В чем проявляются эволюционные изменения покрытосеменных растений по сравнению с папоротниковидными?

Медведева Ирина Николаевна

Кандидат биологических наук

Проверено учителем

Эволюционный переход от папоротникообразных к покрытосеменным (цветковым) растениям знаменует собой высший этап адаптации растений к жизни на суше. Основные изменения касаются способов размножения, строения проводящей системы и защиты зародыша. 1. Независимость размножения от воды Главное эволюционное достижение покрытосеменных — полная независимость процесса оплодотворения от наличия капельно-жидкой среды.

  • Папоротники: Для перемещения сперматозоидов от антеридия к архегонию необходима вода (роса, дождь).
  • Покрытосеменные: Пыльцевое зерно доставляется на рыльце пестика с помощью ветра, насекомых или других агентов. Мужские гаметы (спермии) доставляются к яйцеклетке через пыльцевую трубку.

2. Появление цветка и плода Эти органы являются уникальными ароморфозами покрытосеменных.

  • Цветок: Специализированный орган, объединяющий процессы микро- и мегаспорогенеза, опыления и оплодотворения. Яркий венчик и нектар позволили привлечь насекомых, что сделало перекрестное опыление более адресным и эффективным.
  • Плод: Завязь пестика разрастается, образуя околоплодник. Он не только защищает семена от неблагоприятных условий и поедания до их созревания, но и способствует их активному распространению (через животных, птиц или ветер).

3. Двойное оплодотворение Открытое С. Г. Навашиным двойное оплодотворение — уникальная черта цветковых:

  1. Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу ( 2n2 n). Второй спермий сливается с центральной клеткой, образуя триплоидный эндосперм ( 3n3 n).

В отличие от папоротников (где гаметофит питает зародыш) и голосеменных (где эндосперм гаплоидный), триплоидный эндосперм цветковых содержит двойной набор материнских генов и один отцовский, что обеспечивает более интенсивный обмен веществ и быстрый рост зародыша. 4. Редукция гаметофита В ходе эволюции наблюдается постепенное уменьшение размеров полового поколения (гаметофита) и увеличение доминирования бесполого (спорофита).

  • Папоротники: Гаметофит представлен обособленным фотосинтезирующим заростком.
  • Покрытосеменные: Гаметофит предельно упрощен и развивается внутри спорофита. Мужской гаметофит — пыльцевое зерно, женский — восьмиядерный зародышевый мешок. Это защищает половое поколение от внешних воздействий.

5. Совершенствование проводящей системы Покрытосеменные обладают более эффективной гидравлической системой:

  • Ксилема: У папоротников проводящими элементами являются только трахеиды. У большинства покрытосеменных появились настоящие сосуды (трахеи), которые обеспечивают гораздо более высокую скорость восходящего тока воды.
  • Флоэма: У цветковых появились ситовидные трубки с клетками-спутницами, что ускоряет транспорт органических веществ.

6. Разнообразие жизненных форм В то время как современные папоротники представлены преимущественно травами (за исключением немногих древовидных видов), покрытосеменные освоили все возможные экологические ниши, создав огромное разнообразие форм: деревья, кустарники, однолетние и многолетние травы. Сводная таблица ключевых отличий

Признак ПапоротниковидныеПокрытосеменные
РазмножениеСпорамиСеменами
Условие оплодотворенияНаличие водыВода не нужна
Женский гаметофитЗаростокЗародышевый мешок
Проводящие элементыТрахеидыСосуды (трахеи)
Защита семязачатковОтсутствует (спорангии открыты)Внутри завязи пестика

Могу составить для вас подробную сравнительную таблицу жизненных циклов этих двух групп растений.

Форма ответа

Ваш аватар