Происхождение покрытосеменных растений кратко

Обновлено: 04.07.2024

Покрытосеменные – самый крупный тип растений, к которому относится более половины всех известных видов, характеризуются рядом четких, резко отграничивающих их признаков. Наиболее характерно для них наличие пестика, образованного одним или несколькими плодолистиками (макро- и мегаспорофиллами), сросшимися своими краями, так что в нижней части пестика образуется замкнутое полое вместилище – завязь, в которой развиваются семяпочки (макро- и мегаспорангии). После оплодотворения завязь разрастается в плод, внутри которого находятся развившиеся из семяпочек семена (или одно семя). Кроме того для покрытосеменных характерны: восьмиядерный, или производный из него, зародышевый мешок, двойное оплодотворение, триплоидный эндосперм, образующийся только после оплодотворения, рыльце у пестика, улавливающее пыльцу, и для подавляющего большинства – более или менее типичный цветок с околоцветником. Из анатомических признаков для покрытосеменных характерно наличие настоящих сосудов (трахей), тогда как у голосеменных развиты только трахеиды, а сосуды встречаются крайне редко. Ввиду большого количества общих признаков можно предположить монофилетическое происхождение покрытосеменных от какой-то более примитивной группы голосеменных.

Наиболее ранние и очень отрывочные ископаемые остатки покрытосеменных (пыльца, древесина) известны из юрского геологического периода. Из нижнемеловых отложений известны тоже немногочисленные достоверные остатки покрытосеменных, а в отложениях середины мелового периода они встречаются сразу в больших количествах и в значительном разнообразии форм, которые все принадлежат ко многим различным ныне живущим семействам и даже родам. В качестве предполагаемых предков покрытосеменных указывали различные группы нижестоящих в системе растений – кейтониевые, семенные папоротники, беннеттиты, гнетовые.

Теория происхождения покрытосеменных из гнетовых предполагает, что наиболее примитивныеы покрытосеменные имели мелкие однополые цветки без околоцветника или с невзрачным околоцветником. Но по ряду соображений в настоящее время более примитивными цветками считают крупные, обоеполые цветки.

Поэтому можно предположить, что предками современных покрытосеменных были какие-то вымершие, очень примитивные голосеменные с обоеполыми цветками типа шишки (стробилами), в которых на длинном цветоложе (оси) были спирально расположены свободные (несросшиеся друг с другом) листочки однородного околоцветника, микроспорофиллы (тычинки) и мегоспорофиллы (плодолистики). В системе голосеменных эта группа должна была стоять где-то между семенными папоротниками и уже более специализированными беннеттитами и саговниками.

Покрытосемянность несомненно представляла большое преимущество в смысле защиты семяпочек и развивающихся семян от всяких неблагоприятных внешних воздействий и в первую очередь от сухости воздуха.

Происхождение покрытосеменных

Но одной покрытосемянностью все же трудно объяснить быстрое мощное развитие покрытосеменных и вытеснение ими господствовавших ранее на земле архегониальных растений.

Русский ботаник М. И. Голенкин высказал (в 1927 г.) интересную гипотезу о причинах победы покрытосеменных в борьбе за существование. Он предполагает, что в середине мелового периода по каким-то общим космогоническим причинам по всей Земле произошло резкое изменение освещения и влажности воздуха. Густые облака, окутывавшие ранее постоянно Землю, рассеялись и дали доступ ярким солнечным лучам, в связи с чем резко увеличилась сухость воздуха. Громадное большинство высших архегониальных растений того времени, не приспособленных и не сумевших приспособиться к яркому освещению и сухости воздуха, начало вымирать или резко сократило области своего распространения (кроме хвойных, наиболее ксерофитных).

Наоборот, покрытосеменные, имевшие до того очень ограниченное распространение и представление небольшим числом форм, выработали способность хорошо переносить яркий солнечный свет и сухость воздуха. Это обстоятельство, а также чрезвычайная эволюционная пластичность их, способность к возникновению разнообразнейших приспособлений к различным внешним условиям и обусловили быстрое победное распространение покрытосеменных по всей Земле и вытеснение ранее господствовавших групп высших архегониальных растений.

Цветковые, или покрытосеменные – сравнительно молодая группа высших растений, появившаяся в меловом периоде, стремительно размножившаяся в середине – конце мела и с тех пор занимающая господствующее положение на суше. Проблеме происхождения цветковых посвящено огромное количество публикаций, однако в этом вопросе по-прежнему много неясного. Общепризнано, что цветковые произошли от голосеменных.

Д. Д. Соколов и А. К. Тимонин подробно рассмотрели основные теории происхождения покрытосеменных. Авторы обращают внимание на парадоксальный факт: цветы покрытосеменных до такой степени разнообразны, что не существует ни одного признака или структурной особенности, которая была бы присуща всем цветкам без исключения. Поэтому и сформулировать, что такое цветок, весьма трудно. Тем не менее, ясно, что именно появление цветка было ключевым событием в происхождении покрытосеменных.

Впрочем, если не рассматривать мужские цветки, у остальных все-таки есть общая черта, отличающая цветок покрытосеменных от фруктификаций голосеменных. У цветковых плодолистики свернуты и образуют, во-первых, рыльце, улавливающее пыльцу, во вторых – замкнутую полость (завязь), в которой развиваются семязачатки. У некоторых голосеменных есть нечто похожее – замкнутые капсулы с семязачатками, однако у них нет завязи (пыльцу улавливают сами семязачатки при помощи длинных отростков, высовывающихся из узкого отверстия капсулы).

К тому же исходный листочек, несущий семязачатки (мегаспорофилл, у цветковых ему соответствует плодолистик) свернут у голосеменных нижней стороной внутрь, а у цветковых – наоборот, верхней стороной внутрь. Соответственно и семязачатки сидят на разных сторонах листочка. Эти различия представляются настолько радикальными, что большинство ботаников не видят возможности постепенного перехода из одного состояния в другое и предполагают сальтационное превращение (одним скачком). Это вполне возможно, если учесть, что развитие фруктификаций у растений управляется небольшим числом генов-регуляторов, мутации в которых действительно могут приводить к скачкообразным изменениям плана строения. Аналогичная ситуация наблюдается и у животных, план строения которых в основном определяется небольшим набором генов-регуляторов.

В начале XX века была популярна теория происхождения цветковых от беннеттитов – вымершей группы голосеменных, у которых имелись обоеполые фруктификации (стробилы) – в отличие от других голосеменных, имеющих однополые фруктификации. Из стробилов беннеттитов, действительно напоминающих цветы, ботаники и пытались вывести типичный для покрытосеменных обоеполый цветок. Но тут возникла проблема: у беннеттитов не обнаружилось никаких структур, из которых можно было бы вывести плодолистики. У них вообще нет мегаспорофиллов, а семязачатки сидят прямо на оси стробила. Проблема казалась неразрешимой.



Рис. 1. Лист беннеттитового Pterophyllum(поздний триас)

В 80-х годах XX века крупнейший российский палеоботаник С. В. Мейен выдвинул гипотезу, разрешающую это противоречие. Он предположил, что у каких-то беннеттитовых сальтационным путем произошла перестройка программы развития фруктификации. В результате ключевые элементы программы развития мужских элементов стробилы (микроспорофиллов, у цветковых это тычинки) стали реализовываться при развитии женских элементов.

Ничего невероятного в таком сценарии нет, исходя из того, что известно об общих принципах генетической регуляции развития. Гипотеза Мейена объясняет противоречие, казавшееся неразрешимым. Ее нельзя проверить классическими методами палеоботаники и морфологии (поскольку никаких переходных форм гипотеза Мейена не предполагает). Однако ее можно проверить методами сравнительно-генетического анализа.

Генетическая регуляция развития фруктификаций у семенных растений стала активно изучаться в начале 90-х годов XX века. Оказалось, что у всех цветковых главным регулятором развития цветка является ген LFY.

Эволюционные реконструкции, основанные на морфологии, подтверждали родство покрытосеменных и беннеттитовых (а также родственных беннеттитам гнетовых, которые дожили до наших дней). Однако реконструкции, основанные на молекулярных данных, показали иное. Они показали, что все дожившие до современности голосеменные представляют собой монофилетичную группу (т.е. группу, происходящую от одного общего предка и включающую всех без исключения потомков этого предка).

Это значит, что последний общий предок всех современных голосеменных, в том числе гнетовых (а стало быть и беннеттитов тоже) не был предком покрытосеменных.

Таким образом, предка цветковых нужно искать среди других вымерших голосеменных, более древних, точнее, обособившихся раньше, чем беннеттитовые. Фролик и Паркер предложили свою кандидатуру – користоспермовые семенные папоротники (Corystospermataceae). У них, правда, микроспорангии (пыльники) располагались на нижней, а не на верхней стороне микроспорофиллов.

Авторы предполагают, что причина всех этих противоречий, вероятно, кроется в недостаточной надежности эволюционных реконструкций, основанных на молекулярных данных. По их мнению, голосеменные растения плохо подходят для молекулярно-филогенетического анализа, поскольку большинство семейств голосеменных давно вымерло. Мы, таким образом, имеем недостаточно репрезентативную выборку таксонов, что, как хорошо известно, может приводить к ошибочным молекулярным филогениям. В конечном счете, по мнению авторов, на сегодняшний день нет оснований для безоговорочного отрицания идеи Мейена о происхождении цветковых от беннеттитовых. Эту идею вполне можно сохранить в качестве рабочей гипотезы.

По вопросу о месте первоначального возникновения покрытосеменных высказывались разные предположения. Одни считают, что они впервые появились на гипотетическом тропическом материке, расположенном между Америкой, Азией и Австралией и впоследствии погрузившемся в воды Тихого океана. Другие считают колыбелью их области современной арктической суши, третьи – горы субтропической и умеренно теплой зоны северного полушария. Большинство ботаников в настоящее время считают, что первичные покрытосеменные были древесными растениями, имевшими невысокие стволы, моноподиально разветвлявшиеся на немногочисленные толстые ветви.

Из них уже развились более крупные симподиально ветвящиеся деревья с многочисленными толстыми и тонкими ветвями. Из древесных же форм в разное время и разных филогенетических линиях развивались кустарники, полукустарники и травянистые формы, вначале многолетние, затем в различных родах в связи со специфическими условиями климата и местообитаний – двухлетники и однолетники.

Благодаря большой пластичности покрытосеменных, у них в процессе эволюции выработалось огромное разнообразие вегетативных органов, особенно в листьях, многочисленные метаморфозы, а также бесконечное разнообразие в цветках и плодах. Сложность и разнообразие химического состава и физиологических реакций также очень характерно для них.

Эволюция цветка, на строении которого главным образом базируется систематика покрытосеменных, говоря в общем и схематическом виде шла у них от цветков с длинным цветоложем (типа шишки) от обоеполых, актиноморфных со спиральным расположением свободных (несросшихся) и не фиксированных в числе членов, с верхней завязью и многочисленными семяпочками – к цветкам циклическим, зигоморфным, раздельнополым, со строго фиксированным числом более или менее сросшихся членов на плоском цветоложе, с нижней одногнездною завязью и немногими или одной семяпочкой. Эта эволюция цветка покрытосеменных происходила в разных эволюционных рядах их независимо друг от друга.

Покрытосеменные – самый крупный тип растений, к которому относится более половины всех известных видов, характеризуются рядом четких, резко отграничивающих их признаков. Наиболее характерно для них наличие пестика, образованного одним или несколькими плодолистиками (макро- и мегаспорофиллами), сросшимися своими краями, так что в нижней части пестика образуется замкнутое полое вместилище – завязь, в которой развиваются семяпочки (макро- и мегаспорангии). После оплодотворения завязь разрастается в плод, внутри которого находятся развившиеся из семяпочек семена (или одно семя). Кроме того для покрытосеменных характерны: восьмиядерный, или производный из него, зародышевый мешок, двойное оплодотворение, триплоидный эндосперм, образующийся только после оплодотворения, рыльце у пестика, улавливающее пыльцу, и для подавляющего большинства – более или менее типичный цветок с околоцветником. Из анатомических признаков для покрытосеменных характерно наличие настоящих сосудов (трахей), тогда как у голосеменных развиты только трахеиды, а сосуды встречаются крайне редко. Ввиду большого количества общих признаков можно предположить монофилетическое происхождение покрытосеменных от какой-то более примитивной группы голосеменных.

Наиболее ранние и очень отрывочные ископаемые остатки покрытосеменных (пыльца, древесина) известны из юрского геологического периода. Из нижнемеловых отложений известны тоже немногочисленные достоверные остатки покрытосеменных, а в отложениях середины мелового периода они встречаются сразу в больших количествах и в значительном разнообразии форм, которые все принадлежат ко многим различным ныне живущим семействам и даже родам.

52. Гипотезы о месте, времени, условиях происхождения покрытосеменных.

В качестве предполагаемых предков покрытосеменных указывали различные группы нижестоящих в системе растений – кейтониевые, семенные папоротники, беннеттиты, гнетовые.

Теория происхождения покрытосеменных из гнетовых предполагает, что наиболее примитивныеы покрытосеменные имели мелкие однополые цветки без околоцветника или с невзрачным околоцветником. Но по ряду соображений в настоящее время более примитивными цветками считают крупные, обоеполые цветки.

Поэтому можно предположить, что предками современных покрытосеменных были какие-то вымершие, очень примитивные голосеменные с обоеполыми цветками типа шишки (стробилами), в которых на длинном цветоложе (оси) были спирально расположены свободные (несросшиеся друг с другом) листочки однородного околоцветника, микроспорофиллы (тычинки) и мегоспорофиллы (плодолистики). В системе голосеменных эта группа должна была стоять где-то между семенными папоротниками и уже более специализированными беннеттитами и саговниками.

Покрытосемянность несомненно представляла большое преимущество в смысле защиты семяпочек и развивающихся семян от всяких неблагоприятных внешних воздействий и в первую очередь от сухости воздуха. Но одной покрытосемянностью все же трудно объяснить быстрое мощное развитие покрытосеменных и вытеснение ими господствовавших ранее на земле архегониальных растений.


В растительном царстве самой многочисленной и совершенной группой является отдел Покрытосеменные растения. В этой статье мы познакомим вас с общей характеристикой и значением представителей данных растений, расскажем об их признаках в строении.


Происхождение

Известно, что покрытосеменные произошли от голосеменных растений. Первые отпечатки растений из этого отдела датируются приблизительно 140 млн. лет назад. Во второй половине мелового периода мезозоя покрытосеменные уже заняли господствующее положение на планете.

У покрытосеменных растений есть другое название – цветковые, которое они получили за счёт наличия главного органа размножения – цветка.

Основные признаки

Цветковые растения представлены разнообразными формами: деревья, кустарники, травы. Распространены они во всех природных зонах. В их строении выделяют корневую систему, стебель, листья и цветки, из последних образуются плоды с семенами.

Формы растений

Рис. 1. Формы растений.

Наличие околоплодника вокруг семян, который обеспечивает их сохранение и распространение, является особенностью покрытосеменных растений. Помимо этого основными признаками данного отдела являются:

  • наличие цветка;
  • наличие семязачатков в полости завязи пестика, образование из семяпочек семян, покрытых околоплодником;
  • опыляться могут с помощью воды, ветра, птиц и насекомых;
  • женский гаметофит представлен в виде восьмиядерного зародышевого мешка;
  • мужской – в виде пыльцевого зерна, который состоит из двух видов клеток: вегетативной и генеративной;
  • оплодотворение двойное: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, второй сливается с центральным ядром зародышевого мешка;
  • образование триплоидного эндосперма внутри семени (у голосеменных растений эндосперм гаплоидный).

После опыления и оплодотворения в цветке происходят следующие преобразования: завязь превращается в плод, семязачаток – в семя, зигота – в зародыш семени, центральное ядро – в эндосперм, который имеет триплоидный набор хромосом.

Лист беннеттитового Pterophyllum (поздний триас)

Цветковые, или покрытосеменные – сравнительно молодая группа высших растений, появившаяся в меловом периоде, стремительно размножившаяся в середине – конце мела и с тех пор занимающая господствующее положение на суше. Проблеме происхождения цветковых посвящено огромное количество публикаций, однако в этом вопросе по-прежнему много неясного. Общепризнано, что цветковые произошли от голосеменных, но от кого именно и каким образом?

Д.Д.Соколов и А.К.Тимонин с кафедры высших растений биофака МГУ подробно рассмотрели основные теории происхождения покрытосеменных в обзорной статье, опубликованной во втором номере Журнала общей биологии за 2007 г.

Авторы обращают внимание на парадоксальный факт: цветы покрытосеменных до такой степени разнообразны, что не существует ни одного признака или структурной особенности, которая была бы присуща всем цветкам без исключения. Поэтому и сформулировать, что такое цветок, весьма трудно. Тем не менее ясно, что именно появление цветка было ключевым событием в происхождении покрытосеменных.

Впрочем, если не рассматривать мужские цветки, у остальных все-таки есть общая черта, отличающая цветок покрытосеменных от фруктификаций голосеменных. У цветковых плодолистики свернуты и образуют, во-первых, рыльце, улавливающее пыльцу, во вторых – замкнутую полость (завязь), в которой развиваются семязачатки. У некоторых голосеменных есть нечто похожее – замкнутые капсулы с семязачатками, однако у них нет завязи (пыльцу улавливают сами семязачатки при помощи длинных отростков, высовывающихся из узкого отверстия капсулы). К тому же исходный листочек, несущий семязачатки ( мегаспорофилл , у цветковых ему соответствует плодолистик) свернут у голосеменных нижней (абаксиальной) стороной внутрь, а у цветковых – наоборот, верхней (адаксиальной) стороной внутрь. Соответственно и семязачатки сидят на разных сторонах листочка.

В начале XX века была популярна теория происхождения цветковых от беннеттитов – вымершей группы голосеменных, у которых имелись обоеполые фруктификации (стробилы) – в отличие от других голосеменных, имеющих однополые фруктификации. Из стробилов беннеттитов, действительно напоминающих цветы, ботаники и пытались вывести типичный для покрытосеменных обоеполый цветок. Но тут возникла проблема: у беннеттитов не обнаружилось никаких структур, из которых можно было бы вывести плодолистики. У них вообще нет мегаспорофиллов, а семязачатки сидят прямо на оси стробила. Проблема казалась неразрешимой.

Так менялось разнообразие основных групп наземных растений во времени (© А.В.Марков, 2007).

Ничего невероятного в таком сценарии нет, исходя из того, что известно об общих принципах генетической регуляции развития. Гипотеза Мейена исключительно изящно и просто объясняет противоречие, казавшееся неразрешимым. Ее нельзя проверить классическими методами палеоботаники и морфологии (поскольку никаких переходных форм гипотеза Мейена не предполагает). Однако ее можно проверить методами сравнительно-генетического анализа.

Эволюционные реконструкции, основанные на морфологии, подтверждали родство покрытосеменных и беннеттитовых (а также родственных беннеттитам гнетовых, которые дожили до наших дней). Однако реконструкции, основанные на молекулярных данных, показали иное. Они показали, что все дожившие до современности голосеменные представляют собой монофилетичную группу (т.е. группу, происходящую от одного общего предка и включающую всех без исключения потомков этого предка). Это значит, что последний общий предок всех современных голосеменных, в том числе гнетовых (а стало быть и беннеттитов тоже) не был предком покрытосеменных. Таким образом, предка цветковых нужно искать среди других вымерших голосеменных, более древних, точнее, обособившихся раньше, чем беннеттитовые. Фролик и Паркер предложили свою кандидатуру – користоспермовые семенные папоротники (Corystospermataceae). У них, правда, микроспорангии (пыльники) располагались на нижней, а не на верхней стороне микроспорофиллов.

Авторы предполагают, что причина всех этих противоречий, вероятно, кроется в недостаточной надежности эволюционных реконструкций, основанных на молекулярных данных. По их мнению, голосеменные растения плохо подходят для молекулярно-филогенетического анализа, поскольку большинство семейств голосеменных давно вымерло. Мы, таким образом, имеем недостаточно репрезентативную выборку таксонов, что, как хорошо известно, может приводить к ошибочным молекулярным филогениям. В конечном счете, по мнению авторов, на сегодняшний день нет оснований для безоговорочного отрицания идеи Мейена о происхождении цветковых от беннеттитовых. Эту идею вполне можно сохранить в качестве рабочей гипотезы.

покрытосеменные Это самая многочисленная, разнообразная и успешная группа растений, населяющих планету. Они известны как цветущие растения, так как они имеют самую отличительную особенность цветка.

Термин покрытосеменный происходит от греческого слова "ангион " что означает контейнер, и слова "сперма ", Что подразумевается под семенем? Поэтому имя angiospermo означает контейнер для семян.


Основная функция цветов на этих растениях состоит в том, чтобы производить фрукты и семена; семена могут быть получены путем самоопыления, перекрестного опыления или несексуальных явлений, таких как апомиксис.

Покрытые покрытосеменными растениями являются монофилетической группой сосудистых растений и считаются родственными для голосеменных. Основное отличие покрытосеменных от голосеменных заключается в том, что семяпочки заключены в яичник, который впоследствии станет плодом..

Рожистые растения растут и доминируют практически во всех регионах планеты, за исключением хвойных лесов. Есть покрытосеменные растения, адаптированные к наземным, водным и эпифитным местам обитания, являясь тропическими регионами Южной Америки, самыми богатыми среди этих видов. Кактусы - покрытосеменные, которые приспособлены к росту в чрезвычайно засушливых регионах.

Цветы покрытосеменных тесно связаны с опылителями, и считается, что они развивались параллельно (совместно эволюционировали). Опылители моделировали адаптацию растений к покрытию яйцеклеток.

В пределах группы покрытосеменных растений наиболее разнообразные формы растений, с очень маленькими представителями, такими как чечевица воды размером 1 мм и гигантские деревья, такие как Eucaliptus, который может измерять до 100 м в высоту.

В эту группу входят большинство видов растений, имеющих экономическое значение для человечества, в том числе кукуруза, пшеница, кофе, какао, картофель, а также многие другие культуры, необходимые для питания человека..

Рожистые половые органы размножаются половым путем после двойного оплодотворения, при котором образуются эмбрион и эндосперм.

Покрытосеменные растения представлены более чем 300 000 различных видов, классифицированных примерно в 450 семействах, и именно эти цветущие растения доминируют на Земле более 100 миллионов лет.

  • 1 Характеристики
  • 2 Происхождение и эволюция
    • 2.1 Первые покрытосеменные
    • 4.1 Микрогаметофит или мужской гаметофит
    • 4.2 Мегагаметофито или женский гаметофито
    • 4.3 Оплодотворение

    черты

    Рожистые растения являются, по большей части, свободноживущими растениями, однако существуют некоторые виды паразитов и сапрофитов. Некоторые покрытосеменные - это лианы, которые поднимаются на вершину тропического тропического леса, в то время как другие представляют собой эпифиты, которые растут в лесном слое..

    -Цветок покрытосеменных состоит из трех завитков: perianto, андроца и gineceo.

    - perianto Он состоит из модифицированных листьев бутона, которые создают чашечку и венчик. Чашечка обычно зеленая и фотосинтетическая, состоит из чашелистиков в форме листьев. Венчик, как правило, красочный, красочный, ароматный и состоит из отдельных или слитых лепестков..

    - андроца Он состоит из множества тычинок, и эти тычинки являются переносчиками пыльцы, где обнаруживаются мужские гаметофиты (микрогаметофиты). Тычинки мужские репродуктивные органы цветов.

    - gineceo Он состоит из множества ковров, образующих один или несколько пестиков. Внутри ковров находятся яичники или мегаэспорангий, где находится женский гаметофит (макрогаметофит). Ковры представляют собой женский половой орган цветов.

    Цветок у покрытосеменных является бисексуальным у подавляющего большинства видов, то есть мужские и женские гаметофиты встречаются не только в одном растении, но и в одной структуре.

    Большинство видов покрытосеменных имеют сосуды в виде водопроводящих и минеральных клеток, однако некоторые группы базальных покрытосеменных растений имеют трахеиды в качестве проводящих клеток.

    Происхождение и эволюция

    Рожистые отростки появились в нижнем мелу примерно 125 миллионов лет назад, достигнув высокой степени специализации в среднем мелу. Окаменелости растений нижнего мела имеют общие характеристики с существующими и в настоящее время узнаваемыми группами.

    Самые последние предки покрытосеменных остаются загадкой. Наиболее принятая гипотеза состоит в том, что они произошли от представителей вымершей группы птеридиоспермов, которые, как известно, являются растениями с семенами и листьями, похожими на папоротник..

    Гипотеза о происхождении покрытосеменных основывается на том факте, что у птеридиоспермов были мужские репродуктивные структуры, похожие на пыльники, в то время как женские структуры были структурами, эквивалентными коврам.

    Первые покрытосеменные

    Среди тех, кто считается самыми ранними покрытосеменными, являются ископаемые растения рода Archaefructus, от 130 миллионов лет назад. Это водные растения, которые относятся к магнолиям, представляя цветы без околоцветника, с коврами, расположенными на тычинках.

    Цветы Archaefructus каталогизируются ботаниками как очень предковые цветы, предшественники нынешних цветков покрытосеменных, однако некоторые ботаники считают, что цветы нетипичны, подобно тому, что наблюдается у некоторых покрытосеменных растений сегодня.

    Клодисты и палеоботаники-ботаники считают, что необходимо обнаружить и описать больше окаменелостей с помощью новых методов, чтобы прояснить и разгадать сложную загадку, определяющую происхождение покрытосеменных растений. Эволюционный анализ покрытосеменных основан на ключевых символах, таких как симметрия, цветочные признаки, палинология и размер генома..

    Генетическая природа растений сложна, и это ограничило их эволюционное понимание. Тем не менее, молекулярный анализ классифицирует разновидность клады Magnoliides как наиболее наследственную группу покрытосеменных растений..

    Родовой цветок покрытосеменных был воссоздан с двуполым характером, радиальной симметрией, с двумя или более завитушками, отделенным околоцветником с недифференцированными теплами, андроцео с тремя слегка разделенными толстыми тычинками и гинецеем с пятью отдельными спиральными карпелами..

    Цветки нынешних покрытосеменных (eudicotyledonia) имеют циклические цветки, расположенные специализированными завитками, чередующими чашечку и венчик. Волокна андроцео тонкие с дифференцированными пыльниками, а гинецей с низкими коврами, стилями и рыльцами.

    Пыльцевые зерна покрытосеменных растений - это характер, который эволюционировал, чтобы иметь три или более отверстий (триколпадо), как это наблюдается у eudicotyledons, в то время как в голосеменных и Archaefructus зерна пыльцы наблюдаются с одним отверстием (monosulcado).

    Классификация покрытосеменных

    Первая классификация покрытосеменных была сделана Линнеем на основе Половой системы растений в 1735 году, в которой использовались цветочные символы для различения групп фанерограмм..

    В настоящее время растения классифицируются по системе APG (для аббревиатуры английского Группа покрытосеменных Phylogeny). Эта система была предложена группой многочисленных исследователей, которые предложили классификацию, включающую всю доступную информацию об известных семействах растений..

    Система APG построить разделение семейств на основе генов хлоропластов и генов, которые кодируют рибосомы, так как эти гены в органеллах имеют более медленную частоту мутаций. Многие морфологические признаки также используются, такие как морфология пыльцы.

    Первая система классификации APG был опубликован в 1998 году. В настоящее время система APG выходит за четвертое издание, опубликованное в 2016 году в журнале Журнал Ботанический. APG IV признает 64 заказа и 416 различных семей, в отличие от 40 заказов и 457 семей, признанных APG Я.

    Недавняя классификация покрытосеменных растений имеет группу "ANITA" (Amborellaceae, Nymphaeales, Illiciaceae, Trimeniaceae и Austrobaileyaceae), как наиболее базальную, затем ставит к кладе Magnoliidae, затем к однодольному, и, наконец, к двудольному и эвдикотидонному..

    Жизненный цикл покрытосеменных

    Как и у всех сперматофитов, покрытосеменные имеют чередование поколений. Гаметофит полностью развивается в репродуктивных структурах спорофита, это гетероспорический жизненный цикл.


    Микрогаметофит или мужской гаметофит

    Цикл начинается с тычинок, которые производят пыльцу или микроигру. Каждая тычинка имеет пыльник, который содержит четыре микроспорангии или пыльцевые мешочки, внутри каждого пыльцевого мешка материнская клетка подвергается мейозу и производит четыре гаплоидных микроспоры.

    Микроспоры растут и развиваются, образуя незрелое пыльцевое зерно, состоящее из клетки пыльцевой трубки и генеративной клетки, которая продуцирует две сперматозоида. Микроспоры развиваются, чтобы завершить внешнюю стенку (экзин) и внутреннюю (кишечник).

    Чтобы закончить развитие пыльцевого зерна, это должно достигнуть восприимчивого клейма цветка, как только там происходит прорастание пыльцевой трубы..

    Мегагаметофито или женский Гаметофито

    Развитие megagametofito происходит в пределах megaesporangios, которые являются частью яйцеклеток, которые находятся внутри яичника. Яичник может содержать одну или несколько яйцеклеток, каждая из которых образована мегаэспорангией или ядрой, покрытой оболочкой..

    Кожные покровы соединяются в отверстии стиля или микропиле, это отверстие, где пыльцевая трубка проникает в цветы.

    В каждом мегаспорангии мегапорофит действует как мегапоровая стволовая клетка и подвергается мейозу, образуя четыре гаплоидные мегапоры. Три из этих мегапор распадаются или дегенерируют, а мегапор, который находится дальше всего от микропор, выживает и становится мегагаметофитом..

    У большинства покрытосеменных растений мегагаметофит в развитии производит восемь ядер. Четыре ядра сгруппированы на нижнем и верхнем концах. Затем два ядра мигрируют к центру. Эти ядра известны как полярные ядра.

    Три оставшихся ядра на концах образуют отдельные клетки, а два полярных ядра образуют одну двуядерную клетку. Клетка, наиболее удаленная от микропиле, даст яйцеклетку, которая будет окружена двумя короткоживущими клетками, называемыми синергизмом..

    Синергизм будет принимать участие в процессе оплодотворения, формируя концы зародышевого мешка. Другие три клетки, расположенные на противоположном конце, называются антиподами и будут служить питательной тканью для яйцеклетки..

    Мегаметофия, также называемая эмбриональным мешком, состоит из восьми отдельных ядер в семи разных клетках. Внутри эмбрионального мешка будет развиваться уже оплодотворенный эмбрион.

    оплодотворение

    Как только клеймо получает пыльцевое зерно, ионы кальция на этой поверхности стимулируют прорастание пыльцевой трубки в течение периода от нескольких часов до нескольких дней. Это растет через ткань передачи стиля в интерьер одного из синергий.

    При обнаружении внутри синергии пыльцевая трубка выталкивает две сперматозоиды, которые скользят внутрь, и, как только там происходит, происходит двойное оплодотворение.

    Одна из сперматозоидов движется внутри синергизма и оплодотворяет соседний яйцеклетку, в результате чего образуется зигота, которая становится эмбрионом. Вторая сперматозоид объединяется с клеткой, содержащей два полярных ядра, которые после митоза образуют питательную ткань, известную как эндосперм..

    Как только процесс оплодотворения закончен, процесс созревания семян продолжается. Семя, которое прорастет, вырастет и созреет, даст диплоидному или полиплиодному зрелому спорофиту, сказал спорофит, для развития своего цветка снова начнется цикл.

    Примеры видов покрытосеменных

    Как упоминалось ранее, покрытосеменные растения группируют все известные нам цветковые растения. Поэтому выбор образцовых видов в этом подразделении растений может быть не такой уж тривиальной задачей..

    С антропоцентрической точки зрения многочисленные виды покрытосеменных растений имеют большое коммерческое значение, так как они представляют основные источники пищи человека. Многие виды рода Triticum необходимы для производства пищевой муки во всем мире.

    Zea mays Это хороший пример другого съедобного вида, имеющего большое значение в культуре, истории и гастрономии большинства стран Центральной и Южной Америки..

    Coffea Arabica Это растение, представляющее большой коммерческий интерес в мире, потому что его зерно используется для производства кофе, предмета большого экономического и гастрономического значения..

    Таким же образом Thebroma какао Это еще один типичный вид растений с цветами, которые очень ценят мужчины, и которые используются по-разному. Все фрукты и орехи производятся деревьями, чьи виды относятся к группе растений с цветами или покрытосеменными.

    Розы, тюльпаны, подсолнухи и ромашки - все это хорошие примеры растений, представляющих коммерческий и культурный интерес во многих странах на пяти континентах Земли..

    Читайте также: