Характеристика семейств покрытосеменных растений таблица: Характеристика семейств покрытосеменных

Покрытосеменные растения — материалы для подготовки к ЕГЭ по Биологии

Автор статьи — Л.В. Окольнова.

Представьте, что на экзамене вам дали вопрос — “Характеристика покрытосеменных растений”

Давайте постараемся разобрать характеристику этого отдела Царства растений, рассмотрев кратко все критерии.

Отличительная характеристика этого отдела — органы размножения — цветок и плод.

Отдел делится на 2 основных класса, они, в свою очередь, на семейства:

Основные отличительные признаки классов:

Довольно часто в вопросах ЕГЭ встречается рисунок растения и нужно определить его класс.

Смотрим на количество лепестков в цветке и на листья:
● №1 — 6 листков в венчике, кратно 3, значит, однодольное растение;
● №2 — в венчике 5 лепестков, значит, двудольное;
● №3 — количество лепестков посчитать трудно, но зато виден лист, и жилкование у него перистое, значит, это двудольное растение;
● №4 — и по лепесткам, и по листьям это растение отнесем к двудольным.

Отличительные черты строения.

1. Цветок.
Это генеративный орган растения, т.е. он служит для полового размножения.
Соответственно, растения бывают однодомные (одного пола) — женские (с пестиком) и мужские (с тычинками) и двудомные (обоеполые, “ 2 в 1”) — у них есть и пестик, и тычинки.

Самая отличительная особенность покрытосеменных — способ размножения — двойное оплодотворение.

Первое оплодотворение: в тычинке формируется мужская половая клетка — спермий, он попадает на рыльце женского растения, проникает внутрь завязи и оплодотворяет яйцеклетку.
У спермия одинарный (гаплоидный) набор хромосом, и такой же у яйцеклетки — получается полноценный (диплоидный) зародыш.

Второе оплодотворение: второй спермий сливается с центральной клеткой женского растения.
У центральной клетки двойной набор хромосом. При объединении со спермием получается триплойдный набор — 3n — из этого слияния развивается эндосперм семени.
Его роль — накопительная — запас питательных веществ для зародыша.

Покрытосеменные оказались самыми приспособленными растениями — они заселили всю планету, кроме зоны льдов.

Как им это удалось?

Они использовали другие организмы:
— насекомых и других животных для опыления
— животных, птиц и человека — для распространения семян
Они используют неживую природу:
— есть ветроопыляемые растения
— есть растения, которые распространяют свои семена и плоды по воде

Трудно представить все приспособления, которыми обзавелись покрытосеменные растения, чтобы выжить и распространиться в окружающей среде…

Характеристика семейств цветковых растений — презентация онлайн

Похожие презентации:

Эндокринная система

Анатомо — физиологические особенности сердечно — сосудистой системы детей

Хронический панкреатит

Топографическая анатомия верхних конечностей

Анатомия и физиология сердца

Мышцы головы и шеи

Эхинококкоз человека

Черепно-мозговые нервы

Анатомия и физиология печени

Топографическая анатомия и оперативная хирургия таза и промежности

СТРОЕНИЕ ЦВЕТКА
СЕМЕЙСТВА ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ
Класс Двудольные
семейства
Класс Однодольные
семейства
— Крестоцветные (капустные)
— Злаковые (мятликовые)
— Розоцветные (розовые)
— Лилейные
— Бобовые
— Пасленовые
— Сложноцветные (астровые)
Семейство КРЕСТОЦВЕТНЫЕ (капустные)
ФОРМУЛА ЦВЕТКА Ч2+2 ; Л2+2Т2+4П1
СОЦВЕТИЕ
Кисть
ПЛОД
Стручок
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ
• стебли часто укороченные
• листья простые цельные
или рассеченные
• Видоизменения корней
— корнеплоды
Редька дикая – представитель семейства Крестоцветные
Семейство КРЕСТОЦВЕТНЫЕ (капустные)
ПРЕДСТАВИТЕЛИ
капуста
репа
редиска
Пастушья сумка, левкой, луннария, сурепка, дикая редька,
ярутка полевая…. Всего 3 тысячи видов
хрен
Семейство РОЗОЦВЕТНЫЕ (розовые)
ФОРМУЛА ЦВЕТКА
Ч5 Л5Т∞П∞
или Ч5Л5Т∞П1
СОЦВЕТИЕ
ПЛОД
Кисть, простой
зонтик, щиток
Костянка, яблоко и яблочко,
многоорешек, фрага
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ
• стебли часто с шипами,
побеговыми колючками
• листья простые и сложные
с прилистниками
ЦВЕТКИ И ПЛОДЫ ШИПОВНИКА
ЦВЕТКИ И ПЛОДЫ ЯБЛОНИ
ЦВЕТКИ И ПЛОДЫ МАЛИНЫ
Семейство РОЗОЦВЕТНЫЕ (розовые)
ПРЕДСТАВИТЕЛИ
груша
земляника
яблоня
вишня
Слива, миндаль, айва, малина, шиповник, рябина, роза ….
Всего 3 тысячи видов
Семейство БОБОВЫЕ
ФОРМУЛА ЦВЕТКА
Ч5 Л1+2+(2)
Т(9)+1П1
СОЦВЕТИЕ
ПЛОД
Кисть,
головка
Боб
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ
• стебли часто травянистые
лианы
• листья могут быть
видоизменены в усики
• листья перисто-сложные с
крупными прилистниками,
тройчатосложные
ЦВЕТКИ, ПЛОДЫ И ОБЩИЙ ВИД ГОРОХА ПОСЕВНОГО
Семейство БОБОВЫЕ
ПРЕДСТАВИТЕЛИ
арахис
клевер
Чечевица, горох, соя, люпин, люцерна, донник ….
Всего 18 тысяч видов
фасоль
Семейство ПАСЛЕНОВЫЕ
ФОРМУЛА ЦВЕТКА
Ч(5) Л(5) Т(5)П1
СОЦВЕТИЕ
Кисть, завиток,
метелка
ПЛОД
Ягода,
коробочка
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ
• стебли вильчатого
ветвления
• листья простые
• Некоторые имеют клубни –
видоизмененные побеги
ЦВЕТКИ, ПЛОДЫ И ОБЩИЙ ВИД КАРТОФЕЛЯ
Семейство ПАСЛЕНОВЫЕ
ПРЕДСТАВИТЕЛИ
помидор
картофель
перец
Баклажан, табак, белена, дурман, петунья, белена ….
Всего 2,5 тысячи видов
Семейство СЛОЖНОЦВЕТНЫЕ (астровые)
ЦВЕТКИ
Л(5) Т(5)П1– трубчатые,
Л(3) Т(5)П1– язычковые
– ложноязычковые
– воронковидные стерильные
СОЦВЕТИЕ
ПЛОД
Корзинка
Семянка, часто с хохолком,
папусом или шипиком
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ
• листья простые
и сложные
• стебли часто укороченные
(розеточные)
Семейство СЛОЖНОЦВЕТНЫЕ (астровые)
ПРЕДСТАВИТЕЛИ
подсолнух
ромашка
хризантема
Георгин, василек, одуванчик, астра, маргаритка….
Всего 25 тысяч видов
Ложноязычковый
цветок
Трубчатый цветок
Общий вид
Семянка
Корзинка с плодами
Семейство ЗЛАКОВЫЕ (мятликовые)
ФОРМУЛА ЦВЕТКА
СОЦВЕТИЕ
ПЛОД
О2+(2)Т3П1
Сложный колос,
султан, метелка,
початок
Зерновка с крахмалистым
эндоспермом
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ
• стебель соломина со
вздутыми узлами
• Листья сидячие с влагалищем,
цельнокрайние, простые,
линейные с параллельным
жилкованием
ПШЕНИЦА
Семейство ЗЛАКОВЫЕ (мятликовые)
ПРЕДСТАВИТЕЛИ
кукуруза
пшеница
Рожь, рис, просо, сахарный тростник, пырей, мятлик….
Всего 10 тысяч видов
Семейство ЛИЛЕЙНЫЕ
ФОРМУЛА ЦВЕТКА
СОЦВЕТИЕ
О3+3Т3+3 П(3)
Зонтик, метелка,
кисть
ПЛОД
Коробочка,
ягода
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ
• Видоизмененные
побеги: корневище
или луковица
• На поверхности почвы только
цветоносы
• Листья простые, цельные
СТРОЕНИЕ ЦВЕТКА ТЮЛЬПАНА
Семейство ЛИЛЕЙНЫЕ
ПРЕДСТАВИТЕЛИ
лук
чеснок
тюльпаны
Спаржа, ландыш, купена, алоэ, лилия….
Всего 3 тысячи видов

English    
Русский
Правила

9.3: Семейства покрытосеменных — Biology LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• Daniela Dutra Elliott & Paula Mejia Velasquez
• Общественный колледж Ливарда

Семейства — это большие группы в Королевстве Plantae (растения), которые имеют определенные характеристики и имеют общего предка. Первоначально эти семьи были определены на основе их морфологических признаков (формы). Сегодня мы можем использовать дополнительные источники данных, такие как дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), для группировки растений в семейства и для более точной реконструкции эволюционных взаимоотношений растений. Видимые характеристики растений (морфология) по-прежнему очень полезны для идентификации растений и могут иметь практическое применение. Например, некоторые болезни могут поражать представителей определенного семейства, известно, что некоторые семейства производят ядовитые соединения, или у некоторых семейств могут быть особые требования к прорастанию, как в случае Orchidaceae. Чем больше вы узнаете о семействах растений и их характеристиках, тем легче будет идентифицировать растения. Вы начинаете замечать, что известное вам растение может иметь схожие характеристики с другими растениями.

Здесь мы рассмотрим лишь несколько примеров семейств растений из групп однодольных и эвдидольных (рис. \(\PageIndex{1}\)). Эти семейства были выбраны из-за разнообразия их видов, культурного, экологического и экономического значения. Конечно, мы рекомендуем вам узнать о других семействах растений; перечисленные здесь предназначены только для того, чтобы вы начали.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Эволюционное дерево покрытосеменных растений. Обратите внимание, что это дерево упрощено и исключает некоторую информацию, такую ​​как базальные группы и магнолииды. Он включает в себя примеры семей, на которые мы будем ссылаться в этой главе. By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Примеры семейств однодольных

Орхидные

Орхидные — крупнейшее семейство растений, насчитывающее примерно 28 000 видов (Christenhusz and Byng, 2016). Все виды являются травами, но они могут быть как наземными, так и эпифитными. Наземные виды орхидей в умеренных зонах проводят часть своего жизненного цикла под землей, и в определенное время года листья могут расти над землей, цвести и образовывать плоды. Цикл может продолжаться, когда растение сбрасывает листья и уходит в спячку на период года. В тропиках наземные виды могут расти круглый год. Эпифитные виды орхидей встречаются в тропической и субтропической среде. Они используют деревья для поддержки, не повреждая их. Это важная стратегия при выращивании в лесу, поскольку на лесную подстилку попадает мало солнечного света. Эти растения могут расти высоко в кронах деревьев, где они получают больше солнечного света и доступ к опылителям.

Виды орхидей очень разнообразны, с цветками различной формы и окраски. Исследователи связывают разнообразие видов Orchidaceae с совместной эволюцией с опылителями и грибами. Некоторые виды орхидей предлагают нектар в качестве награды, в то время как другие имитируют форму насекомых или феромоны, которые обманом заставляют насекомых поверить в то, что цветы являются их партнером для спаривания. Многие виды этого семейства полагаются на определенных животных для опыления. Например, ваниль ( Vanilla planifolia ), произрастающая в Мексике, опыляется местным видом пчел. Когда растение выращивают за пределами естественного ареала, как, например, на Гавайях, для образования плодовых коробочек растениям требуется ручное опыление (рис. \(\PageIndex{2}\)). Плоды ванили — это часть растения, из которого делают экстракт ванили.

На Гавайях есть три местных вида орхидей, все они растут на больших высотах. Все они наземные и, вероятно, прибыли сюда воздушными течениями. Неместные орхидеи очень популярны на Гавайях, и многие производители сосредотачиваются на разведении гибридов для садоводческого рынка.

Общие характеристики

Привычка: Либо эпифитные, либо наземные травы.

Цветок : Вместо лепестков и чашелистиков у орхидей шесть листочков околоцветника, включая модифицированную губу. Пыльники сгруппированы в структуру, называемую поллиниями.

Плоды и семена: Плод представляет собой коробочку. Семена очень мелкие и не имеют пищевых запасов. Вместо этого они полагаются на грибы для прорастания (микоризная ассоциация). Когда семя рассеивается из капсулы, оно должно приземлиться в месте, где присутствует определенный грибок. Затем этот гриб вставляет свой мицелий в семена и обеспечивает их питательными веществами. Семя полностью зависит от гриба, пока оно не способно к фотосинтезу. На рис. 9 показаны семена орхидей, которые прорастают вместе с микоризой.

Листья: Листья часто простые с параллельными жилками (т.е. типичные характеристики листьев однодольных).

Стебли: Все виды имеют травянистые стебли. Стебли могут быть моноподиальными (растут из одного побега, как у ванили; рисунок \(\PageIndex{2}\)) или симподиальными (растут из новых побегов, выходящих из основания корневища). У многих видов есть специальный стебель, называемый псевдобульбой, который может хранить воду и питательные вещества.

Другое: Эпифитные орхидеи имеют веламен (специализированный эпидермис) на корнях, который защищает открытые корни от повреждения ультрафиолетовым светом, позволяя корням поглощать питательные вещества и воду непосредственно из окружающей среды.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Vanilla planifolia A) Цветок ванили, B) Цветок ванили опыляется вручную, C) Капсулы ванили и D) Семена орхидеи и E) Зародыши орхидеи, прорастающие с помощью микоризы. By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Poaceae

Poaceae — пятое по величине семейство растений, насчитывающее 12 000 видов (Christenhusz and Byng, 2016), и включает в себя несколько очень важных для потребления человеком видов: кукурузу, рис, пшеницу, ячмень и просо, а также корма для животных ( кукуруза), строительные материалы (бамбук и травы для посева) и биотопливо (этанол из кукурузы и сахарного тростника). Несколько видов трав были одомашнены тысячи лет назад, и сегодня они известны как зерновые культуры. Например, кукуруза была одомашнена в центральной Мексике около 10 000 лет назад (Tian и др. ., 2020). Предок кукурузы (дикий родственник) — теосинте, крупная трава. С момента своего одомашнивания кукуруза выращивалась по всему миру, и теперь она является одной из самых важных сельскохозяйственных культур в мире.

Травы очень важны для экологии естественной среды обитания. Луга можно найти по всему миру, поддерживая разнообразные пищевые сети, как, например, в африканских саваннах. Травы также являются важным компонентом лесов, тундр, водно-болотных угодий и даже морских местообитаний. Например, морские травы служат пищей и средой обитания для таких организмов, как флоридский ламантин, а также обеспечивают питомник для молоди многих видов рыб.

Полинезийцы завезли бамбук ( ohe ; Schizostachyum glaucifolium ) на Гавайи. Он использовался для изготовления музыкальных инструментов (например, носовых флейт). Они также представили сахарный тростник ( kō , Saccharum spp.). Трава Pili ( Heteropogon contortus ), которая является местным видом травы и важным компонентом засушливых земель, использовалась для покрытия соломенных крыш. Окружающая среда Гавайев не развивалась с крупными травоядными, такими как крупный рогатый скот, козы или олени, поэтому местные травы серьезно пострадали от появления этих крупных травоядных, а также от появления неместных трав, которые стали инвазивными. Местные травы по-прежнему важны в естественной среде, поскольку они являются частью подлеска и имеют решающее значение для борьбы с береговой эрозией. Например, 9Трава 0042 ʻakiʻaki ( Sporobolus virginicus ) является местным видом трав, который играет важную роль в уменьшении эрозии прибрежной среды на Гавайях.

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Сахарный тростник/ kō ( Saccharum spp.). Одной из основных характеристик семейства Poaceae является листовое влагалище, основание листа, окружающее стебель. By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr. Рисунок \(\PageIndex{4}\): Зерновка: тип плода в Poaceae. Зерна кукурузы разных сортов ( Зеа майс ). By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Общие характеристики

Привычка: Травы.

Цветы: Маленькие, обычно опыляются ветром. Цветки формируются в колосок, который состоит из множества различных частей (чешуи и чешуи).

Плоды и семена: Плод — зерновка (Рисунок \(\PageIndex{4}\)) и семя имеет одну семядолю, как и у других однодольных растений.

Листья: Листья обычно очередные и с параллельными жилками. Основание листа охватывает стебель растения, образуя «листовую оболочку», а верхняя часть листа (лезвие) отделена от стебля (рис. \(\PageIndex{3}\)).

Стебли: Стебли полые, за исключением узлов.

Arecaceae

Семейство Arecaceae, или пальмовых, насчитывает 2600 видов (Christenhusz and Byng, 2016). Это семейство известно своими древовидными видами (пальмами), населяющими тропические и субтропические районы. Несмотря на то, что пальмы являются однодольными растениями, у которых не образуется древесина, стебли этих видов чрезвычайно прочны. Из них изготавливают мебель и музыкальные инструменты. Эти виды также используются в пищу (например, кокос, пальмовый сахар и сердцевина пальмы), соломы, а также для изготовления изделий ручной работы, таких как корзины и шляпы. Многие виды пальм имеют съедобные плоды, которые употребляют в пищу в разных местах. Например, даты ( Phoenix dactylifera ) выращивают в засушливых районах и являются частью кухни Ближнего Востока, Северной Африки и некоторых частей Азии. Пальма асаи ( Euterpe oleracea ) выращивается на Амазонке, и ее плоды используются для приготовления очень питательных и вкусных блюд. На протяжении веков он был основным продуктом питания местных жителей. В последнее время асаи стали тенденцией к здоровому питанию во всем мире, и теперь их едят как сладкое лакомство.

Гавайи отличаются невероятным разнообразием местных пальм: 22 эндемичных вида из loulu ( Pritchardia spp. .; Рисунок \(\PageIndex{5}\)). Большинство видов обитают на определенных островах или даже на определенных горных хребтах острова. Крупные листья этих видов использовались для покрытия соломенных крыш, изготовления корзин и других предметов. Стволы использовались для строительства. В пищу использовали незрелый плод (костянку) (Hodel, 2012). Многие виды loulu в настоящее время находятся под угрозой или занесены в список исчезающих из-за повреждения инвазивными животными, такими как свиньи и крысы. Крысы едят фрукты, что влияет на способность популяции к регенерации. В некоторых районах можно найти старые деревья, но нет молодых растений или саженцев. Это происходит, когда крысы удаляют все жизнеспособные семена, что делает невозможным укоренение новых саженцев. В конце концов старые деревья умирают, а популяция исчезает из дикой природы. Свиньи также повреждают кору и корневую систему, негативно влияя на старые растения в популяциях.

Рисунок \(\PageIndex{5}\): Пальмы Лулу ( Pritchardia spp.). By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Кокосовая пальма ( Cocos nucifera ) играет очень важную роль во многих культурах. Плоды можно использовать в пищу и для кокосового молока, волокно можно использовать для веревок, а листья для рукоделия. Нефть важна для многих африканских (включая диаспору в Америке) и культур островов Тихого океана. Кокосовое масло недавно начали использовать во всем мире благодаря его питательным свойствам. Полинезийцы представили кокос ( niu ) на Гавайи, и это растение использовалось для целей, описанных выше. Это растение считается одним из самых универсальных растений, поскольку каждая часть растения имеет применение (рис. \(\PageIndex{6}\)).

Рисунок \(\PageIndex{6}\): Cocos nucifera. А) Молодой кокос еще прикреплен к плоду. B) Стебель кокосового ореха со стеблевыми волокнами. By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Общие характеристики

Габитус: Лианы (альпинисты) и древовидные (пальмы).

Цветы: Маленькие, симметричные, с тремя лепестками и тремя чашелистиками. Цветки собраны в соцветия (соцветия, отходящие от основной ветки).

Плоды и семена: Костянка с одним семенем внутри (иногда двумя).

Листья: Листья крупные, пальчато-сложные или перисто-сложные.

Стебли: Наиболее распространенные виды имеют один доминирующий стебель, который не разветвляется. Хотя некоторые виды растут группами. Как и у других однодольных, стебли не образуют древесины (вторичный рост).

Примеры семейств Eudicot

Fabaceae

Fabaceae, также известное как семейство бобовых или бобовых, является очень важным семейством растений, насчитывающим около 19 500 видов. Многие представители этого семейства могут расти на почвах с низким содержанием питательных веществ, потому что они способны образовывать корневые клубеньки и содержать азотфиксирующие бактерии, что делает их важной культурой в районах с бедной почвой. Fabaceae также известны тем, что они очень богаты белком, что делает их основным продуктом питания во многих диетах. Растения этого семейства важны для питания человека (бобы, чечевица, горох, бобы, соевые бобы), корма для крупного рогатого скота (например, Leucaena ), а также в качестве покровных культур (виды, которые высаживают для улучшения здоровья почвы на ферме). Несколько видов этого семейства известны своей твердой древесиной, что делает их важным источником пиломатериалов.

На Гавайях есть несколько местных видов этого семейства (рис. \(\PageIndex{7}\)). К ним относятся коа ( Acacia koa ; Figure \(\PageIndex{8}\)), wiliwili ( Erythrina sandwicensis ) и māmane ( Sophora chrysophylla 9).0043 ; Рисунок \(\PageIndex{7}\)). Древесина коа высоко ценится и используется для изготовления мебели, украшений и предметов искусства. Древесина māmane использовалась для изготовления столбов домов, заборов и палок-копалок ( o’o ), а семена использовались для изготовления леев (Рисунок \(\PageIndex{9}\)). На Мауна-Кеа птица палила ( Loxioides balleui ) использует семена этого растения как источник пищи, а растения — как среду обитания для гнездования и ночлега. В древние времена коренные гавайцы использовали wiliwili для изготовления досок для серфинга, потому что древесина плавучая. Красиво окрашенные семена используются для изготовления леев (рис. \(\PageIndex{10}\)).

Рисунок \(\PageIndex{7}\): Разнообразие цветков семейства Fabaceae. Это примеры трех фабоидных подсемейств. A) Цветок зеленой фасоли ( Phaseolus vulgaris , подсемейство Faboideae), B) Орхидея ( Bauhinia variegata ; подсемейство Cercicoideae), C) Цветок стручка обезьяны ( Samanea saman ; подсемейство Caesalpinioideae), D) Māmane ( Sophora chrysophylla , подсемейство Faboideae) и E) Wiliwili ( Erythrina sandwicensis , подсемейство Faboideae). By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr. Рисунок \(\PageIndex{8}\): Koa ( Acacia koa ). By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr. Эта работа является производной от оригинальной работы Фореста и Ким Стар CC-BY 2.0 через Wikicommons. Изменено для объединения фотографий и добавления меток.Рисунок \(\PageIndex{9}\): Māmane ( Sophora chrysophylla ) лея семян. By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr. Рисунок \(\PageIndex{10}\): семена Wiliwili ( Erythrina sandwicensis ). By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Общие характеристики

Привычка: Травы, кустарники, деревья, лианы и лианы.

Цветок: Цветы очень разнообразны, в зависимости от шести подсемейств этого семейства. На рис. 14 показаны три наиболее распространенных типа цветков. Гороховидные цветки относятся к подсемейству Faboideae. Цветки с несколькими тычинками и очень маленькими лепестками (как у стручка обезьяны; рис. 14) можно найти в подсемействе Caesalpinioideae. Издалека они могут выглядеть как слоеные шарики. Цветы орхидеи ( Bauhinia variegata ) большие и красочные с пятью лепестками и относятся к подсемейству Cercicoideae.

Плоды и семена: Большинство фруктов — это бобовые или примочки. Семя похоже на боб.

Листья: Очередные и цельные. Сложный.

Стебли: Стебли могут быть травянистыми или древесными.

Прочие: Клубеньки на корнях содержат азотфиксирующие бактерии.

Solanaceae

Семейство Solanaceae, также известное как семейство пасленовых, насчитывает около 2600 видов (Christenhusz and Byng, 2016). Многие виды ядовиты, другие используются в медицине и декоративных целях. Например, белладонна/белладонна ( Atropa belladonna ) очень токсичен и вызывает галлюцинации при приеме внутрь, так как содержит несколько алкалоидов. Декоративное растение, которое обычно встречается на Гавайях и является чрезвычайно ядовитым, — это труба ангела ( Brugmansia sp . ). Это растение используется в качестве психоактивного напитка в ритуалах в некоторых культурах Южной Америки и вызывает галлюцинации. Он был завезен на Гавайи в 1800-х годах из Южной Америки, и его можно увидеть растущим в садах. Табак ( Никотиана sp.) также принадлежит к этому семейству. Он может вызывать сильное привыкание, потому что содержит алкалоид никотин, который является стимулятором.

В этом семействе много нетоксичных растений. Например, многие виды сельскохозяйственных культур, такие как клубни картофеля, помидоры, перец и баклажаны, используются в кухнях всего мира. Картофель, помидоры и перец родом из Америки, где они были впервые одомашнены, и были завезены в остальные части земного шара после контакта с европейцами (рис. \(\PageIndex{11}\)). Помидоры, например, были впервые одомашнены в Мексике и завезены в Европу после того, как испанцы колонизировали Америку в 16 веке. Теперь это культовый компонент нескольких европейских кухонь. Трудно представить итальянскую кухню без помидоров или даже перца, но только после того, как европейцы привезли эти культуры из Америки, они были завезены в Италию. То же самое относится и к перцу в Азии. В тайской кухне не было острого перца чили, пока его не завезли из Америки.

Общие характеристики

Привычка: Травы, кустарники, деревья и лианы.

Цветы : Цветы имеют пять лепестков и пять чашелистиков. Тычинки также встречаются в количестве, кратном пяти, и могут сливаться вместе вокруг пестика, образуя столбец (рис. \(\PageIndex{11}\)A).

Плоды и семена: Плоды представляют собой ягоды или коробочки.

Листья: Часто с колючками.

Стержни: Стебли в этом семействе очень разнообразны из-за разных привычек роста.

Прочее: Многие виды являются ядовитыми, и многие из них являются съедобными одомашненными культурами (например, помидоры, перец, баклажаны и картофель).

Рисунок \(\PageIndex{11}\): Примеры растений семейства Solanaceae: A) цветок томата ( Solanum lycopersicum ) со сросшимися тычинками, B) плоды томата (ягоды) и C) перец ( Capsicum annuum ) фрукты. By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Сложноцветные

Семейство сложноцветных, также известное как семейство подсолнечника, насчитывает 24 700 видов (Christenhusz and Byng, 2016). Виды этого семейства могут расти в самых разных условиях, но чаще всего они встречаются в засушливых районах и пустынях, включая высокогорные зоны. На Гавайях, например, ахинахина или серебряный меч ( Argyroxiphium sandwicense subsp. macrocephalum ) растет недалеко от вершины Халеакала на высоте примерно 3000 метров (10000 футов). У растения есть листья с пушистыми волосками (трихомами), которые защищают растение от солнца и ветра (рис. \(\PageIndex{12}\)).

Рисунок \(\PageIndex{12}\): Серебряный меч Халеакала ( Argyroxiphium sandwicense subsp. macrocephalum ). А) цветки и Б) тело растения. By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Это семейство имеет много экономически важных видов, которые используются для производства масла (например, подсолнечное), чая и лекарств (например, ромашка, эхинацея). В пищу используются несколько видов: салат ( Lactuca sativa ), артишок ( Cynara cardunculus var. scolymus) и подсолнечник ( var. scolymus).0042 Helianthus annuus ). В этом семействе много декоративных видов и сортов, включая бархатцы ( Бархатцы, виды), хризантемы ( Chrysanthemum виды), циннии ( Zinnia, виды) и георгины ( Георгины, виды ), которые являются очень важен для садоводческого хозяйства.

Сложноцветные имеют очень характерные цветы. Они сгруппированы в группы, называемые головками или головками, которые состоят из десятков, а иногда и сотен отдельных маленьких цветков (рис. \(\PageIndex{13}\)). Есть два основных типа цветов, составляющих головку. Лучевые цветы находятся на внешней стороне головок с лепестками на самой внешней стороне. Дисковые цветки, напротив, находятся во внутренней части головки. Такое расположение, вероятно, эволюционировало для привлечения опылителей.

Общие характеристики

Привычка: В основном травы, но также кустарники и деревья.

Цветок: Соцветия (соцветия) эффектны, цветы многочисленные и собраны в головки. Один цветок может относиться к одному из трех различных типов: дисковые соцветия, лучевые соцветия и язычковые соцветия (рис. \(\PageIndex{13}\)).

Фрукты и семена: Семянка.

Листья: Листья могут располагаться на стеблях по-разному в зависимости от вида (супротивно, очередно или мутовчато).

Стебли: Стебли чаще всего травянистые.

Рисунок \(\PageIndex{13}\): CA) Головка подсолнуха с множеством отдельных цветков, B) Крупный план головки подсолнуха с лучевидными цветками на внешней стороне головки и C) Цинния с дисковыми цветками в центре голова. By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Myrtaceae

Это семейство имеет много важных съедобных видов на Гавайях, таких как гуава, земляничная гуава и горное яблоко/’ ohi’a ‘ai (Рисунок \(\PageIndex{14}\)). Сегодня в этом семействе во всем мире существует 5950 видов. Лепестки на цветках могут быть уменьшены, а тычинки многочисленны, что придает цветку пушистый вид (рис. \(\PageIndex{14}\)). Некоторые виды семейства являются важными источниками древесины (например, Eucalyptus spp.). Некоторые виды этого семейства производят эфирные масла (например, душистый перец; Pimenta dioica ). Одним из самых важных местных лесных видов на Гавайях является ōhiʻa , Metrosideros polymorpha, , который принадлежит к этому семейству (рис. \(\PageIndex{14}\)D). Местные птицы зависят от нектара своих цветов, они играют важную роль в качестве водосборных лесов, а также имеют большое культурное значение.

Рисунок \(\PageIndex{14}\): Горное яблоко/ ‘ohi’a ‘ai ( Syzygium malaccense ) плоды, B) Цветы, C) Гуава ( Psidium guajava ), D) ‘Ōhiʻa ( Metrosideros polymorpha ). By DutraElliott находится под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 через Flickr.

Общие характеристики

Привычка: Древесные деревья и кустарники.

Цветы: Цветы имеют пять лепестков, но часто редуцированные, с многочисленными красочными тычинками (Рисунок \(\PageIndex{14}\)D).

Плоды и семена: Плоды представляют собой коробочки или ягоды.

Листья: Эфирные масла присутствуют в листьях некоторых видов.

Стебли : Стебли одревесневшие.

Эта страница под названием 9.3: Семейства покрытосеменных распространяется в соответствии с лицензией CC BY-NC-SA 4.0, автором, ремиксом и/или куратором являются Даниэла Дутра Эллиотт и Паула Мехия Веласкес.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или страница

   Автор

   Даниэла Эллиотт и Паула Мехия Веласкес

   Лицензия

   CC BY-NC-SA

   Версия лицензии

   4,0

2. Теги

   На этой странице нет тегов.

14.4 Семенные растения: покрытосеменные – Понятия биологии

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Описать основные части цветка и их назначение
• Подробная информация о жизненном цикле покрытосеменных растений
• Обсудите две основные группы, на которые делятся цветковые растения, а также объясните, чем базальные покрытосеменные растения отличаются от других

С момента своего скромного и все еще малоизвестного начала в раннем юрском периоде (202–145,5 млн лет назад) покрытосеменные, или цветковые растения, успешно эволюционировали, чтобы доминировать в большинстве наземных экосистем. Покрытосеменные включают ошеломляющее количество родов и видов; с более чем 260 000 видов этот отдел уступает только насекомым с точки зрения разнообразия (рис. 14.24).

Рисунок
14.24

Эти цветы растут на границе ботанического сада в Белвью, штат Вашингтон. Цветковые растения доминируют в наземных ландшафтах. Яркие цвета цветов являются адаптацией к опылению насекомыми и птицами. (кредит: Мириам Фельдман)

Успех покрытосеменных является результатом двух новых структур, обеспечивающих репродуктивный успех: цветков и плодов. Цветы позволили растениям формировать кооперативные эволюционные отношения с животными, в частности с насекомыми, для целенаправленного распространения их пыльцы на женские гаметофиты. Плоды защищают развивающийся зародыш и служат агентом расселения. Различные структуры плодов отражают стратегии распространения, которые помогают распространять семена.

Цветы

Цветы представляют собой видоизмененные листья или спорофиллы, расположенные вокруг центрального стебля. Хотя они сильно различаются по внешнему виду, все цветы содержат одинаковые структуры: чашелистики, лепестки, пестики и тычинки. Завиток чашелистиков (чашечка) расположен у основания цветоноса или стебля и окружает цветочную почку до того, как она раскроется. Чашелистики обычно являются фотосинтезирующими органами, хотя бывают и исключения. Например, венчик у лилий и тюльпанов состоит из трех чашелистиков и трех лепестков, которые выглядят практически одинаково — это побудило ботаников ввести слово околоцветник. Лепестки (собирательно венчик) расположены внутри мутовки чашелистиков и обычно окрашены в яркие цвета для привлечения опылителей. Цветки, опыляемые ветром, обычно мелкие и тусклые. Половые органы расположены в центре цветка.

Как показано на рис. 14.25, рыльце, столбик и завязь составляют женский орган, плодолистик или пестик, который также называют гинецеем. Гинецей может содержать один или несколько плодолистиков в одном цветке. Мегаспоры и женские гаметофиты образуются и защищаются толстыми тканями плодолистика. Длинная тонкая структура, называемая столбиком, ведет от липкого рыльца, где откладывается пыльца, к завязи, заключенной в плодолистика. В яичнике находится одна или несколько семяпочек, каждая из которых после оплодотворения превратится в семя. Мужские репродуктивные органы, андроцей или тычинки, окружают центральный плодолистик. Тычинки состоят из тонкой ножки, называемой нитью, и мешковидной структуры, пыльника, в котором микроспоры образуются в результате мейоза и развиваются в пыльцевые зерна. Нить поддерживает пыльник.

Рисунок
14.25

На этом изображении изображена структура совершенного и завершенного цветка. Совершенные цветы несут как мужские, так и женские цветочные органы. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Fruit

Семя формируется в завязи, которая увеличивается по мере роста семян. По мере развития семени стенки завязи также утолщаются и образуют плод. В ботанике плод — это оплодотворенная и полностью выросшая, созревшая завязь. Многие продукты, обычно называемые овощами, на самом деле являются фруктами. Баклажаны, цуккини, стручковая фасоль и болгарский перец технически являются фруктами, потому что они содержат семена и получены из толстой ткани завязи. Желуди и клен крылатый, научное название которого — самара, тоже являются фруктами.

Зрелые плоды можно охарактеризовать как мясистые или сухие. Мясистые фрукты включают знакомые ягоды, персики, яблоки, виноград и помидоры. Рис, пшеница и орехи являются примерами сухофруктов. Еще одно отличие состоит в том, что не все плоды происходят из завязи. Некоторые плоды образуются из отдельных завязей одного цветка, например малина. Другие фрукты, такие как ананас, формируются из соцветий. Кроме того, некоторые фрукты, такие как арбуз и апельсин, имеют кожуру. Независимо от того, как они образуются, плоды являются агентом распространения. Разнообразие форм и характеристик отражает способ расселения. Легкие, сухие плоды деревьев и одуванчиков разносятся ветром. Плавающие кокосы транспортируются водой. Некоторые фрукты окрашены, ароматизированы, сладки и питательны, чтобы привлечь травоядных, которые едят фрукты и рассеивают твердые непереваренные семена в своих фекалиях. У других фруктов есть шипы и крючки, которые цепляются за мех и цепляются за животных.

Жизненный цикл покрытосеменных

Фаза взрослой особи, или спорофита, является основной фазой в жизненном цикле покрытосеменных растений. Как и голосеменные, покрытосеменные разноспоровые. Они производят микроспоры, которые развиваются в пыльцевые зерна (мужские гаметофиты), и мегаспоры, которые образуют семязачаток, содержащий женские гаметофиты. Внутри микроспорангиев пыльников (рис. 14.26) мужские микроспороциты делятся путем мейоза, образуя гаплоидные микроспоры, которые подвергаются митозу и дают начало пыльцевым зернам. Каждое пыльцевое зерно содержит две клетки: одну генеративную клетку, которая разделится на два спермия, и вторую клетку, которая станет клеткой пыльцевой трубки.

Визуальная связь

Визуальная связь

Рисунок
14.26

На этой диаграмме показан жизненный цикл покрытосеменных растений. Пыльники и завязи — это структуры, которые укрывают настоящие гаметофиты: пыльцевое зерно и зародышевый мешок. Двойное оплодотворение — процесс, уникальный для покрытосеменных растений. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Если бы у цветка не было мегаспорангиев, гаметы какого типа он не смог бы образовать? Если бы у него не было микроспорангиев, какие гаметы не образовались бы?

В семязачатках женский гаметофит образуется, когда мегаспороцит подвергается мейозу с образованием четырех гаплоидных мегаспор. Один из них крупнее других и подвергается митозу с образованием женского гаметофита или зародышевого мешка. Три митотических деления производят восемь ядер в семи клетках. Яйцеклетка и две клетки перемещаются к одному концу зародышевого мешка (гаметофиту), а три клетки — к другому концу. Два ядра остаются в одной клетке и сливаются, образуя ядро ​​2 n ; эта клетка движется к центру зародышевого мешка.

Когда пыльцевое зерно достигает рыльца пестика, пыльцевая трубка отходит от зерна, растет вниз по столбику и проникает через отверстие в покровах семязачатка. Два спермия откладываются в зародышевый мешок.

То, что происходит дальше, называется событием двойного оплодотворения (рис. 14.27) и характерно только для покрытосеменных растений. Один сперматозоид и яйцеклетка объединяются, образуя диплоидную зиготу — будущий эмбрион. Другой сперматозоид сливается с диплоидным ядром в центре зародышевого мешка, образуя триплоидную клетку, которая разовьется в эндосперм: ткань, служащую запасом пищи. Зигота развивается в зародыш с корешком или небольшим корнем и одним или двумя листовидными органами, называемыми семядолями. Запасы пищи семени хранятся вне зародыша, а семядоли служат проводниками для передачи расщепленных запасов пищи развивающемуся зародышу. Семя состоит из затвердевшего слоя покровов, образующих оболочку, эндосперма с запасами пищи и, в центре, хорошо защищенного зародыша.

Рисунок
14.27

Двойное оплодотворение бывает только у покрытосеменных. (кредит: модификация работы Марианы Руис Виллареал)

Большинство цветов имеют как тычинки, так и плодолистики; однако некоторые виды самоопыляются. Они известны как «идеальные» цветы, потому что они содержат оба типа половых органов (рис. 14.25. Биохимические и анатомические барьеры на пути самоопыления способствуют перекрестному опылению. Самоопыление представляет собой тяжелую форму инбридинга и может увеличить количество генетических дефекты потомства

Растение может иметь совершенные цветки и, таким образом, иметь несколько полов в каждом цветке; или у него могут быть несовершенные цветки обоих видов на одном растении (рис. 14.28). В каждом случае такие виды называются однодомными растениями, что означает «один дом». Некоторые ботаники называют растения с идеальными цветками просто гермафродитами. (Примечание: гермафродит — это научный термин для тел, содержащих два типа половых органов у растений и нечеловеческих животных.) Некоторые растения двудомны, что означает «два дома», и у них мужские и женские цветки («несовершенные цветы») расположены на разных растения. У этих видов все время происходит перекрестное опыление.

Рисунок
14.28

Однодомные растения имеют как мужские, так и женские репродуктивные структуры на одном и том же цветке или растении. У двудомных растений мужские и женские репродуктивные структуры находятся на разных растениях. (кредит а: модификация работы Лиз Уэст; кредит с: модификация работы Скотта Зоны)

Разнообразие покрытосеменных растений

Покрытосеменные относятся к одному подразделению Anthophyta. Современные покрытосеменные представляют собой монофилетическую группу, что означает, что они произошли от одного предка. Цветковые растения делятся на две основные группы в зависимости от строения семядолей, пыльцевых зерен и других признаков: однодольные, к которым относятся травы и лилии, и эвдикоты или двудольные, полифилетическая группа. Базальные покрытосеменные — это группа растений, которые, как полагают, разветвились до разделения на однодольные и эвдикоты, поскольку они проявляют черты обеих групп. Они классифицируются отдельно во многих классификационных схемах и соответствуют группе, известной как Magnoliidae. Группа Magnoliidae состоит из магнолий, лавров, водяных лилий и семейства перцев.

Базальные покрытосеменные

Magnoliidae представлены магнолиями: высокими деревьями с крупными ароматными цветками, состоящими из многих частей, и считаются архаичными (рис. 14.29 d ). Лавровые деревья производят ароматные листья и маленькие невзрачные цветы. Laurales — это небольшие деревья и кустарники, которые растут в основном в более теплом климате. Знакомые растения этой группы включают лавр, корицу, куст пряностей (рис. 14.29 a ) и дерево авокадо. Кувшинки состоят из водяных лилий, лотоса (рис. 14.29). c ) и аналогичные растения. Все виды Nymphaeales процветают в пресноводных биомах и имеют листья, которые плавают на поверхности воды или растут под водой. Водяные лилии особенно ценятся садоводами и с древности украшают пруды и бассейны. Piperales — это группа трав, кустарников и небольших деревьев, которые растут в тропическом климате. У них маленькие цветки без лепестков, которые плотно собраны в длинные колоски. Многие виды являются источником ценных ароматов или специй; например, ягоды Piper nigrum (Рисунок 14.29 b ) — знакомый всем черный перец, который используется для ароматизации многих блюд.

Рисунок
14.29

(а) южный пряный куст принадлежит к Laurales , к тому же семейству, что и коричный и лавровый лавр. Плодом (b) растения Piper nigrum является черный перец, основной продукт, которым торгуют на маршрутах специй. Обратите внимание на маленькие, ненавязчивые соцветия. (c) Цветы лотоса, Nelumbo nucifera , культивировались с древних времен из-за их декоративной ценности; корень цветка лотоса едят как овощ. (d) красные ягоды магнолии, характерные для финальной стадии, только начинают появляться. (кредит a: модификация работы Кори Занкера; кредит b: модификация работы Франца Ойгена Кёлера; кредит c: модификация работы «berduchwal»/Flickr; кредит d: модификация работы «Coastside2»/Wikimedia Commons)

Однодольные

Растения группы однодольных имеют одну семядолю в сеянце, а также другие общие анатомические особенности. Жилки проходят параллельно длине листьев, а части цветка расположены в трех- или шестикратной симметрии. Пыльца первых покрытосеменных была моносулькатной (содержащей одну борозду или пору во внешнем слое). Эта особенность до сих пор наблюдается у современных однодольных. Настоящая одревесневающая ткань редко встречается у однодольных, а сосудистая ткань стебля не имеет какой-либо определенной структуры. Корневая система в основном придаточная (необычно расположенная), без основного стержневого корня. Однодольные включают знакомые растения, такие как настоящие лилии (не путать с кувшинками), орхидеи, травы и пальмы. Многие важные культуры, такие как рис и другие злаки (рис. 14.30 a ), кукуруза, сахарный тростник и тропические фрукты, включая бананы и ананасы, относятся к однодольным.

Рисунок
14.30

Основными сельскохозяйственными культурами в мире являются цветковые растения. Один из основных продуктов питания, (а) рис, является однодольным, как и другие злаки, а (б) бобы — эвдикотами. Некоторые популярные цветы, такие как эта (c) лилия, являются однодольными; в то время как другие, такие как эта (d) маргаритка, являются эвдикотами. (кредит a: модификация работы Дэвида Нэнса; кредит b: модификация работы USDA, ARS; кредит c: модификация работы «longhorndave»/Flickr; кредит d: модификация работы «Cellulaer»/NinjaPhoto)

Эвдикоты

Эвдикоты, или настоящие двудольные, характеризуются наличием двух семядолей. Жилки образуют сеть в листьях. Части цветка состоят из четырех, пяти или многих мутовок. Сосудистая ткань образует кольцо в стебле. (У однодольных проводящая ткань разбросана по стеблю.) Эвдикоты могут быть травянистыми (например, одуванчики или фиалки) или давать древесные ткани. Большинство эвдикотов производят трехбороздчатую или трехпоровую пыльцу с тремя бороздками или порами. Корневая система обычно закрепляется одним главным корнем, развившимся из зародышевого корешка. Эвдикоты составляют две трети всех цветковых растений. Многие виды, по-видимому, обладают характеристиками, принадлежащими к любой группе; поэтому отнесение растения к однодольным или эвдикотам не всегда четко очевидно (табл. 14.1).

Сравнение структурных характеристик однодольных и эвдидольных

Стол
14.1

Ссылка на обучение

Концепция в действии

Посетите этот веб-сайт для получения дополнительной информации об опылителях.

Роль семенных растений

Без семенных растений жизнь, какой мы ее знаем, была бы невозможна. Растения играют ключевую роль в поддержании наземных экосистем за счет стабилизации почв, круговорота углерода и смягчения климата. Большие тропические леса выделяют кислород и действуют как «поглотители» углекислого газа. Семенные растения служат убежищем для многих форм жизни, а также пищей для травоядных, тем самым косвенно питая плотоядных. Вторичные метаболиты растений используются в лечебных целях и в промышленном производстве. Практически вся жизнь животных зависит от растений для выживания.

Животные и растения: травоядные

Коэволюция цветковых растений и насекомых — гипотеза, получившая большое внимание и поддержку, особенно потому, что и покрытосеменные растения, и насекомые диверсифицировались примерно в одно и то же время в среднем мезозое. Многие авторы приписывают разнообразие растений и насекомых как опылению, так и травоядности, или поеданию растений насекомыми и другими животными. Считается, что травоядность была такой же движущей силой, как и опыление. Коэволюция травоядных и защитных механизмов растений легко и часто наблюдается в природе. В отличие от животных, большинство растений не могут убежать от хищников или использовать мимикрию, чтобы спрятаться от голодных животных (хотя мимикрия использовалась для соблазнения опылителей). Между растениями и травоядными существует своего рода гонка вооружений. Для «борьбы» с травоядными семена некоторых растений, таких как желудь и незрелая хурма, содержат большое количество алкалоидов и поэтому неприятны для некоторых животных. Другие растения защищены корой, хотя некоторые животные разработали специальные приспособления для рта, чтобы рвать и жевать растительный материал. Шипы и шипы отпугивают большинство животных, за исключением млекопитающих с густым мехом, а у некоторых птиц есть специальные клювы, чтобы преодолевать такую ​​защиту.

Травоядные использовались семенными растениями для собственной выгоды. Распространение плодов травоядными животными — яркий пример мутуалистических отношений. Растение предлагает травоядным питательный источник пищи в обмен на распространение генетического материала растения на более широкую территорию.

Животные и растения: опыление

Более 80 процентов покрытосеменных зависят от опыления животных (технически перенос пыльцы с пыльника на рыльце пестика). Следовательно, растения выработали множество приспособлений для привлечения опылителей. Имея более 200 000 различных растений, зависящих от опыления животными, растение должно рекламировать своих опылителей с определенной спецификой. Специфичность специализированных растительных структур, нацеленных на животных, может быть очень неожиданной. Например, можно определить общий тип опылителей, предпочитаемых растением, наблюдая за физическими характеристиками цветка. Многие цветы, опыляемые птицами или насекомыми, выделяют нектар, который представляет собой сладкую жидкость. Они также производят как плодородную пыльцу для размножения, так и стерильную пыльцу, богатую питательными веществами для птиц и насекомых. Многие бабочки и пчелы могут обнаруживать ультрафиолетовый свет, а цветы, привлекающие этих опылителей, обычно имеют характер отражения ультрафиолета, который помогает им быстро определить центр цветка. Таким образом, насекомые-опылители собирают нектар и в то же время осыпаются пыльцой. Крупные красные цветы со слабым запахом и длинной воронкообразной формой предпочитают колибри, которые имеют хорошее цветовосприятие, плохое обоняние и нуждаются в сильном насесте. Белые цветы, раскрывающиеся ночью, привлекают мотыльков. Другие животные, такие как летучие мыши, лемуры и ящерицы, также могут выступать в качестве агентов опыления. Любое нарушение этих взаимодействий, такое как исчезновение пчел, например, в результате нарушения распада семьи, может привести к катастрофе для сельскохозяйственных отраслей, которые в значительной степени зависят от опыляемых культур.

Значение семенных растений в жизни человека

Семена растений составляют основу рациона человека во всем мире. Многие общества питаются почти исключительно вегетарианской пищей и зависят исключительно от семян растений для удовлетворения своих потребностей в питании. Некоторые культуры (рис, пшеница и картофель) доминируют в сельскохозяйственном ландшафте. Многие культуры были выведены во время сельскохозяйственной революции, когда человеческое общество совершило переход от кочевых охотников-собирателей к садоводству и сельскому хозяйству. Зерновые, богатые углеводами, являются основным продуктом питания многих людей. Фасоль и орехи поставляют белки. Жиры получают из измельченных семян, как в случае арахисового и рапсового (рапсового) масел или фруктов.

Лечебные свойства растений известны людям с древних времен. Упоминания об использовании целебных свойств растений встречаются в египетских, вавилонских и китайских писаниях 5000-летней давности. Многие современные синтетические терапевтические препараты получают или синтезируют из вторичных метаболитов растений. Очень часто сырая форма растения или вещества на растительной основе может оказаться непригодной, даже если она демонстрирует полезные свойства. Например, масло чаульмугры было несколько эффективным для лечения проказы, но его было трудно наносить и оно было болезненным для пациентов. В 1915, Алиса Болл (ей всего 23 года) создала метод извлечения активных эфирных соединений из масла, чтобы оно могло усваиваться организмом, создав гораздо более эффективное лечение без негативных побочных эффектов. «Техника мяча» оставалась предпочтительным методом, пока десятилетия спустя ее не заменили синтетические лекарства. Важно отметить, что один и тот же растительный экстракт может быть терапевтическим средством при низких концентрациях, вызывать привыкание при более высоких дозах и потенциально может убить при высоких концентрациях. В таблице 14.2 представлены некоторые лекарства, их растения происхождения и их лекарственное применение.

Растительное происхождение лекарственных соединений и применение в медицине

Растение	Соединение	Приложение
Смертельный паслен ( Атропа красавка )	Атропин	Расширение зрачков для проверки зрения
наперстянка ( Наперстянка пурпурная )	Наперстянка	Заболевание сердца, стимулирует сердцебиение
Сладкий картофель ( Диоскорея виды)	Стероиды	Стероидные гормоны: противозачаточные таблетки и кортизон
Эфедра ( Эфедра виды)	Эфедрин	Деконгестант и расширитель бронхов
Тихоокеанский тис ( Taxus brevifolia )	Таксол	Химиотерапия рака; ингибирует митоз
Опийный мак ( Мак снотворный )	Опиоиды	Болеутоляющее (уменьшает боль без потери сознания) и наркотическое (уменьшает боль с сонливостью и потерей сознания) в более высоких дозах
Хининовое дерево (англ.