Исследовательская работа на тему: "Зачем растениям цветки?"

ВВЕДЕНИЕ 2

ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ (ЦВЕТКОВЫЕ) РАСТЕНИЯ 4

1.1. Значение цветка. 4

1.2. Строение цветка 4

1.3. Гипотезы и теории происхождения цветка. 5

1.4. Адаптации цветковых растений к опылению. 6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 8

ЛИТЕРАТУРА 9

Актуальность. Растения являются основными хлорофиллосодержащими организмами на Земле. Они имеют огромное значение для жизни на планете, поскольку обеспечивают кислородом и пищей живых организмов, являясь производителями первичной продукции. Цветки, как часть растений, являются сложными органами, обладающими уникальными характеристиками, необходимыми для различных целей и процессов в их жизненном цикле. Цветок является репродуктивным органом растения, который выполняет ряд важных функций.

1. Цветок- орган размножения. Цветки содержат мужские и женские части. Мужские органы – тычинки содержат пыльцу с мужскими половыми клетками, женские органы - пестики, содержат яйцеклетки. Оплодотворение происходит, когда пыльцевое зерно достигает пестика, что приводит к образованию плодов и семян.

2. Важная для размножения функция цветка - привлечение насекомых. Большинство цветов имеет яркий окрас и сладкий аромат, что привлекает насекомых и других опылителей. Опылители переносят пыльцу с одного цветка на другой, обеспечивая оплодотворение и размножение растений. У голосеменных опыление происходит только с помощью ветра, а у покрытосеменных и ветром и насекомыми.

3. Цветок обеспечивает сохранение генетического материала растения. При оплодотворении семена образуются внутри завязи. Семена являются зародышем растений и позволяют растению распространяться в окружающей среде, а плод защищает семена от неблагоприятных факторов окружающей среды.

4. Цветок также выполняет функцию привлечения животных для распространения семян. Плоды (разросшаяся завязь цветка), содержащие семена, могут быть сочными, сладкими или иметь яркий цвет, чтобы привлечь животных. Животные, поедая плоды, распространяют семена вместе с пометем, поскольку пищеварительная система многих животных и птиц не переваривает семена.

В целом, цветок - это неотъемлемая часть жизненного цикла растений. Он играет важную роль в репродуктивном процессе, распространении и сохранении генетического материала растений, а также в привлечении опылителей и защите семян от внешних факторов.

В данной работе предлагается рассмотреть зачем растениям цветки, исследовать эволюцию органов растений и генеративных органов, а также описать строение и различные виды цветков. Данная работа является актуальной, поскольку происхождение цветка дало преимущества покрытосеменным растениям в завоевании суши. Для размножения цветковым не требуется капельножидкая вода, как требовалась споровым, что позволило покрытосеменным произрастать в различных условиях, даже экстремально засушливых. Кроме того, цветки имеют важное эстетическое значение для людей и нужны для цветоводства и паркового искусства.

Гипотеза исследования заключается в том, что эволюция органов растений, включая цветки, происходила в результате адаптации к различным условиям окружающей среды и для обеспечения успешного размножения.

Целью исследования является изучение роли цветков в жизненном цикле и завоевании суши.

Основные задачи исследования включают:

1. Провести обзор литературы по эволюции органов растений.

2. Изучить различные аспекты строения и функций цветков.

3. Проанализировать виды цветков и их адаптации к опылению различными опылителями.

4. Исследовать современные теории и гипотезы, объясняющие эволюцию генеративных органов растений.

Объектом исследования являются растения и их генеративное органы.

Предметом исследования являются эволюция органов растений.

Новизна исследования заключается в обзоре современных исследований и теорий, объясняющих эволюцию цветка. Кроме того, в работе будет представлено описание различных видов цветков и их адаптаций к опылению. Также будет проведен анализ различных аспектов строения и функций цветков.

Цветок – генеративный орган растения, представляющий собой видоизмененный побег с ограниченным ростом, все части которого приспособлены к функции размножения.

Цветок – это видоизмененный, укороченный, ограниченный в росте, неразветвленный спороносный побег, предназначенный для образования спор, гамет и полового процесса, завершающегося образованием семян и плода.

Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный отдел среди всего царства растений. Представители отдела обитают повсеместно: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.

Покрытосеменные растения занимают господствующее положение на земле из-за ряда адаптаций, которые позволяют им эффективно размножаться и конкурировать с растениями других отделов. Такое доминирующее положение им позволили занять прогрессивные особенности:

1. Возникновение цветка с защищенным семязачатком. Семязачаток защищен завязью.

2. Покрытосеменные обладают семенами, которые представляют собой комплексные структуры, защищающие зародыш от неблагоприятных внешних условий. Это обеспечивает высокую стойкость семян и возможность долговременного хранения, что даёт покрытосеменным растениям преимущество при размножении.

3. распространение покрытосеменных осуществляется с помощью плодов, которые служат средством переноса семян на большие расстояния. Эта особенность способствует колонизации новых территорий и повышает конкурентоспособность покрытосеменных растений.

В результате всех этих адаптаций, покрытосеменные растения имеют высокую конкурентоспособность и могут произрастать в различных экологических условиях, что позволяет им занимать господствующее положение на земле.

Цветок представляет собой репродуктивный орган у цветковых растений, который служит для полового размножения Цветок состоит из стеблевой части (цветоножки и цветоложа) и листовой части (чашелистиков, лепестков и др.), в которой особо выделяется репродуктивная часть (тычинки, пестик или пестики). Чашечкой является внешней защитной оболочкой бутона. Она состоит из зеленых листочков, называемых чашелистиками, которые обычно соединены между собой и окружают остальные части цветка.

Венчик находится внутри чашечки и состоит из одного или нескольких лепестков, Лепестки обычно яркие и привлекательные для насекомых и других опылителей, что помогает привлечь их для опыления и переноса пыльцы.

Тычинки – мужские репродуктивные органы растений. Они состоят из тонких нитей, называемых тычиночными нитями, на концах которых находятся пыльники. В пыльниках происходит образование пыльцы, которая содержит мужские половые клетки цветка.

Пестик является женским репродуктивным органом цветка. Он состоит из завязи, столбика и рыльца. Завязь содержит яйцеклетки, которые являются женскими половыми клетками. Столбик и рыльце служат для опыления: столбик позволяет пыльце достичь завязи, а рыльце является приемником пыльцы от опылителей.

В каждом цветке могут быть различия в строении и количестве этих органов в зависимости от вида растения. Например, некоторые цветки могут иметь только мужские или только женские органы, в то время как другие имеют и те и другие, что позволяет им самоопыляться или получать пыльцу от другого цветка того же вида.

1) Гипотеза эволюционного происхождения: цветок возник как адаптивное приспособление для привлечения опылителей, таких как насекомые, пчелы или птицы, которые помогают в распространении пыльцы.

2) Гипотеза генетического происхождения: цветок появился в результате изменений в генетическом коде растений, которые привели к формированию и развитию структур, способных к опылению.

3) Гипотеза репродуктивного происхождения: цветок возник для повышения вероятности успешного оплодотворения растения и продолжения его рода. Цветки могли эволюционировать, чтобы облегчить встречу мужских и женских летчиков или способствовать переносу пыльцы из одного цветка в другой.

4) Фолиарная теория. Теория происхождения цветка из листа говорит о том, что цветок возник из модификации листьев, которые в процессе эволюции приобрели новые функции, связанные с опылением и репродукцией. (Теория, исходящая из гипотезы Иоганна Вольфганга Гёте).

5) Стробилярная (эвантовая) теория происхождения цветка. Теория происхождения цветка из стробилы: предполагает, что цветок возник из модификации обоеполой шишки. Древние обоеполые цветки напоминали обоеполую шишку беннеттитов. Они имели крупные размеры и удлиненное цветоложе, на котором по спирали располагались микро- и мегаспорофиллы, прикрытые бесплодными листьями, составляющими первичный околоцветник. Микроспорофиллы позднее дали начало тычинкам, а мегаспорофиллы пестикам. По мере эволюции, стебли приобрели новые структуры и уровни организации, что привело к формированию цветка.

6) Псевдантовая теория. Согласно этой теории цветок представляет собой видоизмененное соцветие, состоящее из мелких разнополых цветков, возникших из однополых шишек гнетовых.

Эволюция цветка во многих таксонах шла в тесной связи с эволюцией насекомых-опылителей (преимущественно перепончатокрылых и чешуекрылых), что привело к возникновению сложных механизмов опыления.

1. Колорирование: некоторые цветки имеют яркую окраску, чтобы привлечь опылителей, таких как насекомые или птицы.

2. Аромат: некоторые цветы выделяют жидкость с летучими веществами, чтобы привлечь опылителей. Например, некоторые цветы имеют сладкий, медовый запах, чтобы привлечь пчелу опылителя.

3. Нектарники: некоторые цветы имеют специальные нектарные железы, чтобы привлечь насекомых, выполняющих опыление. Существуют цветы, испускающие зловонный аромат протухшего мяса, такой аромат привлекает мух.

4. Форма и размер цветка: некоторые цветы имеют специальную форму и размер, которые улучшают доступ опылителей к пыльце и нектару.

5. Симбиотические отношения: некоторые цветы развивают симбиотические отношения с определенными видами опылителей, что обеспечивает опыление взаимной выгодой.

6. Автогамия: некоторые цветы самоопыляются, то есть процесс опыления происходит внутри одного цветка без участия опылителя.

У некоторых растений, ветроопыляемые цветки имеют следующие приспособления:

1. Небольшой размер пыльцы: Часто пыльца ветроопыляемых растений меньше по размеру, это связано с тем, что ветер не может нести тяжелую и крупную пыльцу далеко, поэтому растения предпочитают производить большое количество мелких цветков с очень маленькими пыльцевыми зернами, чтобы увеличить шансы на их опыление.

2. Неяркий цвет. Часто цветы опыляемые ветром не обладают ярким окрасом, так как животные, которые опыляют цветы, руководствуются в первую очередь зрением. Ветроопыляемые цветы могут быть неприметными или иметь светлый или зеленоватый цвет.

3. Отсутствие нектара и запахов. В отличие от цветов, опыляемых насекомыми или птицами, цветы, опыляемые ветром, обычно не содержат нектара или запахов.

4. Простой строение цветка: Цветки, опыляемые ветром, часто имеют простую структуру без сложных узоров и форм. Это облегчает опыление, так как ветер не нуждается в точной макро- или микроструктуре цветков.

5. Обилие пыльцы. Цветки, опыляемые ветром, обычно производят большое количество пыльцы, чтобы повысить шансы на ее передачу ветром. Растения могут иметь длинные многочисленные тычинки, которые легко выпускают пыльцу в воздух.

Все эти приспособления помогают ветроопыляемым растениям эффективно распространить свою пыльцу на большое расстояние и обеспечить успешное опыление и образование семян.

Целью исследования являлось изучение роли цветков в жизненном цикле и завоевании суши.

В ходе исследования были выполнены основные задачи:

1.Проведен обзор литературы по эволюции органов растений.

2.Изучены различные аспекты строения и функций цветков.

3.Проанализированны виды цветков и их адаптации к опылению различными опылителями или ветром.

4. Изучены современные теории и гипотезы, объясняющие эволюцию генеративных органов растений.

Данное исследование показало, что цветки играют важную роль в жизни растений и имеют несколько функций: привлечение опылителей, защита семязачатка, образование плодов, привлекающих животных-распространителей, развитие семени.

В ходе исследования подтвердили гипотезу, выдвинутую ранее.

1. Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений / Т. И. Серебрякова, Н. С. Воронин, А. Г. Еленевский. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. — 543 с.

2. Девятов А.Г. 2014 Репродуктивная биология семенных растений

3. Коровкин О. А. Анатомия и морфология высших растений: словарь терминов. — М. : Дрофа, 2007. — 268, [4] с.

4. Лотова Л. И. Ботаника: Морфология и анатомия высших растений. — М.: КомКнига, 2007. — С. 65—69, 107. — 512 с

5. Цветок / А. Л. Тахтаджян // Франкфурт — Чага. — М. : Советская энциклопедия, 1978.

6. Яковлев Г. П., Челомбитько В. А. Ботаника: Учебник для вузов / Под ред. Р. В. Камелина. — СПб.: СпецЛит, изд-во СПХФА, 2003. — 647 с