Строение и многообразие покрытосеменных растений

Определения и обозначения

Покрытосеменные растения — это растения, семена которых развиваются внутри плода. Название напоминает о том, что семя не лежит открыто на поверхности растения, а находится под покровом плода. Этот признак помогает отличить покрытосеменные от групп растений, у которых плодов нет.

Цветок — орган растения, участвующий в размножении. В нём образуются части, из которых после необходимых процессов могут развиться семена и плод. Цветок нужен растению, чтобы образовать потомство и продолжить свой жизненный цикл.

Плод — орган, который развивается из цветка и содержит семена. Его стенки окружают семена и могут помогать им распространяться. Поэтому плод и семя связаны, но это не одно и то же: семена находятся внутри плода.

Вегетативные органы — корень и побег, которые обеспечивают питание и рост растения. Генеративные органы — цветок, плод и семя, связанные с размножением. Такое разделение помогает понять, какую задачу выполняет каждая часть растения и как растение одновременно растёт и даёт потомство.

Как это устроено

Корень закрепляет растение в почве и поглощает из неё воду с растворёнными минеральными веществами. Благодаря этому растение получает необходимые вещества и не так легко опрокидывается. Побег выносит листья к свету, а его стебель соединяет надземные части с корнем. Так органы работают вместе: корень снабжает растение водой, а побег обеспечивает рост и связь с окружающей средой.

Побег состоит из стебля, листьев и почек, и у каждой части есть своя задача. Стебель поддерживает листья и цветки, а также проводит вещества между органами. Листья улавливают свет и участвуют в образовании питательных веществ. Почки содержат зачатки новых побегов или цветков, поэтому из них растение может продолжать расти и образовывать органы размножения.

Цветок участвует в размножении: после цветения при подходящих условиях из него могут развиться плод и семена. Семя начинает формироваться из части цветка, а плод образуется из другой его части и окружает семена. Поэтому появление плода связано с тем, что цветок выполнил свою роль. Если плод не образовался, семена у многих растений тоже не развиваются.

Покрытосеменные очень различаются размером, формой и местом обитания. Одни растения высокие, другие маленькие; у них могут быть разные листья и цветки. Но их объединяет общий признак: они образуют цветки, а семена развиваются внутри плодов. Именно этот признак важнее внешнего сходства, когда нужно определить принадлежность растения к покрытосеменным.

Деревья, кустарники и травы различаются прежде всего строением стеблей и продолжительностью жизни. У дерева обычно один главный прочный одревесневший ствол, а у кустарника несколько одревесневших стеблей, отходящих от основания. У трав стебли мягкие и обычно не одревесневают; травы могут жить один, два или много лет. При этом любая из этих жизненных форм может относиться к покрытосеменным, если у растения есть цветки и плоды с семенами.

Органы покрытосеменного растения и их функции

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, какую задачу выполняет орган: обеспечивает рост и питание или связан с размножением. Затем проверьте, к какой группе он относится: корень и побег — вегетативные, а цветок, плод и семя — генеративные. Помните, что побег включает стебель, листья и почки, но не корень.

Разбор задач

Задача 1. Распределяем органы растения

Условие: рассмотрите изображённое растение и распределите его органы на вегетативные и генеративные. Сначала нужно узнать названия частей, а затем определить их роль. Если изображения нет, применим это правило к обычному цветущему растению.

1. Найдём корень, стебель, листья и почки. Эти части обеспечивают питание или рост, поэтому корень и побег относим к вегетативным органам.
2. Найдём цветок, плод и семена, если они показаны. Они связаны с размножением, поэтому относятся к генеративным органам.
3. Проверим состав побега: в него входят стебель, листья и почки. Корень не включаем в побег, даже если он соединён со стеблем.

Ответ: к вегетативным органам относят корень и побег, а к генеративным — цветок, плод и семя. Если какого-либо органа на растении сейчас нет, это не меняет его принадлежности к группе. Например, у растения без цветков всё равно есть вегетативные органы.

Задача 2. От цветка к плоду и семенам

Условие: после цветения у растения появился плод с семенами. Нужно объяснить, какие органы участвовали в этом процессе и как они связаны. Для решения важно проследить последовательность, а не смешивать плод с семенами.

1. Начнём с цветка: он является генеративным органом и участвует в размножении. После цветения в нём при подходящих условиях начинаются изменения, необходимые для образования семян.
2. Проследим дальнейшее развитие: из цветка образуется плод, а внутри него находятся семена. Значит, плод связан с цветком, а семена развиваются внутри плода.
3. Проверим, не перепутаны ли органы. Плод — оболочка или вместилище, а семя — отдельная часть, из которой может вырасти новое растение.

Ответ: в процессе участвовал цветок, из которого развился плод с семенами. Цветок связан с образованием генеративных органов, плод содержит семена и защищает их. Плод и семена — разные части растения.

Задача 3. Сравниваем жизненные формы

Условие: сравните берёзу, шиповник и одуванчик по жизненной форме и назовите общие признаки, по которым их относят к покрытосеменным. Сначала определим форму растения по его стеблям. Затем найдём общий признак, не зависящий от того, высокое растение или низкое.

1. У берёзы есть один главный одревесневший ствол, поэтому это дерево. Такая форма помогает поддерживать высокую крону.
2. У шиповника обычно несколько одревесневших стеблей, отходящих от основания, поэтому это кустарник. У одуванчика мягкий травянистый стебель, значит, это трава.
3. Сравним растения по признаку группы: берёза, шиповник и одуванчик образуют цветки и плоды с семенами. Различие в жизненной форме не мешает относить их к покрытосеменным.

Ответ: берёза — дерево, шиповник — кустарник, одуванчик — трава. Все три растения относятся к покрытосеменным, потому что образуют цветки, а их семена развиваются внутри плодов. Для классификации важно учитывать оба признака: форму растения и особенности его размножения.

Типичные ошибки

Плод и семя иногда считают одним и тем же, потому что семена находятся внутри плода. Но плод содержит семена, а не совпадает с ними. Проверьте себя вопросом: что именно находится внутри? Если ответ «семена», значит, перед вами разные части растения.

Корень могут ошибочно называть частью побега, так как он соединяется со стеблем. Однако побег состоит из стебля, листьев и почек, а корень — отдельный вегетативный орган. Чтобы проверить себя, перечислите состав побега: если в списке появился корень, его нужно убрать.

Цветок иногда относят к вегетативным органам, потому что он растёт на стебле, как листья. Но его главная роль связана с размножением, поэтому цветок — генеративный орган. Проверьте, какую задачу выполняет часть: если она участвует в образовании плода и семян, это генеративный орган.

Ещё одна ошибка — считать все покрытосеменные травами, потому что многие знакомые растения невысокие. Среди покрытосеменных есть также деревья и кустарники, например берёза и шиповник. Проверить себя можно так: отдельно определите жизненную форму по стеблю, а принадлежность к покрытосеменным — по цветкам и плодам с семенами.

Связь с другими темами

Для изучения этой темы нужно знать основные части растения и понимать, что растения растут и размножаются. Эти знания помогают не путать органы и прослеживать, как они действуют вместе. Понимание связи цветка, плода и семени пригодится при изучении опыления и образования семян. Сравнение жизненных форм поможет разбирать разнообразие растений и отличать их по строению.

Что запомнить

• Корень и побег — вегетативные органы растения.
• Побег состоит из стебля, листьев и почек.
• Цветок относится к генеративным органам.
• Плод развивается из цветка и содержит семена.
• Покрытосеменные растения образуют цветки и плоды.
• По жизненной форме покрытосеменные бывают деревьями, кустарниками и травами.