§ 42. Отдел Покрытосеменные

Определения и обозначения

Покрытосеменные (цветковые) растения — растения, у которых семена развиваются внутри завязи цветка, а после её преобразования оказываются внутри плода. Название напоминает о том, что семена не лежат открыто. Этот признак помогает отличать цветковые от голосеменных.

Цветок — орган размножения покрытосеменного растения. Тычинки образуют пыльцу, а в пестике находятся завязь с семязачатками. Части цветка обеспечивают встречу мужских и женских половых клеток, после которой могут возникнуть семена.

Плод — орган, который развивается из завязи цветка после оплодотворения и защищает семена или помогает их распространению. Внутри плода может находиться одно семя или несколько. Значит, плод и семя — не одно и то же, а разные части растения.

Двойное оплодотворение — особенность покрытосеменных: один спермий сливается с яйцеклеткой, другой участвует в образовании питательной ткани семени. Спермий — мужская половая клетка, а яйцеклетка — женская. Благодаря двум слияниям в семени появляются зародыш и запас питательных веществ для его развития.

Как это устроено

Семязачатки у покрытосеменных находятся внутри завязи пестика. Поэтому будущие семена защищены ещё до созревания, а затем завязь может стать оболочкой плода. Так растение получает способ защитить потомство на разных этапах его развития.

Строение цветка помогает половому размножению. Пыльца образуется в тычинках, а пестик принимает её рыльцем; после попадания на рыльце пыльцевое зерно прорастает и образует путь к семязачатку. Поэтому пыльца может доставить спермии к женским клеткам, спрятанным внутри завязи.

В зародышевом мешке семязачатка находятся яйцеклетка и центральная клетка. По пыльцевой трубке к ним проходят два спермия: один сливается с яйцеклеткой, и из этой клетки развивается зародыш. Второй спермий сливается с центральной клеткой, обычно содержащей два ядра; из результата этого слияния развивается питательная ткань семени. Два слияния и называют двойным оплодотворением.

После оплодотворения цветок постепенно меняется: семязачаток развивается в семя, а завязь — в плод. В семени находится зародыш, из которого при подходящих условиях может вырасти новое растение. Остальные части цветка часто увядают, потому что свою роль в размножении они уже выполнили.

Цветок нужен для образования семян, а плод и семя помогают сохранить и продолжить жизнь растения. Плод защищает семена, а его форма и свойства могут способствовать переносу ветром, водой или животными. Когда семя попадает в подходящее место и получает необходимые условия, зародыш начинает прорастать.

Сравнение покрытосеменных и голосеменных растений

Сравнивайте растения сразу по нескольким признакам, а не только по внешнему виду. Особенно полезно проверить, где расположены семязачатки и образуется ли плод. Эти признаки позволяют отличить отделы даже у растений с неприметными цветками.

Разбор задач

Задача 1. Определите, относится ли растение к покрытосеменным, если у него есть цветки и плоды с семенами.

1. Проверяем наличие цветка: он характерен для покрытосеменных.
2. Уточняем, что семена находятся в плоде, а плод развивается из завязи.
3. Оба признака совпадают с особенностями этого отдела.

Ответ: растение относится к покрытосеменным: у него есть цветки и плоды с семенами.

Задача 2. У растения обнаружены семена, лежащие открыто на чешуях шишки, а плодов нет. К какому отделу оно относится и почему?

1. Сравниваем положение семян: они открыты, а не заключены внутри завязи.
2. Проверяем наличие плода: он отсутствует, тогда как у покрытосеменных плод развивается из завязи.
3. Оба признака указывают на голосеменные растения.

Ответ: это голосеменное растение, потому что его семена лежат открыто на чешуях шишки, а плода нет.

Задача 3. Проследите путь от опыления цветка до появления зрелого плода с семенами. Укажите, из каких частей цветка образуются семя и плод.

1. При опылении пыльца переносится на рыльце пестика и прорастает, образуя пыльцевую трубку.
2. Два спермия достигают зародышевого мешка: один сливается с яйцеклеткой и начинает развитие зародыша, второй участвует в создании питательной ткани.
3. После оплодотворения семязачаток превращается в семя, а завязь пестика — в плод.

Ответ: семя развивается из семязачатка, плод — из завязи цветка. Опыление предшествует оплодотворению, но само по себе слиянием половых клеток не является.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что покрытосеменные бывают только с яркими крупными цветками. Так думают, потому что многие знакомые растения привлекают внимание заметными лепестками. Но цветки могут быть мелкими и неприметными, поэтому проверяйте признаки семян и плода, а не красоту цветка.

Ошибка — называть плодом любое семя. Путаница возникает потому, что семя часто находится внутри плода и их видят вместе. Вспомните происхождение: семя развивается из семязачатка, а плод — из завязи; у плода может быть несколько семян или только одно.

Ошибка — путать опыление с оплодотворением. Эти события идут одно за другим, поэтому их иногда принимают за одно и то же. Проверьте себя вопросом: если речь о переносе пыльцы на рыльце, это опыление; если о слиянии половых клеток, это оплодотворение.

Ошибка — считать, что семена покрытосеменных лежат открыто, как у голосеменных. Такое представление может появиться, если смотреть только на зрелое сухое семя и не учитывать, как оно образовалось. У цветковых семязачаток развивается внутри завязи, а зрелое семя оказывается в плоде; у голосеменных плода нет.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в размножении покрытосеменных, нужно знать строение цветка, назначение тычинок и пестика, а также различать опыление и оплодотворение. Эти понятия объясняют, как пыльца достигает семязачатка и откуда берётся зародыш. Они помогают проследить путь от цветка до семени и плода.

Тема опирается на знания о семени и зародыше растения. Зародыш — это зачаток нового растения, который развивается внутри семени. Понимание его роли помогает объяснить, зачем семени нужны защита и питательная ткань.

Признаки покрытосеменных пригодятся при изучении разнообразия и классификации растений. По наличию цветка, положению семян и образованию плода можно сравнивать отделы. Знание о плодах также помогает понять, как семена распространяются на новые места.

Что запомнить

• Покрытосеменные — наиболее многочисленный отдел современных растений.
• Цветок служит органом размножения покрытосеменных.
• Семязачатки у покрытосеменных находятся внутри завязи.
• Для покрытосеменных характерно двойное оплодотворение.
• Из семязачатка после оплодотворения развивается семя.
• Из завязи цветка развивается плод.
• Плод защищает семена и часто помогает их распространению.