БИОЛОГИЯ Том 1 - руководство по общей биологии - 2004

2. РАЗНООБРАЗИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

2.7. Царство растений

2.7.5. Отдел Angiospermophytae (покрытосеменные, или цветковые растения)

Основные признаки покрытосеменных перечислены в табл. 2.10.

Покрытосеменные лучше других растений адаптированы к жизни на суше. Появившись в меловом периоде примерно 135 млн. лет назад, они быстро вытеснили хвойные, заняв главенствующее положение среди растительности планеты и освоив самые разнообразные местообитания. Некоторые из покрытосеменных вернулись к пресноводному, а несколько видов — солоноватоводному образу жизни.

Одна из самых характерных особенностей покрытосеменных, помимо закрытых семян, о которых уже говорилось, это — появление цветков вместо шишек. Наличие цветков позволило этим растениям привлечь для опыления насекомых, а иногда даже птиц и летучих мышей. Яркая окраска цветков, аромат, съедобная пыльца и нектар — все это средства для привлечения животных-опылителей. В некоторых случаях эволюция опылителей и цветков шла параллельно, что привело к возникновению многих высокоспециализированных и взаимовыгодных отношений. Адаптации цветка, как правило, были направлены на максимальное увеличение шансов для переноса пыльцы насекомыми, и поэтому этот процесс более надежен, чем опыление ветром. Растениям, опыляемым насекомыми, не нужны такие большие количества пыльцы, как при опылении ветром. Тем не менее многие цветковые растения приспособились к опылению ветром.

Двудольные и однодольные

Покрытосеменные растения делятся на две большие группы, которым можно дать статус классов. Чаще всего эти две группы называют однодольными и двудольными. В табл. 2.11 перечислены основные признаки, по которым они различаются (см. также рис. 2.40). Согласно современным представлениям, однодольные, вероятно, произошли от двудольных.

Таблица 2.11. Основные различия между двудольными и однодольными

Рис. 2.40. Строение листа однодольных (А) и двудольных (Б).

Покрытосеменные бывают травянистые (т. е. не одревесневшие) и деревянистые. К последним относятся кустарники и деревья. У этих растений образуется большое количество вторичной ксилемы (древесины), которая выполняет опорную функцию и, кроме того, служит проводящей тканью. Ксилема возникает в результате активности проводящих пучков камбия. Этот камбий представляет собой слой клеток, расположенных между ксилемой и флоэмой в стеблях и корнях. Клетки камбия сохраняют способность к делению. Образующаяся при этом новая ксилема называется вторичной ксилемой или древесиной.

Травянистые растения, или травы, полагаются для опоры только на тургесцентность клеток и на большое количество механических тканей, таких как колленхима, склеренхима и ксилема; неудивительно поэтому, что и сами они не очень велики. У травянистых растений либо совсем нет камбия, либо, если он и имеется, его активность незначительна.

Многие травянистые растения однолетние, т. е. весь цикл развития от семени до семени у них завершается за один год. У некоторых травянистых растений образуются многолетние органы типа луковиц, клубнелуковиц или клубней, благодаря которым растение перезимовывает или же переживает периоды неблагоприятных условий, например засуху (гл. 20). Такие травянистые растения могут быть двулетними или многолетними. В первом случае они и образуют семена, и отмирают на второй год, во втором — живут много лет. Кустарники и деревья — растения многолетние. Они могут быть либо вечнозелеными, либо листопадными. Вечнозеленые растения образуют и сбрасывают листву круглый год, поэтому на растениях всегда есть листья. Листопадные полностью сбрасывают листья в холодное или засушливое время года.

Разнообразие покрытосеменных проиллюстрировано на рис. 2.41—2.44 на примере типичных представителей этой группы растений.

Рис. 2.41. Строение цветка и вегетативных органов однодольного травянистого растения овсяницы луговой (Festuca pratensis). Вторые листья обозначены на рисунке серым цветом. Листья обычно расположены двумя рядами попеременно то на одной, то на противоположной стороне стебля. А. Строение вегетативных органов. Б. Строение соцветия. В. Детали строения одиночного открытого цветка, или цветочка; пленочки, или лодикулы, — две небольшие лепестковидные структуры, покрывающие завязь, на рисунке не показаны.

Рис. 2.42. Строение цветка и вегетативных органов двудольного травянистого растения лютика ползучего (Ranunculus repens). Это обычное многолетнее растение встречается на мокрых лугах, в сырых лесах, садах и на брошенных пастбищах по всей Великобритании.

Рис. 2.43. Строение цветка и вегетативных органов дикого рододендрона (Rhododendron ponticum) — вечнозеленого двудольного кустарника. Исходно интродуцированное, это растение успешно акклиматизировалось и хорошо растет на кислых почвах (песчаных и торфяных), на пустошах и в лесах.

Рис. 2.44. Строение цветка и вегетативных органов конского каштана (Aesculus hippocastanum), двудольного листопадного дерева, достигающего в высоту 30 ми более.