Голонасінні та квіткові рослини їх ознаки та класифікація

2. Квіткові рослини

Загальні ознаки і класифікація квіткових

Дводольні раздельнолепестние. сімейство хрестоцвіті

Дводольні раздельнолепестние. сімейство розоцвіті

Дводольні раздельнолепестние. сімейство метеликові

Дводольні сростнолепестние. сімейство пасльонові

Дводольні сростнолепестние. сімейство гарбузові

1. Голонасінні

Загальні ознаки. До родини голонасінних належать близько 700 видів. Голонасінні розмножуються насінням. Стало бути, це насіннєві, а не спорові рослини. Проте їх семязачатки і насіння розташовуються більш-менш відкрито. У них немає маточок, як у квіткових рослин, відсутні зав'язі і плоди.

Більшість голонасінних - хвойні. У нашій країні крім хвойних з голонасінних зустрічається тільки безлистий чагарник - ефедра (з нього добувають ліки - ефедрин).

Загальні ознаки хвойних. Всі хвойні - дерева, рідко чагарники. Листя їх голчасті або лускоподібний, вічнозелені (крім модрини), слабо випаровують воду. У них добре розвинена деревина, але справжні судини відсутні. Внаслідок цього вода пересувається повільніше, ніж у квіткових рослин, завдяки чому випаровування вологи зменшується. У всіх хвойних утворюється смола, загоює рани в місцях ушкодження. У хвойних є чоловічі і жіночі шишки.

У Росії в природі найбільш поширені такі пологи хвойних: ялина, сосна, ялиця, модрина, ялівець.

Будова і екологія сосни та ялини. Сосна - високе струнке дерево. У старих сосен, що виросли в лісі, самі нижні сучки розташовуються не менше ніж в 10 м від поверхні землі; у самотніх сосен стовбур нижче і товщі. Найбільш великі галузі у сосни знаходяться в мутовках, по них можна приблизно встановити вік дерева (але не дуже старого). Хвоїнки розташовуються по два, на сильно вкорочених пагонах. Вони покриті товстою шкіркою; продихи знаходяться в поглибленнях. Судинних пучків всього два, і вони не гілкуються. Подібна будова дозволяє сосні, як і більшості інших хвойних, економити вологу (адже у них немає справжніх судин).

Ялина - не менше високе дерево. Листя їли - теж хвоїнки, більш короткі і колючі, нісбегающіе на стебло.

Еколого-біологічні особливості ялини і сосни теж різні. Сосна світлолюбна, не може рости під пологом їли; хвоя існує 2 - 3 роки; може рости на бідних грунтах, пісках, скелях, болотах; товста пробка стволів дозволяє переносити не дуже сильні пожежі; коренева система зазвичай стрижнева (поверхнева тільки на болотах). Ялина теневинослива, добре росте під пологом сосни; хвоя існує 6-8 років (у горах - до 15 років); добре росте тільки на багатих грунтах, пробка тонка, погано захищає від пожеж; коренева система поверхнева.

Таким чином, сосна в одних відношеннях більш конкурентоспроможна, ніж ялина, в інших - менше. В цілому це визначає їх складні взаємини.

Розмноження сосни. Чоловічі шишки дрібні, жовті, зібрані помногу в групи ("сошішія"). Кожна шишка складається з осі, на якій розташовані лусочки. На кожній лусочці, з її нижньої сторони - по два пилкових мішечка, де дозріває пилок. Таким чином, лусочки відповідають тичинок квіткових рослин. Порошинка має два великих повітряних мішка і легко переноситься на десятки й навіть сотні метрів.

Жіноча шишка представляє собою вісь, на якій розташовуються луски. На верхній стороні кожної луски перебуває по два семязачатка, звернених пильцевходамі до основи луски. Коли порошинки потрапляють на жіночі шишки, останні мають довжину всього близько 5 мм. Запліднення відбувається лише наступного літа. До цього часу усередині семязачатков утворюються яйцеклітини, з'являється поживна тканина - ендосперм. У порошинках утворюються чоловічі гамети - спермін. Вони позбавлені джгутиків, як у квіткових рослин.

Після запліднення семязачаток перетворюється на насіння. Воно складається з насіннєвої шкірки, ендосперму і зародка, що розвивається із заплідненої яйцеклітини - зиготи. Таким чином, насіння сосни, та й інших хвойних, загалом схоже на насіння квіткових рослин. Але ендосперм тут іншого характеру. Він утворився з тіла заростка.

Періодизація в розмноженні сосни наступна.

Перше літо. Жіночі шишки червонуваті, близько 5 мм довжиною. У семязачатка ще немає яйцеклітин і ендосперму. Порошинки потрапляють на жіночі шишки.

Друге літо. Жіночі шишки зелені, близько 3-4 см завдовжки. У семязачатка утворилися ендосперм і яйцеклітини. Відбувається запліднення.

Найближча зима. Жіночі шишки бурі, близько 5-6 см завдовжки. Семязачатки перетворилися на насіння. В кінці зими насіння, забезпечені плівчастими крильцями, поширюються вітром.

Слід мати на увазі, що в однієї і тієї ж сосни можна бачити одночасно жіночі шишки різного віку.

Різноманітність хвойних. Приблизно третина всіх видів хвойних складають сосни. У всіх сосен укорочені пагони, але не обов'язково з двома хвоинками - їх буває 3, 4 і 5. (Наприклад, 5 хвоїнок у кедрових сосен, що дають "кедрові горішки". У Сибіру і на Далекому Сході, де вони зростають, населення називає їх кедрами, що неточно) Справжні кедри в Росії в дикому стані не ростуть. Сосни різняться один від одного також довжиною хвоїнок (до 30 см завдовжки), формою і розмірами шишок (у деяких сосен масою до 2 кг).

Назвемо інші найважливіші пологи голонасінних.

Ялиця. Дико росте в Сибіру, ​​на Уралі, Кавказі, в Карпатах. Трохи схожа на ялину, але хвоя плоска (у ялини тригранна), а шишки стоять як свічки (у ялини звисають).

Модрина. Дико росте головним чином у Сибіру. Хвоя в пучках, м'яка. Листопадне дерево, часто розводиться в містах.

Ялівець звичайний. Під охороною, повільно росте та в багатьох районах зникаюча деревна порода. Шишки з дуже соковитими лусками, схожі на ягоди.

Кипарис. На території нашої країни зустрічається тільки в культурі на Кавказі. Хвоя не голчаста, а у вигляді лусочок.

Туя. Зустрічається і в середніх широтах, але також і в культурі. Схожа на кипарис, але пагони здаються понівеченими.

Відзначимо деякі рекордні показники, властиві хвойним.

Секвоя вічнозелена (США, райони поблизу Тихого океану) - найвище дерево світу (до 120 м).

Ялиця Нордманна (Кавказ) - найвище дерево в Росії (до 60-70 м).

Сосна остиста (США, Каліфорнія) - саме довгоживучі дерево світу, майже до 5000 років.

Значення хвойних. Хвойні мають колосальне значення як лесообразующие породи. У помірно холодних районах Північної півкулі велика частина лісових площ зайнята саме хвойними лісами. Їх найцінніша деревина використовується для будівництва. Хвойні ліси часто по-хижацьки вирубуються. Найважливіше завдання лісівництва - відновлення хвойних лісів.

2. Квіткові рослини

Загальні ознаки і класифікація квіткових

Загальні ознаки. Найважливіші ознаки квіткових такі:

1) подвійне запліднення;

2) покритосемянность, тобто освіта семязачатков всередині зав'язі; згодом зав'язь перетворюється на плід, а семязачатки - в насіння. У нецветкових рослин плодів не буває;

3) наявність квіток. Є й інші ознаки, наприклад наявність судин, правда, вони властиві не всім квітковим рослинам і можуть зустрічатися у деяких нецветкових.

Класифікація. Покритонасінні діляться на два класи: однодольні і дводольні. Вони розрізняються наступними ознаками. Дводольні: у зародка дві сім'ядолі; коренева система стрижнева; число частин квітки в кожному колі кратно п'яти або чотирьох; жилкування листків сетчатонервное. Однодольні: у зародка одна сім'ядоля; коренева система мичкувата; число частин квітки в кожному колі кратно трьом; жилкування листків дугонервное або параллельнонервное. За однією ознакою не можна дізнатися, дводольна рослина або однодольних. Необхідно оцінювати й інші ознаки. Так, у жовтцю мичкувата коренева система, але це дводольна рослина; у воронячого ока вісім листочків оцвітини, однак це однодольних рослин.

Дводольних приблизно в 4 рази більше, ніж однодольних. Серед дводольних виділяють три підкласи:

раздельнолепестние - віночок раздельнолепестний, з вільними пелюстками (розоцвіті, хрестоцвіті, метеликові);

зрослопелюстковий - віночок зрослопелюстковий, пелюстки зрослися в трубочку (пасльонові, складноцвіті, губоцвіті);

однопокровние - оцвітина непоказний, тому квітки малопомітні, зазвичай вітрозапилюваних (кропив'яні, березові).

Підкласи діляться на порядки і родини. Сімейств дуже багато, не менше 250. Представники далеко не всіх сімейств зустрічаються в нашій країні, а деякі ростуть тільки в тропічних країнах, наприклад пальми. За кількістю видів і родів родини дуже сильно розрізняються. Є такі, які складаються з десятків тисяч видів, але є і сімейства, що складаються з одного єдиного виду.

Найбільші сімейства квіткових рослин

Дводольні раздельнолепестние. сімейство хрестоцвіті

Загальні ознаки. Квітка правильний, з подвійною оцвітиною. Чашечка має 4 чашолистки у 2 колах. Віночок раздельнолепестний, з 4 пелюсток. Тичинок 6, в 2 колах: 2 короткі і 4 довгі. Маточка 1, зав'язь верхня. Будова квітки можна представити формулою

А Ч 2 +2 Л4Т 2 +4 П.,

де Ч - чашолистки, Л - пелюстки, Т - тичинки, П - маточка. Риска під цифрою 1 показує верхню зав'язь. Знак ^ - квітка правильний.

Суцвіття - кисть, у верхній частині переходить у щиток. Плід - стручок або його різновид - стручочек, якщо його довжина не більше ніж в 3 рази перевищує ширину. Наприклад, редька, капуста - стручки; пастуша сумка, блощичник - стручочки.

Хрестоцвіті - трав'янисті рослини, часто однорічні. Листки чергові, цілісні або розсічені, без прилистки.

Екологія і географія хрестоцвітих. Хрестоцвіті налічують 350 пологів і 3000 видів. Найбільше їх у країнах Середземномор'я, на Кавказі, в Середній Азії, головним чином у горах. Багато їх і в помірно холодних районах. Серед хрестоцвітих дуже багато бур'янів, що мешкають на полях, і так званих сміттєвих, що ростуть поблизу житла людини, по залізницях і т.д.

Овочеві рослини сімейства хрестоцвітних. Найважливіше з них - капуста. Качан капусти - фактично гігантська нирка, що має вкорочене стебло - качан і велика кількість листя, загнутих всередину, завдяки більш сильному росту їх нижнього боку. Висаджена на наступний рік качан може розвинути суцвіття. Крім качанової капусти розводять кольорову капусту і брюссельську капусту, кольрабі та ін

До того ж роду, що й капуста, відносяться ріпа й бруква. У Росії капуста і ріпа використовувалися задовго до появи картоплі. Інші овочеві рослини - редька і редис. В якості приправи використовують корені хрону.

Олійні рослини. До них насамперед належить гірчиця. Масло отримують з насіння. Те, що залишається після віджимання масла, перемелюють в порошок, з якого отримують столову гірчицю, а також роблять гірчичники.

Дводольні раздельнолепестние. сімейство розоцвіті

Загальні ознаки. Квітка правильний, з подвійною оцвітиною. Чашечка складається з 5 чашолистків, але іноді можуть бути ще й додаткові 5, так зване підчашого (наприклад, суниця). Віночок раздельнолепестний з 5 пелюсток. Тичинок багато, але в числі, кратному п'яти, і в декількох колах. Маточок теж багато, іноді всього 5, 2 і навіть 1 (вишня, слива). Зав'язі верхні. Формулу квітки вишні можна представити так:

Ч ₅ Л ₅ Т _10+10+5 П_1 Земляники: X Ч ₅ Л ₅ Т _{10 +10 +5} П_1 Суниці:

Л Ч5Л ₅ Т _{10 +5 +5} П "

(Тут оо - знак дуже великого числа).

Можуть бути і дещо інші варіанти. Суцвіття вкрай різноманітні. Плоди бувають сухі (многоорешкі) і соковиті. Наведемо приклади плодів: многоорешек (гравілат, гусяча лапка); кістянка (вишня, слива, черемшина); землянічіна (стає соковитим квітколоже; полуниця); яблуко (яблуня, груша, айва).

Серед розоцвітих є багаторічні трави, чагарники та дерева. Листки прості, тройчатосложние або непарноперістосложние з прилистками. Багато мають шипами або колючками.

Екологія і географія розоцвітих. У сімействі нараховують 100 родів і 3000 видів. Розоцвіті широко поширені, але в основному поза тропічних країн. У сухих областях мешкають порівняно мало. Дуже небагато розоцвіті - бур'яни.

Плодово-ягідні розоцвіті. У цьому сімействі дуже багато цінних плодових дерев і чагарників. Особливу роль відіграє яблуня. Виведено не менше 20 000 сортів (понад 40 сортів вивів І. В. Мічурін). Культивується головним чином у помірних районах. Груша кілька більш теплолюбна; ще більш теплолюбна айва. Це так звані зерняткові культури (всередині іноді можна виявити п'ять гнізд з двома насінням в кожному). Кісточкові культури - вишня, слива, черешня, персик, абрикос, мигдаль. Ягідні культури - малина, ожина, суниця (полуниця).

Декоративні рослини. Тут перш за все знамениті троянди. Квітки троянди - "махрові", тобто тичинки перетворилися в пелюстки, тому їх така велика кількість. Виведено 25 000 сортів троянд. Численні дикоростучі види шипшин - диких троянд. Як декоративні чагарники розводять глід, спиреї та ін

Дводольні раздельнолепестние. сімейство метеликові

Загальні ознаки. Метеликові - легко распознаваемое сімейство. Оцвітина подвійна. Чашечка має 5 чашолистків. Віночок складається з прапора (вітрила), двох весел (крил) і човники, утвореної двома зрощеними пелюстками.

Таким чином, пелюстки помітно відрізняються один від одного, а вся квітка - неправильний, оскільки через нього можна провести лише одну площину симетрії. Тичинок 10, причому 9 зростаються в трубку, а десята - вільна. Завдяки незамкненою трубці комаха (наприклад, джміль) може діставати нектар біля основи маточки, з боку вільної тичинки. Маточка 1, зав'язь верхня. Формула квітки:

~ Ч ₍₅₎ Л ₃ (2) Т (9) 1Щ

(Стрілка - знак неправильного квітки).

Суцвіття - найчастіше кисть або головка (конюшина). Плід - біб. Багато метеликові - трав'янисті рослини, але є і чагарники (рокитник) і дерева (біла акація). Деякі метеликові відносяться до числа найвищих дерев тропічних лісів. Дуже багато рослин, що в'ються.

Екологія і географія. Метеликові налічують 400 пологів і 9000 видів. За кількістю видів вони знаходяться на третьому місці серед родин квіткових рослин. Один з найбільших родів родини - рід астрагал (1600 видів). Сімейство метеликових широко поширене по всій земній кулі. Представників метеликових відносно небагато в лісовій смузі; в степах їхнє число швидко зростає. Дуже багато метеликових в горах Кавказу і Середньої Азії; рясні вони й у тропіках. Представники родів астрагал особливо поширені у флорі Середньої і Південної Росії (степова смуга): конюшина, вика (горошок), чину і ін

Культурні рослини. З харчових рослин у світовому господарстві особливо важливе значення має соя (у нас вирощують головним чином на Далекому Сході). З насіння отримують соєві масло і борошно. У більш північних районах широко культивується горох. Інші харчові рослини: квасоля й арахіс (батьківщина обох рослин - Південна Америка). Боби арахісу дозрівають під землею, тому він називається ще земляний горіх.

Рослини, що використовуються на добрива, - люпин, вика. Їх вегетативні органи багаті азотом.

Кормові рослини, що йдуть на силос, - кормові боби, вика, люцерна, еспарцет.

Дводольні сростнолепестние. сімейство пасльонові

Загальні ознаки. Квітка правильний, з подвійною оцвітиною. Чашечка складається з 5 чашолистків. Віночок з п'яти пелюсток, що зростаються в нижній частині так, що утворюється коротка (картопля) або довга (запашний тютюн) трубка. Тичинок 5; маточка 1; зав'язь верхня. Формула:

А Ч (5) Л ₍₅₎ Т ₅ П _1.

Суцвіття дуже різноманітні. Плід - коробочка (блекота) або ягода (картопля). Більшість представників - трав'янисті рослини, але багато і чагарників (у тропіках). Листки прості, цільні (блекота) або розсічені (картопля).

Екологія і географія. Пасльонові налічують 85 пологів і 2300 видів. Пасльонові - яскраво виражене тропічне сімейство. Найбільше пасльонових зустрічається в Південній і Центральній Америці. У нас дикорослих представників небагато. Це майже виключно сміттєві рослини, що живуть на звалищах, узбіччях доріг (блекота, дурман, чорний паслін).

Харчові рослини пасльонових. Найважливіше з харчових рослин - картопля. Він походить з Південної Америки. в. У Росії обробляється з XVIII ст. Підземні пагони - столони - утворюють бульби з очками (нирками). Власне бульбами картопля у нас і розмножують. Плоди - ягоди - в умовах Середньої Росії не визрівають, залишаються зеленими. Виведено не менше 100 сортів картоплі. До того ж роду, що і картопля, відносять томати, також американського походження. Томати більш теплолюбні, ніж картопля, у відкритому грунті добре визрівають лише на півдні Середньої Росії. Інші харчові рослини - червоний перець (іноді називається стручковим, хоча плоди у нього - ягоди), а також баклажан.

Тютюн та інші отруйні рослини. Найважливіше економічне значення має тютюн (походження американське). Тютюн для куріння містить сильна отрута - нікотин, вкрай шкідливий для дихальних шляхів і нервової системи людини. У Росії тютюн вирощується головним чином у Краснодарському краї. Серед пасльонових багато отруйних рослин. Дуже отруйні дикорослі у нас блекота і дурман. Декоративні рослини. Запашний тютюн і петунія розводяться в квітниках. Їх великі красиві квіти, сильно пахнуть вночі, запилюються нічними метеликами - бражники, з дуже довгими хоботками.

Дводольні сростнолепестние. сімейство гарбузові

Загальні ознаки. Квітки, як правило, одностатеві, або чоловічі, або жіночі. Чашечка з 5 чашолистків.

Віночок з 5 зрощених пелюсток. Забарвлення їх біла або жовта, іноді зеленувате (але не синя, червона або фіолетова).

Тичинок 3 або 5, часто зрощених один з одним. Маточка 1. Зав'язь нижня. Зразкові формули:

А ^Ч (5) ^Л (5) ^Т (2) (2) 1 ^і А ^Ч (5) ^Л (5) ^П Т

(Риска над цифрою 1 показує, що зав'язь нижня).

Квітки часто поодинокі, не зібрані в суцвіття. Плід - тиквіна або ягоди. Повзучі, сланкі або чіпляються трави, з вусиками, що представляють собою видозмінені пагони.

Географія і екологія.100 пологів і 850 видів майже винятково в тропічних країнах. У помірних областях - лише деякі заносние види.

Харчові рослини гарбузових. Багато гарбузові широко поширені в культурі. Одне з найпоширеніших овочевих рослин - огірок. Це саме холодостійка гарбузове. У відкритому грунті вирощується на південь від 60 ° с. ш. (Широта С. - Петербурга). Більше теплолюбні дині та кавуни. Кращі сорти дині відомі з середньоазіатських республік, кавунів - з низин Волги. Плоди динь можуть досягати 10-12 кг, кавунів - до 20 кг. Найбільші плоди серед всіх рослин у гарбуза - 30 і навіть 40 кг.

Особливе застосування має люффа, яка культивується у тропіках і субтропіках, зокрема на Кавказі. Люффа - висока лазять рослина. З її плодів виготовляють губки.

Дикоросла на півдні Середньої Росії Бріонія використовується в гомеопатії.