Контрольная работа по "Биологии"

Гипотезы происхождения цветка

Схема, иллюстрирующая псевдантиевую (А) и стробилярную, или эвантиевую (Б) гипотезы происхождения цветка.

1 - собрание мегаспорофиллов и микроспорофиллов;

2 - собрание редуцированных разнополых стробилов, состоящих только из мега - или только из микростробилов,

3 - цветок первичных покрытосеменных.

Эти видоизменения многие исследователи связывают с приспособлением покрытосеменных к насекомоопылению. Примитивные цветки имели значительные размеры и удлиненное цветоложе, на котором располагались многочисленные микроспорофиллы и мегаспорофиллы, прикрытые бесплодными листьями, составлявшими первичный околоцветник. Такие цветки могли быть сходными с цветками ныне живущих магнолиевых, лютиковых, кувшинковых. Согласно этой гипотезе перечисленные семейства обычно располагаются близ основания системы покрытосеменных как наиболее древние и архаичные.

Другая точка зрения, также разработанная в начале XX в., получила название псевдантиевой гипотезы происхождения цветка. Согласно этой гипотезе цветок представляет собой видоизмененное собрание редуцированных разнополых стробилов, сросшихся между собой.

Дифференцировка однородных меристематических клеток

Модель дифференцировки однородных меристематических клеток (в центре).

1 - паренхимные, 2 - эпидермальные, 3 - ситовидные трубки и клетки-спутницы, 4 - членики сосудов, 5 - трахеиды, 6 - склеренхимные волокна, 7,8 - склереиды, 9 - колленхима.

На основе этой гипотезы наиболее архаичными следует считать семейства с раздельнополыми невзрачными цветками (ивовые, казуариновые и т.п.).

Обе эти гипотезы являются фолиарными, так как исходят из представлений, что цветки образовались из листостебельных побегов. Фолиарным гипотезам противопоставляются различные теломные гипотезы, довольно широко распространенные в 60-70-е годы ХХ столетия. Согласно этим гипотезам все части цветка могут быть выведены из теломов, т.е. цилиндрических структур, свойственных риниофитам .

Вопрос №90. Односеменные и многосеменные плоды, их строение и развитие. Приведите примеры и рисунки.

Многообразие плодов принято делить на четыре главных морфогенетических типа в соответствии с основными типами гинецея: плоды-апокарпии, плоды-монокарпии, плоды-ценокарпии и плоды-псевдомонокарпии. Каждый из этих типов объединяет плоды одного эволюционно-морфологического уровня.

Плод-монокарпий растений (монокарпий). Плоды-монокарпии возникают из цветков , имеющих монокарпный гинецей . Монокарпии образовались в результате редукции плодиков апокарпного плода до одного-единственного плодика. Чаще всего они встречаются у наиболее эволюционно продвинутых представителей подклассов розоцветных и лютиковых.

Наиболее обычны следующие морфологические типы монокарпиев: боб, однолистовка , одноорешек , однокостянки сухая и сочная.

Сухие и сочные монокарпии

Сухие и сочные монокарпии - плоды, образованные одним плодолистиком.

1 - сухая однолистовка консолиды - Consolida , 2 - сочная однолистовка воронца - Actaea , 3 - боб мышиного горошка - Vicea , 4 - сухая однокостянка миндаля - Hedysarum , 5 - членистый боб копеечника , 6 - сочная однокостянка сливы - Prunus .

Различия между бобом и однолистовкой невелики и непостоянны. Типичный боб - это сухой плод, вскрывающийся по брюшному шву и спинной складке двумя створками. Примерно половина представителей огромного семейства бобовых (Fabaceae) имеет такой плод, от которого и произошло название этой систематической группы. Иногда бобы встречаются и в других семействах.

Помимо типичного боба известны бобы невскрывающиеся, членистые, распадающиеся по перетяжкам между члениками ( род копеечник - Hedysarum ), сочные невскрывающиеся бобы и односемянные укороченные орешковидные бобы.

У специализированного рода консолида (Consolida ), близкого к роду живокость (Delphinium) из семейства лютиковых , плод - многосемянный монокарпий, вскрывающийся только по брюшному шву. Такой плод является однолистовкой . Изредка встречается сочная однолистовка (например, у воронца - Actaea spicata из семейства лютиковых ).

Однокостянкой называют невскрывающийся односемянный монокарпий, эндокарпий которого (косточка) твердый, склерифицированный. Мезокарпий может быть сочный, как в плодах персика , абрикоса , сливы , черемухи , вишни и т.д., или сухой кожистый ( миндаль ). В последнем случае однокостянка называется сухой.

Наконец существует одноорешек - односемянный невскрывающийся монокарпий. Одноорешки свойственны кровохлебке (Sanguisorba) , манжетке (Alchemilla) и репешку (Agrimonia eupatoria) - растениям из семейства розоцветных.

Плод-апокарпий растений (апокарпий)

Плоды-апокарпии образуются из цветков, имеющих апокарпный гинецей. Каждому отдельному, свободно сидящему на цветоложе простому пестику в зрелом плоде соответствует свободный плодик. Эволюционно апокарпии - наиболее архаичные плоды. Некоторые морфологические типы апокарпиев показаны на рисунке.

Сухие и сочные апокарпии

Сухие и сочные апокарпии - плоды, образованные несколькими (или многими) свободными плодолистиками.

1 - сухая многолистовка пиона - Paeonia , 2 - сухая многолистовка калужницы - Caltha , 3 - многоорешек ветреницы - Anemone , лютика - Ranunculus и других представителей сем. лютиковых, 4 - сочная многокостянка малины, ежевики и других представителей рода рубус - Rubus , 5 - земляничина -многоорешек с разросшимся сочным цветоложем земляники - Fragaria , 6 - сочная многолистовка с удлиненным цветоложем лимонника - Schisandra , 7 - цинародий - многоорешек с разросшимся сочным гипантием шиповника - Rosa

Среди вскрывающихся апокарпиев следует упомянуть многолистовку , a среди невскрывающихся - многоорешек, разновидностями которого являются цинародий и земляничина. К сочным апокарпиям относится многокостянка. Иногда встречается и сочная многолистовка.

Многолистовки образованы двумя-многими обычно сухими плодиками-листовками, вскрывающимися по брюшному шву. Довольно редкий тип плода - сочная многолистовка, как правило, не вскрывается, но на брюшной стороне ее плодиков отчетливо виден шов от срастания краев плодолистиков. Плоды-многолистовки довольно обычны у примитивных представителей подклассов магнолиевых , розоцветных , диллениевых и лютиковых . К ним относятся плоды пионов (Paeonia) , купальницы (Trollius) , калужницы (Caltha) , магнолии (Magnolia) . У дальневосточной лианы лимонника китайского (Schisandra chinensis) плод - сочная многолистовка . При созревании плода лимонника коническое цветоложе , усаженное свободными пестиками , начинает удлиняться, в результате чего образуется подобие сережки, на которой сидят красные "ягоды", каждая из которых - сочный плодик-листовка.

Многоорешек всегда бывает сухим и отличается от многолистовки невскрывающимися односемянными плодиками- орешками . Классический пример многоорешка - плоды видов лютика (Ranunculus) , а также адонисов (Adonis) , лапчаток (Potentilla) и др. Плод лотоса орехоносного (Nelumbo nucifera) называется погруженным многоорешком. Каждый из отдельных его орешков сидит в углублении дисковидного губчатого разросшегося цветоложа .

Другое видоизменение многоорешка - земляничина . У этого многоорешка плодики сидят на мясистом разросшемся цветоложе , хорошо известном под названием "ягод" земляники и клубники (виды рода Fragaria ).

Наконец, цинародий - многоорешек , плодики которого сидят внутри кувшинчатого сочного гипантия , хорошо знакомого на примере плодов шиповника (виды рода Rosa ).

Плоды видов рода рубус (Rubus) - малина , ежевика , костяника , морошка - имеют плод многокостянку . Многокостянка - это апокарпий , состоящий из двух-многих плодиков - костянок . Мезокарпий каждого такого плодика сочный, а эндокарпий - твердый, склерифицированный.

12