Покритосеменни. Систематика на покритосеменните растения Схема за класификация на покритосеменните растения на цъфтящи растения
Отделът за цъфтящи растения е разделен на два класа: двусемеделнии едносемеделни. Представителите на тези класове се различават по редица признаци.
Класът двусемеделни се отличава с мрежесто жилкуване на листата. Листът е ясно различим по структура от горната и долната страна. Първичният корен се запазва като централен корен, от който се простират странични корени (вторични корени). Зародишът на семето има два котиледона (първите листа, които се развиват в семето). Частите на околоцветника се различават и образуват чашката и венчето. Броят на частите е предимно кратен на 4 и 5. Най-често се опрашват от насекоми. Пример: грах, боб, рози, лютиче, глухарче.
Класът едносемеделни се отличава с ланцетни (продълговати) листа с паралелно жилкуване. Долната и горната повърхност на листата са еднакви. Обикновено няма камбий в съдовите снопове, така че стъблото не може да расте на дебелина (има изключения, като палмови дървета). Допълнителните корени, простиращи се от основата на стъблото, не се различават от първичния корен; кореновата система е влакнеста. Ембрионът има един котиледон. Броят на цветните части е кратен на 3. Околоцветните части са еднакви, няма ясно разделение на чашка и венче. Най-често се опрашва от вятър. Пример: зърнени култури, ириси, орхидеи, лилии.
7. Значение на висшите растения
Растенията в процеса на фотосинтеза са първите, които произвеждат органична материя, следователно те играят ролята на производители в екосистемите.
Минерали, използвани от хората днес торф, кафяви и каменни въглища- това не е нищо повече от останки от изкопаеми растения, съществували в миналото на Земята. Растенията се използват от човека като храна, те осигуряват строителен материал, лекарства и суровини за редица индустрии. растенияформа растителни съобщества, които формират основата на всички природни общности, т.е. биогеоценози.
Лекция 8. Разнообразие на органичния свят
2. Разновидност на едноклетъчните
3. Разнообразие на многоклетъчните животни
4. Разнообразие от хордови
5. Особености и еколого-биологична роля на гъбите
6. Лишеи
1. Обща характеристика на животните
Животните са царство от еукариотни живи организми, които споделят общи характеристики:
2. Липсата на силна клетъчна стена в повечето клетки;
3. Повечето видове имат подвижност, във връзка с която имат нервна система и сетивни органи;
4. Раздразнителност;
5. Ограничен растеж;
6. Изразена симетрия на тялото. Животните с активен начин на живот се характеризират с двустранна (двустранна) симетрия. Радиационната симетрия е характерна за животни, водещи заседнал или неподвижен начин на живот.
Днес са известни около милион и половина вида от голямо разнообразие от животни.
2. Разновидност на едноклетъчните
В зависимост от произхода и структурата на тялото на животните, тя класифицира организмите на две подцарства - едноклетъчни и многоклетъчни животни.
Характерните особености на представителите на едноклетъчното подцарство са, че те се състоят от една клетка, няма тъкани. Има специализирани органели: клетъчна уста, контрактилни вакуоли. Представени са автотрофи и хетеротрофи. Размножават се чрез делене на две или полово; по време на половото размножаване цялото тяло на протозоите се разпада на гамети. Те живеят предимно във влажна среда: в сладки води и морета, в блата и във влажна почва.
Разгледайте особеностите на биологията и значението на 4-те най-известни класа едноклетъчни организми: флагелати, кореноподи, ресничести, спорозои.
Тялото на представителите на Типа ресничкитепокрита с пеликула, която придава на тялото постоянна форма. Движат се с помощта на реснички. В цитоплазмата има две ядра: генеративно (малко) и вегетативно (голямо). Най-известните видове: инфузория-обувка, инфузория-тромпетист.
3. Разнообразие на многоклетъчните животни
За повечето представители на многоклетъчното подцарство е характерно наличието на тъкани. Представени са всички видове хетеротрофно хранене. Размножаването е предимно полов път. Водни и наистина сухоземни форми, които могат да съществуват извън водата. Нека накратко характеризираме най-важните видове многоклетъчни животни.
Тип гъбиса най-примитивните многоклетъчни организми. Това са предимно морски животни, прикрепени към дъното и подводни предмети. В природата те играят съществена роля като водни биофилтри.
Тип coelenterates - двуслойни многоклетъчни животни: стената на тялото се състои от два слоя клетки - външната (ектодерма) и вътрешната (ендодерма). Появиха се примитивни тъкани. Една телесна кухина. Единичен отвор за поглъщане и отделяне на храна. Радиалната симетрия се изразява в структурата на тялото. Нервната система е мрежа. Безполово размножаване чрез пъпкуване. При половото размножаване се образува подвижна ларва.
Има прикрепени форми-полипи, които могат да бъдат единични или колониални; има свободно плаващи единични форми - медузи. Това са хидри, медузи, полипи, платноходки, сифонофори, морски анемонии, корали и др.
Те образуват значителна маса морски зоопланктон. Кораловите полипи формират средата за най-продуктивната тропическа морска общност, кораловите рифове. Има отровни видове медузи.
Клас ресничестиса водни, свободно живеещи червеи. Тялото е нежно, меко, листовидно. Няма смукала, тялото е покрито с реснички. Има черва. Възрастните имат сетивни органи. Прост жизнен цикъл. Пример: планария.
Тип опръстененичервеи. Включва около 9 хиляди вида с по-сложна организация от представителите на други видове червеи. Сегментацията на тялото е изразена. Централната нервна система образува "мозъка". Има затворена кръвоносна система, със "сърца", кръвта е червена. Те включват tubifex, земен червей, земен червей, пиявици.
Тип мидинаброяват до 130 хиляди вида. Това са обитатели на солени и сладководни резервоари. Тялото се състои от глава, крака и торс. Външните покривки са меки, образуват гънка-мантия около тялото, която отделя черупката. Има сърце, отворена кръвоносна система. Обикновено снасят яйца. Повечето мекотели играят важна роля като водни биофилтри. Най-важните представители на трите класа. клас коремоноги (бобина, езерце, охлюв, плужек). Клас двучерупчести (перлена стрида, мида, мида, стрида). клас главоноги (сепия, калмари, октопод).
Тип членестоноги.Сегментираните животни са двустранно симетрични. Цялото е до голяма степен намалено. Централната нервна система се състои от сдвоени периорални ганглии, свързани с вентралната нервна връв; коремната нервна верига обединява възли и нерви, разположени в сегменти. Хитиновият външен скелет е изолиран. Всеки сегмент носи, като правило, чифт съединени крайници, които изпълняват функциите на движение, извличане на храна или възприемане на дразнене. Сърцето е разположено от дорзалната страна, кръвоносната система е отворена. Разнообразие от ларвни форми при различните представители на вида. Най-важните представители на трите класа. Клас ракообразни (циклопи, въшки, скариди, омари). Клас паякообразни (тайга кърлеж, каракурт, паяк-кръст). Клас насекоми (мравка, пчела, водно конче, скакалец).
Отдел Покритосеменните се делят на два класа: двусемеделни и едносемеделни. Представителите на тези класове се различават предимно по структурата на семената: ембрионът на семената на двусемеделните има два котиледона, едносемеделните - един (оттук и името на класовете). Други разлики между тях са представени в табл. 9.1.
Въпреки това сред едно- и двусемеделните има растения, при които отделните характеристики не съвпадат с тези, изброени в табл. 9.1. И така, при гарванското око (клас Едносемеделни) листното жилкуване е пересто, а при живовляка (клас Двусемеделни) е дъговидно и има влакнеста коренова система. В тази връзка е възможно да се прецени принадлежността на растението към определен клас само по съвкупността от признаци.
Раздел. 9.1.Отличителни черти на едно- и двусемеделните растения.
|
знак |
едносемеделни |
Двусемеделни |
|
коренова система |
Влакнест, главният корен умира рано |
Пръчка, добре развит основен корен |
|
Стъбло |
Тревисто, неспособно на вторично удебеляване, разклонява се рядко. Проводими снопчета без камбий, разпръснати по цялото стебло |
Тревисти или дървени, способни на вторично удебеляване, клони. Проводимите снопове с камбий са разположени в един голям масив в центъра на стъблото или имат формата на пръстен |
|
листа |
Прости, целокрайни, обикновено без дръжка и прилистници, често с обвивка, успоредно или дъговидно жилкуване. Разположението на листата е двуредно |
Прости или сложни, целокрайни ръбове, разчленени или назъбени, често с дръжка, прилистници, мрежесто или дланово жилкуване. Листата се редуват, срещуположни |
|
Цвете |
Тричленен, по-рядко двучленен или четиричленен |
Пет-, по-рядко четиричленни |
|
Опрашване |
Повечето растения се опрашват от вятъра |
Повечето растения се опрашват от насекоми |
Раздел. 9.2. Основните характеристики на някои семейства едно- и двусемеделни растения.
|
семейство |
цветна формула |
Плодът |
Съцветие |
Примери |
|
Кръстоцветни или зеле (повече от 3,2 хиляди вида) |
*W 4 L 4 T 2+4 R 1 |
Под или под |
Четка, рядко щит или метлица |
Зеле, шведска ряпа, ряпа, ряпа, ряпа, хрян, ряпа, овчарска торбичка, дива ряпа, полска ярутка |
|
Rosaceae (около 3 хиляди вида) |
*H 5 L 5 T * P * *H 5 L 5 T * P 1 |
сглобяема гайка |
самотни цветя |
Шипка, горска ягода |
|
Бобови растения или пеперуди (около 12 хиляди вида) |
|W (5) L (5) T (9) +1 P 1 |
Боб |
Глава |
детелина |
|
нощница |
*Ch (5) L (5) T 5 P 1 |
Бери |
Четка или къдрене |
Нощенка, домат, картоф |
|
сложноцветни, |
*H 0 L 5 T (5) P 1 Чашката е влакнеста или липсва. |
Сяменка |
Кошница: |
Бодяк |
|
Зърнени култури или Bluegrass (повече от 10 хиляди вида) |
| O (2) + 2 T 3 P 1 |
Зърновка |
Сложно ухо |
Пшеница, ръж, ечемик |
Символи (за съставяне на формулата на цветето): * - цветето е правилно; | - цветето е грешно; O - прост околоцветник, състоящ се от един чашелист или едно венчелистче; () - сливане на цветни части; * - неограничено голям брой цветни части; H - чашелистчета; L - венчелистчета; Т - тичинки; P - плодници.
Този принцип се използва при комбиниране в родове, семейства, разреди и други таксономични категории на всички живи организми.
Класове Двусемеделни и Едносемеделни се делят на семейства. Растенията от всяко от семействата имат общи черти. При цъфтящите растения основните характеристики са структурата на цвета и плода, видът на съцветието, както и особеностите на външния и вътрешния строеж на вегетативните органи.
Клас Двусемеделнивключва 418 семейства, около 10 хиляди рода и над 190 хиляди вида, което е приблизително 3/4 от видовете цъфтящи растения. Този клас включва най-важните плодове и ягодоплодни (ябълка, круша, череша, грозде, цитрусови), фуражни (ряпа, рутабага, детелина, люцерна), предене (лен, памук, коноп), маслодайни семена (слънчоглед, рицин), декоративни ( рози, хризантеми, астери, далии) и др. Всички те принадлежат към едно и също или към различни семейства и се различават по набор от характеристики (Таблица 9.2).
Клас Едносемеделниобразува около 122 семейства, над 3 хиляди рода и около 63 хиляди вида. Едносемеделните осигуряват на човек хляб. Те включват зърнени култури (пшеница, ориз, ръж, ечемик, царевица, просо и др.), някои яйцевидни (лук, чесън, аспержи), декоративни (лилии, лалета, зюмбюли, аспержи, орхидеи) растения.
По-голямата част от много сенокоси и пасища в условията на Беларус и Русия са диви треви - тимотейка, лисича опашка, огъната трева, синя трева и др.
180 вида увивни растения са включени в Червената книга на Република Беларус, включително 84 вида двусемеделни и 60 едносемеделни.
Източник : НА. Лемеза Л.В. Камлюк Н.Д. Лисов "Наръчник по биология за кандидати за университети"
Разнообразие от диви и култивирани цъфтящи растения и тяхната класификация. Елементарни понятия за систематични (таксономични) категории – вид, род, семейство, клас, отдел.
Цъфтящи (покритосеменни) растения- това е най-многобройният отдел растения, който заема доминираща позиция в съвременната флора. Цъфтящите растения демонстрират различни форми на живот: дървета, храсти, храсти, билки. Цветните растения имат следните отличителни черти: има цвете - видоизменен издънка, в която протичат процесите на безполово и сексуално размножаване; семената се развиват вътре в плода, което ги предпазва от неблагоприятни влияния и насърчава разпространението; двойно торене; тъканите са силно диференцирани; проводящата система достига върха на своето развитие - образува се съдовата система.
Отделът е разделен на два класа: едносемеделни и двусемеделни.От своя страна класовете се подразделят на семейства. Семействата се подразделят на родове, а родовете на видове. При описанието на видовете се използва бинарната номенклатура, въведена от К. Линей. Според принципите на бинарната номенклатура първата дума в името на растението е съществително и обозначава род. Пише се с главни букви. Втората дума е прилагателно и означава името на вида. Пише се с малки букви. Например, майска момина сълза, лютиче пълзящо, виолетово трицветно. В описанието на имената на растенията се използва латински. Това дава възможност да се унифицират различни местни имена на растения, а ботаниците, говорещи различни езици, да се разбират помежду си.
Тялото на висшите растения е разделено на органи: корен и издънка (с изключение на бриофитите, при които стъблото и листата се появяват за първи път, но все още няма корени). Тези органи включват много различни тъкани. Висшите растения имат добре развита проводяща система, образувана от лико и дървесина. Висшите растения образуват сложна система от покривни тъкани, сложен устичен апарат и се развиват проводими тъкани.
Характерна особеност на висшите растения е правилната смяна на поколенията - безполов спорофит и полов - гаметофит. Спорофитът е диплоидно поколение, което произвежда хаплоидни спори. Гаметофит - хаплоидно полово поколение в жизнения цикъл на растението, което произвежда гамети; при покритосеменните растения женският гаметофит е ембрионалната торбичка, а мъжкият гаметофит е прашецът.
Основните семейства от клас Двусемеделни (кръстоцветни, розоцветни, бобови, нощни, сложноцветни).
семейство кръстоцветниобхваща приблизително 3200 вида растения. Това са предимно тревисти едногодишни, двугодишни и многогодишни растения. Има храсти и храсти.
Листата редуващи се, прости, без прилистници, могат да бъдат разчленени. Цветовете двуполови, с двоен околоцветник. Чашката е образувана от четири свободни чашелистчета. Венчето се състои от четири отделни венчелистчета. Цветът на венчелистчетата често е жълт или бял, по-рядко лилав или розов. Има шест тичинки: две са къси и четири са по-дълги. В основата на тичинките има нектарници. Пестилът е един.
Цветята са събрани в съцветие четка - проста или сложна. Плодът е шушулка или шушулка, отваря се с две клапи от основата към върха.
Сред кръстоцветните има много зеленчукови и фуражни култури: зеле (различни форми), ряпа, ряпа, хрян. Маслодайни растения - горчица, рапица, камина. Декоративни растения - левкой, нощна теменужка. Има злонамерени плевели - дива ряпа, рапица, овчарска торбичка. Етеричните масла, алкалоидите и мастните масла могат да се натрупват в семената и вегетативните органи на кръстоцветните растения.
Семейство Розоцветниима над 3000 вида. Сред тях има едногодишни и многогодишни треви, широколистни и вечнозелени храсти и храсти, дървета.
Листата са редувани, цветовете са събрани в различни видове съцветия - четка, чадър, щит и др. Цветовете са двуполови с двоен околоцветник. Характерна особеност на розовите цветя е образуването на чаша, която се образува в резултат на сливането на съда с основите на чашелистчетата, венчелистчетата, тичинките и участва в образуването на фалшиви плодове. Чашката от пет (рядко четири) свободни чашелистчета, понякога с подчашечка. Венче от пет (рядко четири) свободни венчелистчета. Цветът на венчелистчетата е бял, жълт, розов, броят на тичинките е кратен на пет. Плодник - един или много, броят на плодниците варира от един до безкрайност.
Има нектарници. Rosaceae са растения, опрашвани от насекоми. Плодовете са разнообразни: костилкови, многолистни, многокоренни, многоплодни, ябълка. Семена без евдосперма.
Плодови и ягодоплодни култури - череша, слива, ябълка, круша, праскова, кайсия, ягода, малина и др. Лечебни растения - дива роза, тинтява. Декоративни растения - рози, спирея.
Семейство бобови (пеперуди)обединява 18 000 вида, едно от най-богатите на видове растителни семейства. Бобовите растения включват едногодишни и многогодишни треви, храсти, храсти и дървета. Бобовите растения включват широколистни и вечнозелени растения.
Листата са сложни, листното разположение е последователно, рядко срещуположно. Има прилистници. Цветята са събрани в различни съцветия - четка, глава, чадър, ухо. Цветовете двуполови, с двоен околоцветник. Неправилна чашка от пет сраснали чашелистчета. Венчелистчето е отделно-венчелистче: горното венчелистче се нарича платно, двете странични венчелистчета са гребла, двете долни слети се наричат лодка. Има десет тичинки, едната е свободна, а останалите са слети с тичинкови нишки в тръба. Пест - един. Яйчникът на плодника е заобиколен от тичинкова тръба. Тичинките и плодникът са разположени вътре в лодката.
Бобови растения - опрашвани от насекоми растения, има самоопрашващи се (грах).
Характерна особеност на семейството е бобовият плод. Това е многосеменен плод, отварящ се от върха към основата. Семената са прикрепени към клапите. Семена без ендосперм.
Повечето бобови растения имат възли по корените си. Нодулите съдържат азотфиксиращи бактерии, които могат да използват молекулярния атмосферен азот и да го преобразуват във форма, която може да се абсорбира от растенията. Всички органи на бобовите растения съдържат голямо количество протеин. Бобови растения - хранителни (грах, боб, соя), фуражни (люцерна, детелина), медоносни (лупина, сладка детелина) растения.
Семейство нощнивключва около 2500 вида. Тревисти растения, в тропическите райони - храсти и дървета.
Листата прости, цели или разчленени, без прилистници. Разположението на листата е редуващо се. Цветя единични, често събрани в съцветие - четка. Цветовете двуполови с двоен околоцветник. В плода е запазена чашката от пет сраснали чашелистчета, понякога изцяло покриваща плода (физалис). Венче от пет слети венчелистчета под формата на камбанка или фуния. Тичинките - пет, те растат върху тръбата на венчето, прашниците - под формата на конус покриват стила на плодника. Плодник - един, образуван от два плодника. Плодът е зрънце, по-рядко костилка или капсула.
В различни органи на Solanaceae се образуват отровни алкалоиди, така че много от тях са отровни.
Семейство Сложноцветнивключва около 25 000 вида. Това е едно от най-обширните семейства растения.
Повечето Compositae са билки, едногодишни и многогодишни, по-рядко храсти. В тропическите райони растат храсти, дървета, лиани.
Листата са прости, без прилистници, цели или разчленени. Разположението на листата често е редуващо се, рядко срещуположно или на мутовки. Листата могат да се събират в базална розетка. Във вегетативните органи на много видове Compositae може да има млечни или смолисти проходи. Характерна особеност на семейството е кошничковото съцветие. Кошничките могат да се сглобяват в по-сложни съцветия - коримб, метлица и др. Кошничката има разширена ос на съцветието, образувайки легло. Отдолу кошницата е заобиколена от апикални листа или обвивка. На леглото на кошницата има множество цветя. Обикновено цветовете са двуполови, но могат да бъдат и еднополови, мъжки или женски, понякога цветовете са безполови. Цветята в кошницата могат да бъдат еднакви по структура или различни, обикновено средните цветя се различават от маргиналните. Чашката се състои от пет ципести чашелистчета, които обикновено са видоизменени във власинки. Космите образуват кичур, приставки или четина. Гребенът расте заедно с плода и се превръща в муха.
Според вида на сливането на венчелистчетата на венче се разграничават следните видове цветя:
Тръбна - венчелистчетата растат заедно в тръба, разширяваща се нагоре. Цветовете двуполови, по-рядко еднополови;
Тръстика - тръбата от слети венчелистчета е къса, има крайник с пет зъба, под формата на език. Цветя двуполови;
Фуниевидна - тръбата на венчето е дълга, извита, силно разширена нагоре. Цветовете са безполови, разположени по ръба на кошничката. Служат за привличане на насекоми.
Тичинките пет. Основите на нишките се придържат към тръбата на венчето, прашниците растат заедно и обграждат стила на плодника. Плодникът е един, образува се от два плодника. Плодът е снопче, обикновено с чепка, но може и без снопче (слънчоглед). Семена без ендосперм.
Основните семейства от класа Monocots (лилии и житни).
Към семейството на линейнитевключва около 1300 вида растения. По-голямата част от лилиите са многогодишни треви, които имат подземни складови издънки: луковици или коренища. По-рядко се срещат лиани и дървета.
Листата линейни или ланцетни, с успоредно дъговидно жилкуване. Разположението на листата е последователно, срещуположно или мутовчести. Цветовете са единични или събрани в съцветия - метлица, четка, чадър, клас. Цветовете са двуполови с прост венчевиден околоцветник. Околоцветникът е разделен на двулистни или съчленени. Има шест тичинки, нишките могат да се придържат към тръбата на околоцветния околоцветник. Плодник един, образуван обикновено от три плодника. Няколко колони се отклоняват от върха на яйчника - според броя на плодниците. Опрашвани от насекоми растения. Плодът е капсула или зрънце.
Семейство житни- едно от най-богатите на видове семейства растения от класа на едносемеделните. Включва около видове.
Представителите на това семейство играят важна роля във формирането на тревна растителност на ливади, прерии, савани и др.
Житните култури са многогодишни тревисти растения с влакнеста коренова система. Дървовидни представители на буковите житни растения.
Стъблото на житните култури - сламата - е цилиндрично с кухи междувъзлия. Разположението на листата е редуващо се. Листът се състои от цилиндрична обвивка и тясна листна петура. Зърнените култури имат интеркаларен растеж. Разклоняването при зърнените култури се извършва под земята или над повърхността на почвата - тук се намира зоната на братене: основите на леторастите с близки възли. Надземната част на зърнените култури загива всяка година, остават живи само надземните и надземните части на растението. Цветовете са събрани в класовидно съцветие. Някои образуват сложни съцветия - метлица, сложен клас и др. Класът се състои от един до няколко цвята. По главната ос на класчето са разположени люспести листа, от които двете долни се наричат класчета. Цветовете дребни, двуполови. Околоцветните филми са разположени над горните листа. Обикновено има три тичинки. Нишките са много удължени, изнасят прашниците от цвета. Плодникът един с две перести близалца. Плодът е зърно. При кариопсиса околоцветникът се слива със семенната обвивка, семето с ендосперма.
Попълнете заявление за подготовка за изпит по биология или химия
Кратка форма на обратна връзка
С. В. Лазаревич
СИСТЕМАТИКА
покритосеменни растения
Лекционен курс
за студенти по биологични специалности
аграрни университети
Слайдове 2007
UDC 582.5/. 9 (075.8)
BBK 28.592.7 и 7
Одобрено от Методическата комисия на Агрономическия факултет на 16 февруари 2007 г. и Научно-методическия съвет на Беларуската държавна селскостопанска академия на 26 април 2007 г.
Лазаревич С. В.
L 17: Систематика на покритосеменните растения. Курс на лекции за студенти по биологични специалности на селскостопански университети. Горки: EE "Беларуска държавна селскостопанска академия", 2007. 76 с.
Описани са особеностите на отдел Покритосеменни и неговата еволюция. Характеризират се класовете и семействата на цъфтящи растения, които имат голямо стопанско значение и са широко разпространени в естествените фитоценози на Беларус.
За студенти по биологични специалности.
Раздел. 2. Фиг. 1. Библиография. 17.
Рецензенти:
глава Катедра по биология, доктор по биол. Науки А. М. Карабанов (EE "Могилевски държавен педагогически университет на името на А. Кулешов"); Водещ научен сътрудник, доктор по биол. наук В. Н. Прохоров (Институт по експериментална ботаника „В. Ф. Купревич“ на Националната академия на науките на Беларус).
UDC 582.5/. 9 (075.8)
BBK 28.592.7 и 7
ã С.В. Лазаревич, 2007
ã Образователна институция
„Беларуска държава
Селскостопанска академия”, 2007г
ВЪВЕДЕНИЕ
Систематиката на покритосеменните растения е най-старата и важна част от ботаниката. Развитието му е своеобразно отражение на развитието на човешката култура. Възникнала от първоначалното разделение на растенията на ядливи и негодни за консумация, лечебни и отровни, таксономията се издигна до нивото на теоретични обобщения на основните пътища и посоки на еволюцията на растителния свят.
Понастоящем целта на таксономията е да опише и проучи изключителното разнообразие от растения, да установи семейни връзки между отделните таксони на покритосеменните растения и други отдели и да идентифицира моделите на тяхната еволюция.
Таксономията на покритосеменните има пряка връзка с интродукцията, селекцията и генетиката, растениевъдството, екологията и други науки. Неговите теоретични положения са пряко свързани с практическата дейност на човека. Те са в основата на мобилизирането на растителните ресурси в полза на човека, както и на рационалното използване на култивираните растения.
Във връзка с постоянния процес на формиране, протичащ в естествени и изкуствени фитоценози, както и с разширяването на площите на изследваните територии, систематиката има перспектива за по-нататъшно развитие.
При съставянето на този курс от лекции бяха взети предвид квалификационните характеристики на завършилите биологични специалности и характеристиките на висшето селскостопанско образование. Ето защо основното внимание се обръща на основните отличителни черти на покритосеменните растения и посоките на тяхната еволюция, както и на анализа на семейства, чиито представители са широко разпространени в културната флора и имат голямо икономическо значение в Република Беларус.
При описване на обема на семействата, руските и латинските имена на растенията, растящи в естествените фитоценози на Беларус, бяха взети за основа „Ключът към висшите растения на Беларус“ и многотомният „Живот на растенията“. За да задълбочите знанията си за семействата, анализирани в хода на лекциите, можете да използвате литературата, посочена в края на всеки раздел.
ОТЛИЧИТЕЛНИ ОСОБЕНОСТИ НА ПОКРИТОСЕМЕННИТЕ
Покритосеменните се появяват на земята преди около 150 милиона години. Смята се, че са произлезли от ранните мезозойски семенни папрати, които, подобно на голосеменните, са еволюирали от палеозойските семенни папрати.
Сходството на произхода на покритосеменните и голосеменните от семенни папрати, основано на сходството на спорогенезата и развитието на мъжкия гаметофит в двата отдела, може да показва тяхната паралелна еволюция и не е доказателство за произхода на цъфтящите растения от голосеменните. Освен това преходните форми между голосеменните и покритосеменните растения са неизвестни на съвременната наука.
Покритосеменните представляват най-големия, силно развит и в същото време най-младия клон на еволюцията на растенията. Броят на покритосеменните видове е около 250 хиляди, което надвишава видовото разнообразие на всички останали висши растения, взети заедно. Покритосеменните са доминиращият растителен отдел в съвременната биосфера. Притежавайки висока еволюционна пластичност, те са се адаптирали да растат в различни природни и климатични зони на нашата планета. Това беше улеснено от появата и развитието на комплекс от ароморфози и идиоадаптации като фактори на биологичния прогрес:
появата на цвете като орган за възпроизвеждане на семена;
значително намаляване на женските и особено мъжките гаметофити;
появата на двойно оплождане;
развитие на полиплоиден ендосперм на семето след оплождане;
развитие на семена вътре в плода и в резултат на това тяхната защита от неблагоприятни фактори на околната среда чрез плодови черупки;
значително развитие на проводящата система, наличие на съдове в ксилемата и ситовидни тръби с придружаващи клетки във флоема;
голямо разнообразие от стъбла, корени и особено листа;
по-силно развитие на фотопериодизъм.
Поради разликите в начините и темповете на еволюция на растенията, протекли по различно време и в различни екологични и географски зони на нашата планета, съвременните покритосеменни растения показват изключително разнообразна комбинация от еволюционно древни (първични) и еволюционно млади (вторични) черти, което се нарича хетеробатмия (Таблица .1.1).
Таблица 1.1. Съотношението на характеристиките на цъфтящите растения
| № п.п. | Първични признаци | Знаците са вторични |
| Цветя единични | Цветята се събират в съцветия | |
| Броят на цветните членове е голям, неопределен | Броят на цветните членове е малък, определен | |
| Подреждане на цветни членове спирала | Подреждане на цветни членове кръгло | |
| Околоцветник двоен | Цветът е без околоцветник | |
| Венче с отделни венчелистчета | венче | |
| цвете актиноморфно | цвете зигоморфно | |
| Яйчник горен | Долен яйчник | |
| Gynoecium apocarpus | Gynoecium cenocarp | |
| Цветята са двуполови | Цветята са еднополови | |
| кръстосано опрашване | самоопрашване | |
| Опрашване от насекоми | опрашване от вятъра | |
| еднодомност | Двудомност | |
| Семе с ендосперм | Семе без ендосперм | |
| Семената са с два котиледона | Семе с един котиледон | |
| Стъблото е изправено | Стъблото къдраво | |
| Стъблото неразклонено | стъбло разклонено | |
| Съдовете са слабо развити | Съдовете са добре развити | |
| Обикновено листо | Листов комплекс | |
| Листата вечнозелени | Падащи листа | |
| Разположението на листата е спираловидно | Разположение на листата срещуположно или мутовчато | |
| Мрежовидна жилка | Успоредно жилкуване | |
| Автотрофно хранене | Хетеротрофно хранене | |
| дървесни многогодишни растения | тревисти едногодишни | |
| Земни растения | водни растения |
Отчитането на молекулярно-генетични, цитологични, хистологично-анатомични, морфологични характеристики на вегетативните и генеративните органи, екологични и фитогеографски особености на растенията, както и статистически и информационни методи се използват за установяване на семейни връзки между отделните таксони и са в основата на изграждането на съвременни филогенетични класификационни системи за покритосеменни растения.
Литература: 3 (с. 7–14, 25, 26, 37, 38), 6 (с. 385–417), 14 (с. 252–255, 311–312).
КЛАСИФИКАЦИЯ НА ПОКРИТОСЕМЕННИТЕ
Отделът Angiospermae получи името си поради факта, че семената им се развиват под покритието на плодовата обвивка. Второто име - цъфтящи растения (Anthophyta), показва, че техният орган за възпроизвеждане на семена е цвете. По-късно, когато беше предложено да се дадат имена на таксони, като се вземат предвид имената на най-древните типични представители. Цъфтящите растения се наричат - отдел Magnoliophyta (Magnoliophyta). Тези три имена на отдели се използват взаимозаменяемо, но последното е за предпочитане, тъй като по-точно съответства на съвременната ботаническа номенклатура.
Отдел Покритосеменни, или Магнолиофити, се подразделя на клас Двусемеделни, или Магнолиопсидни (Magnoliopsida), и клас Едносемеделни (Monocotyledones), или Лилиопсидни (Liliopsida). Основните им отличителни черти са представени в табл. 2.2.
Таблица 2. 2. Отличителни черти на класовете покритосеменни
| № п.п. | Клас Двусемеделни | Клас Едносемеделни |
| Кореновата система е основна. Казусът и епиблемата имат общ произход | Кореновата система е влакнеста. Казусът и епиблемата имат различен произход | |
| Стъблата са дървесни или тревисти. Тревистите растения са произлезли от дървесни | Стъблата са предимно тревисти. Няма първични дървесни растения | |
| Съдово-фиброзните снопове са отворени. Наличието на камбий допринася за вторичното удебеляване на стъблото | Затворени васкуларни фиброзни снопове Отсъствието на камбий изключва вторично удебеляване на стъблото | |
| Проводими снопове, разположени в кръг | Проводимите снопове са подредени в спирала | |
| Флоема обикновено с паренхим | Флоема без паренхим | |
| Кората и сърцевината на стъблото се разграничават доста ясно. | Кората и сърцевината на стъблото са слабо разграничени. | |
| Листата са различни по форма, често сложни, могат да бъдат с прилистници. Листната петура обикновено е ясно изразена | Листата често са прости, линейни или ланцетни, често без прилистници. Листната дръжка обикновено отсъства | |
| Жилкването на листата е пересто или дланевидно. Краищата на вените не са затворени. Листните следи обикновено са от една до три. | Венирането на листата е успоредно или дъговидно. Краищата на вените са затворени. Броят на листните следи обикновено е голям | |
| Край на масата 2. 2. | ||
| Листата обикновено са без влагалищна основа | Листата обикновено с влагалищна основа | |
| Цветовете 5- или 4-членни, по-рядко 3-членни | Цветовете обикновено 3-членни, понякога 2- или 4-членни | |
| Околоцветникът по-често двоен | Околоцветникът често е прост | |
| Различни видове нектарници, често видоизменени тичинки, рядко септални | Нектарниците често са септални; разположени върху преградите на яйчника | |
| В процеса на микроспорогенеза обвивките на микроспорите се полагат едновременно (едновременно) | В процеса на микроспорогенеза обвивките на микроспорите се полагат последователно (последователно) | |
| Обвивката на поленовите зърна обикновено е тринабраздена или от видове, произлизащи от нея. | Обвивката на поленовите зърна обикновено е еднобраздна или от видове, произлизащи от нея. По-често еднопорен | |
| Зародишът на семето обикновено има 2 котиледона (понякога 1, 3, 4). Котиледони с 3 главни съдови снопчета | Зародишът на семето има 1 котиледон. Котиледони с 2 главни съдови снопчета | |
| Ендосперм клетъчен (клетъчен) или ядрен (ядрен), рядко хелобиален (базален) | Ендоспермът на семената хелобиален или ядрен, много рядко клетъчен | |
| Котиледоните обикновено покълват над земята | Котиледоните обикновено покълват под земята |
Класовете покритосеменни са разделени на подкласове (фиг. 2.1).
Фиг.2.1. Подкласове двусемеделни и едносемеделни покритосеменни растения
и тяхната еволюционна връзка.
В съвременната ботаника в класната стая Двусемеделни, или магнолиопсидни,Има 7 подкласа, 325 семейства, около 10 000 рода и около 180 000 вида.
Подклас 1 - Магнолииди (Magnoliidae). Те са най-близки до първоначалната група растения, която е дала началото на покритосеменните растения и включва примитивни разреди двусемеделни, включително магнолиеви, лаврови и нимфи.
Подклас 2 - Ranunculidae.Включете в състава си Ranunculus и близки до тях разреди. Вероятно произлиза от магнолиидите.
Подклас 3 – Хамамелидови (Hamamelididae).Предполага се, че са еволюирали от магнолиди. Комбинирайте коприва, бук, хамамелис и други близки редове.
Подклас 4 – Кариофилиди (Caryophyllidae).Произхождат от ранункулиди. Това включва поръчките на карамфил, елда и др.
Подклас 5 – Dilleniidae.Те включват разредите Дилениум, Чай, Виолетов и др. Те идват от древни магнолииди.
Подклас 6 – Розови (Rosidae).Те са потомци на Dillenied. Към тях спадат разредите Розов, Боб, Коловист, Здравец и др.
Подклас 7 – Звездици (Asteridae). Те най-вероятно произлизат от древни розиди. Те включват поръчките Aster, Bellflower, Lamb, Norichnikovy и др.
Клас Едносемеделни, или Liliopsida,подразделени на 3 подкласа, 65 семейства, 3000 рода и приблизително 60 000 вида.
Подклас 1 – Алисматиди (Alismatidae).Произлиза от някаква древна група тревисти магнолииди, близки до съвременните нимфи. Подкласът включва Chastukhovy, Vodokrasovye, Nayadovye и други поръчки.
Подклас 2 – Лилииди (Liliidae).Те са близки по произход до Алисматидите. Това включва разредите лилия, орхидея, бромелия, острица, синя трева и др.
Подклас 3 – Arecidae (Arecidae).Те имат общ произход с лилиите. Те включват Palm, Rogozov, Pandan и други поръчки.
По-малки от подкласа, основните таксономични единици са разред, семейство, племе, род, раздел, серия и вид, които от своя страна могат да бъдат подразделени на допълнителни единици, например подсемейство, подрод, подвид. В агрономическата практика и развъдната работа се разграничават категории в рамките на един вид: екотип, сорт, сорт, хибрид, линия.
Литература: 3 (с. 107–112), 6 (с. 372–380), 14 (с. 312–313).
Покритосеменните се делят на два класа - двусемеделни и едносемеделни. Двусемеделните се характеризират с: два котиледона в семето, отворени съдови снопчета (с камбий), запазване на главния корен през целия живот (при индивиди, родени от семена), пересто и мрежесто жилкуване на листата, 5-4-2-членен тип цветове .
Едносемеделните се характеризират с противоположни характеристики: един котиледон в семето, затворени съдови снопове (без камбий), ранна смърт на главния корен и развитие на аднексална коренова система, успоредно или дъгообразно жилкуване, тричленен тип цветя. Отделни признаци на една група могат да бъдат намерени и в представители на друга група, така че целият набор от признаци е важен.
Едносемеделни растения (лат. Liliopsida, лат. Monocotyledones, англ. monocots) - клас покритосеменни или цъфтящи растения, най-многобройното семейство от които са Орхидеи, които се отличават с изключително сложни, красиви цветя. На второ място по брой на видовете е стопанско много важното семейство Житни.
Традиционното латинско наименование на тази група растения е Monocotyledones, въпреки че наскоро, например, в системата на Cronquist, официалното им име е Liliopsida (liliopsida). Тъй като едносемеделните са група с ранг над семейството, изборът на име не е ограничен по никакъв начин. Член 16 от ICBN позволява както описателно име, така и име, произлизащо от типовия род на групата.
Традиционното наименование едносемеделни, Monocotyledones или Monocotyledoneae, идва от факта, че ембрионите на повечето членове на групата имат само един котиледон, за разлика от двусемеделните, които обикновено имат два. От диагностична гледна точка определянето на броя на котиледоните не е нито лесно достъпен метод, нито надеждна отличителна характеристика на растението. Разграничението между едносемеделни и двусемеделни е използвано за първи път в систематиката на растенията още в началото на 18 век от английския натуралист Дж. Рей.
Едносемеделните обаче имат по-очевидни отличителни черти. Зародишният корен обикновено скоро спира да расте и се заменя с допълнителни корени. Стъбловите съдови снопове са затворени, разпръснати по целия участък на стъблото; няма камбий, следователно не се наблюдава удебеляване на стъблата от вида на двусемеделните или голосеменните растения. Стъблата рядко се разклоняват. Листата са предимно дръжкови, винаги без прилистници, обикновено тесни и дъговидни.
Цветята обикновено са изградени според тройния тип: околоцветник от два тричленни кръга, тичинки също 3 + 3, плодолисти 3, по-рядко вместо числото 3 в цвета се наблюдават числата 2 или 4.
Монокотите са монофилетична група, възникнала в зората на историята на развитието на покритосеменните растения. Най-старите изкопаеми растения, които могат да бъдат приписани на едносемеделните, имат възраст от началото на периода Креда.
Системата за научна класификация APG II, разработена от APG (Eng. Angiosperm Phylogeny Group), идентифицира едносемеделните като една от двете най-големи групи сред покритосеменните. Втората група са "евдикотите" (eudicots), според установената традиция, понякога наричани "палеодикоти" (palaeodicots). Сред едносемеделните се открояват десет разреда и две семейства, които все още не са окончателно причислени към нито един от разредите. Тези поръчки са разпределени както следва:
Основни едносемеделни
Семейство Петрозавиеви / en:Petrosaviaceae
Поръчка Въздушни цветя (Acorales) / en:Acorales
Разред Alismatales / en:Alismatales
Разред Asparagales / en:Asparagales
Разред Dioscoreales / en:Dioscoreales
Разред Liliales / en:Liliales
Разред Pandanales (Pandanales) / en:Pandanales Commelinids
Семейство (Dasypogonaceae) / en: Dasypogonaceae
Разред Палимоцветни (Arecales) / en:Arecales
Разред Коммелиноцветни (Commelinales) / en: Commelinales
Разред Зърнени култури (Poales) / en:Poales
Разред Zingiberales / en: Zingiberales
По-традиционна класификация е системата на Cronquist (1981), според която всички едносемеделни растения са разделени на пет подкласа със следния ред:
Алисматиди (Alismatidae)
Редът на Частуховите (Alismatales)
Разред Водокрасовие (Hydrocharitales)
Разред Nayadovye (Najadales)
Разред Триурис (Triuridales)
Arecidae (Arecidae)
Орден на палмите (Arecales)
Разред циклантови (Cyclanthales)
Разред Pandanales (Pandanales)
Разред Aronnikovye (Arales)
Коммелинови (Commelinidae)
Разред Коммелиноцветни (Commelinales)
Ериокаулонен ред (Eriocaulales)
Разред Restiaceae (Resionales)
· Поръчай Ситникоцветни (Juncales)
Разред Острици (Cyperales)
Разред Hydatellales (Hydatellales)
Редът на опашките (Typhales)
Джинджифил (Zingiberidae)
Ред бромелии (Bromeliales)
Орденът на Зингибералите
Лилииди (Liliidae)
Liliales поръчка
Разред Орхидейни (Orchidales)
Класът Двусемеделни принадлежи към отдела на цъфтящи (Anthophyta) или покритосеменни (Magnoliophyta или Angiospermae) растения. Този клас е много по-разнообразен и по-голям по обем от втория клас от този отдел - Едносемеделни (Monocotiledonae или Liliopsida). От общия брой цъфтящи растения двусемеделните съставляват около 80%.
Класът Двусемеделни се характеризира с наличието на следните признаци, които го отличават от Едносемеделните:
1. Ембрион с два котиледона.
2. Основният корен е добре развит и се запазва през целия живот, поради което преобладава основната (по-рядко влакнеста) коренова система.
3. Стъблото е способно на вторично удебеляване поради наличието на камбий; проводящите снопове са отворени.
4. Листата са разнообразни по форма и дисекция, имат дланово или пересто жилкуване, формата на ръба на листното острие може да бъде различна.
5. Цветята са ациклични, полуциклични и циклични. Броят на членовете на всеки кръг е кратен на 5, по-рядко на 2, още по-рядко на 3.
Клас Двусемеделни включва около 200 000 вида, 10 000 рода, около 300 семейства (в зависимост от приетата класификация). Това са тревисти и дървесни растения.
От 18 век много ботаници, както местни, така и чуждестранни, се занимават с таксономията на цъфтящи растения. Всички те имат неоценим принос за съвременното изграждане на филогенетичната (естествена) система на цъфтящите растения. Все още обаче няма общоприета система за класификация на покритосеменните растения.
Най-спорният въпрос е кои групи покритосеменни растения са най-близки до древните предшественици. В системите на известните филогенетични ботаници А. Енглер и Р. Ветщайн най-примитивните групи се приемат за семейства с еднопокрити и непокрити, невзрачни, анемофилни цветя (върба, бреза и др.).
В по-съвременните системи за примитивна група се считат семействата с добре развити полиномни, разделнолистни, ентомофилни цветя, така наречените поликарпни (магнолия, ранункулус и др.) семейства. Семействата с еднопокривни цветя се считат за вторично опростени. Такива системи са системите на ботаниците Н. А. Буш, А. А. Гросхайм, А. Л. Такстаджян, Гетчинсън (Англия) и др., 1970).
Според А. Л. Тахтаджян клас Двусемеделни включва 7 подкласа: Magnoliidae, Ranunculidae, Hamamelididae, Caryophyllidae, Dilleniidae, Rosidae и Asteridae. Във всеки подклас неговите семейства са групирани в разреди. Целият клас Двусемеделни включва 71 разреда. Първите подред обхващат най-примитивните семейства, вторите - филогенетично по-напредналите.
Основните порядки на класа Dipartite са:
Подклас с отделни венчелистчета (Choripetalae): разред с цветни магнолии (Magnoliales), разред с цветни лютичета (Ranunculales), разред с макови цветове (Papaverales), разред с каперсови цветове (Capparales), разред с розови цветя (Rosales), бобови растения разред цветни (Fabales), разред малвоцитни цветя (Malvales), разред мушкатоцветни (Geraniales), разред терпентинови (Terebinthales), разред сенникови (Umbellales), разред центробежни (Centrospermae), разред елда (Polygonales), разред букови (Fagales) ).
Подклас симпетални (Sympetalae): разред миди (Scrophulariales), разред тиквови цветя (Cucurbitales), разред астроцветни (Asterales).
