Тема 1: Відділ Покритонасінні

Мета: дати загальну характеристику квіткових рослин, вказати риси покритонасінних відмінні від голонасінних, з’ясувати походження покритонасінних та напрямки еволюції квітки

Професійна спрямованість:Матеріал даної теми необхідний вчителю біології при викладанні теми: “Відділ Покритонасінні. Загальна характеристика”, різноманітність покритонасінних, їх класифікація”. Біологія 6 клас.

План

1. Загальна характеристика таксону.

2. Походження і еволюція покритонасінних.

3. Походження та напрямки еволюції квітки.

Основні поняття: квітка, завязь, маточка, приймочка, карпели (плодолистики), зародковий мішок, насінний зачаток, насінина, пилок.

Основні методи: лекція з елементами бесіди.

Питання для самостійного вивчення та осмислення

1. Будова квітки.

2. Чоловічий та жіночий гаметофіт покритонасінних: утворення та будова.

Запитання для самоаналізу і самоперевірки

1. Які відмінні риси покритонасінних від голонасінних?

2. Що послужило причиною поштовху розвитку покритонасінних?

3. Що являли собою перші викопні рештки покритонасінних?

4. Що таке зародковий мішок? Яка його будова?

5. В чому суть подвійного запліднення?

6. Зясуйте основні напрямки еволюції квітки.

Рекомендована література

1. Морозюк С.С. Систематика рослин. Лабораторні заняття. -К.: Вища школа, 1988. -С. 121-123, 124-128.

2. Чопик В.І., Липа О.Л. Лабораторний практикум. 1989. –С. 67-83.

3. Нечитайло В.А., Липа О.Л. Систематика вищих рослин. -К.: Вища школа, 1993. –С. 126-130, 133-141.

4. Сергиевская Е. В. Систематика высших растений: Практический курс. С.-Петербург: 1998.-С. 160- 181, 189- 210, 354-357.

5. Липа О. Л., Добровольський І. А.Ботаніка. Систематика нижчих і вищих рослин. - К. : Вища школа, 1975.- С. 273-275, 278-280.

І Відділ Покритонасінні (Angiospermae) або Квіткові (Magnoliophyta або Anthophyta)

Нараховує близько 250 тисяч видів рослин, тобто набагато більше ніж будь-яка інша група рослин. У відділі Покритонасінні 2 класи, 533 родини,13000 родів.

Риси покритонасінних відмінні від голонасінних:

1. Утворення насінини, насінні зачатки містяться в зав’язі, що є частиною маточки, остання утворена однією або кількома зрослими карпелами (плодолистиками);

2. Наявність плода який розвивається із зав’язі;

3. Наявність квітки з, як правило, добре розвиненою оцвітиною, тому їх називають квітковими;

4. Пилкові зерна вловлюються не самим мікропіле насінних зачатків, а приймочкою;

5. Гаметофіти, що зазнали подальшої редукції, позбавлені гаметангіїв і розвиваються в результаті мінімальної кількості мітотичних поділів; жіночий гаметофіт представлений 8-и ядерним (8 клітинним) зародковим мішком; чоловічий гамет офіт складається тільки з двох або, рідше, трьох клітин, дві з яких гамети;

6. Характерне подвійне запліднення, яке характеризується тим, що в результаті злиття одного спермія з вторинним диплоїдним ядром, утворюється триплоїдний вторинний ендосперм, другий спермій зливається з яйцеклітиною, утворюється зигота, з якої і розвивається зародок;

7. Наявність в деревині справжніх судин, у корі клітин – супутниць;

8. Характерне запилення комахами (ентомофілія) для більшості, вітром (анемофілія), водою (гідрофілія), рідше в тропіках птахами (орнітофілія).

Вегетативна структура покритонасінних надзвичайно різноманітна. Сюди відносяться і гігантські евкаліпти, дерева висотою100 м і стовбуром 20 м в обхваті, і дрібні ряски, просто організовані плаваючі однодольні, що часто не перевищують в довжину 1 мм. Покритонасінні ведуть незалежний спосіб життя, але і серед них є багато паразитів і сапрофітів.

ІІ

Викопні рештки покритонасінних належать до епохи нижньої крейди (125 млн. років), вони являють собою пилкові зерна з 1 порою. Хоча вони схожі на спори папоротей і пилок голонасінних, але суттєво від них відрізняються. Пилок з однією порою зустрічається у однодольних і примітивних дводольних.

У відкладах віком 120 млн. років, з’являються трьохпорові пилкові зерна, характерні для більшості дводольних, крім примітивних.

Вже 80-90 млн. років назад покритонасінні стали набагато чисельнішими, ніж інші групи рослин, тобто стали панівною групою. Одна із імовірних причин поштовху розвитку покритонасінних, це зміна клімату. Із середини крейди постійна хмарність змінилася прямою сонячною радіацією, до якої покритонасінні швидко пристосувалися, внаслідок надземної пластичності і здатності листків до метаморфоз. Для більшості архегоніат того часу, особливо для тіньолюбних і вологолюбних папоротеподібних, пряме сонячне світло виявилось згубним. Це призвело до різкого скорочення їх ареалів, і вимирання багатьох груп, а покритонасінні стали панівною групою.

Також є точка зору, що покритонасінні з’явились вперше на підвищеннях у гірських місцевостях. Далі виникнення великих посушливих зон призвело до вимирання вологолюбивих рослин і широкого розповсюдження покритонасінних.

Теоретично за Тахтаджяном А.А. предки покритонасінних повинні являти собою проміжну групу між насінними папоротями та бенетитами. Вважається, що квіткові рослини виникли від деяких примітивних, найімовірніше чагарникових голонасінних.

За Тахтаджяном А.А. первинний центр формування і диференціації покритонасінних знаходиться скоріше всього десь у південно-східній Азії (включаючи Малазію) і Меланезії.

ІІІ

Будова і походження квітки.

Квітка – це укорочений обмежений в рості пагін, що несе спорофіли (мікро спорофіли або тичинки та мегаспорофіли або плодолистики). Біологічне значення укорочення спороносного пагона і зближення спорофілів полягає в покращенні захисту молодих спорангіїв і особливо в удосконаленні процесу запилення.

Походження квітки

Раніше вважали, що квітка походить від стробіла (шишки) голонасінних: саговникових, гнетових або бенетитових. Зараз вважають, що стробіл голонасінних і квітка покритонасінних мають спільне походження від репродуктивних пагонів примітивних, позбавлених стробілів голонасінних, якими були насінні папороті.

Еволюція квітки відбувалась в наступних напрямках:

1. Від видовженого квітколожа чи плоского чи ввігнутого.

2. Від великого і нефіксованого числа частин до малого і чітко визначеного;

3. Від 4 типів частин до 3-х, 2-х а іноді і до одного у більш просунених груп.

4. Від вільних частин квітки до зрослих між собою.

5. Від актиноморфності до зигоморфності.

6. Від верхньої зав’язі до нижньої;

7. Від апокарпного гінецею до синкарпного.

8. Від зав’язі з великою кількістю насінних зачатків до зав’язі з одним або небагатьма насінними зачатками.