива, крапива двудомная, лавр, облепиха, омела, осина, спаржа, тополь.

Однодомные — женские и мужские  цветки находятся на одной особи («в одном доме»). Чаще встречается  у ветроопыляемых растений. Однодомность устраняет автогамию (опыление рыльца пыльцой того же цветка), но не предохраняет от гейтоногамии (опыления рыльца пыльцой  других цветов той же особи). К однодомным растениям относятся: арбуз, берёза, бук, грецкий орех, дуб, кукуруза, лещина, лимонник, огурец, ольха, тыква, хлебное дерево.

Имеются также и  другие типы распределения полов:

андромоноэция — мужские и обоеполые  цветки находятся на одной и той  же особи

гиномоноэция — женские и  обоеполые цветки находятся на одной  и той же особи

андродиэция — мужские и обоеполые  цветки находятся на разных особях

гинодиэция — женские и обоеполые  цветки находятся на разных особях

триэция, или трёхдомность — обоеполые, женские и мужские цветки находятся  на разных особях.

 

28. Теории  происхождения цветка

Псевдантовая теория:

 Время: начало XX века. Основатели: А. Энглер, Р. Веттштейн.

 Теория основана на представлении  о происхождении цветковых от  эфедроподобных и гнетоподобных  голосеменных предков. Была разработана  оригинальная концепция происхождения  цветка — идея о независимом  возникновении частей цветка  как органов «sui generis». Предполагалось, что первичными у покрытосеменных  были раздельнополые опыляемые  ветром цветки с небольшим  и строго фиксированным числом  частей, а дальнейшая их эволюция  шла по линии от простого к сложному.

Стробилярная, или эвантовая  теория:

Время: конец 18 века — начало XX века. Основатели: И. В. Гете, О. П. Декандоль (типологические построения), Н. Арбер и Дж. Паркин.

 Согласно этой теории, наиболее близки к искомым предкам покрытосеменных мезозойские беннеттиты, а исходный тип цветка представляется сходным с тем, что наблюдается у многих современных многоплодниковых: обоеполый энтомофильный цветок с удлиненной осью, большим и неопределенным числом свободных частей. Дальнейшая эволюция цветка в пределах покрытосеменных имела редукционный характер.

Теломная теория:

 Время: с 30-х годов XX столетия. Основатель: В. Циммерман.

 Согласно этой теории, все  органы высших растений происходят  и независимо развиваются из  теломов; высшие растения с  настоящими корнями и побегами  происходят от риниофитов, тело  которых было представлено системой  дихотомически ветвящихся простых  цилиндрических осевых органов  — теломов и мезомов. В ходе  эволюции в результате перевершинивания, уплощения, срастания и редукции  теломов возникли все органы  покрытосеменных растений. Листья  семенных растений возникли из  уплощённых и сросшихся между  собой систем теломов; стебли  — благодаря боковому срастанию  теломов; корни — из систем  подземных теломов. Основные части  цветка — тычинки и пестики  — возникли из спороносных теломов и эволюционировали независимо от вегетативных листьев.